煤層氣流量計(jì)選型

煤層氣流量計(jì)選型

江蘇奧科儀表有限公司

T：0517-86919886/15261725556   柏經(jīng)理

煤層氣是指儲(chǔ)存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。

那么煤層氣流量計(jì)的選型要結(jié)合煤層氣介質(zhì)的實(shí)際工況，對(duì)比了氣體計(jì)量常用的三種流量計(jì)：超聲波、渦輪、孔板節(jié)流裝置、高級(jí)孔板閥。

1、氣體渦輪流量計(jì)：由于煤層氣介質(zhì)特殊，考慮到含有煤粉，對(duì)葉輪的損耗太大，導(dǎo)致使用壽命縮短，需要經(jīng)常維護(hù)，所以對(duì)于煤層氣的流量計(jì)量，暫不考慮使用渦輪流量計(jì)。

2、超聲流量計(jì)：超聲波流量計(jì)與渦輪流量計(jì)性能大多相近，其憑借較大的量程比和對(duì)含有雜質(zhì)氣體計(jì)量的適應(yīng)性廣泛應(yīng)用于氣體管道 （≥DN100）流量計(jì)量中。但超聲波流量計(jì)費(fèi)用過(guò)高，對(duì)于煤層氣集輸工程來(lái)講，初期產(chǎn)能較低，使得對(duì)工程成本的控制尤為重要，相對(duì)來(lái)說(shuō)超聲計(jì)量沒(méi)有較好的性價(jià)比。 但如果不考慮經(jīng)濟(jì)因素，超聲波流量計(jì)以其更多的優(yōu)勢(shì)作為煤層氣貿(mào)易計(jì)量的合適流量計(jì)。

3、孔板節(jié)流裝置：孔板節(jié)流裝置為經(jīng)典計(jì)量方法，如果可以提供足夠的直管段長(zhǎng)度，配備高精度高性能的變送器，完全可以滿足煤層氣貿(mào)易交接的計(jì)量要求。并且維護(hù)工作量較少，價(jià)格適中，十分適合煤層氣雜質(zhì)多、對(duì)投資控制嚴(yán)格的計(jì)量要求。但由于孔板節(jié)流裝置的量程比較小，很難應(yīng)對(duì)煤層氣集輸站場(chǎng)流量波動(dòng)較大的情況。

4、高級(jí)孔板閥：高級(jí)孔板閥的計(jì)量原理同節(jié)流裝置是相同的，他們最主要的區(qū)別在于高級(jí)孔板閥可在線更換孔板，可對(duì)流量范圍的較大波動(dòng)及時(shí)做出調(diào)整。高級(jí)孔板閥相對(duì)來(lái)說(shuō)更適合壓力較低的情況下使用，因?yàn)楦呒?jí)孔板閥的重點(diǎn)就是在線更換孔板功能，氣密性就成了最重要的問(wèn)題。所以在高壓的情況下，在線更換的安全問(wèn)題就顯得更加重要，在高壓下進(jìn)口設(shè)備整體來(lái)說(shuō)要優(yōu)于國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

結(jié)論：

通過(guò)以上的分析，測(cè)量煤層氣使用超聲波流量計(jì)和高級(jí)孔板閥較為合適。但是由于高級(jí)孔板閥的價(jià)格同超聲流量計(jì)相差無(wú)幾，因此在高壓情況下依然推薦使用超聲計(jì)量的方式。下面就詳細(xì)介紹超聲波流量計(jì)。

一、概述：

超聲波式流量計(jì)基本配置為主機(jī)（顯示器）+ 傳感器（外敷或插入） 主機(jī)有標(biāo)準(zhǔn)壁掛式、盤裝式和防爆式等可選傳感器分為外夾式傳感器和插入式傳感器；外夾式傳感器特點(diǎn)是在不希望破壞管道的應(yīng)用場(chǎng)合，安裝操作簡(jiǎn)單無(wú)須任何施工，外夾式傳感器的安裝是將兩只傳感器外敷在管道外壁，不與被測(cè)流體接觸。

