1 渦(wo)街流量計(ji)管道瓦斯流量計(ji)量技(ji)術存在的(de)問題(ti)

    管道瓦(wa)斯氣體存在(zai)濕度大(da)、雜(za)質多、氣液固混(hun)合(he)、壓(ya)(ya)力低(di)、流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)變化范圍寬、流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速(su)下限(xian)(xian)低(di)、現(xian)場安裝(zhuang)環境局(ju)限(xian)(xian)性(xing)大(da)等(deng)特點(dian)，這就要求測(ce)量(liang)(liang)(liang)其(qi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)具有如(ru)下特征：無可(ke)轉動部(bu)件(jian)，測(ce)量(liang)(liang)(liang)量(liang)(liang)(liang)程比寬，可(ke)測(ce)量(liang)(liang)(liang)多項流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，不易堵塞磨損，*性(xing)壓(ya)(ya)損小(xiao)，測(ce)量(liang)(liang)(liang)下限(xian)(xian)低(di)，直(zhi)管段要求短。雖然渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)氣體流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)種類很(hen)多，但適用于管道瓦(wa)斯流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)并不是(shi)很(hen)多。當前應用的(de)孔板流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)、渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)、皮托管流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)、V錐流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)等(deng)在(zai)測(ce)量(liang)(liang)(liang)管道瓦(wa)斯時(shi)也存在(zai)相應的(de)問題。

    孔板流(liu)量(liang)(liang)計(ji)存在的問(wen)題：（1）測(ce)量(liang)(liang)量(liang)(liang)程比(bi)窄，約為1∶3，相對煤(mei)礦流(liu)量(liang)(liang)變化范圍(wei)來說，測(ce)量(liang)(liang)范圍(wei)較(jiao)窄；（2）采用邊緣截止、中(zhong)間流(liu)通的銳(rui)角節流(liu)方式，使(shi)管(guan)(guan)道瓦斯(si)氣(qi)體(ti)中(zhong)的液(ye)體(ti)或(huo)固(gu)體(ti)雜質無法順利(li)流(liu)過，造成孔板前方液(ye)體(ti)和(he)固(gu)體(ti)雜質堆積的現象，需要經常清洗管(guan)(guan)道；（3）對流(liu)場的分布要求(qiu)較(jiao)高，直管(guan)(guan)段要求(qiu)長(chang)，現場安裝(zhuang)局限(xian)性大；（4）對管(guan)(guan)道介(jie)質造成的*性壓(ya)損(sun)較(jiao)大，特別(bie)是負(fu)壓(ya)端會影響(xiang)井下抽(chou)放壓(ya)力，同一條管(guan)(guan)道上不適宜串聯使(shi)用多臺孔板。

    渦街流量計存在的(de)(de)問題(ti)：（1）對環(huan)境振動較為敏感，現(xian)場(chang)長期運行穩定性(xing)較差；（2）測量下(xia)限較高，特別是(shi)對于(yu)低密度介質(zhi)，如氣體(ti)介質(zhi)，特別是(shi)負壓狀態下(xia)的(de)(de)氣體(ti)介質(zhi)，測量下(xia)限一(yi)般不(bu)低于(yu)5ms/；（3）采用(yong)插入(ru)式點測量方式，插入(ru)的(de)(de)深度不(bu)同，測量的(de)(de)流量結果也不(bu)相同，無(wu)法(fa)保證現(xian)場(chang)與實驗室的(de)(de)測量精度一(yi)致；（4）直管段要求更長，現(xian)場(chang)安裝局限性(xing)更大。

 ;   皮托管流量(liang)計由(you)于(yu)插入桿較細，取(qu)壓孔較小，容(rong)易堵塞(sai)，不適(shi)宜長期在(zai)線測量(liang)瓦斯流量(liang)。

    旋進漩(xuan)渦流(liu)量計存在(zai)(zai)的(de)問題：（1）適(shi)用管(guan)徑范圍小(xiao)，一(yi)(yi)般zui大(da)只(zhi)能測量300ｍｍ管(guan)徑，適(shi)用面較(jiao)(jiao)窄；（2）給管(guan)道(dao)帶來(lai)(lai)(lai)的(de)*性(xing)壓力損失較(jiao)(jiao)大(da)，影(ying)響瓦斯抽放效果，主要(yao)應用于油田(tian)井(jing)口平臺高中壓油、氣的(de)流(liu)量測量；（3）現場(chang)適(shi)應性(xing)差(cha)，同(tong)一(yi)(yi)管(guan)徑的(de)每一(yi)(yi)臺儀表(biao)都具有(you)相(xiang)同(tong)的(de)流(liu)速(su)測量范圍，且不可更(geng)改，只(zhi)能通過(guo)現場(chang)管(guan)道(dao)的(de)擴管(guan)或縮管(guan)來(lai)(lai)(lai)滿足(zu)流(liu)量計的(de)流(liu)速(su)測量要(yao)求，即以現場(chang)工(gong)況(kuang)條(tiao)件(jian)來(lai)(lai)(lai)適(shi)應并滿足(zu)流(liu)量計的(de)需要(yao)；（4）易(yi)(yi)受被測介(jie)質(zhi)影(ying)響，特別在(zai)(zai)介(jie)質(zhi)臟(zang)污的(de)情況(kuang)下(xia)，其導(dao)流(liu)器（旋轉導(dao)流(liu)槽、在(zai)(zai)入(ru)口處的(de)螺旋漿(jiang)形葉片）容易(yi)(yi)結垢，嚴重時可能封閉葉片面積，需要(yao)經常(chang)清理。

