浅谈工业燃气计量系统的设计与安装

【摘 要】 介绍了工业燃气计量系统的设计与安装，重点说明了影响气体涡轮流量计选型的两个重要因素以及计量系统设计应考虑的问题，在此基础上介绍了两种常用的计量方案，并进一步阐述了涡轮流量计的安装，以保证计量的准确性。

【关键词】 工业 计量系统设计 安装

1 前言

随着天然气工业的高速发展及环境保护的呼声日益高涨，天然气在工业燃料系统中扮演着越来越重要的角色，越来越多的工业用户选择天然气作为主要燃料。如何安全、经济地使用天然气是每一个用户，也是我们设计工作中所关心的重要话题。

燃气计量系统的建设成本在整个燃气管道工程中所占的比例约为1/3～2/3。科学合理的计量系统是有效降低建设成本，提高使用安全性的重要保障。

2 燃气计量系统的设计

2.1 燃气流量计的选型

气体涡轮流量计计量准确度高，重复性好，且具有长期稳定的特点，特别适合用于贸易计量，故现工业燃气计量装置中广泛采用气体涡轮流量计作为计量设备。在流量计的选型时应注意以下两个问题：①量程的选取。合理是选择流量计的量程，保证计量表的最小流量小于或等于用户用气设备极端最小流量，最大流量应大于或等于计量设备的最大流量，保证计量的精度。对于每日仪表实际运行时问不超过8小时的断续工作场合，选择实际使用时最大流量的1.3倍作为流量范围上限：对于每日仪表实际运行时间不低于8小时的连续工作场合，选择实际使用时最大流量的1.4倍作为流量范围上限。仪表下限流量以实际使用最小流量的0.8倍为合适。②精度的选择。科学地选择计量表的精度对于提高计量准确度及降低建设成本具有重要意义。精度选择过高，设备成本增高，容易造成不必要的浪费;精度过低，则难于满足贸易计量的要求。

2.2 系统设计时应考虑的主要因素

（1）用气设备类型以及用气负荷分布。不同的用气设备，有不同的设备工艺流程和能耗情况，对应燃气计量设计也各不相同。如窑炉这一类的设备，需要保证24h连续供气，因此计量装置设计时应充分考虑计量系统设备的正常维护、检修等情况，设置备用旁路。另外用气负荷如果分布极不均匀，应对不同类型的设备分别计量。（2）设备的定期维护。为保证计量系统的正常安全运行，需要按一定的周期对燃气设备进行设备的维修。如过滤器在运行一段时间后，滤芯渐渐积尘会增大运行阻力。当压力损失明显增大，大于正常范围时，过滤器可能发生阻塞，须及时拆洗或更换滤芯。用于城镇燃气的过滤器，一般半年左右至少清洗一次。为避免停气清洗，须考虑备用管路。

2.3 计量系统方案设计

鉴于以上各种因素，既要考虑流量计的正常计量能力范围，又要确保计量设施在非正常运行时不停气，不影响工业生产，燃气计量设施的配置必须设置备用旁路。由于工业用气设备的工作压力各异，考虑经济适用及稳定性，工业用户大部分采用中压计量，中压计量后再分别对各台用气设备进行单独调压供气。下面介绍两个常用的计量系统。

①双路并联型。个别企业用气设备的高峰小时用气量大，但用气条件要求不高，允许间歇停气。如某些企业的燃气热水锅炉，当工艺需要热水供应时，开启锅炉，消耗燃气;当工艺不需要热水时，关闭锅炉，停止燃气供应，对于此类工业用户，对燃气连续性供应要求不高，可以设备停止工作状态对其进行正常的检修维护，通常设计为一开一备即能满足备用要求，如图1所示。

②四路串并联型。工厂内用气点多，且较为分散，总用气量大，用气连续性要求高，涡轮流量计选型主要是依据总用气量来决定，考虑到设备的正常检修及设备突发故障等因素，为保障生产工艺24h连续供气，计量方案可以采用四路串并联并用的方式（如图2所示），此方案可提高设备的互为备用性，进一步保障供气的连续性。

3 计量系统的安装

计量系统安装质量的好坏的一个关键质量标准是流量计的安装质量的好坏，现就此常用的气体涡轮表为例，介绍其的安装时应注意的几个问题：（1）为尽量减小流量计进口管段处气体产生的扰动，流量计进口管段要求：当接口为DN80～150mm时，进口直管段长度≥2倍公称直径;当接口为DN50mm时，进口直管段长度≥5倍公称直径。出口管段要求：连接管段要与流量计的管径保持一致，公称直径≤150mm时直管段长度不应小于管子外径。（2）建议水平安装，口径≤150也可以垂直安装，但是气流应该自上而下，口径≥200mm， 必须水平安装，表头朝上，气流方向正确。（3）任何情况下，流量计不得安装在管道的最低处，以免仪表内积水。（4）安装仪表时应自然对准法兰及螺孔，避免使用撬棒等工具对仪表施加外力。

4 结语

为安全经济地使用天然气，燃气设计工作者在设计计量系统时，应充分考虑建设成本、用气规模、负荷的分布、检修运行的方便、设备安装等因素，力求使设计方案科学合理。

参考文献：

[1]刘艺.工业用气燃气计量设备的互为备用[J].煤气与热力.