摘  要：本文针对煤矿管道瓦斯输送计量现状，比较了传统的管道瓦斯流量计量优缺点，重点介绍了一种非常适合测量煤层气管道混合气体流量的新技术——威力巴流量计。通过威力巴流量计的原理、特点，分析并比对得出其更适合于煤矿管道瓦斯计量的理论依据，并通过现场应用案例进一步证实其在管道瓦斯计量领域的优势。

关键词：管道瓦斯流量；孔板；涡街；V锥；威力巴

1. 威力巴测量的工作原理
威力巴流量计是近几年发展起来的以差压式、速率平均式流量技术为原理，由一体化威力巴传感器、差压变送器和流量积算仪等组成的测量系统。当流体流过威力巴传感器时，在探杆的迎流测形成一个高压分布区，其压力略高于管道静压；在探杆的侧后两边、流体与探杆的分离点处形成一个低压分布区，其压力略高于管道静压。传感器设有按契比雪夫分布的3对取压孔，分别引入管道对应点上的压力。迎流面为高压取压孔，读取高压平均值信号P1，后侧壁为低压取压孔，读取高压平均值信号P2。将P1和P2分别引入差压变送器，测得差压△P；基于密闭管道中能量相互转化的伯努利定律（在稳定流场情况下，管道中的流速与差压的平方根成正比），故△P能实时反映管道内部流体流速的变化。威力巴流量探杆外形及前表面粗糙处理工艺使产生精确压力分布区和稳定的压力信号，介质流速可低测至0.3m/s，上可测至35m/s，所以适用于正、负压管道的总管、干管、支管及钻场。

威力巴流量计主要适用于监测煤矿井下抽采管路及地面煤层气综合利用管道计量，配接的表头上的液晶显示屏可以同时就地显示瞬时标况混合流量、压力、温度和累计流量（如图2所示）。表头可以同时提供RS485总线、200Hz~1000Hz频率和4MA~20MA电流3种通信信号输出，用户根据情况通过键盘进行简单处理后，选择其一适合自身需要的信号进行数据给上位机的远程距离传输。

2. 与其他传统流量计性能比较
目前，运用于煤矿管道瓦斯计量的仪器设备种类较多；比较广泛的有传统的孔板、涡街、旋进漩涡及V锥流量计等。孔板传统技术，因受原理和结构的限制，不但对于前后管道的直管道长度有相当高的要求，且容易受管道内粉尘的影响，使粉尘会慢慢累积在孔板与管道内避连接处产生堵塞现象，压力损失大，节流件边缘易磨损而使精度随使用时间的延长而迅速下降，需要定期维护，且流出系数易变化。涡街及旋进漩涡流量计属于单点式测量，既对安装的直管道要求较长又对管道的震动十分敏感，受自身测量精度影响一般只能测量低流速不低于5m/s，测量精度还会受到流体中原始漩涡的影响，所以不适用于抽采管道流速及流场不稳定且含有较多杂质的煤层气计量；V锥流量计安装对直管段要求短，测量精度高、不堵塞、维护量小、测量下限可以控制到很低，但是安装管段是法兰式安装，需要停气安装拆卸；在强制校准流量计时需停气拆卸，仍然存在较大压损。


结语
威力巴流量计的测量精高度，达到国家1.5级；多点测量管道内平均流速，测量更准确；不受探杆插入深度影响，测量重复性好；本质防堵特型的设计大大降低了探杆被堵塞的几率，使得现场运行稳定性好、维护量小；测量元件不直接接触被测介质，调校方便；整机结构轻便、采用插入式的安装方式工艺简单易操作、管道内部无压损；表头输出及显示参数内容丰富、直观；采用
了自校准技术免日常维护，维护量大大降低；截至目前，威力巴流量计在现场运用达2000余套，其中用量较多的比如淮北矿业集团、川煤集团、盘江精煤股份煤层气利用开发公司等，尤其是在山西晋城煤业集团寺河煤矿煤层气利用CDM项目，其计量的准确性和稳定性系统得到联合国CDM项目验收组专家的一致肯定及表扬，并建议相关煤炭企业在瓦斯抽采及利用计量装置选购装备时予以优先考虑并广泛应用于瓦斯抽放计量、井下抽放支管监测、风机在线监测系统及煤层气利用CDM项目，尽早及时投入使用。