    V錐流量(liang)(liang)計主要是為了解決(jue)孔板流量(liang)(liang)計和渦(wo)街流量(liang)(liang)計存在的(de)問題而引入(ru)的(de)，具有測(ce)量(liang)(liang)量(liang)(liang)程比寬(kuan)、自整(zheng)流等優(you)點，但它整(zheng)體結(jie)構較(jiao)為復(fu)雜(za)，運輸(shu)、安裝較(jiao)為不便。

    2.2 提高管道(dao)瓦斯(si)流量計(ji)量準確度的方法

    瓦(wa)斯流量的(de)測量準確(que)度是管道(dao)瓦(wa)斯流量測量過程中(zhong)存在的(de)一個主(zhu)要問(wen)題。瓦(wa)斯氣體(ti)里含(han)有大量的(de)液態(tai)水以(yi)及(ji)固體(ti)雜質(zhi)(zhi)，并且瓦(wa)斯體(ti)積分數會實時變(bian)化，這些(xie)因素會嚴重影(ying)響(xiang)氣體(ti)的(de)物理(li)性(xing)質(zhi)(zhi)，如密(mi)度、黏(nian)度等，特別是對氣體(ti)密(mi)度影(ying)響(xiang)較(jiao)大。

    渦街流量計解決該問題可采用以下辦法：
（1）對瓦斯體積分數進行實時檢測并zui終轉換為對瓦斯氣體密度的實時修正，從而解決瓦斯體積分數變化帶來的密度誤差；
（2）在管道上多加放水器，使氣體中的液態水和固體雜質能夠在經過一段距離的輸送之后，zui終排除到管道之外，從而盡可能保證到達流量計的氣體為較為潔凈和干燥的瓦斯氣體，減小液態水和固體雜質對氣體密度的影響；
（3）注意現場的輸氣管道布置，應保證靠近水源端的管道處于zui低處，使得液態水不能夠流入后端管道內，同時流量計應遠離水源端；
（4）采取措施使輸氣管道的溫度變化保持在一定范圍內，從而減少瓦斯氣體中的水分在流量計處冷凝的情況；
（5）在有(you)條件的地方增(zeng)加氣(qi)體預處理裝置，直接濾除氣(qi)體中的液態水和固體雜(za)質。

    3 管道瓦斯流量(liang)計量(liang)技術發(fa)展方向

    《煤(mei)礦瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)抽采(cai)達(da)標暫行規(gui)定》第十四(si)條規(gui)定：煤(mei)與瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)突出礦井和(he)(he)高瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)礦井必須建(jian)立地面(mian)固(gu)定抽采(cai)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)系(xi)統，其(qi)他(ta)應當抽采(cai)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)的(de)礦井可(ke)(ke)以建(jian)立井下臨時抽采(cai)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)系(xi)統；同時具(ju)有(you)煤(mei)層瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)預抽和(he)(he)采(cai)空區瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)抽采(cai)方式的(de)礦井，根據需要分別(bie)建(jian)立高、低負(fu)壓抽采(cai)瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)系(xi)統渦街流量計。從這些信息可(ke)(ke)以看出，瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)抽放(fang)流量計量將是未來國家相關(guan)部門(men)考核煤(mei)礦瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)抽放(fang)達(da)標的(de)一個(ge)重要手段，如何(he)保證抽放(fang)效果(guo)良(liang)好并(bing)達(da)到要求將是煤(mei)礦瓦(wa)(wa)(wa)斯(si)(si)(si)抽放(fang)領(ling)域必須考慮的(de)問題。

