超声波流量计选型指导
超声波流量计的选用取决于工艺条件,系统调节范围和流体性质,应考虑计量管路流量大小、变化波动情况、腐蚀、洁净、操作和经济合理等因素。性能良好的流量计应能覆盖较宽的流量范围,并且具有较好的线性度。
不同安装方式的超声波流量计,其适用范围不同。一般情况下,管段式超声波流量计适用准确度要求较高,口径不大的情况;反之,外夹式和其他类型的超声波流量计适用于测量精度要求不高,口径较大的情况。
正确地对超声波流量计进行选型,除上述需要考虑的因素外,还有一些独特的因素需要考虑。
一、气体超声波流量计:
在天然气站场设计时,天然气的设计流量通常为标准状况下的体积流量,需要根据气体组成换算成工作状况下的流量。因此,气体组分对于确认流速范围有一定影响。
超声波流量计的量程较宽,在保证较高计量准确度的情况下,通常流速可从1米/秒到30米/秒,或者更大流速。因此,其口径的选择一般可以小于主管道的尺寸,这种特性可以降低计量站场中直管段和前、后阀门等的总体投资。但同时也要考虑到工艺对于管道允许的压降的要求,进行选型的综合考虑。
在国家的《天然气工程设计规范》中,基于安全角度考虑,对天然气管道中的气体流动速度上限做出了明确的规定。在实际选型当中,流速的选择多数情况下要低于规定的上限,以避免节流部件和弯头等组成在高速气体通过时产生振动,造成高频噪声,对超声波计量带来影响。
另外,目前仅有几个国家标定站具有气体超声波流量计的实流标定能力,最大的标定口径是DN400。因此,在选型时,要注意与标定能力匹配的问题。
二、液体超声波流量计:
液体超声波流量计在近几年得到了市场的认可,并有了一定的运用,但多为测水和检漏运用。自从JJG 1030-2007超声波流量计检定规程发布以来,其他原油及石油制品上的贸易计量运用开始得以推广。虽然超声波流量计因为流通能力强,没有可动部件,适用介质广,但因为其技术较新,对计量方案的组成需要进行周详的考虑。
在选型时,需要首先考虑油品中的含水量、含气、杂质等情况,如果上述组成超出了供应厂商的允许范围,则准确度难以保证。另外,流体介质是否满管流动,对于准确计量非常重要。
再次,需要根据流体的黏度、雷诺系数进行选型,以确保流量计在整个运营量程范围内能够达到所需要的准确度。
同样,液体超声波流量计的标定也存在现有标定设施能力和流量计口径的匹配问题。因此,在石油及其产品的计量中,对于大口径的液体超声波流量计,在选型时要考虑好现场的标定方式。目前多采用一台主表作为标准表进行数值传递。在水的测量领域,包括干标在内的标定方式都在考虑范围内。
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