节流装置设计计算要点 节流装置技术指标

流量计常见故障与处理方法（流量计带故障自检程序，用户通过显示屏可查知部分原因！）

一、当管道内被测介质流速为零时，流量计示值瞬时流量值不为零，造成该现象的主要原因有：

a、安装前后流量计水平度不一致，以至进口和出口因倾斜而产生轴向水平分力导致瞬时流量存在； 
b、流量计长期运行，其传感器内部应力释放产生微变； 
c、安装或运行过程中，严重过载造成零点飘移； 
以上三种方式均可参照有关流量计清零的步骤和方法处理。 
d、流量计壳体接地不良； 
处理方法：用户重新接地。 
e、靶片、靶杆与测具之间被杂物卡住； 
处理方法：关闭流量计前后阀门，用工具松开流量计过度部件与测量管之间的连接螺栓，并轻轻的晃动过渡部件或取出，清理杂物后照原样复位即可。 
二、流量计工作过程中示值出现非正常增大，造成该现象的主要原因有： 
a、靶片以及靶杆上挂有丝状及带状杂物；
处理方法：参照处理杂物方法。 
b、高结圬条件下，就留元之产生严重结圬，使受力元件沿测量管轴线上投影面积增加，即节流元件与测量管之间环形过流面积减少，进而在相同流量下，传感器受力增大，zui终导致流量示值非正常增加； 
处理方法：取下过渡部件，用工具将节流元件以及测量管内壁上的圬物清除即可。  
三、计量误差大，造成该现象的原因很多，其zui主要的原因为以下几种： 
a、安装时流量计与连接管道相对同心度出现较大错位，密封垫片未同心，从而形成节流阻件，极大影响被测介质流态； 
处理方法：调整安装状态。 
b、流量计前后直管段太短，并于流量计前直接安装了弯头，阀门等极大干扰被测介质流态部件； 
处理方法：按照说明书要求进行安装或对流量计进行实地实流标定。 
c、旁通管道泄漏；
处理方法：检查及更换旁通管路。 
d、节流元件上绕缠有带状杂物，增大了节流元件受力； 
处理方法：参照前面处理杂物方法。 
四、流量计无示值或无发信号，其原因主要有以下四种： 
a、电源接触不良或脱落；
处理方法：对于自带电池的流量计，检查电池是否装稳，触点是否良好，以及电池是否有电。对于外接电源，
应检查连接导线之间连接是否完好，导线是否导通，外供电源是否正常。 
b、流量计电路损坏；
处理方法：返厂修理。 
c、显示屏损坏；
处理方法：返厂更换。
d、用户信号接收系统故障；
处理方法：检查、排除故障。
五、流量计运行过程中示值一直为零，此种现象主要原因有： 
a、受力元件节流元件脱落，导致传感器无力感应； 
处理方法：装配相同规格的节流件。 
b、流量计传感器无电压输出信号 ；
处理方法：首先判断传感器是否损坏，具体的方法是看传感器数据有无变化。 
c、被测介质流量太小，低于流量计的zui小刻度流量； 
处理方法：返厂重新更换受力元件。
 
特别提示 
1、更换电池 ：
自带电池的流量计，显示屏出现不停闪烁时，提示用户电池电量已快用尽，应马上更换电池，更换电池应为相同技术参数的电池。
2、环境要求 
流量计使用环境温度为-30度至+70度,尽管自身有相当的防护等级，建议对安装在室外的流量仪表加以相应的遮雨及防碰撞措施。

　　天然气作为一种能源和化工原料其计量越来越被人们重视。欧美等工业化水平较高的发达国家，对天然气计量技术的研究起步较早，投人的资金及科技力量较大，尤其是对贸易天然气的计量十分重视。从流量计选型上，欧洲主要使用涡轮、腰轮流量计，如在荷兰涡轮、腰轮流量计的使用约占80%，在加拿大涡轮流量计的使用约占90%，而美国则以使用孔板为主，约占80%。从整体上来看，在流量计使用上，70年代形成了孔板使用高潮，80年代形成了涡轮流量计使用的高潮，90年代中后期则掀起了超声流量计热潮。

　　在流量标准方面，各国流量工作者花费了大量时间，付出了艰苦的努力，在分析总结大量的实验和应用数据的基础上，相继推出具有代表性的标准如天然气流量标准孔板计量标准（AGA No.3）、气体涡轮流量计标准（AGA No.7）、天然气及其他烃类气体的压缩性和超压缩性标准（AGA No.8）、用气体超声流量计测量天然气标准（AGA No.9）、用差压装置测量流体流量标准（ISO5167）、气体涡轮流量计标准（ISO9951）、气体超声波流量计标准（ISO/TR12765）以及天然气压缩因子计算标准（ISO/DIS12213）等，这些标准规程对天然气流量计量具有积极的指导意义。

