天然气流量计量与仪表选用(1)

天然气仪表选型标准引言天然气作为一种清洁、高效的能源，在工业和民用领域广泛应用。

在天然气的使用过程中，天然气仪表起着监测、计量和控制的重要作用。

正确选择合适的天然气仪表对于确保安全运行和精确计量至关重要。

本文将介绍天然气仪表选型的标准和考虑因素。

1.流量范围天然气仪表的选型应根据实际需要确定流量范围。

需考虑以下因素：预计最小和最大流量：根据实际用气量预估的最小和最大流量，确保仪表能够在这个范围内正常运行。

峰值流量：若存在瞬时峰值流量，应选择具备足够的测量精度和快速响应的仪表。

流量变化幅度：若流量变化较大，需要选择具备广泛测量范围和高动态响应的仪表。

2.测量精度天然气仪表的测量精度是选型的重要指标之一。

需考虑以下因素：测量精度要求：根据实际需求，确定对流量测量的精度要求。

如需要高精度计量的场合，应选择具备较高准确度和重复性的仪表。

校准周期：不同类型的仪表可能有不同的校准周期，需考虑校准频率与实际操作的可行性。

3.工作压力天然气仪表的工作压力范围需要与实际工况相匹配。

需考虑以下因素：预计最小和最大工作压力：根据实际工况预估的最小和最大工作压力，确保仪表能够在这个范围内正常运行。

压力变化幅度：若工作压力变化较大，需要选择具备较宽工作压力范围和稳定性能的仪表。

4.温度和湿度环境天然气仪表的选型应考虑所处的温度和湿度环境，以确保其正常运行和长期使用。

需考虑以下因素：温度范围：确定仪表能够适应的温度范围，避免超出其工作温度范围导致性能下降或故障。

湿度范围：确定仪表能够适应的湿度范围，避免湿度过高导致仪表受潮或腐蚀。

5.材料和防爆要求根据具体应用场景的要求，选择合适的材料和符合防爆标准的天然气仪表。

需考虑以下因素：天然气组分：不同天然气组分可能对仪表材料有不同的要求，需选择与所用天然气相兼容的材料。

防爆等级：在易燃易爆环境中使用的仪表，应选择符合相应的防爆标准和要求的产品。

6.通信和数据管理功能根据实际需要，选择具备合适的通信和数据管理功能的天然气仪表。

天然气的流量计量（二）——天然气计量国际标准及其它规范简介孙淮清 在天然气计量的相关标准中，流量计量标准是主要的，另外它还应包括天然气密度，组成，发热量，压缩因子等相关参数的测量和计算标准。

此外，还有仪器仪表，设计及安全等标准。

天然气计量涉及到设计、建设、投产、操作、维修、检验、检定以及安全环保等各个方面，因此其相关标准是很广泛的。

1． 国际标准化组织（ISO）等天然气计量相关标准的情况1）流量方面 制订天然气流量计量标准的ISO技术委员会为TC30<封闭管道流体流量测量技术委员会>和TC28<石油和润滑油技术委员会>，国际法制计量组织（OIML）为TC8<流体量的测量技术委员会>，他们制订的有关标准和国际建议有： ISO 5167：2000 用差压装置测量流体流量，共分四部分，包括总则、孔板、喷嘴和文丘里喷嘴、文丘里管等。

ISO 9300：1990 采用临界流文丘里喷嘴的气体流量测量 ISO 9951：1993 封闭管道中气体流量测量-涡轮流量计 ISO 10790：1994 封闭管道中流体流量测量-科里奥利质量流量计 ISO/TR 12765：1998 封闭管道中流体流量测量-传播时间法超声流量计 ISO/TR 5168：1998 流体流量测量-不确定度的估计 ISO/TR 7066-1：1997 流量测量装置校准和使用方面不确定度的估计-第一部分：线性校准关系 ISO 7066-2：1988 流量测量装置校准和使用方面的不确定度的估计-第二部分：非线性校准关系 R6：1989 气体体积流量计一般规范 R31：1995 膜式气体流量计 R32：1989 旋转活塞式气体流量计和涡轮气体流量计2）天然气方面 制订天然气的ISO技术委员会为TC193<天然气技术委员会>， AGA NO4 关于记录图表的技术报告。

