摘　要：天(tiān)然氣孔(kong)闆流量(liàng)計 的現(xian)場檢定(dìng),采用以(yi)文丘裏(li)音速噴(pen)嘴作爲(wèi)标準表(biao)💘的傳遞(di)型校準(zhǔn)法。計量(liàng)站場節(jie)流裝置(zhi)在周期(qī)性的維(wei)護過程(cheng)中,則需(xu)要對其(qi)🐇孔闆、測(ce)量管直(zhi)度和圓(yuán)度進行(hang)幾何檢(jian)定🔞。介紹(shao)了現場(chang)檢定孔(kǒng)闆♻️流量(liàng)計的原(yuan)理,工藝(yì)流程、檢(jiǎn)定方程(cheng)式,對孔(kong)🔴闆流量(liàng)計進行(hang)系統仲(zhong)裁的檢(jiǎn)定方法(fǎ),以及在(zài)現場實(shi)際條件(jian)下如何(he)對标準(zhǔn)孔闆及(ji)🌈測量管(guǎn)進行必(bi)要的幾(jǐ)何檢驗(yàn)内容、使(shǐ)用的器(qi)具及其(qi)操作方(fāng)法。
現場(chang)系數檢(jian)定與仲(zhong)裁
　　現場(chang)檢定方(fāng)法系指(zhǐ)标準表(biǎo)比較法(fa)或稱爲(wèi)傳遞型(xíng)校準法(fa)。傳遞校(xiao)準的原(yuan)理在于(yu)對照一(yi)台(或一(yi)組)已🙇‍♀️知(zhi)精🆚度的(de)标準表(biao)來校準(zhun)(或稱檢(jian)定)另一(yi)台工作(zuò)儀🌈表。在(zài)現場操(cao)作條件(jian)下🎯使用(yong)标準表(biǎo)時,爲保(bǎo)證不使(shǐ)🈲脈動流(liú)或旋轉(zhuǎn)流送到(dào)試驗段(duàn)導緻不(bú)精确的(de)檢定結(jie)果,必須(xu)創造較(jiào)理想的(de)流動條(tiáo)件和操(cao)作條件(jian)。
目前國(guo)際上作(zuò)現場在(zai)線檢定(dìng)用的傳(chuán)遞标準(zhǔn)大多采(cǎi)用文丘(qiu)裏音速(su)噴嘴,其(qi)次是 标(biāo)準渦輪(lún)流量計(ji) 。在特定(ding)的條件(jian)下(例如(rú)在實驗(yan)室條件(jiàn)下且采(cǎi)用Mt或PVTt法(fǎ)),對上述(shù)兩種标(biāo)準表進(jin)行檢定(ding),最高精(jing)度至少(shǎo)可達±0.25%。
1.文(wen)丘裏音(yīn)速噴嘴(zui)标準表(biǎo)
　　音速噴(pēn)嘴爲固(gù)定式的(de)(定流量(liang))流量儀(yi)表,對于(yu)一台具(jù)有🏃‍♂️給定(ding)的喉部(bù)直徑的(de)音速噴(pen)嘴的這(zhe)種儀表(biǎo)在一個(ge)特定的(de)壓力下(xia)将給出(chū)一個并(bing)且隻給(gei)出一個(gè)💯流量。因(yīn)此,爲了(le)🐅得到 孔(kǒng)闆流量(liàng)計 在操(cao)作範圍(wéi)内的精(jing)度曲線(xian),必須使(shi)用幾個(ge)(一組)不(bú)✨同喉❓部(bù)尺寸的(de)噴嘴,才(cái)能對孔(kong)闆流量(liang)計進行(hang)操作範(fàn)圍👄内的(de)檢定(例(lì)如儀表(biao)滿量程(cheng)的20%～80%)。
2.現場(chǎng)檢定孔(kǒng)闆流量(liàng)計
(1)檢定(dìng)孔闆流(liú)出系數(shù)C
　　檢定原(yuan)理:假設(she)被校準(zhǔn)的單台(tái)孔闆流(liu)量計容(rong)量較大(dà),需用數(shu)個🏒噴嘴(zuǐ)并聯組(zǔ)合才能(neng)對它進(jìn)行檢定(ding)。根據流(liú)體力☔學(xué)連續性(xing)㊙️定理,在(zai)某一時(shi)間内通(tōng)過噴嘴(zui)總的流(liu)量,同時(shi)也等于(yu)🏒通過位(wèi)于它上(shang)遊的一(yī)台大容(róng)量的孔(kong)闆流量(liang)計的流(liu)量。
