가스 터빈 유량계: 작동 방식, 사양 및 선택 가이드

A 가스 터빈 유량계 흐름 흐름에 배치된 터빈 로터의 회전 속도를 감지하여 가스의 체적 유량을 측정합니다. 가스가 계기 본체를 통과할 때 로터의 각진 블레이드에 힘을 가하여 가스 속도에 정비례하는 속도로 회전하게 합니다. 정확성, 넓은 턴다운 비율 및 컴팩트한 설치가 우선시되는 고속 파이프라인의 깨끗하고 건조한 가스의 경우 가스 터빈 유량계는 가장 신뢰할 수 있고 입증된 측정 기술 중 하나입니다. 이는 천연가스 상거래, 산업 공정 가스 계량, 압축 공기 측정, 발전 및 석유화학 시설의 연료 가스 할당을 위해 선택되는 장비입니다. 작동 방식, 선택에 적용되는 사양, 최고의 성능을 발휘하는 위치, 제한 사항을 이해하면 엔지니어와 조달 팀은 이 기기를 올바르게 지정하고 전체 측정 기능을 추출할 수 있는 기반을 얻을 수 있습니다.

가스 터빈 유량계의 작동 원리

가스 터빈 유량계의 작동 원리는 움직이는 가스 흐름에서 기계적 회전자로의 운동 에너지 전달을 기반으로 합니다. 로터는 유량계 본체 내의 샤프트에 장착되며 그 축은 흐름 방향과 정렬됩니다. 로터 블레이드는 일반적으로 사이의 고정된 나선 각도로 설정됩니다. 30도와 45도 블레이드에 충돌하는 가스가 로터를 회전시키는 토크를 생성하도록 흐름 축으로 이동합니다. 정상 흐름에서 로터는 가스의 구동 토크가 베어링 마찰, 픽업 센서의 자기 드래그 및 블레이드 표면의 유체 드래그로 인한 지연 토크의 균형을 이루는 각속도에 도달합니다. 이 평형 상태에서 로터 속도는 광범위한 유속에서 가스 속도에 거의 비례합니다.

K 인자와 계량에서의 역할

로터 회전 주파수와 체적 유량 사이의 관계는 일반적으로 K 계수라고 불리는 미터 계수를 통해 표현됩니다. K 계수는 계량기를 통과하는 가스의 단위 부피당 생성된 펄스 수로 정의되며 일반적으로 입방 미터당 펄스 또는 리터당 펄스로 표시됩니다. 잘 제조된 가스 터빈 유량계의 경우 K 계수는 계량기의 지정된 유량 범위에 걸쳐 안정적이고 선형적이므로 이 기기는 고정밀 상거래 응용 분야에 적합합니다. K 계수는 인증된 유량 교정 장비에서 교정하는 동안 결정되며 계기의 교정 인증서에 명시되어 있습니다. 일반적인 가스 터빈 유량계는 명시된 유량 범위 전체에서 ±0.5~1.0% 내에서 K 계수 선형성을 유지합니다. , 일부 고정확도 미터는 해당 범위의 일부에서 플러스 또는 마이너스 0.25% 이상을 달성합니다.

신호 감지 방법

터빈 로터의 회전은 마찰과 마모를 유발하는 기계적 접촉 없이 전기 신호로 변환되어야 합니다. 상업용 가스 터빈 유량계에는 세 가지 감지 방법이 사용됩니다.