标准提供用于气体测量的记录纸的特征和处理方式的建议。

燃气流量计量仪表的种类与选型摘要：20世纪由于能量计量、城市公用事业等对流量测量的需求急剧增长，促使仪表迅速发展。

常用的流量仪表种类有转子流量计、质量流量计、容积式流量计、速度式流量计、靶式流量计、明渠堰槽流量计等。

主要的燃气计量仪表有容积式流量计、速度式流量计和流体振动式流量计。

工业气体流量计发展历史较久，品种也较多，燃气经营企业要想取得合理的、良好的选型效果，必须对各种流量计分别从流体特性、流量计的性能、安装条件、投资费用、生产实际、标准设计六个重要方面综合考虑。

用户在选择时，不可能面面都照顾到，要权衡利弊。

不过，最后的抉择往往是在成本费用和仪表性能之间。

关键词：燃气计量；流量仪表；选型标准；选型原则一、燃气计量仪表的种类（一）燃气的计量方法燃气的计量主要是测出其体积流量，由于采用不同的测量原理和方法，燃气流量计（简称燃气表或煤气表）又有容积式流量计、速度式流量计和电磁流量计等几类。

燃气流量检测中有三种方法可供选择：体积流量测量、质量流量测量和能量流量测量。

上述三种测量方法可分为间接测量方式和直接测量方式。

国外根据上述三种方法制造的仪表不下数十种之多，然而每一种方法极其仪表都有它指定的使用对象和使用范围。

1、体积流量测量方法。

我国目前天然气工业中采用的最主要的测量方法为体积流量测量。

由于气体的可压缩性，它受温度、压力的变化影响，主要有以下两种测量仪表。

a、间接体积流量测量仪表。

这种类型的仪表是通过测量体积相关参量，再从它们之间的关系式计算出体积流量。

典型的流量仪表如孔板流量计，它具有结构简单、维修方便、成本低廉、寿命长及无需标定就能直接使用的特点；旋涡流量计具有口径大、耐压高、大流量无活动部件、寿命长、测量准确度高的特点；涡轮流量计则具有精度高、重量性好、量程宽、能作为标准仪表使用的特点；新近发展投入使用的超声波流量计最大的特点是无转动部件、无压损亏，具有量程宽的优点。

但是，这类仪表的不足之处主要是由于间接测量。

天然气流量计量各种方法和其优缺点介绍天然气流量计量的方法非常多的，有很多种流量计都可以测量天然气。

那么我们就仔细的研究一下每一种方法，每一种流量计的优点及缺点。

一、电磁流量计1、优点（１）电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。

（２）无压力损失。

（３）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ。

（４）电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。

2、缺点（１）电磁流量计的应用有一定局限性，它只能测量导电介质的液体流量，不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水。

另外在高温条件下其衬里需考虑。

（２）电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。

按照计量要求，对于液态介质，应测量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度，不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化。

如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。

（３）电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格。

变送器和转换器必须配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。

在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试，必须严格按照产品说明书要求进行。

安装地点不能有振动，不能有强磁场。

在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。

变送器的电位与被测流体等电位。

在使用时，必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差。

（４）电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上，使变送器输出电势变化，带来测量误差，电极上污垢物达到一定厚度，可能导致仪表无法测量。

（５）供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值，造成测量误差。

如100ｍｍ口径仪表内径变化1ｍｍ会带来约2％附加误差。

（６）变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外，还夹杂一些与流量无关的信号，如同相电压、正交电压及共模电压等。

