石油作為現代工業生產和生活應用的重要化工能源，其測量工作越來越引起人們的重視。氣體超聲流量計作為一種新型流量計，不僅測量范圍廣，還具備無損壓、精度高、可測雙向流的優點，在油氣管道流速流量測試方面有著廣泛的應用。

 

1 氣體超聲流量計的測試原理

氣體超聲流量計是一種利用傳播時間差異而實施對油氣等氣體流速流量測試的氣體流量計，通過超聲波換能器的相向交替，實現超聲波脈沖的收發，并完成油氣介質中超聲波順流與逆流傳播時間的流速計算，從而最終測算出油氣的流速、流量  。在油氣輸送管道生產過程中，噪聲的產生源頭主要包括調壓閥、節流截止閥等管道部位。影響氣體超聲流量計測量準確度的主要因素是現場流動狀態的速度分布和渦流。為解決這一問題，現實操作中往往進行多聲道配置如圖1所示，從而減低超聲速度與渦流對測試精度的影響。

 

2 噪聲產生的原因分析

一般而言，超聲噪聲通常來自于被測介質的內部，噪聲的來源包括調壓閥和流量計供電電源兩個部位，當調壓閥和控制閥截流引起的高頻率超聲波與流量計的工作頻率接近時，流量計的AGC限值就會降低，噪聲給氣體超聲流量計帶來的干擾降低流量計的測量效率。

 

3 消減噪聲的改進對策

3.1 安裝調壓閥，確保安裝間距

降低噪聲的首要方法是考慮安裝調壓閥，并且安裝在氣體超聲流量計的下游，先計量后調壓，按照GB/T18604—2014《用氣體超聲流量計測量油氣流量》的相關規定：“若廠家生產的流量計未提供上下游直管長度信息，在未帶流動調整器的條件下，流量計上游直管段至少要有至少50D的規格；在帶有流動調整器的情況下，流量計上游直管段至少要有30D的規格，下游的直管段則至少要有5D的規格。”

 

3.2 加裝“T”型頭，削弱噪聲能量

“T”型彎頭的發射作用會在一定程度上削弱向上游傳播的噪聲能量，從而最大限度降低噪聲對超聲波的脈沖影響。若油氣中二氧化碳和水分含量較高，油氣輸送管道則會積水，“T”型彎頭若是采取埋藏地下的方式容易造成管道的積水，而二氧化碳在高溫條件下溶于水的特性，將更易造成管道腐蝕的不良后果。因此，“T”型彎頭最好安裝在地面位置如圖2所示。

 

3.3 加裝90℃彎頭，提高抗噪能力

為提高流量計抗噪的能力，可采取加裝90℃彎頭的方式也是推薦之選。具體操作時，將90℃的彎頭安裝于流量計與過濾器中間，讓噪聲聲波在油氣管道的傳播路徑得到改變，從而削弱其傳播能量。需要注意的是，現場安裝中，需要考慮直管的長度是否滿足流量計的安裝需求，保障流量計保持在最佳狀態。

 

3.4 安設降噪器，保證正常運行

當前，影響氣體超聲流量計操作的噪聲中源中，由電動調壓閥產生的噪聲頻段最高。因此，非常有必要對調壓閥的噪音實施隔離 。例如，某站安裝有的氣體超聲流量計與調壓閥有著一定的間距，可以在此空間內安設降噪設備，以此削減噪聲信號幅度，具有持續性的降噪效果。

 

4 結束語

為有效解決超聲流量計受噪聲干擾的問題，讓其更好服務于我國石油煉化工業生產的計量領域，經過安裝調壓閥、加裝“T”型彎頭、90℃彎頭、加設降噪器，合理規避和減少噪聲對氣體超聲流量計工作的影響，具有極為現實的指導作用。

 

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