新型超声波燃气表在燃气运行管理方面的应用
孙启超 方超
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孙启超 方超,. 新型超声波燃气表在燃气运行管理方面的应用[J]. 低碳研究,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157007.
摘要: 与膜计数器相比,超声波计数器具有以下特点:固定成分、体积小、易于集成、灵敏度高、智能高,广泛用于气体测量,成为流量计数器行业的研究热点。目前,已颁布和实施超声波气体计数器行业标准,正在制定国家标准和国家检验规程,上海、北京和江苏已颁布了许多地方检验规程。本文对新型超声波燃气表在燃气运行管理方面的应用进行分析,以供参考。
关键词: 超声波燃气表;智能计量;远程监控
DOI:10.12721/ccn.2023.157007
基金资助:

国家通过在农村地区实施以气瓶替代煤和以气煤替代薪材的农村项目,致力于促进清洁能源政策。农村地区煤气化率上升,煤气用户迅速增加,分散,煤气用户分布不均,煤气泄漏取决于人工处理和现场处理效率,而由此产生的天然气使用安全问题越来越明显的是,天然气使用季节差异较大的特点是计量范围大于需求,产煤是北方特有的加工项目,是北方地区的温度范围 室外温度最低- 20℃,夏季炎热,最高室外温度为40℃。如果没有准确的温度和压力补偿,使用标准化体积进行结算可能会有操作上的困难。

1工作原理

用于测量、记录和显示使用超声波技术传递的气体量的气体计数器称为超声波气体计数器,市场上最常用的超声波气体计数器通常使用时差法作为测量原则。采用超声波技术的流动方向和流动环境中的反向流动方向之间的时间差与流体的平均流动速度直接相关,通过计算超声传播时间差得到流动速度,流体速度通过流动速度和流动速度的乘积得到。

2物联网智能超声波燃气表的特点与优势

物联网智能超声波气表具有测控通信功能,全电子结构设计,具有体积小、测量比例大、测量精度高、平面误差曲线好、重复性好、压力损失小、机械零部件使用寿命长等特点,不受影响通过NB-IOT网络表设备与管理中心通信是一种智能的对象因特网超声波记录系统。该系统结构简单,信号复盖面广,连接量大,能耗低,成本低,移动运营商负责通信网络的维护,网络稳定可靠,云管终端综合对象链路感知平台可实现数据采集等功能,而基于专用网卡的工作台装置,在具有第二个红外通信通道的同时,可满足通信网引起的工作台装置维修所需的通信介质,根据管理要求向厂家提供多个功能,如自动关闭阀。

3城市燃气城镇燃气安全运行现状

城市内燃气供给是提高城市居民生活品质,改善城市环境的重要举措。国家西气东输的工程运作,天然气管道会有新的发展突破,燃气设施在运作时容易出现安全事故,会影响到居民燃气的日常使用,产生安全风险事故,在某种程度上会影响城市天然气事业的发展,因此要针对于城市燃气城镇燃气管道安全运行,给予更多的关注,并且进一步加强科学管理控制。城市燃气城镇燃气设备运作可能会产生故障的有多个领域,而管道故障类型比较常见,如城市燃气城镇燃气管道被破坏,出现断裂而形成的安全事故,这种事故来源于多个方面,如管道基础设施建设时产生的不均衡性的沉淀,管道施工活动所导致的管道被挖断,或者树木生长而触碰到燃气管道造成管道破损,重型货车通过未硬化或埋深浅的路段,汽车碾压造成燃气管道损坏等。燃气管道堵塞而带来的安全风险事故,这种管道故障来源是多种多样的,如管道堵塞还会造成其他杂质拥堵到管道内部。城市燃气城镇燃气管道渗水所带来的安全风险,出现管道渗水导致的管道运行不畅而引发的安全事故,其原因包含了两大方面在,实际操作时注水和放水的设备阀门失效,出现燃气管道渗水或者漏水的状况,还有部分燃气管网破损,没有及时修理,而造就外界的雨水、地下水渗入到管道内部而诱发管道的故障,产生更大安全威胁。