纪红仪表自动化技术作为信息化技术的一部份，也是当代高新技术中发展最快的领域之一，几十年来随着世界自动化技术的飞速发展，我国油气田自动化技术也得到了快速提高。

为油气田开辟生产过程自动化系统提供准确的数据，就需根据油气田生产工艺及介质的特点合理的选用自动化仪表。

如对原油、天然气、水和蒸汽的流量测量，对计量分离器、地下水池、污油池、污水池、缓冲罐、原油罐、轻质油罐、液化气罐的液位测量等。

(1) 自控仪表选型应符合国家及行业有关标准、规范和有关技术规定。

(2) 选用的仪表应满足技术先进、性能可靠、操作维护方便、经济合理等原则；应采用满足所处工艺条件和在工业应用中被证明的成熟产品。

(3) 选用仪表的精确度等级应按工艺过程的要求和变量的重要程度选择；计量仪表的精确度等级应符合国家和行业现行标准规范的要求。

(4) 应根据国家和行业现行标准规范的有关要求，按照工艺场所的爆炸危（wei）险类别和范围以及爆炸混合物的级别、组别，确定爆炸和火灾危（wei）险区内安装的各类电动仪表设备的防爆类型；所选用的仪表设备必须具有公认的权威机构颁发的符合有关标准的防爆合格证书。

(5) 选用的仪表设备应根据所处环境条件确定相应的防护等级。

(6) 现场仪表的接液部份温度范围必须满足仪表使用部位的工艺介质的温度范围；现场仪表的环境温度范围必须满足仪表使用地区的极端环境温度,当不能满足要求时,应采取措施。

(7) 现场仪表的耐压等级应高于或者等于仪表使用部位的设备、工艺部件的压力等级，同类仪表的压力等级应尽可能统一。

(8) 现场仪表应根据介质物性选用合适的材质。

接液部份的材质，在创造厂标准中选择高于或者等同于仪表安装部位的工艺管线或者设备的材质；非接液部份的材质，在满足当地气候和环境条件下，可采用创造厂标准材质。

(9) 同一工程中，所选用的仪表类型、规格应尽可能统一。

(10) 为了防止感应雷对现场重要仪表设备的伤害，现场重要仪表设备应具有防雷保护功能。

燃气流量计量表选型规程ZRSC-008-2009（V2.0）燃气流量计量外表选型规程2009-10-10布 2009-10-10实施目录一、总则 01、制定目的和依据 02、适用范畴 03、规程引用文件 04、流量计量术语 0二、国内外燃气流量表使用状况 (1)三、燃气流量计简介 (1)1、差压式流量计DPF (1)2、涡轮番量计TUF (2)3、涡街流量计VSF (3)4、旋进旋涡流量计 (4)5、时差式超声波流量计USF (4)6、容积式流量计PD (5)7、质量流量计CMF (6)四、流量计选型步骤和考虑因素 (7)1、流量计选型步骤 (7)（1）选择测量方式和测量方法 (7)（2）了解把握流量表性能 (7)（3）确定测量方案考虑的因素 (7)（4）确定流量计型号 (8)2、流量计选型考虑因素 (8)五、几种常用流量计选用考虑要点 (12)1、差压流量计DPF (12)2、涡轮番量计TUF (13)3、气体腰轮番量计 (14)5、膜式表 (14)六、燃气流量计的选型配备原则 (15)燃气流量计量外表选型规程一、总则1、制定目的和依据为了加强我公司燃气流量计量监督治理，保证流量计量准确可靠，爱护供需双方的合法利益，依据国家有关计量法律、法规、标准，同时考虑我公司的安全生产、保证供应、经济合理、爱护环境和生产经营实际要求制定本规程。

2、适用范畴本规程适用于我公司燃气流量计量表的选型。

3、规程引用文件《中华人民共和国计量法》《天然气流量标准孔板计量标准》AGA No.3《气体涡轮番量计标准》AGA No.7《天然气及其他烃类气体的压缩性和超压缩性标准AGA No.8《用气体超声流量计测量燃气流量》GB/T 18604-2001《用差压装置测量流体流量标准》ISO5167《气体涡轮番量计标准》GB/T 18840-2003/ISO9951《气体超声波流量计标准》ISO/TR12765《天然气压缩因子运算标准》ISO/DIS12213《天然气流量的标准孔板计量方法》SY/T6143-1996《天然气计量系统技术要求》GB/T 18603-2001《汽车用压缩燃气加气机》GB/T 19237-20034、流量计量术语（1）流量Flow rate单位时刻内流过管道横截面的流体量。