• 가변 자기저항 자기 픽업 : 미터 본체에 장착된 코일 어셈블리에 내장된 영구 자석은 로터 블레이드 팁이 그 아래를 통과할 때마다 블레이드 팁이 회로의 자기 저항을 변경하므로 전압 펄스를 생성합니다. 이 방법은 외부 전원이 필요하지 않고 자체 전원 신호를 생성하며 신뢰성이 높습니다. 이는 산업 및 유틸리티 응용 분야에서 대부분의 가스 터빈 유량계에 대한 표준 감지 방법입니다.
• 홀 효과 센서 : 자기적으로 활성화되는 반도체 장치는 홀 효과를 이용하여 블레이드 팁의 통과를 감지합니다. 홀 효과 픽업에는 작은 전원 공급 장치가 필요하지만 낮은 회전자 속도에서 더 깨끗한 신호 에지를 제공하여 가변 자기저항 픽업이 달성할 수 있는 것 이상으로 계측기의 저유량 측정 기능을 확장합니다. 저유량 정확도가 중요한 응용 분야에 사용됩니다.
• RF(무선 주파수) 정전용량 픽업 : 고주파 발진기는 각 로터 블레이드가 센서 면을 통과할 때 정전용량의 변화를 감지합니다. 이 비접촉식 방법은 저속과 고속 모두에서 매우 정확한 블레이드 카운팅을 제공하며 가장 넓은 선형 범위가 필요한 일부 정밀 및 보관 전송 계량기에 사용됩니다.

주요 사양 및 실제 의미

가스 터빈 유량계를 올바르게 지정하려면 각 성능 사양의 실제 의미와 그것이 특정 응용 분야에서 측정 품질로 어떻게 변환되는지 이해해야 합니다. 제조업체는 일관된 용어를 사용하지만 마케팅 언어로 인해 실질적인 의미가 모호해지는 경우가 있습니다.

유량 범위 및 턴다운 비율

가스 터빈 유량계의 유량 범위는 명시된 정확도가 적용되는 최소 유량(Qmin)과 최대 연속 유량(Qmax) 사이의 범위로 정의됩니다. 이 두 값의 비율이 턴다운 비율입니다. 대부분의 상업용 가스 터빈 유량계는 다음과 같은 턴다운 비율을 달성합니다. 10:1 ~ 20:1 , 일부 정밀 모델에서는 30:1 이상 고급 로터 베어링 설계와 홀 효과 또는 RF 픽업 시스템을 사용합니다. 20:1의 턴다운 비율은 200m³/h의 최대 유량을 측정하도록 크기가 조정된 계기가 명시된 정확도 사양 내에서 10m³/h까지의 유량도 정확하게 측정한다는 것을 의미합니다. 이러한 넓은 범위성은 낮은 유량에서 허용 가능한 정확도를 잃기 전에 일반적으로 3:1 ~ 5:1의 턴다운만 제공하는 차압 장치에 비해 터빈 유량계의 주요 경쟁 우위 중 하나입니다.

정확성과 반복성

가스 터빈 유량계의 정확도는 일반적으로 전체 규모의 백분율이 아닌 판독값의 백분율(속도 백분율)로 표시됩니다. 이러한 구별은 매우 중요합니다. 판독 정확도가 ±1.0%인 계기는 전체 유량 범위에 걸쳐 오류를 유지하는 반면, 전체 범위 정확도가 ±1.0%인 계기는 낮은 유량에서 훨씬 더 큰 상대 오류를 갖습니다. 양육권 이전 신청의 경우, OIML R137 및 AGA-7(미국 가스 협회 보고서 번호 7)은 상거래용 터빈 계기가 판독값의 ±1.0% 내에서 정확도를 달성해야 한다고 명시합니다. 유량 범위 전반에 걸쳐 최고 성능의 계기는 플러스 또는 마이너스 0.5% 이상을 달성합니다. 반복 측정에서 동일한 흐름 조건에 대해 동일한 판독값을 생성하는 계기의 능력을 설명하는 반복성은 일반적으로 고품질 터빈 계기의 경우 ±0.1~0.2%로 정확도보다 우수합니다. 높은 반복성은 입증(마스터 미터를 사용한 미터 성능의 현장 검증) 및 절대 정확도보다는 흐름 일관성이 주요 요구 사항인 응용 분야에 필수적입니다.

