煤矿管道瓦斯流量检测设备技术培训中煤科工集团重庆研究院测控分院

中煤科工集团重庆研究院1/52煤矿管道瓦斯流量检测设备技术培训中煤科工集团重庆研究院中煤科工集团重庆研究院2/52煤矿管道瓦斯流量检测的目的1234常用管道瓦斯流量检测技术我院瓦斯流量计量产品介绍5总结煤矿管道瓦斯流量特点分析☞目录:中煤科工集团重庆研究院3/521煤矿管道瓦斯流量检测的目的1国家相关政策要求对煤矿抽采瓦斯进行计量AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范：抽放系统应安装自动测试仪表，定时测定瓦斯流量、浓度、压力、温度等参数。《2012年煤矿安全工作要点》：建立瓦斯抽采达标自评估制度，把瓦斯抽采达标能力作为矿井生产能力核定的重要约束性指标。《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》：瓦斯抽采矿井应当配备瓦斯抽采监控系统，实时监控管网瓦斯浓度、压力或压差、流量、温度参数及设备的开停状态等。中煤科工集团重庆研究院4/521煤矿管道瓦斯流量检测的目的2煤矿瓦斯气利用与结算需要准确计量煤层气作为清洁能源，在贸易核算和储运管理中需对其准确计量，计量仪表是能源管理和经济核算不可缺少的工具；煤矿瓦斯在作为燃料消耗时，通过观察流量数值，控制可燃成分含量，使燃料利用率达到最高，降低成本，提高效率。中煤科工集团重庆研究院5/521煤矿管道瓦斯流量检测的目的3煤矿瓦斯抽采计量是矿井安全开采的重要参数通过对抽采管道内瓦斯气体计量能实时掌握抽放区域抽采是否达标，并根据抽采量的多少，预警待采工作面是否能够安全开采。中煤科工集团重庆研究院6/522煤矿管道瓦斯流量特点分析煤矿瓦斯流量输送管网构成负压抽放管网正压排放利用管网地面抽放站汇流管汇流管汇流管支管总管总管汇流管汇流管支管总管钻孔钻孔钻孔钻孔钻孔支管排空发电民用中煤科工集团重庆研究院7/52瓦斯流量特点总管支管汇流管1、管径大，流量大，气体含液态水1、流量变化大，含脏污介质和水汽1、管径小，喷射状流量，瓦斯浓度高2、气体特性稳定，流量变化小2、介质成分变化复杂，管道移动2、移动频繁3、考核整个矿井的抽采能力3、考核矿井区域抽采能力，判断达标3、考核钻孔布置效果及煤层瓦斯含量长期稳定性、高精度量程比大、安装方便压损小、耐脏污小流量测量、操作方便2煤矿管道瓦斯流量特点研究中煤科工集团重庆研究院8/523常用管道瓦斯流量检测技术基于能量守恒定律和伯努利方程原理，通过检测被测介质流体在节流件上下游产生的差压信号来计算介质流量。如孔板流量计、V型锥流量计、弯管流量计等。差压式流量检测技术1中煤科工集团重庆研究院9/523常用管道瓦斯流量检测技术QKP常数221vp差压式流量检测技术1中煤科工集团重庆研究院10/523常用管道瓦斯流量检测技术差压式流量检测技术1优点缺点结构简单牢固，寿命长，适用范围广，几乎能够测量所以工况下的流体安装不便，传统节流式差压仪表压损大中煤科工集团重庆研究院11/523常用管道瓦斯流量检测技术通过直接测量流体流速来得出流量。如超声波流量计、涡街流量计、涡轮流量计等。速度式流量检测技术2*SQV中煤科工集团重庆研究院12/523常用管道瓦斯流量检测技术速度式流量检测技术2优点涡轮：精度高、压损小、范围度宽涡街：不受介质气体密度、组分和压力的影响超声波：无压损，不受管径限制，适用于大型圆形管道和矩形管道中煤科工集团重庆研究院13/523常用管道瓦斯流量检测技术速度式流量检测技术2缺点涡轮：难长期准确测量、清洁介质涡街：长直管段，不能测量低流速超声波：主要测量液体中煤科工集团重庆研究院14/523常用管道瓦斯流量检测技术直接测量流体质量流量。如科里奥利质量流量计、冲量式质量流量计和热式质量流量计等。质量流量检测技术3中煤科工集团重庆研究院15/523常用管道瓦斯流量检测技术质量流量检测技术3优点缺点安装方便，压损小，范围度宽，良好的下限测量能力对介质成分敏感，要求清洁度高，高流速进度低中煤科工集团重庆研究院16/523常用管道瓦斯流量检测技术气体流量检测技术筛选对比精度低精度高、可动部件超声波涡轮孔板V型锥平衡式文丘里涡街有一定适用能力安装方便、与介质组分无关涡街有一定适用能力可测微小流量、量程比大、安装方便热式质量质量式速度式不适用体积庞大、只测大流量腰轮容积式有一定适用能力总管：稳定、高精度支管：低压损、安装方便、耐脏污汇流管：能测量小流量、方便耐脏污、性能稳定、适用范围广弯管和均速管差压式适用对流量仪表要求特点种类中煤科工集团重庆研究院17/524我院流量计量产品介绍管段式流量计国际流量计量领域广泛推广的流量计；联合国CDM项目组认可的计量结算级别的瓦斯流量计。