    《煤礦(kuang)瓦斯(si)(si)抽(chou)采(cai)達(da)標暫(zan)行(xing)規(gui)定》第十六條規(gui)定：瓦斯(si)(si)抽(chou)采(cai)礦(kuang)井應(ying)當配備瓦斯(si)(si)抽(chou)采(cai)監(jian)(jian)控(kong)(kong)系(xi)統，渦街(jie)流(liu)(liu)(liu)量計實時監(jian)(jian)控(kong)(kong)管網(wang)瓦斯(si)(si)濃度(du)、壓力或壓差、流(liu)(liu)(liu)量、溫度(du)參數及設(she)備的(de)開停狀態等(deng)；抽(chou)采(cai)瓦斯(si)(si)計量儀器應(ying)當符合相關計量標準要(yao)(yao)(yao)求；計量測點(dian)布置(zhi)應(ying)當滿(man)足瓦斯(si)(si)抽(chou)采(cai)達(da)標評價的(de)需要(yao)(yao)(yao)，在泵(beng)站(zhan)、主管、干管、支管及需要(yao)(yao)(yao)單獨評價的(de)區域分支、鉆(zhan)場等(deng)布置(zhi)測點(dian)。從上述規(gui)定可以看出，在瓦斯(si)(si)抽(chou)放管網(wang)系(xi)統中的(de)各階(jie)段均要(yao)(yao)(yao)設(she)置(zhi)監(jian)(jian)測點(dian)，作為(wei)考察抽(chou)采(cai)達(da)標的(de)一(yi)個重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)(yao)指(zhi)標，各階(jie)段的(de)瓦斯(si)(si)流(liu)(liu)(liu)量監(jian)(jian)測也將是重(zhong)(zhong)點(dian)考察對象。

      考(kao)慮到主(zhu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、干管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)、支(zhi)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)不(bu)經常(chang)移動，渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)且要求測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)儀(yi)器穩定(ding)性高(gao)、測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精度(du)高(gao)，建議采(cai)用Ｖ錐(zhui)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)。匯流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)以(yi)及各評(ping)價(jia)單元建議采(cai)用插(cha)入(ru)式(shi)(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)，但(dan)當前插(cha)入(ru)式(shi)(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)多(duo)(duo)采(cai)用點(dian)(dian)式(shi)(shi)(shi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，以(yi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)一點(dian)(dian)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)來代替整(zheng)個(ge)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)截(jie)面的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)，而(er)一個(ge)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)界面上每一點(dian)(dian)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速是不(bu)相同的(de)。理想(xiang)狀態（紊流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)狀態）下的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速分(fen)布(bu)為一個(ge)拋物面形(xing)式(shi)(shi)(shi)，即越(yue)靠(kao)近管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)壁位(wei)置流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速越(yue)低，而(er)越(yue)靠(kao)近管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)中央位(wei)置流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)速越(yue)高(gao)，因此以(yi)點(dian)(dian)帶面的(de)插(cha)入(ru)式(shi)(shi)(shi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)的(de)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)精度(du)相對較低。這種情(qing)況宜在一個(ge)界面下采(cai)用多(duo)(duo)點(dian)(dian)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)的(de)方(fang)式(shi)(shi)(shi)來改善，但(dan)這樣做無疑又會(hui)增加成(cheng)本和安(an)裝(zhuang)維護復(fu)雜度(du)，故推薦采(cai)用多(duo)(duo)點(dian)(dian)采(cai)樣的(de)插(cha)入(ru)式(shi)(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)作為在線式(shi)(shi)(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)設備，如勻速管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)。

    不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)階段(duan)(duan)的(de)輸氣管可能有不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)現場狀況，如(ru)管徑不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)、是否經常移動、周(zhou)圍空間(jian)大小不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)、直(zhi)管段(duan)(duan)長(chang)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)等。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)階段(duan)(duan)的(de)瓦(wa)斯氣體(ti)也(ye)可能有不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)工(gong)況條件(jian)，如(ru)含水量(liang)大小不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)、臟污介(jie)質多少不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)、氣體(ti)壓力(li)大小不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)等。考察(cha)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)階段(duan)(duan)管道(dao)瓦(wa)斯流(liu)量(liang)的(de)目的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)，對每個階段(duan)(duan)管道(dao)瓦(wa)斯流(liu)量(liang)測(ce)量(liang)的(de)準確度(du)要(yao)求也(ye)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)相同(tong)。故煤礦管道(dao)瓦(wa)斯流(liu)量(liang)計量(liang)應根(gen)據不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)現場狀況、工(gong)況條件(jian)及測(ce)量(liang)需求選擇(ze)相應的(de)流(liu)量(liang)計。

     闡述了(le)渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)煤(mei)礦管(guan)道瓦斯流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)技術(shu)(shu)的發(fa)展現狀，渦街流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)分析了(le)各種技術(shu)(shu)存在的問題并提出了(le)解決辦法；建(jian)議(yi)煤(mei)礦瓦斯抽放管(guan)網中的主管(guan)、干管(guan)、支管(guan)采用V錐流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)，匯流(liu)(liu)(liu)(liu)管(guan)以及(ji)各評價(jia)單元采用多點采樣的插(cha)入式(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)；指出煤(mei)礦管(guan)道瓦斯流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)量(liang)(liang)應(ying)根(gen)據(ju)不同的現場狀況、工(gong)況條(tiao)件及(ji)測(ce)量(liang)(liang)需(xu)求選擇相應(ying)的流(liu)(liu)(liu)(liu)量(liang)(liang)計(ji)(ji)。