압력 및 온도 등급

계기 본체와 내부는 K 계수를 변경하는 구조적 결함이나 치수 변화 없이 응용 분야의 최대 작동 압력과 온도를 견뎌야 합니다. 천연가스용 가스 터빈 유량계는 일반적으로 다음의 압력 등급으로 제공됩니다. PN16, PN25, PN40 및 클래스 150/300/600 ASME B16.5에 따라 일부 구성에서는 대기압에서 100bar 이상의 라인 압력을 포괄합니다. 표준 산업 모델의 온도 등급은 대략 섭씨 영하 20도에서 영하 60도 전자 장치의 경우 고온 서비스 변형의 기계 본체의 경우 섭씨 영하 40도에서 영하 120도 사이입니다. 액화천연가스(LNG) 증기 측정을 위한 극저온 서비스 계기는 스테인레스 스틸 본체와 특별히 선택된 베어링 및 로터 재료를 사용하여 섭씨 영하 196도까지 확장됩니다.

파이프 크기 범위

가스 터빈 유량계는 대략적으로 표준 라인 크기로 제조됩니다. 15mm(0.5인치) ~ 600mm(24인치) 더 작은 크기를 위한 웨이퍼 바디 디자인과 더 큰 공칭 직경을 위한 플랜지 풀 보어 바디를 갖춘 공칭 보어. 유량계 크기 선택은 파이프라인 공칭 내경과 반드시 ​​동일할 필요는 없습니다. 터빈 유량계는 정격 연속 사용을 초과하고 베어링 마모를 가속화할 위험이 있는 최대 유량 또는 그 근처가 아닌 선형성이 가장 좋은 유량계에 명시된 유량 범위의 위쪽 절반에 정상 작동 유량이 떨어지도록 크기를 조정해야 합니다.

가스 터빈 유량계가 탁월한 응용 분야

가스 터빈 유량계는 1950년대부터 상업적으로 생산되어 왔으며 다양한 산업 분야에 걸쳐 오랜 현장 기록을 축적해 왔습니다. 정확성, 범위 확장성 및 상대적으로 작은 설치 공간의 조합으로 인해 다음 응용 분야 범주에서 선호되는 선택이 됩니다.

천연가스 상거래 및 재정 계량

전 세계적으로 가스 터빈 유량계의 가장 중요한 응용 분야는 생산자, 송전 회사, 유통 회사 및 대규모 산업 소비자 간의 천연 가스 보관 이전입니다. 상거래용 측정 스테이션에서는 계량기의 출력이 전송된 가스의 금전적 가치를 계산하는 데 직접 사용되므로 국가 측정 표준에 대한 정확성과 추적성이 필수입니다. AGA-7은 북미 지역의 천연가스 상거래용 터빈 유량계 설계, 성능 및 설치를 관장하는 업계 표준입니다. ISO 9951은 국제적으로 동일한 응용 프로그램을 다루고 있습니다. 이러한 표준은 가스 거래 파트너 간의 정확한 청구를 위한 계약 기반을 형성하는 교정 추적성, 불확실성 예산, 설치 요구 사항 및 증명 절차를 지정합니다.

일반적인 상거래용 설치에서는 자동 스트림 전환과 서비스 중 교정 검증을 위한 전용 미터 증명 장치와 병렬로 2개 또는 3개의 터빈 미터를 사용합니다. 검증자는 계량기를 서비스에서 제거하지 않고도 인증된 용량 표준에 대해 K 계수를 확인할 수 있도록 하여 계량기 성능의 드리프트가 당사자 간의 금전적 합의가 필요한 심각한 계량 오류로 이어지기 전에 이를 감지하고 수정하도록 보장합니다.

