浅谈天然气流量计改造

流量计是燃气公司计量的主要设备，它的精准直接关系到公司的盈利与亏损。从目前情况看，工业用由于生产工艺的调整，用气量发生了较大变化，如不及时进行调整和改造，计量准确性难以保障。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，采用几何检定法。超声波流量计与使用广泛的孔板流量计相比，有着更多的优点，双向测量，大量程比，无压损，无可动部件和高精度等。

1 国内外燃气流量表使用状况

欧美等工业化水平较高的发达国家，对燃气计量技术的研究起步较早，投入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，如荷兰涡轮、腰轮流量计的使用约占 80%，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波流量计热潮。

目前西气东输工程，贸易计量的首选流量计为超声流量计，口径 DN250~300mm；中小型站场选用 DN50~200mm 涡轮流量计。随着我国天然气工业的发展，超声波流量计在天然气工业领域中的应用前景看好。

2 燃气流量计种类

适合燃气流量计量的流量计有：容积式流量计、差压式流量计、超声波流量计、涡轮流量计、涡街流量计、质量流量计和旋进旋涡流量计。下面分别阐述这些流量计的原理、特点及应用概况。

3 流量计选型的原则

选择流量计的原则首先是要深刻地了解各种流量计的结构原理和流体特性等方面的知识，同时还要根据现场的具体情况及考察周边的环境条件进行选择。也要考虑到经济方面的因素。一般情况下，主要应从下面五个方面进行选择：

3.1 流量计的性能要求主要考虑的内容有：测量流量（瞬时流量）还是总量（累

积流量）、精确度、重复性、线性度、范围度、压力损失、上下限流量、信号输出特性、响应时间等。

3.2 流体特性方面

主要考虑的内容有：流体压力、温度、密度、粘度、润滑性、化学性质、磨损、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数、等熵指数、比热容、电导率、声速、混相流、脉动流等；

3.3 安装条件方面

主要考虑的内容有：管道布置方向、流动方向、上下游管道长度、管道口径、维护空间、管道振动、接地、电源、辅属设备（过滤、排污）、防爆等；

3.4 环境条件方面

主要考虑的内容有：环境温度、湿度、安全性、电磁干扰等；

3.5 流量及价格方面

只考虑仪表购置费是不全面的，还应调查其他费用，如附件购置费、安装调试费、维护和定期流量校验（检定）费、运行费和备用件费等。用于储运交接和商贸核算还应比较测量误差造成经济损失，这常成为选择仪表的主导因素。

4 从实践看流量计改造需要注意以下几个问题

4.1 科学合理的对被改造流量计进行选型现场实地分析被改造流量计的运行状态：①如果流量计

在超量程使用，则需要更换更大流量范围的流量计进行使用。②如果流量计在低量程使用或者表不走，则需要跟换小量程流量计进行使用。③如果流量计的流量波动范围较大，忽高忽低，则需要更换稳定的流量计进行计量，重新选择流量计的类型。

4.2 分析实际运行参数确定选型方案准确分析流量数据，合理选型：①根据流量计设备标志

牌上的流量范围、实际生产中的流量、压力等参数，进行判断流量计该如何更换。比如一台苍南流量计是 LWQZ-80CZ（流量范围 20-400m³/h），实际生产流量范围 30-90m³/h，用气压力为 40KPa，这块流量计的工况百分比在 5%-16%，没有在最佳范围内进行计量。通过分析，我们可以将原来表的叶轮进行更换，更换为 LWQZ-80A 的叶轮（流量范围 8-160m³/h），更换后同等条件下，这块表的工况百分比将在 13%-40%使用，提高了仪表的准确性，同时也降低了更换仪表的成本。如计量仪表超量程使用，则需要更换更大流量范围的计量仪表。②通过观察现场计量仪表，如发现流量波动较大，那么我们就需要考虑更换仪表的类型，一般选择罗茨流量计，罗茨流量计具有精度高，安装不需要直管段，始动流量小，性能稳定等特点。

4.3 认真做好用户协调讲解工作（1）做好讲解工作提前告知用户，改造流量计前要提

前联系下游用户，与用户及时进行沟通，使用户能接受流量计改造这项工程。提前 48 小时以书面形式告知用户改造时间、地点、停气时间。流量计改造前要将新更换的流量计进行法定效验，并取得效验报告。

（2）避免计量纠纷，确定始末流量计底数。①原表底数确定，在施工单位到达施工现场后，公司计量人员要与用户对现有流量计底数和控制器底数进行确定，双方签订计量交接单。②施工改造完成后，计量人员要将新的流量计表底数进行确定，签订计量交接单。

4.4 搞好工艺流程倒换配合施工改造，及时恢复供气（1）流量计改造前倒流程。改造前要将调压箱进出口

阀门关闭，利用过滤器下排污口将调压箱内天然气进行放空。仪表显示为 0 后，施工单位将原有涡轮流量计卸下，将敞开的管口和控制器进行封堵，防止杂质进入管道内。

（2）罗茨流量计安装不同于涡轮流量计，罗茨流量计的安装有两种方法：

①垂直安装，气体进口端需在上方，气流由上而下流动，即上进下出。

②水平安装，流量计进出口端轴线应与应不低于管道轴线，以防止气体中的杂质滞留在流量计内，影响正常运转。

③施工前要注意气流方向与流量计上箭头方向一致。（3）精确计量改造管段。施工单位利用尺子将改造的

长度进行计算：

改造管段长度=罗茨流量长度+2 个变径长度+预制法兰厚度+垫片厚度±直管段长度

（4）注意施工安全避免动火预制管件。施工预制焊接点要与调压箱保持安全距离，施工同时要配备灭火器在现场。能预制的尽量在调压箱外边预制，尽量避免动火。如需在调压箱内动火，要利用调压箱注氮口将氮气注入到施工管段内，利用可燃气体检测仪和含氧量测试仪检测管道内天然气和氧气含量，含氧量小于 2%后，在施工同时，一定要保证氮气流一直通过，施工完成后方可停止。

管件焊接完成后，要对焊口进行无损探伤检测，采用渗透方式进行检测，检测合格后方可供气。

（5）流量计平稳运转，管道清洁是前提。施工完成后，要将预制管件和直管上的焊渣进行清理。安装罗茨流量计时一定要注意在进口端要安装滤网垫片，这样可以有效的防止杂质将表被卡死。

（6）做好细节工作安全平稳恢复供气。①要将原来的控制器与改造好的罗茨流量计信号线进行连接。连接完成后，

要求用户重新签订表底数确认单。同时将用户 IC 卡插入控制器，等待 1 分钟左右，控制显示屏上会显示阀门开启。②检验流量计与控制器匹配性。缓慢打开调压箱进出口阀门，压力平衡后进行检漏，如无泄露，恢复供气，供气时要观察罗茨流量计与控制器匹配性，是不是流量计走 1 方，控制器倒扣 1 方，合格后方可离开。

（7）投运后，检查润滑是关键。改造完成后再 24 小时内要再进行一次检漏，同时检查流量计运行情况。正常运行 1 周后对罗茨流量计进行停气加入润滑油操作。

5 结论

流量计改造是燃气公司运行中的重中之重，他是公司盈利的根本因素之一，所以运营人员要每天对流量计进行检查，及时发现流量计数据变化情况，早发现、早汇报、早介入、早管理，只有这样才能搞好天然气计量工作，为公司创造更大的利润。