本文介紹了國家石油天然氣大流量計量站武漢分 站新建立的高壓天然氣大流量工作級標準級標準裝置的組成 和技術指標，針對滿輪流量計的特殊性，本文提出了日常的維 護保養(yǎng)措施，以及渦輪流量計在超出流量計上限時的自動處理 措施，提高了計量檢定站的管理水平和自動化水平，確保系統(tǒng) 運行的安全性和可靠性，滿足現(xiàn)場檢定的需要。

近年來，我國天然氣工業(yè)快速發(fā)展，為了解決髙壓天然氣 流量計量檢定的需求，經(jīng)國家質檢總局批準，中國石化決定依 托川氣東送管道在武漢建立國家石油天然氣大流量計量站武 漢分站(以下簡稱“武漢分站”)。

武漢分站建立了 HPPP(ffigh Pressure Piston Prover)法原級 標準裝置、標準表法工作標準裝置和移動式標準裝置，三套流 量標準裝置的設計壓力均為10MPa，直接以髙壓天然氣為介質 對口徑為DN500及以下的氣體流量計進行檢定或校準。

1.工作級標準裝置組成及設備結構特點

1.1裝置組成

工作標準裝置采用標準表法原理，主要由標準渦輪流量 計、核查超聲流量計、溫度變送器、壓力變送器、在線氣相色譜 儀和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等組成。

為了減小管容對檢定結果的影響，工作標準裝置分區(qū)域設 計：由1路DN80、4路DN100標準表管路和1路DN80、1路 DN100的檢定臺位組成小流量檢定系統(tǒng)；由6路DN200標準表 管路和1路DN150、1路DN200、1路DN300、2路DN400檢定臺 位以及1路DN300 口徑移動標準裝置檢定接口組成大流量檢定 系統(tǒng)。通過組合測量的流量范圍達到(20 ~ 9600) m3/h，每路標 準表管路由1臺標準渦輪流量計和1臺核查超聲流量計串聯(lián)安 裝構成。

主要技術指標

1)工作壓力：（2.5~10)MPa;2)流量范圍：（20~9600)m3/h; 3)擴展不確定度:U^0.29% (k=2);4)被檢流量計口徑:DN50? DN500。

1.2操作方法

1)渦輪流量計啟用前，前后直管段必須經(jīng)吹掃干凈后方可 投入使用。2)啟用渦輪流量計前，應設定渦輪流量計的儀表系 數(shù)，此系數(shù)記載于渦輪流量計的檢定證書上。3)渦輪流量計投 運時應緩慢地先手動開啟入口閥門，待管線完全充滿氣且壓力 平衡后手動開啟出口閥門，防止瞬間氣流沖擊而損壞渦輪。嚴 禁快速開啟或關閉閥門，壓力劇烈震蕩或過快的髙速加壓會捐 壞流量計。為了保護氣體渦輪流量計，加到渦輪流量計上的壓 力升髙不能超過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變化，則監(jiān)視流 量計流量不能超限。4)渦輪流量計投運時，要求同一管線下 游處調壓撬已完全調壓完畢，不會出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，渦輪流量計 前后壓差不能過大，常用流量范圍為最大流量的70~80%，最 大流量為允許最大流量的120%,最小流量不能低于流量計的 工作下限，防止流量計在低限工作時計量失準。

1.3安全操作注意事項

1)在啟用流量計前，應對前后管段進行吹掃干凈后，方可 使用流量計。2)在啟用流量計前，應按照檢定證書上的值設備 流量計的儀表系數(shù)。3)為提過流量計計量的準確性，安裝流量 計時，應保證流量計上游有不小于10倍D的直管段，下游不小 于5倍D的直管段。4)啟用流量計時，應緩慢開啟流量計上下 游閥門，氣體緩慢充入直到渦輪流量計下游電動強制密封球 閥。壓力劇烈震蕩或過快的髙速加壓會損壞渦輪流量計。為 了保護氣體渦輪流量計，加到渦輪流量計上的壓力升髙不能超 過35kPa/s。如現(xiàn)場不能測量壓力變化，則監(jiān)視渦輪流量計流量 不能超限。5)流量計使用時，應保證在計量范圍內工作，不要 超量程范圍工作。6)在日常使用過程中，嚴禁更改流量計的設 定值。7)用于貿(mào)易交接的流量計應每兩年對儀表檢定一次，檢 定合格后，方可投入使用。

