一、引言

    目前在供應(yīng)的工商業(yè)用戶中存在一些特殊的用戶，一方面其用氣點(diǎn)較為分散，且單個(gè)燃燒設(shè)備的用氣量較?。ㄒ话銥?～9m³/h）；另一方面其用氣總量又非常大，對(duì)這類用戶天然氣供應(yīng)的準(zhǔn)確計(jì)量存在不少問題。這類工商用戶有多個(gè)耗氣量不一的燃器具，不同時(shí)段有不同用氣量，給天然氣的準(zhǔn)確計(jì)量帶來了一定的困難，在滿足zui大用氣量的條件下，存在小流量狀態(tài)下無法計(jì)量的問題。

    1. 案例一：某大型購物及娛樂商場(chǎng)

    該商場(chǎng)共有22個(gè)用氣點(diǎn)分布在二樓、四樓和五樓，為保證天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性，供氣系統(tǒng)設(shè)有1臺(tái)總表（渦輪流量計(jì)Q650）、22臺(tái)帶補(bǔ)償功能的羅茨流量計(jì)作為計(jì)量分表，通常其用氣量為400m³/d左右，節(jié)假日為800m³/d左右；通過抄收數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：總表與分表的計(jì)量數(shù)平均每天少17m³左右；在使用初期的54d里，總表與分表的累積用氣量相差11511.80m³。

    2. 案例二：某重型機(jī)床廠

    該重型機(jī)床廠的主要用氣設(shè)施是13臺(tái)生產(chǎn)用窯爐，另外還有一個(gè)機(jī)修車間和63個(gè)移動(dòng)燒嘴，所有燃?xì)庠O(shè)施的用氣總負(fù)荷為1837m³/h，詳細(xì)情況見表1。該客戶承諾所有燃?xì)庠O(shè)施不可能同時(shí)全部啟用，需要的zui大用氣量為1200m³/h，爐前所需的zui低壓力為0.055MPa。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)壓計(jì)量箱采用的調(diào)壓器一開一備，流量計(jì)選用一臺(tái)G1600渦輪表加旁通的形式。

    調(diào)試窯爐時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)壓計(jì)量箱內(nèi)的流量計(jì)存在走走停停的現(xiàn)象，如果只有部分窯爐開啟或者窯爐只有部分火頭使用，就會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)不計(jì)量或計(jì)量誤差較大的現(xiàn)象。

    二、從流量計(jì)的類型上進(jìn)行選擇

    容積式流量計(jì)、速度型流量計(jì)、壓差型流量計(jì)等各種流量計(jì)具有不同的特點(diǎn)。不同的流量計(jì)型式有不同的量程比，渦輪流量計(jì)的量程比為1∶20～1∶30，羅茨流量計(jì)的量程比為1∶20～1∶160，皮膜表的量程比為1∶160（這3種流量計(jì)的誤差特性曲線見圖1），應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的流量計(jì)^[1]_。

    通過對(duì)以上流量計(jì)誤差特性曲線的比較，可以看出：皮膜表和羅茨流量計(jì)的始動(dòng)流量較小，渦輪表的始動(dòng)流量相對(duì)較大，小流量狀態(tài)下皮膜表表現(xiàn)為正偏差，而羅茨流量計(jì)表現(xiàn)為負(fù)偏差，小流量情況下，供氣公司更愿意選擇皮膜表進(jìn)行計(jì)量。

    在小流量計(jì)量時(shí)，皮膜表量程比zui大，羅茨流量計(jì)其次，而渦輪流量計(jì)zui小，容積式流量計(jì)的始動(dòng)流量性能應(yīng)優(yōu)于速度式流量計(jì)^[2]_。對(duì)于總用氣量較大而各用氣點(diǎn)燃具熱負(fù)荷較小的工商用戶，應(yīng)優(yōu)選容積式流量計(jì)，即皮膜表和羅茨流量計(jì)，既能滿足單個(gè)燃燒器單獨(dú)使用時(shí)的流量計(jì)量要求，又能滿足全部燃燒器同時(shí)使用時(shí)zui大流量的計(jì)量要求。