二、煤層氣流量計(jì)選型測(cè)量原理：

利用了低電壓、多脈沖時(shí)差原理，采用高精度和超穩(wěn)定的雙平衡信號(hào)差分發(fā)射、差分接收數(shù)字檢測(cè)技術(shù)來(lái)測(cè)量順流和逆流方向的聲波傳輸時(shí)間，根據(jù)時(shí)差計(jì)算出流速。
當(dāng)超聲波波束在液體中傳播時(shí)，液體的流動(dòng)將使傳播時(shí)間產(chǎn)生微小變化，其傳播時(shí)間的變化正比于液體的流（可實(shí)際測(cè)量零流量的技術(shù)）；介質(zhì)流動(dòng)時(shí)，逆流方向的聲波傳輸時(shí)間大于水流方向的聲波傳輸時(shí)間。

三、特點(diǎn)：
1、高精度測(cè)量
線性度優(yōu)于0.5%，重復(fù)性精度優(yōu)于0.2%，測(cè)量精度優(yōu)于±1%；
2、強(qiáng)大的記憶功能
自動(dòng)記憶前512日、前128月、前10年的累計(jì)流量，自動(dòng)記憶前64次來(lái)電和斷電時(shí)間和流量，自動(dòng)記憶前32日流量計(jì)的工作狀態(tài)是否正常；
3、測(cè)量范圍大
選用不同型號(hào)的傳感器,可實(shí)現(xiàn)口徑DN15～DN6000mm管道流量的測(cè)量；
4、可靠性高
采用低電壓、多脈沖發(fā)射電路，測(cè)量精度、使用壽命及可靠性大幅提高；
5、支持中英文菜單
不同版本的流量計(jì)，可支持中文或英文菜單，方便快捷；
6、抗干擾能力強(qiáng)
采用雙平衡信號(hào)差分發(fā)射、接收電路，有效抵御變頻器，電視塔、高壓線等強(qiáng)干擾源。
四、技術(shù)指標(biāo)：
測(cè)量液體：水，海水，堿等單*體，濁度小于10000ppm，粒徑小于1mm；
管道材料：鋼，鑄鐵，PVC管材等超聲波可穿透的滿管，質(zhì)地致密，無(wú)嚴(yán)重腐蝕結(jié)垢，允許薄層質(zhì)密襯里；
管襯材料：橡膠，環(huán)氧瀝青，玻璃鋼，砂漿等，或無(wú)襯里；
管徑范圍：DN15mm~6000mm，插入式傳感器適用管經(jīng)DN25mm~6000mm；
流速范圍：-32m/s~0~+32m/s,雙向流；
準(zhǔn) 確 度：±1.0%顯示值（標(biāo)準(zhǔn)條件下）。配置插入式傳感器準(zhǔn)確度可達(dá)0.5%；
線 性 度：0.5%；
信號(hào)輸出：4-20mA或0-20mA RS-485；
傳 感 器：分為外夾式和插入式。標(biāo)準(zhǔn)配置為外夾式。插入式傳感器zui高工作壓力3MPa；
直管段長(zhǎng)：上游>10D，下游>5D 距泵出口>30D（D:管徑）；
顯示方式：2*20字符液晶顯示，帶LED背光；
防護(hù)等級(jí)：IP65；
防爆等級(jí)：ExdⅡBT4；
電 源：AC220V、DC8~36V或AC7~30V；
環(huán)境溫/濕度： 主機(jī)-20℃~+80℃;傳感器-20℃~+80℃或-20℃~+160℃可選，傳感器可浸水工作，水深小于2m。

