摘要:為了解決瓦斯抽采過程威力巴流量計數(shù)據(jù)偏差問題，分析了威力巴流量計的原理、計算方法，并對流量計的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗證，結(jié)合甘肅大水頭煤礦瓦斯抽采流量監(jiān)測的經(jīng)驗，總結(jié)了威力巴流量計安裝過程的注意事項。實驗證明威力巴流量計的測量精度是滿足要求的。

為提高安全生產(chǎn)水平，國家先后出臺多項政策，要求高瓦斯及煤與瓦斯突出礦井必須建立地面yongjiu瓦斯抽采系統(tǒng)或井下臨時瓦斯抽采系統(tǒng)，將瓦斯抽采工程視為生命工程、資源工程，并要求配備瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)[1]。目前，應(yīng)用于煤礦瓦斯抽采流量監(jiān)測的傳感器種類較多，其中包括V錐流量計、孔板流量計、渦街流量計、均速管流量計等。威力巴流量計是目前應(yīng)用較多的一種均速管流量計，通過測量一條線上多個測點(diǎn)的流速實現(xiàn)流量的計量，其精確度高、穩(wěn)定性好、壓損較小。但在實際使用過程中威力巴流量計因選址、安裝、維護(hù)等原因，容易造成監(jiān)測數(shù)據(jù)的偏差。

1威力巴流量計原理1.1威力巴結(jié)構(gòu)

威力巴流量計的探頭采用新型形狀設(shè)計，為單桿雙腔結(jié)構(gòu)，多對取壓孔依據(jù)一定的規(guī)律分布在整個管道的剖面上[2]。檢測桿正前方為正壓取壓孔，檢測桿的兩側(cè)為低壓取壓孔。當(dāng)氣體流經(jīng)檢測桿時，在其前部產(chǎn)生一個高壓區(qū)，在檢測桿兩側(cè)產(chǎn)生一個低壓區(qū)。氣體在檢測桿后部產(chǎn)生低壓區(qū)但會出現(xiàn)漩渦，通過對高壓區(qū)與低壓區(qū)之間的差壓值進(jìn)行測量，可以獲得平均速度所產(chǎn)生的平均差壓，如圖1、圖2。

2威力巴流量計應(yīng)用2.1產(chǎn)品應(yīng)用

GD3(B)瓦斯抽放多參數(shù)傳感器采用威力巴檢測桿結(jié)構(gòu)，傳感器外殼采用304不銹鋼材質(zhì)設(shè)計，上部儀表可350°旋轉(zhuǎn);傳感器LED顯示屏提供豐富的參數(shù)內(nèi)容，方便操作人員查詢;傳感器具備工況、標(biāo)況自動換算、累計量自動累計等功能;具備兩路RS485通信功能，其中485-1通信口上傳數(shù)據(jù)至管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，485-2通信口上傳數(shù)據(jù)給控制器或就地顯示器。

為驗證GD3(B)瓦斯抽放多參數(shù)傳感器的測量精度，選擇一臺DN200規(guī)格瓦斯抽放多參數(shù)傳感器在臨界流文丘里噴嘴氣體流量計檢定系統(tǒng)中對工況流量準(zhǔn)確度進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明，基于威力巴檢測桿結(jié)構(gòu)的GD3(B)瓦斯抽放多參數(shù)傳感器準(zhǔn)確度高，性能穩(wěn)定。試驗數(shù)據(jù)如表2。

2.2應(yīng)用過程常見問題

甘肅大水頭煤礦瓦斯抽采管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)采用基于威力巴結(jié)構(gòu)的瓦斯抽放多參數(shù)傳感器(流量、溫度、壓力)，傳感器具有較寬的量程范圍、可靠的

測量準(zhǔn)確性，能較好地滿足抽采主、支、匯流管瓦斯流量監(jiān)測需求。但在安裝過程中需要注意一些安裝細(xì)節(jié)，避免因安裝原因造成測量偏差。主要注意點(diǎn)如下:

(1)）選擇合適地點(diǎn)，確保傳感器安裝點(diǎn)的前直管段大于7D，后直管段大于3D。如傳感器安裝前方存在孔板、閘閥、蝶閥等嚴(yán)重影響氣流穩(wěn)定的設(shè)備時，前直管道應(yīng)大于20D。

(2）傳感器前方有法蘭接頭時，法蘭墊片易引起數(shù)據(jù)波動，法蘭墊片不能突入管壁內(nèi)。

(3)目前抽采管道材質(zhì)、壁厚等因素造成實際內(nèi)徑與流量計廠家出廠參數(shù)存在偏差(廠家出廠默認(rèn)為取整)，需要按實際內(nèi)徑進(jìn)行調(diào)整。

(4）避免安裝在低洼處，此處管道內(nèi)煤泥易淤積造成內(nèi)徑變小、流速偏高、流量測量出現(xiàn)較大偏差。

(5)正確選擇傳感器管徑，避免出現(xiàn)大尺寸傳感器安裝在小尺寸管道上，避免選用小管徑威力巴結(jié)構(gòu)作為通用型號使用。

2.3與傳統(tǒng)流量計比較

綜合比對孔板、渦街、V錐等流量傳感器在瓦斯抽采領(lǐng)域的測量準(zhǔn)確度、適應(yīng)性，孔板流量傳感器yongjiu性壓損大，量程比小，節(jié)流件邊緣易磨損造成流出系數(shù)變化，維護(hù)保養(yǎng)不易拆裝[4];渦街流量傳感器屬于點(diǎn)式流速測量,流量精度不高，對管道的震動十分敏感，不適用于抽采管道流速及流場不穩(wěn)定以及有較多雜質(zhì)的煤層氣計量環(huán)境[5];V錐流量傳感器對前后直管段要求不高，測量準(zhǔn)確度高，不堵塞，流量下限低(定制)，但yongjiu壓損大，量程比小，管段式結(jié)構(gòu)造成運(yùn)輸、安裝、維護(hù)成本高;采用插入式設(shè)計的威力巴流量傳感器具有量程比大、幾乎無壓損、測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的適應(yīng)性。

3結(jié)語

基于威力巴結(jié)構(gòu)的瓦斯抽采流量傳感器在應(yīng)用過程中以其測量準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)得到工程技術(shù)人員的好評，其插入式的安裝方式減少了現(xiàn)場安裝工作量和安裝成本，特殊的防者特性大幅降低了被堵塞的幾率，有較好的推廣應(yīng)用前景。