天然气流量计量是天然气供应和接收的一大事项，是天然气上下游企业交接结算的重要依据。这其中超声波流量计的应用非常广泛。其是通过测定高频声脉冲在管道内沿逆流和顺流方向传播时间差以实现天然气流量计量的流量测量仪表。然而受超声流量计质量、噪声等多因素影响，超声波流量计在使用过程中有时会出现一些故障，直接影响计量精度。因此如何保证天然气的准确计量，不产生计量损失，切实掌握天然气超声流量计常见故障表现形式及做好处理维护措施非常重要。

前言

与传统的孔板、涡轮等流量计量方式相比，超声流量计具有计量精度高、受气质条件影响小、量程比大(最大可达300：1)、不产生天然气节流等优势，然而受按照质量、流量计运转中产生的轴承磨损、噪声等因素影响，计量准确度偏差与无计量现象也经常出现，对企业造成损失，现将一些常见故障现象和解决方法进行分析。

1 故障原因分析及解决措施

（1）超声波流量计读数不稳定变化剧烈原因分析：安装超声波流量传感器的管道振动大或存在

改变流态装置（如流量计安装在调节阀、泵、缩流孔的下流）。解决方法：将流量传感器改装在远离振动源的地方或移至改变流态装置的上游。

（2）超声波流量计读数出现了较大误差原因分析：①超声波流量计传感器装在水平管道的顶部

和底部的沉淀物干扰超声波信号。解决方法：将传感器装在管道两侧。②超声波流量计传感器装在水流向下的管道上，管内未充满流体。解决方法：将传感器装在充满流体的管段上。③存在使流态强列烈波动的装置如：文氏管、孔板、涡街流量计、涡轮流量计或部分关闭的阀门，正好在传感器发射和接收的范围内，使读数不准确。解决方法：将传感器装在远离上述装置的地方，传感器上游距上述装置 30D，下游距上述装置 10D 或移至上述装置的上游。④超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。解决方法：修改管径，使之匹配。

（3）传感器是好的，但流速偏低或没有流速原因分析:①由于管道外的油漆、锈迹未清除干净。解

决方法：重新清除管道，安装传感器。②管道面凹凸不平或超声波流量计安装在焊接缝处。解决方法：将管道磨平或远离焊缝处。③管道圆度不好，内表面不光滑，有管衬式结垢。若管材为铸铁管，则有可能出现此情况。解决方法：选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方。④被测介质为纯净物或固体悬浮物过低。解决方法：选用适合的其它类型仪表。⑤传感器安装纤维玻璃的管道上。解决方法：将玻璃纤维除去。⑥传感器安装在套管上，则会削弱超声波信号。解决方法：将传感器移到无套管的管段部位上。⑦传感器与管道耦合不好，耦合面有缝隙或气泡。解决方法：重新安装耦合剂。

（4）当控制阀门部分关闭或降低流量时读数反会增加原因分析：传感器装的过于靠近控制阀下游，当部分关闭阀门时流量计测量的实际是控制阀门缩径流速提高的流

速，因口径缩小而流速增加。解决方法：将传感器远离控制阀门，传感器上游距控制阀 30D 或将传感器移至控制阀上游距控制阀 5D。

（5）超声波流量计工作正常，突然超声波流量计不再测量流量了

原因分析：①被测介质发生变化。解决方法：改变测量方式。②被测介质由于温度过高产生气化。解决方法：降温。③被测介质温度超过传感器的极限温度。解决方法：降温。④传感器下面的耦合剂老化或消耗了。解决方法：重新涂耦合剂。⑤由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值。解决方

法：远离干扰源。⑥计算机内数据丢失。解决方法：重新输入各项正确的参数。

（6）超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期报警的现象

原因分析：这是由于输送的介质杂质较多时，这种问题会比较常见。解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。

（7）超声波流量计输送的介质含有水等液体杂质时，流量计引压管容易产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵的现象，尤其在北方地区冬季较常见。解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热。

（8）超声波流量计仪表在现场强干扰下无法使用原因分析：供电电源波动范围较大，周围有变频器或强

磁场干扰，或者接地线不正确，都可能引起超声波流量计无法正常使用。解决方法：给仪表提供稳定的供电电源，仪表安装远离变频器和强磁场干扰，有良好的接地线。

（9）外夹式流量计信号低。

原因分析：这种问题大多是管径过大或管道结垢严重引起的，或者是选择的安装方式不对。

解决方法：对于管径过大、结垢严重，建议采用插入式探头，或选择 Z 型安装方式。超声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，其强度会逐渐产生衰减。不论是超声波流量计还是超声波物位计，对所接受的声波强度都有一定的要求，所以都要对各种衰减进行抑制。

（10）超声流量计出现噪声噪声产生的来源：正常情况下，超声流量计发出的脉冲

信号频率在 125kHz 以上，由调节阀、节流阀等节流件产生的噪声频率一般都低于这一频率范围。但随着阀门型号、天然气流量及压差等因素的变化噪声的频率会逐渐变得宽泛起来(其中包含着超声脉冲信号的同频噪声)，这些噪声同时向上游和下游传播，被超声流量计换能器接收后，就会使流量计产生模糊信号，导致信噪比增大，出现计量偏差。目前，天然气计量系统的噪声源主要有汇管、节流阀、捌压阀、压缩机、流动调整器等，其中，以调压阀、节流阀产生的节流噪声对超声流量计的影响最为常见。

常见的超声降噪工艺：为保证超声流量计能够正常运行，主要考虑从三个方面对噪声进行控制：控制噪声源、切断噪声传播途径、噪声数字信号处理(噪声过滤)。

2 结语

超声波流量计计量方便、经济、准确，在国内各大天然气运行企业中普遍应用，然而由于天然气场站工业现场特殊的环境，超声波流量计在使用过程中有时会出现一些故障，影响计量结果和企业效益。因此针对这些现象，针对不同的故障表现形式选取合适的方法进行超声波流量计常见故障解决。