五、工作環(huán)境要求：
1、主機(jī)溫度：-30℃~80℃；
2、流量傳感器溫度：-40℃~160℃；
3、溫度傳感器溫度：根據(jù)用戶需要選定；
4、主機(jī)濕度：85%RH；
5、流量傳感器濕度：可浸水工作，水深≤3m；
6、電源：AC220V或DC8~36V或AC7~30V。
六、傳感器的安裝步驟：
1、選擇有足夠直管段長(zhǎng)度位置，zui佳是新管道、無(wú)銹蝕、易于操作的地方。
2、清除管道上的雜物和銹蝕，使用角磨砂輪機(jī)打掉銹蝕。
3、在傳感器的發(fā)射面上涂上足夠多的耦合劑（如：黃油、凡士林等），涂耦4、合劑的目的是排除傳感器發(fā)射面與管道外表面之間的空氣。
5、特別提醒：應(yīng)避免沙粒和雜物進(jìn)入這中間。
6、水平方向的管道內(nèi)壁上部有可能殘存著一些氣泡，在這樣的管道上安裝時(shí)應(yīng)選擇在與管道的側(cè)面垂直相切的面上。
七、使用說(shuō)明：
1、零流量檢查
當(dāng)管道液體靜止，周圍無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾、無(wú)強(qiáng)烈震動(dòng)情況下，表頭顯示為零，此時(shí)自動(dòng)設(shè)置零點(diǎn)，消除零點(diǎn)飄移，運(yùn)行時(shí)須做小信號(hào)切除，通?？闪髁啃∮跐M程流量5%，自動(dòng)切除。同時(shí)零點(diǎn)也可菜單進(jìn)行調(diào)整。
2、儀表面板鍵盤操作
啟動(dòng)儀表運(yùn)行前，首先要對(duì)參數(shù)進(jìn)行有效設(shè)置，例如，使用單位制、安裝方式、管道直徑、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流體類型、兩探頭間距、流速單位、zui小速度、zui大速度等。所有參數(shù)輸入正確，儀表方可正確顯示實(shí)際流量值
3、流量計(jì)定期校驗(yàn)
保證流量計(jì)準(zhǔn)確度，我們進(jìn)行定期校驗(yàn)，通常我們采用更高精度便攜式流量計(jì)進(jìn)行直接對(duì)比，利用所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算:誤差=測(cè)量值-標(biāo)準(zhǔn)值/標(biāo)準(zhǔn)值，利用計(jì)算相對(duì)誤差，修正系數(shù)，使測(cè)量誤差滿足±2%誤差，即可滿足計(jì)量要求。該操作簡(jiǎn)單方便，可有效提高計(jì)量準(zhǔn)確度。  

八、傳感器選配：

1、可選配外縛傳感器：

外縛式傳感器是將傳感器直接捆綁在被測(cè)管道的外表面從而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的一種安裝方式，具有與管徑無(wú)關(guān)、安裝簡(jiǎn)單、無(wú)需停產(chǎn)、無(wú)壓力損失等特點(diǎn)。

2、插入式傳感器：  

插入式傳感器是指在被測(cè)管道上利用專用開(kāi)孔工具在不停產(chǎn)的情況下在線打孔，使傳感器和被測(cè)介質(zhì)直接接觸從而實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量的一種安裝方式，該款傳感器解決了外縛式傳感器在測(cè)量結(jié)垢較厚的管道時(shí)不易接收到信號(hào)及長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量信號(hào)衰減的問(wèn)題，具有不停產(chǎn)安裝、免維護(hù)、與管徑無(wú)關(guān)、無(wú)壓力損失等特點(diǎn)。
管道材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼時(shí)可直接焊接安裝，對(duì)于不可直接焊接的管道，如鑄鐵、玻璃鋼、PVC、水泥管等需配備廠家制作的專用管箍方可安裝，為防止漏水，用戶訂貨時(shí)請(qǐng)?zhí)峁┍粶y(cè)管道的準(zhǔn)確外徑或周長(zhǎng)。

3、固定管段式傳感器：
管段式傳感器是采用法蘭將管段傳感器與被測(cè)管路直接連接的一種測(cè)量方式，該款傳感器解決了外縛式和插入式傳感器在安裝過(guò)程中由于人為或被測(cè)管道參數(shù)不準(zhǔn)確引起的誤差而造成測(cè)量精度下降的問(wèn)題，具有測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好、免維護(hù)等特點(diǎn)，是未來(lái)超聲波流量計(jì)的發(fā)展方向。

固定管段式傳感器技術(shù)參數(shù)：

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5、我們公司的服務(wù)宗旨是：誠(chéng)信做事，誠(chéng)信做人！讓客戶滿意，放心，省心！