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，一方面其用氣點較為分散，且單個燃燒設(shè)備的用氣量較小（一般為2～9m³/h）；另一方面其用氣總量又非常大，對這類用戶天然氣供應(yīng)的準確計量存在不少問題。這類工商用戶有多個耗氣量不一的燃器具，不同時段有不同用氣量，給天然氣的準確計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)下無法計量的問題。

1. 案例一：某大型購物及娛樂商場

該商場共有22個用氣點分布在二樓、四樓和五樓，為保證天然氣計量的準確性，供氣系統(tǒng)設(shè)有1臺總表（渦輪流量計Q650）、22臺帶補償功能的羅茨流量計作為計量分表，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：某重型機床廠

該重型機床廠的主要用氣設(shè)施是13臺生產(chǎn)用窯爐，另外還有一個機修車間和63個移動燒嘴，所有燃氣設(shè)施的用氣總負荷為1837m³/h，詳細情況見表1。該客戶承諾所有燃氣設(shè)施不可能同時全部啟用，需要的zui大用氣量為1200m³/h，爐前所需的zui低壓力為0.055MPa?，F(xiàn)場調(diào)壓計量箱采用的調(diào)壓器一開一備，流量計選用一臺G1600渦輪表加旁通的形式。

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

二、從流量計的類型上進行選擇

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

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

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

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

三、采用一戶多表的計量方式

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

下列情況下可考慮采用一戶多表的計量方式：

1. 用戶的需求

如案例一的商場，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，計量分割便于自主經(jīng)營，所以安裝多表便于分別計量。

2. 用氣價格不同

不同性質(zhì)的燃氣價格不同，如工廠的餐飲食堂用氣價格比工業(yè)工藝用氣價格高，需分表計量收費。

3. 供氣壓力要求不同

不同的燃氣設(shè)備要求不同的供氣壓力^[4-5]_，應(yīng)分別安裝燃氣表及調(diào)壓箱獨立供氣給燃具。對這類用戶可以根據(jù)燃具位置、不同的壓力要求、用氣價格分塊分片區(qū)設(shè)置多塊流量計進行計量，以提高小流量狀態(tài)下計量精度^[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機率；②將與用戶的交接點向下延伸，增加了管網(wǎng)維護的工作量和范圍；③使用多個流量計，增加了安裝、維護檢定的成本。

四、選擇合理的計量撬結(jié)構(gòu)型式

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

1. 雙路并聯(lián)調(diào)壓計量進行熱備的方式

每一調(diào)壓計量路調(diào)壓器和流量計的通過流量能力只按照整個流量的50%進行選擇，兩路調(diào)壓器的出口壓力設(shè)置不同。在用氣流量較小時，只有出口壓力設(shè)置較高的調(diào)壓計量路開啟，當用氣量增大出口管路壓力降低時，另一調(diào)壓計量路才會開啟，同時計量。這種方式將流量計的計量下限降低，提高了流量計對始動流量的敏感性，保證了小流量時的準確計量。但其只能將流量計的計量下限減半，如還達不到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，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2無流量通過。當用戶用氣量增大時，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1和流量計2聯(lián)合進行計量，這樣對流量計的選型可以是用戶額定流量的50%，所選流量計的zui小流量和始動流量均比只用一臺流量計進行時計量要小，提高了小流量狀態(tài)下的計量精度。

2. 采用大、小流量的調(diào)壓計量路切換計量的方式

對于用氣必須保障的用戶，雙路調(diào)壓和計量必須一開一備（冷備），當采用雙路并聯(lián)調(diào)壓計量進行熱備方式時，在流量計的zui小流量和始動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)壓計量路切換計量的方式（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)壓計量A、B路與調(diào)壓計量C路為流量計的熱備。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，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1無流量通過。當用戶用氣量增大時，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1和流量計2聯(lián)合進行計量，這樣對流量計的選型可以一小一大，流量計2可按用戶額定流量的10%～20%選取，流量計1可按用戶額定流量的80%～選取，這樣流量計2所選的流量計的zui小流量和始動流量可以比只用一臺流量計進行計量要小得多，提高了小流量狀態(tài)下的計量精度。

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2的額定流量相當，它除了通過壓力設(shè)置進行切換的作用外，還起著保護流量計2不過載的作用。當然流量計的切換也可以通過采集流量信號通過RTU（遠程終端控制系統(tǒng)）對閥門進行電動或氣動開閉來實現(xiàn)，但制造和運行的成本太高，用于小流量計量有點得不償失，需要進一步進行綜合比較后再考慮使用。

五、結(jié)束語

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

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

（3）對于特殊工商用戶小流量狀態(tài)下的計量，應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟的綜合比較，在設(shè)備和運行成本合理經(jīng)濟的前提下，有效地減少小流量計量的損失。