完全适应煤矿工况环境的瓦斯流量计。GD3型矿用瓦斯抽放多参数传感器（V锥）标况流量、工况流量、温度、绝压、负压、大气压、流速中煤科工集团重庆研究院18/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：原理QKP中煤科工集团重庆研究院19/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：特点永久压损较小压损大部分是由于流体的突然收缩而损失的能量，对于V锥，流体流过锥体的时候有一个光滑的缓冲面，流体不会突然收缩，减少了压力损失。中煤科工集团重庆研究院20/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：特点直管段长度要求短内锥与管壁之间形成了较窄的环形通道，其作用类似于流动调整器，具有减少漩涡、改善流动方向的作用。同时，介质与锥体的相互作用使得节流装置能矫正已畸变的速度分布，起到调整介质流动状态的作用，重塑了流束曲线，使流体的流动更加稳定，所以管道上下游直管段长度要求较短，上游0-3D，下游0-1D。中煤科工集团重庆研究院21/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：特点自清洁功能管道内流体流经内部V型锥体时会沿着锥体表面向管壁收缩，流体流速加快，对节流装置进行自动清扫，使脏物不能够在锥体上沉积中煤科工集团重庆研究院22/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：特点面式测量精度高测量管道整个横截面的流量，具有较高的准确度。中煤科工集团重庆研究院23/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：应用V锥流量计也存在自身的缺点：1、属于非标流量计，每台流量计必须实流标定，成本高；2、结构相对复杂；3、仍然存在一定压损，为了控制压损，订货时需根据安装地点大概流量范围，进行逐台定做；V锥流量计适用于对计量精度要求较高的场合；V锥流量计适用于永久性压损要求不超过1kpa的位置；V锥流量计适用于周围环境相对较为恶劣的地点；V锥流量计适用于对可靠性、稳定性要求较高的位置。中煤科工集团重庆研究院24/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：应用中煤科工集团重庆研究院25/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：应用•1-电缆引入装置2-显示窗3-接地螺柱4-表头固定座5-差压变送器6-负压取压孔7-正压取压孔8-温度探头9-绝压探头与温度、压力信号处理模块10-铅封座中煤科工集团重庆研究院26/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：应用1-管道连接法兰2-螺栓3-管道4-流向指示5、7-节流件支架6-V锥节流件8-铭牌9-高压侧取压管10-温度探头插入孔11-低压侧取压管气密性！！中煤科工集团重庆研究院27/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：应用中煤科工集团重庆研究院28/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：调试地址设置01-单元等效直径比设置04-单元综合系数设置06-单元适用于罗斯蒙特版表头的节流件铭牌参数表示方式：C1:管道内径C2:等效直径比C3:流速范围C4:综合系数中煤科工集团重庆研究院29/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：调试差压清零1、关闭正负压取压管上的针形阀门2、拧掉差压两侧压力容室的排污口上的堵头螺丝，差压稳定后同时按下面板按键上的“▲”“▼”键并保持1秒钟后，同时松开，然后在5秒钟内按下“保存”键，持续几秒钟后又自动切换回正常测量显示界面下，则代表差压校准成功。