산업 공정 가스 측정

화학, 석유화학, 제약 제조에서 가스 터빈 유량계는 반응기, 열 교환기, 퍼지 시스템 및 블랭킷 시스템에 사용되는 파이프라인 시스템에서 질소, 산소, 수소, 아르곤, 이산화탄소 및 혼합 공정 가스를 측정합니다. 고압의 청정 가스를 처리할 수 있는 능력과 컴팩트한 본체 크기 덕분에 기존 배관 레이아웃으로 인해 공간이 제한된 곳에서 실용적입니다. 산업용 용광로 및 보일러용 버너 관리 시스템에서 터빈 계기는 연소 효율 및 배출 규정 준수에 최적화된 공연비를 계산하는 데 사용되는 유량 신호를 제공합니다.

압축 공기 및 계기용 가스 시스템

압축 공기는 제조 분야에서 가장 에너지 집약적인 유틸리티 중 하나이며, 압축 공기 분배 헤더에 설치된 가스 터빈 유량계를 통해 에너지 관리자는 생산 영역별 소비량을 정량화하고 누출을 식별하며 에너지 효율성 향상을 벤치마킹할 수 있습니다. 이 계기는 라인 압력 및 온도에서 실제 부피를 측정하고, 압력 및 온도 트랜스미터 및 유량 컴퓨터와 결합하면 시간당 표준 입방미터 또는 분당 표준 입방피트로 수정된 체적 유량을 제공합니다. 이는 피크 수요 기간 동안 시스템 압력 변동에 관계없이 소비되는 실제 공기량을 나타냅니다.

발전 연료 가스 계량

가스 화력 발전소에서는 터빈 유량계를 사용하여 각 가스 터빈과 보일러에 대한 연료 가스 공급을 측정합니다. 환경 허가 조건 하에서 열량 계산, 효율 모니터링, 배출 보고를 위해서는 정확한 연료 측정이 필요합니다. 크로마토그래피의 가스 분석과 결합된 터빈 미터의 유량 측정을 통해 시간당 소비되는 가스의 에너지 함량을 계산할 수 있으며, 이를 통해 플랜트 열 효율과 메가와트시 발전당 연료 비용을 직접적으로 결정할 수 있습니다. 약 70,000m³/h의 천연가스를 소비하는 400MW 복합발전소에서 연료가스 측정 시 1% 오류는 연간 수십만 달러에 해당하는 청구 오류를 나타냅니다. 이는 발전 시설의 고품질 보관 이전 등급 터빈 계량기에 대한 투자를 설명합니다.

터빈 미터가 최선의 선택이 아닌 경우의 제한 사항 및 응용 분야

기계적 회전에 대한 가스 터빈 유량계의 의존성은 특정 응용 분야에 대한 대체 기술과 비교할 때 정직하게 평가해야 하는 특정 서비스 조건에서 고유한 한계를 가지고 있음을 의미합니다.

더럽거나 습하거나 부식성 가스

가스 터빈 유량계 안정적으로 작동하려면 깨끗하고 건조한 가스가 필요합니다. 파이프 스케일, 건설 잔해 또는 공정 이월로 인한 미립자 오염은 로터 블레이드와 베어링 표면을 손상시켜 점진적인 K 계수 드리프트와 궁극적인 기계적 고장을 유발합니다. 혼입된 액체는 비슷한 손상을 일으키며 액체 슬러그가 계기를 통과할 때 갑작스러운 K 계수 변화를 일으킬 수 있습니다. 황화수소, 염소 및 산성 화합물을 포함한 부식성 가스 성분은 베어링 재료를 공격하고, 젖은 재료가 내식성을 위해 특별히 선택되지 않은 경우 로터 고착을 일으킬 수 있습니다. 가스 서비스에서 터빈 계기를 지정하기 전에 잠재적인 오염 물질을 포함한 가스 구성이 계기의 로터 재료, 샤프트 재료 및 베어링 유형과 호환되는지 확인해야 합니다. 계량기 입구의 깨끗함과 건조함을 보장할 수 없는 가스는 초음파 계량기나 볼텍스 계량기 등 움직이는 부품이 없는 기술로 측정해야 합니다.