4城市燃气城镇燃气安全运行的对策

目前,城市内有许多燃气公司的运行管理方式,大多数都是采用粗放式的管理,这种管理方式在使用中存在许多的问题,企业要逐步将粗放式的管理向精细化的方向转型发展,加强对生产作业中每个环节的深入检查。企业进一步保证燃气管网管控工程质量提升,通常来讲,企业内部工作人员数量是有限的,这要求上级领导科学地组织安排人员工作,能够将人员的人力资源效率发挥到最大。在天然气管道巡视时,要采用网络化、无差别化的检查方式,使得人员分工更加明确,更加合理,提高了管道工作的效率,也提升了工作的质量水平。

5新型超声波燃气表在燃气运行管理方面的应用

5.1保障用气安全,提高用气安全性

NB-IoT物联网超声波燃气表计量采样周期通常为2s,即可以检测到燃气的瞬时流量,以G4型号的超声波燃气表2s就可以测量出0.04m3~6m3/h任意一点瞬时流量,而同样型号为G4传统膜式燃气表测量出6m3/h的流量时最少需要6s,测量0.04m3/h的流量则至少需要900s而且容积式燃气表在小流量测量时需要连续多个脉冲信号才能准确地判断出小流量。当燃气发生泄漏时,超声波燃气表无论从异常流量响应速度还是从异常流量判断的准确性上都要优于膜式燃气表。该款燃气表能够快速、准确地判断异常流量的发生并及时切断阀门,同时启动异常流量报警功能,将异常信息上传至管理平台,管理平台将异常流量信息立即推送给燃气公司、小区物业、燃气用户,能更好地保障用户用气的安全,提高用气的安全性。NB-IoT物联网超声波燃气表已在国内很多地区大量使用,表具启动异常流量切断功能,在燃气用户使用过程中,异常流量报警的排查发现多数是由于异常小流量而引起的自动切断阀门并报警,而触发异常小流量大部分原因是由于居民用户室内管道老化、灶具胶管老化导致存在微小泄漏点。

5.2有效地控制燃气供销差

NB-IoT物联网超声波燃气表可实时监测用户的瞬时用量信息并定时存储相关运行数据,可实现对表具运行状态的有效监控,一定程度上杜绝“小马拉大车”“大马拉小车”,表具选型不当引起的计量不准确,可为表具选型提供足够的数据依据支撑,减小因表具选型不当带来的对燃气供销差的影响。目前,随着各地“煤改气”政策的出台实施,很多燃气表安装在户外。户外温度受季节、天气的影响很大,使气体体积的变化大,居民用户对燃气的需求由单一变成多元化,使居民用户对燃气的需求量变大。NB-IoT物联网超声波燃气表的温度压力补偿功能可以弥补气体体积随温度压力变化带来计量的影响,从目前使用的NB-IoT物联网超声波燃气表在不改变用户用气习惯的条件下,通过后台管理平台分析的数据得出NB-IoT物联网超声波燃气表相比于普通物联网燃气表从燃气计量数据上多出2%~3%,减少气体由于温度压力的变化带来的供销差的影响。

结束语

由于气体和空气的声阻抗不同,两种介质中声波的传输方式不同;声波衰减程度因气体、空气和摩尔质量的剪切粘度因素而异。气体下接收到的实际信号强度仅为空气强度的三分之一左右。用于信号过滤算法、放大处理等。电路控制符合空气环境要求,但气体环境要求满足时,应进行实际试验。根据G4超声波三个气表的气空试验数据,空气误差符合要求,但气体介质下有1#的零漂移和3#的零漂移,从而将-5.61%的空气误差与中流速点和低流速点误差进行了比较作为一种新的电子气体计数器,开发过程中必然会出现一些问题,如测量时间精度要求高,无法以较低的成本获得理论声速的精确计算,所有功能都需要由alia驱动。

参考文献

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