    并非所有的工商用戶的計(jì)量通過選用量程比大的容積式流量計(jì)就能解決計(jì)量的問題，容積式流量計(jì)的量程比畢竟有限，不可能無限制地增加，*依賴流量計(jì)的選型不能解決這種用戶存在的計(jì)量問題。在用戶只有單臺(tái)設(shè)備用氣時(shí)，或在低流量操作時(shí)，單*量計(jì)的始動(dòng)流量和zui小流量不一定能滿足zui小流量計(jì)量的要求，單臺(tái)大流量計(jì)不能計(jì)量低用氣量，會(huì)造成較大的供銷差^[3]_。

    三、采用一戶多表的計(jì)量方式

    為確保小流量的準(zhǔn)確計(jì)量，不應(yīng)選用單*量計(jì)來量度同一用戶全部燃具的用氣量，而用多個(gè)較小的流量計(jì)來分別計(jì)量或單獨(dú)計(jì)量。即采用一戶多表或者一燃具一表的計(jì)量方式。

    下列情況下可考慮采用一戶多表的計(jì)量方式：

    1. 用戶的需求

    如案例一的商場(chǎng)，在其二、四、五3層樓全部為20多家不同餐飲單位的攤檔，各攤檔為不同的單位，包商經(jīng)營，計(jì)量分割便于自主經(jīng)營，所以安裝多表便于分別計(jì)量。

    2. 用氣價(jià)格不同

    不同性質(zhì)的燃?xì)鈨r(jià)格不同，如工廠的餐飲食堂用氣價(jià)格比工業(yè)工藝用氣價(jià)格高，需分表計(jì)量收費(fèi)。

    3. 供氣壓力要求不同

    不同的燃?xì)庠O(shè)備要求不同的供氣壓力^{[4-5]_，}應(yīng)分別安裝燃?xì)獗砑罢{(diào)壓箱獨(dú)立供氣給燃具。對(duì)這類用戶可以根據(jù)燃具位置、不同的壓力要求、用氣價(jià)格分塊分片區(qū)設(shè)置多塊流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，以提高小流量狀態(tài)下計(jì)量精度^{[6-7]_。}但也應(yīng)考慮一戶多表的不利影響：①增加了表具管理的工作量及抄表出錯(cuò)機(jī)率；②將與用戶的交接點(diǎn)向下延伸，增加了管網(wǎng)維護(hù)的工作量和范圍；③使用多個(gè)流量計(jì)，增加了安裝、維護(hù)檢定的成本。

    四、選擇合理的計(jì)量撬結(jié)構(gòu)型式

    對(duì)案例二的重機(jī)床廠這類用戶，其廠區(qū)位置分布較為分散，當(dāng)受交氣點(diǎn)的制約時(shí)，可從調(diào)壓計(jì)量撬的結(jié)構(gòu)型式上考慮解決小流量計(jì)量的問題。

    1. 雙路并聯(lián)調(diào)壓計(jì)量進(jìn)行熱備的方式

    每一調(diào)壓計(jì)量路調(diào)壓器和流量計(jì)的通過流量能力只按照整個(gè)流量的50%進(jìn)行選擇，兩路調(diào)壓器的出口壓力設(shè)置不同。在用氣流量較小時(shí)，只有出口壓力設(shè)置較高的調(diào)壓計(jì)量路開啟，當(dāng)用氣量增大出口管路壓力降低時(shí)，另一調(diào)壓計(jì)量路才會(huì)開啟，同時(shí)計(jì)量。這種方式將流量計(jì)的計(jì)量下限降低，提高了流量計(jì)對(duì)始動(dòng)流量的敏感性，保證了小流量時(shí)的準(zhǔn)確計(jì)量。但其只能將流量計(jì)的計(jì)量下限減半，如還達(dá)不到zui小流量的要求，就需要考慮其他方式。