맥동 흐름

왕복동식 압축기와 용적형 펌프는 하류 배관에 압력 맥동을 발생시켜 가스 흐름의 주기적인 가속과 감속을 유발합니다. 관성과 블레이드 각도 형상으로 인해 터빈 로터는 과잉 등록을 통해 맥동 흐름에 반응합니다. 즉, 가스 속도가 증가하면 가속되고 속도가 감소하면 더 느리게 감속하여 체계적인 양의 측정 오류가 발생합니다. 심한 맥동 조건에서는 이 오류가 발생할 수 있습니다. 5~10% 이상 , 이는 상거래 또는 프로세스 제어 목적으로 전혀 허용되지 않습니다. 계기의 업스트림에 설치된 맥동 완충 장치 또는 관성 효과에 민감한 움직이는 로터가 없는 초음파 계기를 선택하는 것은 맥동 흐름 환경을 개선하는 옵션입니다.

매우 낮은 유속 및 낮은 레이놀즈 수

터빈 미터의 Qmin 사양 아래에서는 베어링 마찰력과 항력이 가스 흐름의 구동력에 비해 중요해져서 로터가 유속에 비례하는 속도 이하로 감속하게 됩니다. K 인자는 교정된 값에서 벗어나 측정 오류가 급격히 증가합니다. 유량이 장기간 동안 정기적으로 Qmax의 10% 미만으로 떨어지는 응용 분야에서는 터빈 미터가 제대로 작동하지 않습니다. 열 질량 유량계 또는 코리올리스 미터는 터빈 미터의 최소 유량 임계값을 일관되게 달성할 수 없는 저유량 가스 측정에 더 적합합니다.

정확한 측정을 위한 설치 요구사항

가스 터빈 유량계는 입구에서 가스의 속도 프로파일에 민감합니다. 완전히 개발된 대칭형 소용돌이 없는 속도 프로파일이 계기로 유입되어 로터가 모든 블레이드 세그먼트에 걸쳐 균일하게 반응하고 K 계수가 보정된 값과 일치하도록 보장합니다. 상류 배관 피팅으로 인해 발생하는 교란된 프로파일은 유효 K 계수를 이동시키는 비대칭 또는 소용돌이 흐름을 생성하고 아무리 전자 조정으로도 완전히 수정할 수 없는 체계적인 측정 오류를 발생시킵니다.

직선 파이프 실행 요구 사항

가스 터빈 유량계의 상류 및 하류에 필요한 최소 직관 배관은 상류 교란의 유형과 심각도에 따라 달라집니다. AGA-7은 일반적인 배관 구성에 대한 구체적인 지침을 제공합니다.

배관 공간 제약으로 인해 필요한 직선 파이프 길이를 달성할 수 없는 경우, 유량계 상류에 설치된 유량 조절기는 소용돌이를 제거하고 속도 프로필 왜곡을 재분배하여 필요한 직선 길이를 크게 줄일 수 있습니다. ISO 17089 또는 AGA-7 부록 권장 사항을 준수하는 유량 조절기는 업스트림 요구 사항을 대략적으로 줄입니다. 컨디셔너 다음 10D 대부분의 배관 구성에서는 컨디셔너 요소 전체에 걸쳐 영구적인 작은 압력 강하가 발생합니다.

방향 및 장착 위치

가스 터빈 유량계는 계기가 해당 방향에 맞게 설계된 경우 수평, 수직 상향, 수직 하향 흐름을 포함한 모든 파이프 방향으로 설치할 수 있습니다. 수평 설치는 응축수의 흔적이 있는 가스 라인의 수직 하향 흐름으로 인해 발생할 수 있는 계기 입구의 액체 축적 가능성을 방지하기 때문에 가장 일반적이며 일반적으로 선호됩니다. 수직 설치가 필요한 경우, 존재하는 모든 액체가 블레이드 팁에 고이는 대신 로터에서 배출되도록 하기 위해 하향 흐름보다 상향 흐름을 선호합니다. 계기는 서비스를 방해할 수 있는 비계나 임시 파이프 격리 없이 유지보수 및 검사가 가능한 위치에 설치되어야 합니다.

