[导读] 提出了双气源供气条件下受限场所
V锥流量计的应用及止回阀检漏的改造方案，为双气源供气计量结算提供了经验。
大同市煤气化总公司担负着向市区16×104户居民用户和600户商业用户的日常供气任务，气源为焦炉煤气。从1998年起，大同市煤气化总公司从云岗焦化厂购进一定量的焦炉煤气以满足城市用气要求，形成了一套城市管网、两家气源的供气格局。
1 存在的问题
云岗焦化厂距市区中压管网最近处约8km，本身带有部分管网和用户。1998年底与大同市煤气化总公司中压管网并网，并在交接点附近安装了一套标准孔板计量装置和一个止回阀，流量测量范围为0～1.2×104m3/h。由于当时设计、安装存在缺陷，运行后暴露出如下问题：
①孔板前直管段存有部分冷凝水和杂质堆积物，严重改变了孔板计量管段的圆截面。
②云岗焦化厂受供气能力、加压设备和管网交接点位置的制约，只能在大同市煤气化总公司管网适当降压的情况下，在每日供气低峰时段进行供气，最大供气量低于6000m3/h，且小流量供气工况居多，原设计孔板流量计测量范围偏大。
③止回阀密封胶板老化、部分脱落后不能及时检测发现，造成大同市煤气化总公司部分时段逆向向云岗焦化厂管网供气，此气量不能被计量，严重影响结算公平性。
④现场电源不能保障，影响计量结算。
2 改造要求
云岗焦化厂气源为焦炉煤气，管网管材为铸铁管，在安装原计量孔板时改换了一段总长为4m的钢管，埋深约1.5m，并在此管段上搭建了计量室。经研究，确定改造方案应满足如下要求：
①计量装置所在位置的管道要求高架安装，不能积存冷凝液和杂质，可定期检查清理。预留在线校验接口。
②计量系统精度高，量程比宽，具有温压补偿功能，最好采用电池供电方式。测量最大流量值为6000m3/h，最小流量值为600m3/h。
③计量装置维护量小，能自清洁，且上、下游直管段要求短。
④能定期检查、确认管道止回阀密封情况，具备在止回阀密封损坏时临时切断功能。
3 具体方案
双气源供气条件下计量结算成功与否主要取决于计量装置选型及止回阀检漏两个主要问题。
①计量装置选型
计量装置若选用标准节流装置，受现场安装场所限制，首先标准节流装置上、下游直管段的安装要求根本无法满足，其次标准节流装置3∶1的量程比也不能满足改造方案中测量最小流量值为600m3/h的计量要求。若选用容积式计量装置，受容积式计量装置公称直径及额定流量值的制约，单独1台容积式计量装置无法满足测量最大流量值为6000m3/h的计量要求，除了需要再增加1台容积式计量装置外，考虑到焦炉煤气介质因素和容积式流量计本身重量、尺寸，还需要另外增加过滤器和土建基础等，从而增大维护量和成本。可见选用上述传统装置在此遇到了困难，必须另辟途径。经过反复比较，我们最终选定采用电池供电的LGBK型智能一体化V锥流量计作为计量装置。
智能一体化V锥流量计是一种新推出的改进型计量装置，它通过节流取差压以反映流量的大小，其差压的2次方根与流量成正比。其中节流元件为一个悬挂在管道中央的锥形体，具有独特的“整流”功能和无锐利缘口的物理特性，这决定了它比传统节流装置更具有优越的性能。即使在极恶劣的使用条件下，如上游有两个很靠近锥体的不在同一平面上的弯头时，也能使流场分布变得平坦和对称，从而确保测量精度;加之其节流缘是钝角，流体流动时在节流缘形成边界层，减少了脏污介质对节流缘的磨损，保证了节流缘尺寸精度;再配合智能仪表的一体化设计使其更具有长期的稳定性。可见智能一体化V锥流量计显著改善了传统差压流量计要求流场理想的使用局限，提高了精确度和重复性，对计量装置上、下游直管段要求短，具有自清洗功能，适用于脏污介质测量，完全满足改造要求。
②止回阀检漏
通过加装切断蝶阀（金属硬密封三维偏心蝶阀）和放散装置，利用原有和新增的压力检测仪表，
定期在大同市煤气化总公司单独供气时，用切断蝶阀切断云岗焦化厂并网管道，打开切断蝶阀和止回阀间的放散装置，对切断蝶阀和止回阀间管道进行泄压，再关闭放散装置。求取止回阀两端的差压变化，以判定止回阀泄漏情况，很好地解决了止回阀检漏难题。在止回阀发生泄漏时，还可临时用切断蝶阀阻止向云岗焦化厂管网逆向供气。
③方案说明
改造方案见图1。其中A-B段C-D段为原有煤气管道，4、7分别为原煤气管道上安装的止回阀和压力变送器，B处为原计量孔板安装位置。现场施工时先分别关闭A-B-C-D管道上、下游侧的煤气阀门（图中未表示），将原计量孔板取掉并截去BC段管道，再从管道上部开孔，安装新增的高架管道及智能一体化V锥流量计、切断蝶阀、放散装置和新增压力变送器等，更换止回阀密封胶板，然后在B、C处分别加装盲板。E为预留在线校验接口。
图1 改造方案
4 改造效果
改造后实测节流装置上游直管段为3倍管道内径，下游直管段为1倍管道内径。智能一体化V锥流量计压力损失小，差压输出稳定、波动小，量程比达10∶1。计量系统误差小于3%。锥体表面及管道均无杂物滞留，止回阀检漏方便。