附件2工商用户常用燃气流量计选型的基本方法一、常用燃气流量计及精度1、常用燃气流量计的类型：膜式流量计、气体腰轮（罗茨）流量计和气体涡轮流量计，膜式和气体腰轮流量计属于容积式流量计，气体涡轮流量计属于速度式流量计。

2、计量精度：根据国家对能源计量的要求，膜式、气体腰轮和涡轮流量计的计量精度，均要求在士 1.0沧士2.0%范围内。

二、常用燃气流量计的主要适用范围1 、膜式流量计（以xx 皮膜表为例）1 ）适用范围：公共建筑和公福用户的计量，用气压力在0.5kPa-20kPa范围内，用气量在：a）燃气设备用气负荷的最大流量＜40m3/h宜优先选用膜式燃气表。

b）燃气设备用气负荷的最大流量＜100m3/h可选用膜式燃气表。

2）技术指标a）工作环境温度：-10C-40C的场所。

b）基本误差：Qmin WQv 0.1Qmax 时士3%0.1Qmax< Q< Qma时士1.5%2、气体腰轮（罗茨）流量计（以苍南仪表为例）1）普通气体腰轮流量计适用范围：一般气体腰轮流量计的测量范围40~650m3/h，但考虑到实际安装要求，在工商用户的燃气设备的用气负荷最大流量在大于40m3/h 小于300m3/h 的范围时，宜优先选用气体腰轮流量计；2）智能气体腰轮流量计适用范围：适用于高、中、低压管道中气体流量的计量，多用于工业企业、锅炉房、商业用气点或负荷变动大的设备计量，计量时要求带温、压补偿装置。

3）安装条件适合计量气体温度为-25〜+55C，环境温度为-20〜+40C ;避免安置在露天、长期阳光直射、容易浸水或潮湿的场所。

4）流量换算选用流量计前,应根据所计量气体的压力、流量、温度，进行计算，具体方法见产品说明书中的“流量换算”。

5）与同规格的膜式表相比，最小流量和工作压力相对较高，体积较小。

6）气体腰轮（罗茨）流量计上游须安装相应规格且合格的过滤器并定期清洗。

安装合适的过滤器，是流量计减少故障和延长使用寿命的有效途径。

天然气流量计量一般规定
一、天然气流量按体积计算，计量单位为标准立方米（Nm3）。

体积状态的标准规定为20C（293.15K）,大气压力为101.325KPa。

二、天然气的相对密度规定：天然气相对密度执行GB/T11062-1998 《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》。

＜一＞、采样地点原则上定在计量交接处，具体位置以厂计量管理人员、化验员、交接双方四方共同确认
＜二＞、取样周期为一个月，当生产流程改变或生产情况异常，应协调增加取样次数。

＜三＞、公司研究所验收产销厂大流量站出具的天然气分析报告，并分
类汇总，15日前将下月用的气质相对密度下发给工区计量工程师。

三、对计量有影响且在计量过程中长期不需要开关的阀门（如旁通阀）及生产工艺流程，有交接双方商定，采取封停方法防止阀门阀位以外变动。

四、计量系统正常运行情况下，孔板阀上下游至仪表间的导压管切断阀、仪表阀，应处于全开或全关状态，不允许出现阀门处于半开的状态；流量或压力调整一般用下游阀门。

五、清洗孔板，更换仪表、更改计量系统参数提前1至2天通知客户，用户派人到现场监督，并对结果签字认可，一式两份。

六、计量标准严格执行SY/T 6 1 4 3 - 1 9 9 6 《天然气的标准孔板计量方法》。

七、计量采用自动计量系统，计量仪表选用智能化、高精度仪表（对
孔板计量用差压变送器精度高于0. 1级，静压变送器精度高于0. 1
级或更高），涡轮流量计精度1.0级或更高。

