煤层气流量计

                煤层气流量计

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。

那么煤层气流量计的选型要结合煤层气介质的实际工况，对比了气体计量常用的三种流量计：超声波、涡轮、孔板节流装置、高级孔板阀。

1、气体涡轮流量计：由于煤层气介质特殊，考虑到含有煤粉，对叶轮的损耗太大，导致使用寿命缩短，需要经常维护，所以对于煤层气的流量计量，暂不考虑使用涡轮流量计。

2、超声流量计：超声波流量计与涡轮流量计性能大多相近，其凭借较大的量程比和对含有杂质气体计量的适应性广泛应用于气体管道 （≥DN100）流量计量中。但超声波流量计费用过高，对于煤层气集输工程来讲，初期产能较低，使得对工程成本的控制尤为重要，相对来说超声计量没有较好的性价比。 但如果不考虑经济因素，超声波流量计以其更多的优势作为煤层气贸易计量的合适流量计。

3、孔板节流装置：孔板节流装置为经典计量方法，如果可以提供足够的直管段长度，配备高精度高性能的变送器，*可以满足煤层气贸易交接的计量要求。并且维护工作量较少，价格适中，十分适合煤层气杂质多、对投资控制严格的计量要求。但由于孔板节流装置的量程比较小，很难应对煤层气集输站场流量波动较大的情况。

4、高级孔板阀：高级孔板阀的计量原理同节流装置是相同的，他们最主要的区别在于高级孔板阀可在线更换孔板，可对流量范围的较大波动及时做出调整。高级孔板阀相对来说更适合压力较低的情况下使用，因为高级孔板阀的重点就是在线更换孔板功能，气密性就成了最重要的问题。所以在高压的情况下，在线更换的安全问题就显得更加重要，在高压下进口设备整体来说要优于国产设备。

结论：

通过以上的分析，测量煤层气使用超声波流量计和高级孔板阀较为合适。但是由于高级孔板阀的价格同超声流量计相差无几，因此在高压情况下依然推荐使用超声计量的方式。下面就详细介绍超声波流量计。

一、概述：

超声波式流量计基本配置为主机（显示器）+ 传感器（外敷或插入） 主机有标准壁挂式、盘装式和防爆式等可选传感器分为外夹式传感器和插入式传感器；外夹式传感器特点是在不希望破坏管道的应用场合，安装操作简单无须任何施工，外夹式传感器的安装是将两只传感器外敷在管道外壁，不与被测流体接触。

二、测量原理： 

利用了低电压、多脉冲时差原理，采用高精度和超稳定的双平衡信号差分发射、差分接收数字检测技术来测量顺流和逆流方向的声波传输时间，根据时差计算出流速。 
当超声波波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，其传播时间的变化正比于液体的流（可实际测量零流量的技术）；介质流动时，逆流方向的声波传输时间大于水流方向的声波传输时间。

 

三、特点： 
1、高精度测量 
线性度优于0.5%，重复性精度优于0.2%，测量精度优于±1%； 
2、强大的记忆功能 
自动记忆前512日、前128月、前10年的累计流量，自动记忆前64次来电和断电时间和流量，自动记忆前32日流量计的工作状态是否正常； 
3、测量范围大 
选用不同型号的传感器,可实现口径DN15～DN6000mm管道流量的测量； 
4、可靠性高 
采用低电压、多脉冲发射电路，测量精度、使用寿命及可靠性大幅提高； 
5、支持中英文菜单 
不同版本的流量计，可支持中文或英文菜单，方便快捷； 
6、抗*力强 
采用双平衡信号差分发射、接收电路，有效抵御变频器，电视塔、高压线等强干扰源。 
四、技术指标： 
测量液体：水，海水，碱等单*体，浊度小于10000ppm，粒径小于1mm； 
管道材料：钢，铸铁，PVC管材等超声波可穿透的满管，质地致密，无严重腐蚀结垢，允许薄层质密衬里； 
管衬材料：橡胶，环氧沥青，玻璃钢，砂浆等，或无衬里； 
管径范围：DN15mm~6000mm，插入式传感器适用管经DN25mm~6000mm； 
流速范围：-32m/s~0~+32m/s,双向流； 
准 确 度：±1.0%显示值（标准条件下）。配置插入式传感器准确度可达0.5%； 
线 性 度：0.5%； 
信号输出：4-20mA或0-20mA RS-485； 
传 感 器：分为外夹式和插入式。标准配置为外夹式。插入式传感器zui高工作压力3MPa； 
直管段长：上游>10D，下游>5D 距泵出口>30D（D:管径）； 
显示方式：2*20字符液晶显示，带LED背光； 
防护等级：IP65； 
防爆等级：ExdⅡBT4； 
电 源：AC220V、DC8~36V或AC7~30V； 
环境温/湿度： 主机-20℃~+80℃;传感器-20℃~+80℃或-20℃~+160℃可选，传感器可浸水工作，水深小于2m。 
 
五、工作环境要求： 
1、主机温度：-30℃~80℃； 
2、流量传感器温度：-40℃~160℃； 
3、温度传感器温度：根据用户需要选定； 
4、主机湿度：85%RH； 
5、流量传感器湿度：可浸水工作，水深≤3m； 
6、电源：AC220V或DC8~36V或AC7~30V。 
六、传感器的安装步骤： 
1、选择有足够直管段长度位置，*是新管道、无锈蚀、易于操作的地方。 
2、清除管道上的杂物和锈蚀，使用角磨砂轮机打掉锈蚀。 
3、在传感器的发射面上涂上足够多的耦合剂（如：黄油、凡士林等），涂耦4、合剂的目的是排除传感器发射面与管道外表面之间的空气。 
5、特别提醒：应避免沙粒和杂物进入这中间。 
6、水平方向的管道内壁上部有可能残存着一些气泡，在这样的管道上安装时应选择在与管道的侧面垂直相切的面上。 
七、使用说明： 
1、零流量检查 
当管道液体静止，周围无强磁场干扰、无强烈震动情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，消除零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量5%，自动切除。同时零点也可菜单进行调整。 
2、仪表面板键盘操作 
启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、zui小速度、zui大速度等。所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值 
3、流量计定期校验 
保证流量计准确度，我们进行定期校验，通常我们采用更高精度便携式流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=测量值-标准值/标准值，利用计算相对误差，修正系数，使测量误差满足±2%误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量准确度。  

八、传感器选配：

1、可选配外缚传感器：

外缚式传感器是将传感器直接捆绑在被测管道的外表面从而实现流量测量的一种安装方式，具有与管径无关、安装简单、无需停产、无压力损失等特点。

2、插入式传感器：   

插入式传感器是指在被测管道上利用开孔工具在不停产的情况下在线打孔，使传感器和被测介质直接接触从而实现流量测量的一种安装方式，该款传感器解决了外缚式传感器在测量结垢较厚的管道时不易接收到信号及长时间测量信号衰减的问题，具有不停产安装、免维护、与管径无关、无压力损失等特点。
管道材质为碳钢或不锈钢时可直接焊接安装，对于不可直接焊接的管道，如铸铁、玻璃钢、PVC、水泥管等需配备厂家制作的管箍方可安装，为防止漏水，用户订货时请提供被测管道的准确外径或周长。

3、固定管段式传感器： 
管段式传感器是采用法兰将管段传感器与被测管路直接连接的一种测量方式，该款传感器解决了外缚式和插入式传感器在安装过程中由于人为或被测管道参数不准确引起的误差而造成测量精度下降的问题，具有测量精度高，稳定性好、免维护等特点，是未来超声波流量计的发展方向。 

固定管段式传感器技术参数：

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