　　与此同时，在国外人们从重视干标法逐步过渡到实流检定的思维模式—一重视量值溯源与量值传递工作，相继出现许多实流检定实验室，如美国科罗拉多工程实验室（CEESI）、美国西南研究院（SWRI）、荷兰国家计量研究院（NMI）、加拿大标定站（TCC）、德国（Pigsar）、英国国家工程实验室（NEL）、日本国家计量院（NRLM）。

　　近几年，国际法制计量组织（OMIL）气体计量分委员会欧共体起草了国际建议PREN1776“天然气计量系统基本要求”，较详细地规定了天然气计量系统的组成和对辅助设备的具体要求，对天然气计量系统的设计原则及设计指南，计量系统的在线检定、安装和操作维护等进行了规定。

　　我国天然气计量起步较晚，气藏主要分布在四川、长庆、新疆，仪表的使用选型主要使用孔板，其比例约占88%，采用几何检定法。从70年代以来，我国参照国外系列标准，结合自己的实际情况，在天然气仪表的设计选型、使用、安装、维护、管理、气质分析等方面作了相应的工作，得出一些较重要的结论，同时对现场阻力件、复杂工况影响，摸索出了一些成熟的经验，在标准方面形成了《天然气流量的标准孔板计量方法》（SY/T6143-1996）标准、等效采用ISO5167形成GB2624标底，但就总体水平，与国外还存在显著差距。近几年，我国天然气计量技术新进展

　　我国大量使用的孔板节流装置及其二次仪表双波纹管差压计的计量技术，由于其固有的缺陷，如孔板在使用过程中的不断磨损、腐蚀；现场阻力件组合形式远不止标准规定的7种情况；现场旋涡流、脉动流影响因素复杂；对于气量波动大、变化频率高的状况适应性差；导压管易引起信号滞后等[1]，不能保证其计量准确度，这给流量工作者带来了新的研究课题。近几年来，我国天然气计量技术取得了以下一些新的进展。

　　l、孔板节流装置二次仪表智能化

　　1998年以来，在二次仪表方面，对部分天然气计量装置进行了改造，现场逐步采取配用智能压力变送器、温度变送器，流量计算机以取代双波纹管差压计，从而实现计量自动化。该系统变送器具有准确度高、稳定性好，可利用它的通讯功能进行在线故障诊断、组态和校验，天然气流量计量逐步走向在线、智能、实时计量。

　　2、适应中小流量的新型智能式流量计应用

　　为解决部分现场在中小流量和中低压情况下流量波动较大，孔板计量准确性较差的特殊难题，国内推出智能漩进旋涡流量计、智能涡轮流量计，该类流量计能在线采集压力、温度、工况流量、标定流量、实时修正压缩因子以及自动进行温度、压力补偿。经过实流标定和在现场较大范围应用（如四川、新疆、大港、大庆等），效果较好。近期又出现了该类型的双探头智能流量计，抗干扰能力进一步增强。

　　3、高压大流量计量技术研究xxxx随着国外气体超声流量计的迅速发展，我国及时跟踪国外先进计量技术，自1999年以来，由国家原油大流量计量站成都天然气流量分站（以下简称计量分站）牵头，对具有典型代表的美国Daniel、荷兰Instromet、美国Contronlotron所生产的气体超声流量计进行了实流测试，研究在理想安装条件、非理想安装条件、旋转不同角度安装条件、带压更换超声换能器、不同压力条件、声道故障状态的性能并进行现场应用。得出气体超声流量计干校后仍需实流检定和周期送检等重要结论[2]。经过天然气实流测试后，北京、大庆、新疆、四川、天津、河北等已逐步引进气体超声流量计约40台。口径在DN150mm-DN400mm之间，不确定度为0.5%-1.0%。4、实流检定技术的发展

　　过去标准孔板一直沿用“几何检验法”，流量检定装置通常使用空气作介质，负压检定。1996年华阳计量分站建成，该站拥有mt原级标准装置，总不确定度为0.1%和从美国CEESI引进临界流音速喷嘴次级标准装置，总不确定度为0.25%，具备天然气流量实流检定条件。zui近4年，实流检定技术日趋成熟，已建立起全套天然气实流检定方法、程序、管理制度，并与国外如美国、荷兰、英国、德国等技术和水平逐步靠近。为了更好地模拟现场工况，减少装载、运输带来的系列困难，控制和合理减少现场计量误差，我国实流检定逐步从室内走向现场。如，国家原油大流量计量站（大庆）的移动式音速喷嘴标定车（压力1.6MPa、管径DN200mm、流量90000m3/h），计量分站新购置的移动式气体超声流量标定车（压力6.4MPa、管径DN600mm、工况流量80-8000 m3/h）。