有条件选用一体化现场总线变送器，流量系统引入在线色谱。

八、自动计量系统参数变更，备份有工区计量工程师执行。

天然气流量计的选择方式天然气流量计常见问题解决方法天然气流量计接受卡门涡街原理制造，具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装便利、操作简单、压力损失小等优点，可测量工况体积流量或标准体积流量（一体化智能温度天然气流量计接受卡门涡街原理制造，具有测量精度高、量程宽、功耗低、安装便利、操作简单、压力损失小等优点，可测量工况体积流量或标准体积流量（一体化智能温度、压力补偿），依据用户需要，可附带脉冲或4～20mADC电流输出功能。

是目前比较理想的天然气计量仪表通常能够使用到天然气流量计的用户大都是从事商业用途，目的在于了解天然气的使用情况，还有就是了解天然气使用来带的效益依据。

用户在选择天然气流量计时，需要依据本身本身的燃气设备运行情况及规模选用合适的天然气流量计。

那么该如何选择呢？下面为大家分析一下：1、流体的特性：天然气的压力、温度、压缩性、密度等。

气体的体积会随着温度、压力的变化而变化，所以在决议选购流量计的时候就必需考虑是否需要配置温度、压力补偿。

2、仪表的性能：天然气流量计的精度、重复性、线性度、量程比、压力损失、始动流量、输出信号以及响应时间等，要对仪表的这些性能进行认真的比较分析，依据使用需求来选择。

3、安装条件：燃气管道的走向，气体的流动方向、直管段的长度、管道直径、安装位置以及管道是否有震动等，这些都会影响天然气流量计的测量精度、维护成本和使用寿命。

4、价格：除了考虑仪表的价格，还要考虑流量计的安装费用、维护费用、检验费用等，综合对比衡量，选出充分本身需求价格的仪表。

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天然气计量存在的问题及对策摘要：天然气作为一种清洁、高效、环保的能源，正逐渐取代传统的化石燃料成为人们生活和工业生产中的主要能源之一。

而天然气计量工作则是保证天然气生产、输送、销售等各个环节中计量准确、公正、可信的关键环节。

天然气计量是一个复杂的过程，涉及到多个环节和技术要素。

在实际应用中，常常会出现一些问题和挑战。

为了保证计量结果的准确性和可靠性，需要采取合适的技术、管理和安全措施。

只有通过有效的计量管理和监督，才能实现天然气资源的合理开发、有效利用和公平分配。

关键词：天然气；计量；问题；对策；1天然气计量工作的重要性（1）从经济角度来看，天然气计量工作的准确性对于天然气供需双方都非常重要。

对于生产企业来说，准确计量能够确保其生产成本的准确核算，同时也能够准确把握市场需求，优化生产计划，提高生产效率，降低生产成本。

对于消费者来说，准确计量能够确保其所购买的天然气用量和费用的准确核算，避免因计量不准确而造成的经济损失。

此外，天然气计量工作的准确性还能够提高市场竞争，促进能源资源的合理配置，推动能源市场的健康发展。

（2）从环境角度来看，天然气作为一种清洁能源，其燃烧产生的二氧化碳、氮氧化物等污染物排放较低，对于减少大气污染、改善空气质量具有重要意义。

而天然气计量工作的准确性对于评估和监控天然气使用量、减少能源浪费、优化能源利用等方面都起着至关重要的作用。

只有准确计量，才能够及时掌握天然气的使用情况，及时发现和解决能源浪费问题，降低能源消耗，减少环境污染。

（3）从安全角度来看，天然气是一种易燃易爆的能源，安全是天然气生产、输送、使用等环节中的首要问题。

天然气计量工作的准确性对于确保天然气安全使用具有重要意义。

准确计量能够及时发现和解决天然气泄漏、事故等安全隐患，确保天然气生产、输送、使用过程中的安全可靠。

此外，准确计量还能够帮助相关部门进行天然气的资源评估和管理，制定合理的安全措施和应急预案，提高应对天然气事故的能力。

2018年05月燃料气流量测量仪表的正确选型张敬（中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司石油三厂油品化工车间，辽宁抚顺113001）摘要:本文根据笔者多年实践经验，简要介绍燃料气流量测量仪表的正确选型，从燃料气流量测量普遍采用差压式“孔板”流量计、涡轮流量计、涡街流量计和质量流量计等测量方式的测量原理、注意事项和应用进行了分析和比较，对如何解决影响燃料气流量测量不准原因进行了研究和探讨，并对安装设计进行了应用举例，为正确选择和使用好燃料气流量测量仪表提供了建议和指导。