부피 보정 및 온도 및 압력 보상

가스 터빈 유량계는 라인 압력 및 온도 조건에서 계기를 통과하는 가스의 실제 부피를 측정합니다. 대부분의 상업 및 산업 응용 분야에서 관심 있는 양은 라인 조건의 실제 부피가 아니라 해당 계약 또는 규제 표준에 따라 일반적으로 섭씨 0도 및 101.325kPa(표준 입방 미터) 또는 섭씨 15도 및 101.325kPa와 같은 참조 조건으로 수정된 표준 부피 또는 질량입니다.

플로우 컴퓨터의 역할

유량 컴퓨터는 유량계 근처에 설치된 트랜스미터의 압력 및 온도 신호와 함께 터빈 유량계로부터 펄스 신호를 수신하고 실제 가스 상태 방정식을 적용하여 수정된 부피 또는 질량 유량을 실시간으로 계산합니다. 높은 압력에서 실제 가스 거동과 이상적인 가스 거동의 편차를 설명하는 가스의 압축성 계수 Z는 AGA-8(천연 가스의 경우)과 같은 가스 조성 방정식에서 계산하여 재정 계량에 필요한 정확도를 달성해야 합니다. 70bar의 라인 압력에서 천연가스의 압축성 계수는 약 0.85일 수 있습니다. 즉, 라인 조건의 실제 부피는 이상 가스 계산에서 예측하는 부피의 85%에 불과합니다. , 압축성을 무시하면 해당 압력에서 모든 계량 계산에 15%의 체계적 오류가 발생합니다. 따라서 AGA-8 또는 동등한 상태 방정식의 정확한 유량 컴퓨터 구현은 터빈 미터 자체의 교정 품질만큼 전체 시스템 정확도에 중요합니다.

에너지 측정 통합

상업적 거래가 부피가 아닌 에너지 함량을 기반으로 하는 천연가스 응용 분야의 경우 유량 컴퓨터는 표준 부피 유량에 가스의 발열량을 곱하여 계산을 에너지 흐름까지 확장합니다. 발열량은 계량 스테이션 자체에서 또는 당사자 간에 합의된 대표 값에서 구성 요소의 가스 크로마토그래프 분석을 통해 파생됩니다. 터빈 미터 펄스부터 볼륨 수정, 에너지 계산까지의 에너지 측정 체인은 회계 계량 시스템의 핵심 기능이며 시운전 및 후속 검증 간격에서 국가 측정 표준에 따라 감사됩니다.

유지보수 및 베어링 수명

가스 터빈 유량계의 주요 유지보수 요구사항은 로터 베어링 시스템입니다. 로터는 작동 중에 지속적으로 고속으로 회전하며, 로터 샤프트를 지지하는 베어링은 마모되어 결국 교체가 필요합니다. 베어링 마모율은 계기의 유지보수 간격과 시간 경과에 따른 K 계수의 안정성을 결정하므로 베어링 품질은 신뢰성이 높은 가스 터빈 유량계에서 가장 중요한 설계 매개변수 중 하나입니다.

베어링 유형 및 수명

상업용 가스 터빈 유량계에는 세 가지 베어링 유형이 사용되며 각각 성능과 수명 특성이 다릅니다.