    如圖2，調(diào)壓器A的出口壓力設(shè)置比調(diào)壓器B的出口壓力高0.01MPa，在用戶用氣量較小時(shí)，調(diào)壓器B因?qū)嶋H出口的壓力高于設(shè)定的出口壓力，其閥口處于關(guān)閉狀態(tài)，即流量計(jì)2無流量通過。當(dāng)用戶用氣量增大時(shí)，調(diào)壓器B因?qū)嶋H出口的壓力低于設(shè)定的出口壓力，其閥口變?yōu)殚_啟狀態(tài)，由流量計(jì)1和流量計(jì)2聯(lián)合進(jìn)行計(jì)量，這樣對(duì)流量計(jì)的選型可以是用戶額定流量的50%，所選流量計(jì)的zui小流量和始動(dòng)流量均比只用一臺(tái)流量計(jì)進(jìn)行時(shí)計(jì)量要小，提高了小流量狀態(tài)下的計(jì)量精度。

    2. 采用大、小流量的調(diào)壓計(jì)量路切換計(jì)量的方式

    對(duì)于用氣必須保障的用戶，雙路調(diào)壓和計(jì)量必須一開一備（冷備），當(dāng)采用雙路并聯(lián)調(diào)壓計(jì)量進(jìn)行熱備方式時(shí)，在流量計(jì)的zui小流量和始動(dòng)流量均不能滿足用戶zui小流量選型要求的情況下，可采用大、小流量的調(diào)壓計(jì)量路切換計(jì)量的方式（圖3）。

    如圖3，調(diào)壓A路和調(diào)壓B路為調(diào)壓器熱備，而調(diào)壓計(jì)量A、B路與調(diào)壓計(jì)量C路為流量計(jì)的熱備。調(diào)壓器C的出口壓力設(shè)置比調(diào)壓器A的出口壓力高0.01MPa，調(diào)壓器A的出口壓力設(shè)置比調(diào)壓器B的出口壓力高0.01MPa，在用戶用氣量較小時(shí)，調(diào)壓器A、B因?qū)嶋H出口的壓力高于設(shè)定的出口壓力，其閥口處于關(guān)閉狀態(tài)，即流量計(jì)1無流量通過。當(dāng)用戶用氣量增大時(shí)，調(diào)壓器A因?qū)嶋H出口的壓力低于設(shè)定的出口壓力，其閥口變?yōu)殚_啟狀態(tài)，由流量計(jì)1和流量計(jì)2聯(lián)合進(jìn)行計(jì)量，這樣對(duì)流量計(jì)的選型可以一小一大，流量計(jì)2可按用戶額定流量的10%～20%選取，流量計(jì)1可按用戶額定流量的80%～選取，這樣流量計(jì)2所選的流量計(jì)的zui小流量和始動(dòng)流量可以比只用一臺(tái)流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量要小得多，提高了小流量狀態(tài)下的計(jì)量精度。

    這里應(yīng)特別注意調(diào)壓器C的選型問題，其通過的額定流量應(yīng)與流量計(jì)2的額定流量相當(dāng)，它除了通過壓力設(shè)置進(jìn)行切換的作用外，還起著保護(hù)流量計(jì)2不過載的作用。當(dāng)然流量計(jì)的切換也可以通過采集流量信號(hào)通過RTU（遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)）對(duì)閥門進(jìn)行電動(dòng)或氣動(dòng)開閉來實(shí)現(xiàn)，但制造和運(yùn)行的成本太高，用于小流量計(jì)量有點(diǎn)得不償失，需要進(jìn)一步進(jìn)行綜合比較后再考慮使用。

    五、結(jié)束語

    （1）對(duì)于特殊工商用戶的計(jì)量，可以根據(jù)具體的情況，通過流量計(jì)的選型、一戶多表以及對(duì)計(jì)量撬結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行設(shè)計(jì)等方法，解決小流量狀態(tài)下的計(jì)量問題。

    （2）在采用大、小流量計(jì)切換方式時(shí)，應(yīng)特別注意流量計(jì)的超載問題，可通過調(diào)壓器限制該路通過的流量，避免流量計(jì)因超載而損壞。

    （3）對(duì)于特殊工商用戶小流量狀態(tài)下的計(jì)量，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合比較，在設(shè)備和運(yùn)行成本合理經(jīng)濟(jì)的前提下，有效地減少小流量計(jì)量的損失。