前言

城市天然氣一般用氣對象為居民、商業(yè)、福利和工業(yè)等，城市燃氣應用范圍已不斷向新的領(lǐng)域拓展，用戶(hù)變得多樣化，有餐飲、洗浴、采暖、酒店、農業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)等用戶(hù)，對這些燃氣用戶(hù)的精que計量顯得尤為重要。如何正確了解各種燃氣計量設備的性能特點(diǎn)，做到科學(xué)選型，合理使用，精細管理，是燃氣經(jīng)營(yíng)企業(yè)計量工作的基礎工作。燃氣計量是經(jīng)濟建設、技術(shù)創(chuàng )新和社會(huì )進(jìn)步中的一項重要的技術(shù)基礎。經(jīng)濟建設水平越高，越需要加強計量工作；技術(shù)越更新，越需要先金的計量手段；社會(huì )越進(jìn)步，越需要實(shí)現計量制的統一和量值的精準，因而越需要加強計量工作的推進(jìn)。#終目的是為了保護廣大用戶(hù)和燃氣供應單位免受不準確測量所造成的經(jīng)濟損失；為保證燃氣用戶(hù)和燃氣經(jīng)營(yíng)單位各自應有的權益不受侵犯。

 

1 常用計量設備的分類(lèi)及特點(diǎn)

從大的方面來(lái)講，根據燃氣設備的用氣流量，主要分為家用、商用、工業(yè)用；根據計量設備的結構，主要分為膜式燃氣表、羅茨流量計、渦輪流量計等�？偟膩�(lái)講，無(wú)論是根據哪種分類(lèi)，都與燃氣計量設備的性能、用戶(hù)燃氣設備使用的環(huán)境、用氣壓力、溫度、氣量大小等有著(zhù)密切的關(guān)系。

 

1.1 膜式燃氣表

目前市場(chǎng)上主流膜式燃氣表有兩種，一種為機械式膜式燃氣表；另一種為智能式膜式燃氣表。機械式膜式燃氣表計量通過(guò)機械滾輪實(shí)現，當流動(dòng)的氣體經(jīng)過(guò)燃氣表時(shí)，受到管道摩擦及機構的阻擋，內部的燃氣會(huì )在燃氣表進(jìn)出口兩端產(chǎn)生壓力差，通過(guò)這個(gè)壓力差推動(dòng)膜式燃氣表的膜片在計量室內運動(dòng)，并且帶動(dòng)配氣機構進(jìn)行協(xié)調配氣，使得膜片的運動(dòng)能夠連續往復的進(jìn)行，膜式燃氣表通過(guò)內部的機械結構，把直線(xiàn)往復運動(dòng)轉變成圓周運動(dòng)，再通過(guò)圓周運動(dòng)帶動(dòng)機械滾輪計數器轉動(dòng)；膜片每往復一次，就排出一定量氣體，#終滾輪轉過(guò)一個(gè)計數單元，根據使用的氣量進(jìn)行累計操作，#終實(shí)現燃氣流量計量記錄。

 

機械式燃氣表優(yōu)點(diǎn)在于計量可靠，質(zhì)量穩定，缺點(diǎn)在于抄表麻煩，都得人工上門(mén)抄表，燃氣公司需得投入很多財力人力。再者當前社會(huì )不穩定因素增多，不法分子冒充燃氣公司入戶(hù)抄表，對居民家中產(chǎn)生不安全因素。

 

智能式膜式燃氣表是在機械式燃氣表的基礎上增加IC卡控制器，實(shí)現預付費方式。主要通過(guò)卡片來(lái)實(shí)現，如IC卡(如4442卡)、射頻卡(如T5557卡、M1卡)等。IC卡以其價(jià)格等優(yōu)勢現在成為目前市場(chǎng)燃氣表的主流，IC卡用于購買(mǎi)氣量并存入表中使用；不同用戶(hù)卡編號不同，一表一卡。它的主要功能是負責監視計量表的數據，實(shí)現用戶(hù)先付款后使用的原則，用戶(hù)到燃氣公司繳費，然后將所購燃氣氣量充入家中的燃氣表，很多用戶(hù)安裝了IC卡式燃氣表后用氣更便捷。這樣既方便了燃氣公司的管理，又免去了抄表占用的大量人力，很好的控制了成本。

 