关键词：燃料气流量；测量；选型随着我国及国际油品市场形式的不断变化,我国石油化工企业面临着严峻的考验，科学技术和市场竟争也更加激烈,企业要在激烈的市场竟争中站稳脚跟, 必须用科学的管理方式和先进的科学技术。

现在我们企业内部开展的成本考核、班组核算,业绩合同指标，正是加强企业管理,向管理要效益的具体体现,为使上述工作顺利实施,首先必须保证计量能为企业成本考核、班组核算,提供准确的计量数据。

1影响燃料气流量测量不准原因分析燃料气流量测量,在石油化工企业生产过程中普遍采用差压式"孔板"、涡轮流量计、涡街流量计等测量方式,由于上述测量方式中采用的是容积式计量,由于气体是可压缩的,生产的变化、波动、压力、温度的变化使气体的重度随之变化。

在实际燃料气测量中,必须将工作状态下的燃料气流量转换成标准状态下燃料气流量,而“孔板”参数的设定,涡轮流量计系数,涡街流量计的系数都是根据工艺条件设定的,是一个固定常数。

（1）"孔板"流量测量方式它的工作原理是: 在测量管道中安装一个直径比管径为小的节流件时,流体在管道中流动,由于流通截面突然缩小,流速必然要产生局部收缩,流速加快,根据能量守恒定律,动压能和静压压能在一定条件下可以互相转换,流速加快的结果必然要导致静压能的降低,因而在节流元件的上下游之间产生了静压差。

这个静压差的大小和流过流体的流量有关,所以可以通过此静压差来求流量。

天然气常用计量方式1、体积计量目前世界上常用的计量气体容积技术和方式有：（1）孔板式流量计。

在天然气工业中，孔板式流量计是最早采用的基于管内压力差的流量计。

目前，这种仪表正在逐步被涡轮式流量计所取代，它具有稳定性强、价格低廉、不需要进行专门检查等特点。

然而，在实际应用中，流量计的测量精度不够高，上游段的长度必须大于流量计的30倍；而在下游，管道长度必须大于流量计端口内径的7倍，而且这种流量计必须与法兰中的管路相连，容易出现泄漏现象，必须经常进行检修。

（2）涡轮流量计。

这种流量计在石油和天然气工业中使用比较普遍，是一种速度型的液体测量仪器。

在实际应用中，可靠性高、精度高、使用方便，具有维修方便，结构简单等特点。

但它也有一些不足之处，例如在使用过程中，涡轮部分会有持续的摩擦，需要进行及时的润滑；为了防止涡轮叶片的损坏，必须在流量计的上面加装过滤器。

如果管道的流速超过10m/s，这种流量计就会出现“气蚀”。

这些缺陷给这种流量计的推广和开发带来了困难。

（3）超声流量计。

它适用于大直径、高压力的输气管线的流量测量。

使用时，不容易受到客观因素的影响，精度高，维护保养方便。

与孔板式流量计、涡轮流量计相比，具有较高的数字化水平。

然而，由于国内超声流量计大多采用进口，设备昂贵，而且这种流量计对直径小于100mm的管材不适合。

2、质量计量（1）科氏质量流量计。

1832年，法国的科里奥利提出了一种叫做“科氏力”的概念，在1977年由美国发明了科氏质量流量计，适用范围广、测量精度高、使用范围广、稳定性好。

但是，由于科式质量流量计产品大多是国外的，其成本很高，而且在使用中对安装的要求也很高，很难适应直径大于200mm的管线。

目前，这类计量装置多用于加气站、天然气井口等。

（2）热式质量计量计。

这种流量计的工作原理是，当介质被加热后，其内部的温度会发生改变，并且影响它所需要的能源和流量之间的函数关系。

为了保证介质温度和管路的温差，在管段内设有2个电加热设备。