• 슬리브(저널) 베어링 : 가스 또는 윤활유의 얇은 막이 로터 샤프트를 지지하는 유체 역학 베어링입니다. 청정 건조 가스 서비스에서는 공정 가스 자체가 윤활을 제공하므로 외부 윤활제 공급이 필요 없으며 가스 흐름의 오염을 방지합니다. 청정 천연가스 서비스의 슬리브 베어링은 다음과 같은 수명을 달성할 수 있습니다. 5~10년 이상 교체가 필요하기 전에.
• 볼베어링 : 롤링 요소 베어링은 시동 시 낮은 마찰과 낮은 유속을 제공하여 슬리브 베어링이 유지할 수 있는 것보다 낮은 유속까지 계기의 유용한 범위를 확장합니다. 그러나 볼 베어링은 계기 본체 내의 별도 윤활유 저장소나 공정 가스의 윤활 미스트에서 공급되어야 하는 윤활을 필요로 하며 더러운 가스 응용 분야에서 슬리브 베어링보다 오염 손상에 더 취약합니다.
• 세라믹 베어링 : 지르코니아 또는 탄화규소 세라믹 베어링은 우수한 내마모성, 화학적 불활성 및 기존 금속 베어링이 급격한 마모 또는 부식 공격을 받는 부식성 또는 건조 가스 환경에서 윤활 없이 작동할 수 있는 능력을 제공합니다. 세라믹 베어링은 산성 가스(황화수소 함유) 및 부식성 가스 용도로 점점 더 지정되고 있습니다.

상태 모니터링 및 예측 유지 관리

최신 가스 터빈 유량계 설계에는 검사를 위해 계량기를 제거하지 않고도 사용 중인 베어링 성능 저하 또는 로터 손상을 감지할 수 있는 수단을 제공하는 이중 로터 또는 이중 픽업 구성이 통합되어 있습니다. 듀얼 로터 미터에서는 두 개의 로터가 미터 본체 내에 직렬로 배치됩니다. 정상적인 조건에서 두 로터는 가스 흐름에 따라 결정되는 속도로 회전하며 속도 비율은 블레이드 각도에 따라 고정됩니다. 베어링 마모 또는 로터 손상이 하나의 로터에 다른 로터와 다르게 영향을 미치기 시작하면 회전 속도의 비율이 변경되어 측정 정확도가 크게 손상되기 전에 기계적 문제가 발생했음을 나타내는 진단 신호를 제공합니다. 이 예측 유지 관리 기능을 통해 운영자는 계량기 고장 이벤트에 대응하기보다는 예정된 유지 관리 중단 중에 베어링 교체를 계획할 수 있습니다. 상거래 서비스에서는 비용이 많이 드는 계량기 교체 절차와 잠재적인 청구 분쟁을 유발할 수 있습니다.

교정, 입증 및 추적성

상거래 또는 회계 측정에 사용되는 가스 터빈 유량계의 정확도는 K 인자 곡선을 설정한 교정과 서비스 기간 동안 K 인자를 검증하는 증명 프로그램이 안정적으로 유지되는 정도만큼 좋습니다. 교정 및 증명은 법적으로 집행 가능한 상업 거래에 필요한 도량형 추적성을 함께 제공하는 별개이지만 보완적인 활동입니다.

공장 교정

공장 교정은 추적 가능한 마스터 미터 또는 볼륨 표준을 참조로 사용하여 참조 매체(일반적으로 공기 또는 천연 가스)를 사용하여 유량 교정 시설에서 수행됩니다. 교정은 계기 범위 전체에 걸쳐 여러 유량에서 K 계수를 설정하여 계기의 전자 트랜스미터 또는 관련 유량 컴퓨터에 저장되는 교정 테이블 또는 다항식 보정 곡선을 생성합니다. 교정 인증서에는 사용된 참조 표준, 국내 또는 국제 측정 표준에 대한 추적성, 참조 표준의 불확도, 테스트된 각 유량에서 계기의 교정된 K 계수의 확장 불확도가 명시되어야 합니다. 상거래용 계량기의 경우 대기압에서 공기 교정으로 포착되지 않는 K 계수에 대한 밀도 영향을 피하기 위해 서비스 압력을 대표하는 조건에서 가스에 대해 교정을 수행해야 합니다.