膜式燃氣表的原理為容積式，量程比寬，安裝方便，對表前、表后直管段的要求不高；但其量程小，易受腐蝕而導致泄漏及計量不準，維修不方便，只適用于低壓，只計量工況流量，不易實(shí)現溫壓補償。

 

1.2  羅茨流量計

羅茨流量計也叫腰輪流量計，是一種容積式流量計。在腰輪流量計的殼體內有一個(gè)計量室，計量室內有一對或兩對可以相切旋轉的腰輪，在流量計殼體外面與兩個(gè)腰輪同軸安裝了一對驅動(dòng)齒輪，它們相互嚙合使兩個(gè)腰輪可以相互聯(lián)動(dòng)。羅茨流量計利用兩個(gè)腰輪，把流體連續不斷的分割成單個(gè)的體積部分，利用驅動(dòng)齒輪和計數指示結構計量出流體總體積量。它有兩個(gè)腰輪(酷似8字形)狀的共軛轉子，分別控制在各自的轉軸上，一個(gè)腰輪轉動(dòng)，另一個(gè)就跟著(zhù)(同步齒輪聯(lián)接)反向轉動(dòng)， 相互間始終保持著(zhù)一條線(xiàn)接觸(準確說(shuō)是接近)，既不能相互卡住，又不能有泄露間隙。

 

羅茨流量計功能特點(diǎn)：工作壽命長(cháng)，正常運行期限長(cháng)達15年；范圍度寬：不同規格流量計范圍度50:1~243:1；高精que度、高可靠性、重復性好：計量精度不受介質(zhì)條件的影響，長(cháng)期使用不需調整；起 步 流 量 低 ， 不 同 規 格 流 量 計 的 始 動(dòng) 流 量0.06~1.20m 3 /h；壓力損失�。翰煌�規格流量計的壓力損失0.16 ~0.55 kPa；流量計前后不需要直管段，可以安裝在環(huán)境狹窄的場(chǎng)合。羅茨流量計也有一定的局限性，大口徑流量計體積比較大，且價(jià)格較高；轉子卡死將給用戶(hù)帶來(lái)供氣不足；要求潔凈的天然氣，氣體若過(guò)濾得不精細，雜質(zhì)會(huì )卡死流量計；運行噪音較大，必要時(shí)采用隔音措施。

 

1.3 渦輪流量計

渦輪流量計為速度式流量計，也叫葉輪式流量計，依靠測定轉子的速度計算出體積。它先將流速轉換為渦輪的轉速，再將轉速轉換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時(shí)流量和總的積算流量，其輸出信號為頻率，易于數字化。感應線(xiàn)圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過(guò)磁鐵時(shí)，磁路的磁阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應信號。信號經(jīng)放大器放大和整形，送到計數器或頻率計，顯示總的積算流量，同時(shí)將脈沖頻率經(jīng)過(guò)頻率－電壓轉換以指示瞬時(shí)流量。葉輪的轉速正比于流量，葉輪的轉數正比于流過(guò)的總量。

 

渦輪流量計的輸出是頻率調制式信號，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡(jiǎn)化了流量檢測系統。它的量程比可達10:1，精度在±0.2%以?xún)�。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時(shí)間常數可達0.01 s。渦輪流量計擁有高質(zhì)量軸承、特別設計的導流片，因此極大降低了磨損，對峰值不敏感，甚至惡劣的

條件下也可以給出可靠的測量變量。渦輪流量計具有精度高、重復性好、高量程比、結構簡(jiǎn)單、運動(dòng)部件少、耐高壓、測量范圍寬、體積小、重量輕、壓力損失小和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，擁有高質(zhì)量軸承、特別設計的導流片，因此極大降低了磨損，對峰值不敏感，甚者惡劣的條件下也可以給出可靠的測量變量。

 

2 計量設備選型依據

2.1 選型依據的標準

燃氣計量設備選型依據的計量標準主要有《天然氣計量系統技術(shù)要求》(GB/T 18603—2014)、《用能單位能源計量器具配備和管理通則》(GB17167—2006) 、《 天 然 氣 能 量 的 測 定 》 (GB/T22723—2008)，主要參考標準ISO 15112：2007。

 

2.2 計量設備選型依據

膜式燃氣表的規格大小不一，小流量的用于家用，大流量的用于小型酒店、餐館和食堂等商用；羅茨流量計主要用于小型工業(yè)、酒店、餐飲業(yè)和小流量采暖鍋爐等；渦輪流量計主要用于大型工業(yè)用氣和大流量采暖鍋爐等。

