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域拓展，用戶變得多樣化，有餐飲、洗浴、采暖、酒店、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)等用戶，對這些燃氣用戶的精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，做到科學選型，合理使用，精細管理，是燃氣經(jīng)營企業(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)新和社會進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；社會越進步，越需要實現(xiàn)計量制的統(tǒng)一和量值的精準，因而越需要加強計量工作的推進。#終目的是為了保護廣大用戶和燃氣供應單位免受不準確測量所造成的經(jīng)濟損失；為保證燃氣用戶和燃氣經(jīng)營單位各自應有的權(quán)益不受侵犯。

 

1 常用計量設備的分類及特點

從大的方面來講，根據(jù)燃氣設備的用氣流量，主要分為家用、商用、工業(yè)用；根據(jù)計量設備的結(jié)構(gòu)，主要分為膜式燃氣表、羅茨流量計、渦輪流量計等。總的來講，無論是根據(jù)哪種分類，都與燃氣計量設備的性能、用戶燃氣設備使用的環(huán)境、用氣壓力、溫度、氣量大小等有著密切的關系。

 

1.1 膜式燃氣表

目前市場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機械滾輪實現(xiàn)，當流動的氣體經(jīng)過燃氣表時，受到管道摩擦及機構(gòu)的阻擋，內(nèi)部的燃氣會在燃氣表進出口兩端產(chǎn)生壓力差，通過這個壓力差推動膜式燃氣表的膜片在計量室內(nèi)運動，并且?guī)�動配氣機構(gòu)進行協(xié)調(diào)配氣，使得膜片的運動能夠連續(xù)往復的進行，膜式燃氣表通過內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)，把直線往復運動轉(zhuǎn)變成圓周運動，再通過圓周運動帶動機械滾輪計數(shù)器轉(zhuǎn)動；膜片每往復一次，就排出一定量氣體，#終滾輪轉(zhuǎn)過一個計數(shù)單元，根據(jù)使用的氣量進行累計操作，#終實現(xiàn)燃氣流量計量記錄。

 

機械式燃氣表優(yōu)點在于計量可靠，質(zhì)量穩(wěn)定，缺點在于抄表麻煩，都得人工上門抄表，燃氣公司需得投入很多財力人力。再者當前社會不穩(wěn)定因素增多，不法分子冒充燃氣公司入戶抄表，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，實現(xiàn)預付費方式。主要通過卡片來實現(xiàn)，如IC卡(如4442卡)、射頻卡(如T5557卡、M1卡)等。IC卡以其價格等優(yōu)勢現(xiàn)在成為目前市場燃氣表的主流，IC卡用于購買氣量并存入表中使用；不同用戶卡編號不同，一表一卡。它的主要功能是負責監(jiān)視計量表的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)用戶先付款后使用的原則，用戶到燃氣公司繳費，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，不易實現(xiàn)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(nèi)有一個計量室，計量室內(nèi)有一對或兩對可以相切旋轉(zhuǎn)的腰輪，在流量計殼體外面與兩個腰輪同軸安裝了一對驅(qū)動齒輪，它們相互嚙合使兩個腰輪可以相互聯(lián)動。羅茨流量計利用兩個腰輪，把流體連續(xù)不斷的分割成單個的體積部分，利用驅(qū)動齒輪和計數(shù)指示結(jié)構(gòu)計量出流體總體積量。它有兩個腰輪(酷似8字形)狀的共軛轉(zhuǎn)子，分別控制在各自的轉(zhuǎn)軸上，一個腰輪轉(zhuǎn)動，另一個就跟著(同步齒輪聯(lián)接)反向轉(zhuǎn)動， 相互間始終保持著一條線接觸(準確說是接近)，既不能相互卡住，又不能有泄露間隙。

 

羅茨流量計功能特點：工作壽命長，正常運行期限長達15年；范圍度寬：不同規(guī)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，長期使用不需調(diào)整；起 步 流 量 低 ， 不 同 規(guī) 格 流 量 計 的 始 動 流 量0.06~1.20m 3 /h；壓力損失小：不同規(guī)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，且價格較高；轉(zhuǎn)子卡死將給用戶帶來供氣不足；要求潔凈的天然氣，氣體若過濾得不精細，雜質(zhì)會卡死流量計；運行噪音較大，必要時采用隔音措施。

 

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(zhuǎn)子的速度計算出體積。它先將流速轉(zhuǎn)換為渦輪的轉(zhuǎn)速，再將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的積算流量，其輸出信號為頻率，易于數(shù)字化。感應線圈和永久磁鐵一起固定在殼體上。當鐵磁性渦輪葉片經(jīng)過磁鐵時，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(shù)器或頻率計，顯示總的積算流量，同時將脈沖頻率經(jīng)過頻率－電壓轉(zhuǎn)換以指示瞬時流量。葉輪的轉(zhuǎn)速正比于流量，葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)正比于流過的總量。

 

渦輪流量計的輸出是頻率調(diào)制式信號，不僅提高了檢測電路的抗干擾性，而且簡化了流量檢測系統(tǒng)。它的量程比可達10:1，精度在±0.2%以內(nèi)。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數(shù)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(jié)構(gòu)簡單、運動部件少、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，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(jù)

2.1 選型依據(jù)的標準

燃氣計量設備選型依據(jù)的計量標準主要有《天然氣計量系統(tǒng)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(jù)

膜式燃氣表的規(guī)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(jié)合各類流量計的精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)確定其線性度。天然氣流量計有線性與非線性等兩種輸出，但大多數(shù)計量表只是將非線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(jù)計量表流量范圍進行選擇。

(6)確定壓力的損失。對大多數(shù)天然氣流量計而言，在氣體的流動過程中因流量計內(nèi)部構(gòu)件會產(chǎn)生一定壓力損失，在選擇時應充分表考慮到這一點。

(7)確定輸出信號的特性。這也是直接決定計量表選擇的關鍵因素。

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

 

根據(jù)流量計的流量特性，對于個別的場所而言，還應將安裝環(huán)境要求考慮在內(nèi)，這也會不同程度地影響天然氣流量計的選擇和使用，同時，此過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向設備制造廠商咨詢，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)、運輸和銷售的關鍵環(huán)節(jié)，也是企業(yè)經(jīng)濟效益分析的主要依據(jù)。天然氣計量不僅是天然氣供需雙方進行結(jié)算的依據(jù)，同時也是天然氣生產(chǎn)過程中的一個重要產(chǎn)能和技術(shù)指標。準確計量天然氣用量是公平的體現(xiàn)，對企業(yè)的經(jīng)濟效益的提高有著重大的意義。

 

隨著燃氣行業(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入市場，并在行業(yè)內(nèi)引起廣泛關注。超聲技術(shù)、無線射頻技術(shù)、移動網(wǎng)絡技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，讓天然氣計量的技術(shù)向著智能化、自動化、遠程化和一體化發(fā)展，同時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，可以簡化系統(tǒng)的配置、減少系統(tǒng)整體成本，有效解決計量精準問題，更有利地解決工商業(yè)用戶與管網(wǎng)監(jiān)測問題，極大地提高燃氣公司的工作效率，節(jié)省運營成本，并能及時有效地采集數(shù)據(jù)、分析控制輸配差。

 

4 結(jié)語

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

 

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