2.渦輪超速保護系統(tǒng)

2.1工作原理

超速狀態(tài)在渦輪機上軸的速度超過規(guī)定范圍后出現(xiàn)。在 超速狀態(tài)期間，渦輪機通常經(jīng)歷可能導致突變故障的強大機械 應力和熱應力。通常，渦輪機配備有保護系統(tǒng)，其試圖使超速 狀態(tài)的影響最小化。渦輪機的調節(jié)器系統(tǒng)通常作為第一級的 保護系統(tǒng)。當檢測到超速狀態(tài)時，調節(jié)器試圖降低渦輪機的速 度。通常還可具有兩個獨立的第二級保護:a)超速保護系統(tǒng) 跳閘，通常設置為運轉軸速度的大約110% ;b)緊急保護系統(tǒng)跳 閘，通常設置為運轉軸速度的大約113%。

2.2操作流程

三取二電子超速保護系統(tǒng)由轉速測量部分、三取二電子超 速保護器、跳車電磁閥3個部分組成。其工作原理:3個磁阻式 探頭與專門的測速盤配合安裝，可以檢測到汽輪機的轉速;3個 獨立的汽輪機轉速信號分別送入電子超速保護器，電子超速保 護器實時監(jiān)測3個通道的轉速信號，當監(jiān)測到2個通道的轉速 值，同時超過內部設定值后，其內部的繼電器動作，觸發(fā)停車電 磁閥動作，電磁閥快速泄放掉速關油，引風機的速關閥在彈簧 力的作用下快速關閉，切斷引風機的進汽，引風機快速停機，從 而起到防止引風機超速的目的。

為了避免在管路切換時出現(xiàn)流量超限損壞標準渦輪流量 計,特設置了渦輪超速保護功能，系統(tǒng)實時監(jiān)視每條管路的瞬 時流量，當其中某一個標準渦輪管路的流量超出一定限值時， 系統(tǒng)會報警并做出相應的措施。

2.3渦輪超速保護連鎖邏輯

MTL5532可以同時將工作級標準渦輪流量計的信號轉換 成電壓脈沖和4-20mA電流型號,我們將電壓脈沖信號接入檢 定系統(tǒng)供計量檢定使用，4-20mA信號接入控制系統(tǒng)供渦輪的 超速保護使用。

為了避免在管路切換時出現(xiàn)流量超限，系統(tǒng)會實時監(jiān)視每 條管路的瞬時流量，當其中某一個標準渦輪管路的流量超出設 定的上限值的80%(可設定)時，系統(tǒng)會產(chǎn)生高報警,并且在上 位機顯示;當其中某一個標準渦輪管路的流量超出設定的上限 值的100% (可設定)時,系統(tǒng)會產(chǎn)生高高報警，自動關閉檢定回 路流量調節(jié)閥FV-602A、FV-602B、FV-602C (流量調節(jié)閥設定 為手動，同時給定0%閥位），打開流量旁通閥FV-601A、FV- 601B(流量旁通閥設定為手動，同時給定100%閥位），同時周期 性檢測流量值，如果在80% (可設定)報警點以內，檢定回路調 節(jié)閥停止關閥,旁通回路停止開閥,保持當前狀態(tài),等待繼續(xù)檢 定。

當其中某一個標準渦輪管路的流量超出設定的上限值的120%時,則控制系統(tǒng)立即切斷自驅式安全切斷閥PSDV-203A、 PSDV-203B，打開球閥R0V103，以保護標準渦輪流量計。

3.結語

通過加強對標準渦輪流量計的日常維護和系統(tǒng)保護邏輯， 加強對標準表的監(jiān)控,保證標準渦輪流量計的良好性能，同時 避免了因為人為失誤出現(xiàn)流量超出流量計范圍，打壞渦輪流量 計的葉輪,保護了標準設備。