　　5、标准的逐步完善与统一

　　孔板标准由SYL04-83升级为SY/T6143-1996，现正准备升为国家标准；《用气体超声流量计测量天然气》非等效采用AGA NO.9，同时也参考了ISO/TRl2765的部分内容，2001年4月，已通过国家专标委评审。《天然气计量系统技术要求》，非等效采用PREN1776：《天然气测量系统基本要求》，2001年8月，已通过国家专标委评审。目前正准备起草《用涡轮流量计测量天然气》国家标准。

　　6、国际流量比对

　　国外流量比对起步较早，zui近几年华阳计量分站在天然气流量方法与美国CEESI、美国SWRI、荷兰NMI、德国Pigsar进行了初步的流量比对工作，结果基本一致。2000年在巴西举行的第10届国际流量会议中国作为会员正式参加国际循环比对工作组（BIPM/CIPM/CCM下属流量测量工作组WGFF）*次会议[3]。2001年4月初，我国在土耳其参加了第二届国际流量工作组（BIPM/CIPM/CCM/WGFF）会议。

　　7、科研技术与国际学术交流活动

　　近几年来，我国天然气流量计量取得较大科研成就。比较典型的科研项目有：“天然气、空气、水为介质对孔板计量性能的影响研究”、“天然气计量技术研究”、“气体超声流量计的测试与现场应用研究”、“新型流量计及新型整流器的研究与应用”、“安装条件对孔板影响因素的研究”等。

　　我国参与国际计量学术活动比较频繁，如：参加美国API会议、参加英国国际法制计量组织（OMIL），主持和申办国际流量测量学术会议FLOMEKO和ISO/TC193等。天然气计量新的观念与发展趋势

　　随着中国加入WTO，外资企业不断进人我国天然气市场以及引进国外天然气的可能性、天然气计量与国际接轨即将成为面对面的现实[4]，其计量观念与发展趋势也将由此而发生系列变化。分析表明，下一步我国天然气计量将向以下七方面发展：

　　l、计量方式向自动化、智能化、远程化计量方式发展

　　由于电子技术、计算机以及互联网技术的迅猛发展，天然气计量已逐步向在线、实时、智能靠近，同时依靠网络技术实现远程化通讯、控制和管理，如SCADA系统的应用和智能涡轮流量计智能系统。

　　2、检定方式、量值溯源从静态单参数向动态多参数溯源发展

　　过去流量计检定方式通常采用检定静态单参数方法，如标准孔板依靠几何检定法检定孔板的8个几何静态单参数来保证流量计的准确。随着国内国外实流检定技术的成熟，天然气流量量值溯源正逐步向实流检定方向发展，即以实际天然气介质、在接近实际现场工况等条件下对流量的分参数如压力、温度、气质组分和流量总量进行动态量值溯源。

　　3、仪表选型从单一仪表向多元化仪表发展

　　过去流量仪表选型比较单一，近几年随着对流量计的研究和开发，不同的流量计有不同的特点和适应范围，流量仪表选型由此呈现从单一仪表向多元化仪表方向发展。如，对中低压、中小流量可选择智能型速度式流量计（涡轮、漩进旋涡流量计）；对高压、大流量可选择气体超声流量计。近期，又出现了一种新型流量计——内文丘利管，它可适合流量变化范围大的中低流量工况。

　　4、计量标准由单一标准向多重标准发展

　　我国天然气计量标准不断发展、丰富和完善，结合国外标准后我国流量计量标准已基本构成完整的体系，正逐步由单一标准向多重标准发展。

　　5、计量方式从体积计量向能量计量发展

　　我国天然气贸易计量方法是在法定的质量指标下按体积计量。随着市场经济的不断完善和WTO的即将加入，要求我国天然气贸易计量方法尽快与国际接轨。2000年5月，ISO/TC193第12次年会在成都召开，专题讨论了SC2/WG4有关天然气能量计量工作组文件（ISO/WD 15112），2000年12月出了委员文件（ISO/CD 15112）。有关天然气能量计量成为发展趋势，我国正在加快进程开展相应的准备工作。

　　6、单一数据管理向计量系统管理方向发展

　　单一数据管理具有诸多缺点。计算机技术的发展给天然气计量系统管理创造了良好的条件。天然气计量管理从影响测量结果的各个方面、各个环节进行全过程的、动态的、科学管理。中油股份公司西南油气田分公司2001年即将完成的科研课题《西南油气田分公司天然气计量信息管理系统》为天然气计量自动化及过程管理提供了信息管理系统。

　　7、计量管理从事后计量纠纷解释向事前过程管理发展

　　随着市场经济的发展，人们越来越重视天然气计量，特别是贸易计量。因此，人们对天然气计量在管理观念上正发生根本性转变，不仅对现场计量器具的使用及相应人员进行管理，并从事后计量纠纷解释向加强事前仪表采购选型、安装使用、过程控制、质量监督、数据管理、实流检定的管理转变和发展。