3、拧紧排污口堵头螺栓，打开正负压端取压阀中煤科工集团重庆研究院30/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：常见故障1）管道内有流量但是流量显示无流量原因分析与解决办法：1、密封性不好，有漏气源存在；解决办法：查找漏气源，与之相关联的地方有：取压管阀门是否打开，取压管阀门螺丝是否没有宁紧，取压管阀门两端螺丝内是否垫有垫片（注：生料带不能够解决气体密封性问题！），排污堵头螺丝是否拧紧，差压元件法兰固定螺丝是否有松动，V锥节流管道两端是否漏气。2、管道内流体流速太低，超出了流量计测量下限；判断方法：差压测量值小于0.04kpa；解决办法:更换流量计节流管道，提高管道内流体流速。3、差压零点发生了负偏移；解决办法：进行差压零点清零操作。4、温度、压力测量不正常，偏离正常值过大，造成流量计算错误；解决办法：检查温度压力测量是否正常。中煤科工集团重庆研究院31/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：常见故障2）V锥流量计测量结果与现场其他流量计测量结果相比有偏差原因分析与解决办法：1、密封性不好，有漏气源存在；解决办法：查找漏气源，与之相关联的地方有：取压管阀门是否打开，取压管阀门螺丝是否没有宁紧，取压管阀门两端螺丝内是否垫有垫片（注：生料带不能够解决气体密封性问题！），排污堵头螺丝是否拧紧，差压元件法兰固定螺丝是否有松动，V锥节流管道两端是否漏气。2、相关内部参数设置有误；解决办法：检查内部参数02单元是否为1，检查内部参数06单元是否与铭牌上所打出厂参数相一致。3、当前流量计显示的流量类型（工况流量、标况流量、瓦斯纯流量）是否与对比流量计测量出的流量类型是否一致中煤科工集团重庆研究院32/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：常见故障2）V锥流量计测量结果与现场其他流量计测量结果相比有偏差4、对比流量计在测量时是否存在漏气现象。5、对比流量计现场安装与使用方法是否正确。6、对比流量计人工测量方法与测量工具是否恰当，使用的计算公式是否正确。7、对比流量计与V锥流量计是否是安装在同一条管道上（注：两流量计应装在同一管道上，使得气体介质能够先后通过两流量计）。8、两流量计的现场安装是否达到了正确的安装要求（譬如直管段要求）。中煤科工集团重庆研究院33/524我院流量计量产品介绍V锥流量计：常见故障3）温度、绝对压力测量不准确原因分析与解决办法：1、温度探头没有连接好或者其引线头与压线端子接触不够良好，重新安装温度探头引线。2、温度探头损坏，判断方法：改变温度探头温度，显示值不变化。3、绝对压力探头损坏，判断方法：改变对应绝压元件容室内的压力，观察显示值是否有变化或者变化很少。中煤科工集团重庆研究院34/52随着管道瓦斯流量计量向煤矿井下的延伸，受井下环境的制约，对瓦斯流量计也提出了新的要求，譬如在满足测量精度的要求下，便于安装、运输与拆卸，永久性压损微小等。所以我院也是研制出了新型的、满足用户此类需求的在线式流量计！中煤科工集团重庆研究院35/524我院流量计量产品介绍插入式流量计国际广泛使用的标准皮托管测速原理GD3型插入式矿用瓦斯抽放多参数传感器（威力巴）标况流量、工况流量、温度、绝压、负压、大气压、流速俗称：子弹头型均速管流量计，产自美国威力巴公司，又叫威力巴流量计中煤科工集团重庆研究院36/524我院流量计量产品介绍插入式流量计：原理中煤科工集团重庆研究院37/524我院流量计量产品介绍插入式流量计：特点主要产品特色：1）截面线式测量（非点式测量）；精度高，可靠性好，插拔重复性高；2）插入式安装；活动丝口卡套式接口设计，方便快捷，现场安装拆卸方便快捷；3）压损微小；对抽放效果无影响；4）防堵效果好；较其他插入式流量计现场工作稳定性好，维护量小，又叫防堵型均速管；5）校准方便。中煤科工集团重庆研究院38/524我院流量计量产品介绍防堵性能分析中煤科工集团重庆研究院39/524我院流量计量产品介绍防堵性能分析循环自激式流量计中煤科工集团重庆研究院40/524我院流量计量产品介绍综合性能分析威力巴流量计防堵效果显著，测量稳定性好；威力巴流量计安装开孔较小，安装插拔方便；威力巴测量下限较低，可稳定测量1m/s；直管段要求较短；测量精