 

天然氣流量計的選型應充分考慮用戶(hù)用氣的特性、用氣壓力和流量等。

(1)確定是測量瞬間流量還是總量。這主要由使用對象的測量目的決定。

(2)確定其精que度。結合各類(lèi)流量計的精que度等級，選擇適合需要計量的燃氣設備的可能計量到的精度。

(3)確定其重復性。這主要決定于流量計設備本身的制造質(zhì)量與原理。

(4)確定其線(xiàn)性度。天然氣流量計有線(xiàn)性與非線(xiàn)性等兩種輸出，但大多數計量表只是將非線(xiàn)性的誤差作為基本誤差的組成部分，卻不將其作為單好的分析指標。

(5)確定流量具體范圍。流量范圍指#大#小流量，計量表通徑的選擇應根據計量表流量范圍進(jìn)行選擇。

(6)確定壓力的損失。對大多數天然氣流量計而言，在氣體的流動(dòng)過(guò)程中因流量計內部構件會(huì )產(chǎn)生一定壓力損失，在選擇時(shí)應充分表考慮到這一點(diǎn)。

(7)確定輸出信號的特性。這也是直接決定計量表選擇的關(guān)鍵因素。

(8)確定流量計的維護周期。當流量計遇到故障時(shí)需要停氣并拆卸下來(lái)由專(zhuān)人進(jìn)行維護，因此必須考慮停氣后給用戶(hù)帶來(lái)的不變和損失。

 

根據流量計的流量特性，對于個(gè)別的場(chǎng)所而言，還應將安裝環(huán)境要求考慮在內，這也會(huì )不同程度地影響天然氣流量計的選擇和使用，同時(shí)，此過(guò)程中對于某些不是很明確的方面，計量設備選型單位還應及時(shí)向設備制造廠(chǎng)商咨詢(xún)，以便確認所選的流量設備是否合適。

 

3 天然氣計量技術(shù)的發(fā)展

天然氣計量是天然氣生產(chǎn)、運輸和銷(xiāo)售的關(guān)鍵環(huán)節，也是企業(yè)經(jīng)濟效益分析的主要依據。天然氣計量不僅是天然氣供需雙方進(jìn)行結算的依據，同時(shí)也是天然氣生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要產(chǎn)能和技術(shù)指標。準確計量天然氣用量是公平的體現，對企業(yè)的經(jīng)濟效益的提高有著(zhù)重大的意義。

 

隨著(zhù)燃氣行業(yè)技術(shù)水平的提高和電子技術(shù)的發(fā)展趨勢，新型的燃氣流量計逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，并在行業(yè)內引起廣泛關(guān)注。超聲技術(shù)、無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，讓天然氣計量的技術(shù)向著(zhù)智能化、自動(dòng)化、遠程化和一體化發(fā)展，同時(shí)還應完善相應的計量標準，使得新型燃氣計量技術(shù)更標準更先金地發(fā)展壯大。燃氣計量技術(shù)的改進(jìn)，可以簡(jiǎn)化系統的配置、減少系統整體成本，有效解決計量精準問(wèn)題，更有利地解決工商業(yè)用戶(hù)與管網(wǎng)監測問(wèn)題，極大地提高燃氣公司的工作效率，節省運營(yíng)成本，并能及時(shí)有效地采集數據、分析控制輸配差。

 

4 結語(yǔ)

城市天然氣計量設備的選擇，是燃氣公司經(jīng)濟效益的關(guān)鍵，也是各類(lèi)用戶(hù)結算的重要依據。計量設備的準確性是供需雙方的#公平合理的原則性問(wèn)題。

 

燃氣企業(yè)在關(guān)注其他新技術(shù)流量計的發(fā)展的同時(shí)，在新產(chǎn)品技術(shù)不成熟的情況下不宜作為重點(diǎn)投入使用。傳統流量計的性能和功能將會(huì )不斷提升和完善，因此燃氣企業(yè)應及時(shí)了解傳統流量計的技術(shù)進(jìn)步，加大計量管理和技術(shù)改造力度，促進(jìn)燃氣計量工作的不斷提升，優(yōu)勝略汰，更好地服務(wù)于廣大燃氣用戶(hù)。