서비스 중 증명

계기 증명은 파이프라인에서 계기를 제거하지 않고 교정된 증명 장치 또는 알려진 교정의 마스터 계기에 대해 서비스에 설치된 계기의 K 계수를 검증합니다. 파이프 프루버, 소량 프루버, 마스터 미터 프루버는 상거래 서비스에서 가스 터빈 유량계에 사용되는 세 가지 주요 검증 방법입니다. 해당 규정 및 상업 계약에 따라 요구되는 입증 빈도는 다양하지만 일반적으로 범위는 다음과 같습니다. 매월 ~ 매년 측정된 거래의 규모와 측정기의 안정성 내역에 따라 다릅니다. 입증 결과는 확립된 K 계수와 비교되며 편차가 합의된 허용 오차(일반적으로 계약에 따라 플러스 또는 마이너스 0.25 ~ 0.5%)를 초과하는 경우 미터 계수가 조정되고 불일치로 인해 마지막 유효 증명 이후 측정 기간에 대한 청구 수정이 발생할 수 있습니다.

가스 터빈 유량계 선택 체크리스트

특정 용도에 맞는 가스 터빈 유량계를 선택하려면 공정 조건, 성능 요구 사항 및 설치 제약 조건을 체계적으로 평가해야 합니다. 다음 체크리스트는 사양을 완료하기 전에 정의해야 하는 중요한 매개변수를 다룹니다.

1. 가스 조성 정의 및 청정도 확인 : 미량 오염물질, 응축수 가능성, 부식성 물질을 포함한 모든 구성 요소를 식별합니다. 모든 작동 조건에서 가스가 계기 입구에서 깨끗하고 건조한 상태로 보장될 수 있는지 확인하십시오.
2. 최소, 정상, 최대 유량을 포함한 유량 범위 설정 : 필요한 유량 범위가 단일 미터 크기의 달성 가능한 턴다운 내에 있는지 확인하거나, 필요한 범위가 단일 미터가 감당할 수 있는 범위를 초과하는 경우 자동 스트림 전환과 병렬로 여러 미터를 계획합니다.
3. 정확도 및 범위 지정 가능성 요구 사항 지정 : 응용 분야에 회계 등급 +/- 0.5% 정확도가 필요한지 또는 프로세스 등급 +/- 1.0% 또는 +/- 2.0% 사양이 허용되는지 여부를 결정합니다. 이는 계량기 비용에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.
4. 최고사용압력 및 온도 확인 : 계기 압력 및 온도 등급이 단순한 정상 작동 조건이 아닌 최대 장애 조건을 초과하는지 확인하십시오.
5. 사용 가능한 직선 파이프 실행 평가 : 설치 현장을 조사하여 필요한 상류 및 하류 직관이 달성될 수 있는지 확인하거나, 달성할 수 없는 경우 유량 조절기 설치 계획을 세우십시오.
6. 출력 신호 및 통합 요구 사항 결정 : 펄스 출력이 유량 컴퓨터, DCS 입력 카드 또는 SCADA 시스템에 직접 연결되는지 확인하고 필요한 출력 형식(주파수, HART, Modbus 또는 펄스 수)을 지정합니다.
7. 증명 방법 및 간격 지정 : 상거래용 계량기의 경우 계량기와 증명자가 지정되기 전에 증명 방법에 대해 거래 당사자와 합의해야 합니다. 일부 증명 방법은 계량기 본체 설계에 특정 요구 사항을 부과하기 때문입니다.

가스 터빈 유량계는 소규모 산업 설비부터 대구경 천연가스 전송 계량 스테이션까지 전체 범위에 걸쳐 고속 청정 가스 측정을 위한 가장 정확하고 신뢰할 수 있으며 비용 효율적인 기술 중 하나입니다. 기계적 단순성, 잘 이해된 오류 소스, 폭넓은 범위성, 성숙한 교정 및 검증된 인프라는 60년 넘게 천연가스 검침 분야에서 지배적인 기술로서의 역할을 유지해 왔으며, 현재 시장의 어떤 제품도 진정으로 탁월한 응용 분야에서 가까운 미래에 이 위치를 대체할 만큼 충분히 설득력 있는 경쟁 우위 조합을 제공하지 않습니다.