在線(xian)檢定流(liú)程:檢定(dìng)流程如(rú)圖1所示(shi)。

注:1.調壓(ya)閥;2.4、5、6、7、10截止(zhǐ)閥;3.孔闆(pǎn);8.整流器(qi);9.音速噴(pen)嘴組合(hé)系統
檢(jian)定孔闆(pan)流出系(xì)數的檢(jiǎn)定方程(chéng)式:

式中(zhong):C爲被檢(jiǎn)孔闆流(liú)量計實(shi)際标定(dìng)的流出(chu)系數;
Cdi爲(wei)第i個噴(pen)嘴的流(liú)出系數(shù);
C*i爲第i個(gè)噴嘴的(de)臨界流(liu)函數;
A*i爲(wei)第i個噴(pen)嘴的喉(hou)截面積(ji),mm;
poi爲第i個(gè)噴嘴前(qián)的滞止(zhǐ)絕對壓(yā)力,MPa;
Toi爲第(di)i個噴嘴(zuǐ)前的滞(zhi)止熱力(lì)學溫度(du),K;
n爲音速(su)噴嘴的(de)支數;
pb爲(wei)标準狀(zhuang)态下的(de)絕對壓(ya)力
　　　　(pb=0.101325MPa);
Tb爲标(biāo)準狀态(tai)下的熱(re)力學溫(wēn)度
　(Tb=293.15K);
Zb爲标(biao)準狀态(tài)下天然(rán)氣壓縮(suo)因子;
R爲(wei)氣體常(cháng)數;
As爲秒(miao)計量系(xì)數(As=3.1794×10-6);
E爲漸(jiàn)近速度(dù)系數;
d爲(wèi)孔闆開(kāi)孔直徑(jìng),mm;
FG爲相對(dui)密度系(xi)數;
ε爲可(kě)膨脹性(xìng)系數;
FT爲(wei)流動溫(wen)度系數(shù);
FZ爲超壓(ya)縮因子(zi);
p1爲孔闆(pǎn)上遊側(cè)取壓孔(kǒng)處氣流(liú)絕對靜(jing)壓,MPa;
Δp爲氣(qi)流流經(jing)孔闆時(shi)産生的(de)差壓,Pa。
如(rú)果檢定(ding)的是新(xīn)孔闆,則(ze)使用時(shi)應按标(biāo)定出的(de)流出系(xì)數C值參(can)加流量(liàng)計算;
如(rú)果标定(ding)的是舊(jiù)孔闆,則(zé)應求出(chu)流出系(xi)數的誤(wù)差㊙️,然後(hòu)對流量(liàng)進行修(xiū)正。
(2)對孔(kǒng)闆流量(liang)計進行(háng)系統仲(zhong)裁檢定(ding)
　　檢定原(yuan)理和工(gong)藝流程(cheng):
1)在線檢(jiǎn)定時,應(ying)保證與(yǔ)原來工(gong)況條件(jiàn)盡量相(xiàng)同,即裝(zhuāng)置😘本身(shen)不得有(you)調修、更(gèng)換、清洗(xi);必須使(shi)用原來(lai)的二次(ci)儀表,直(zhi)管段等(děng)。
2)檢定時(shí),試驗壓(ya)力應調(diào)節到和(he)原來工(gōng)作時的(de)壓力相(xiang)同。
3)選擇(ze)音速噴(pēn)嘴的容(rong)量和調(diào)整組合(he)數,使檢(jiǎn)定的流(liú)量和原(yuan)來使用(yong)時的流(liú)量範圍(wei)相一緻(zhi),在該流(liu)量範圍(wei)内至少(shao)檢定🏃🏻‍♂️4～6個(ge)流量點(dian)(包括最(zui)大流量(liang)和最小(xiǎo)流❌量)。在(zai)每個流(liu)量點上(shàng)至少運(yun)行15～30min以上(shàng)。然🌏後,根(gēn)據原來(lái)計算方(fang)法和工(gong)具:包括(kuò)公式、系(xi)數圖表(biao)等計算(suan)出在🛀🏻此(cǐ)時間内(nei)通過節(jie)流裝置(zhì)的流量(liàng),即流量(liang)計示值(zhí)Q示。
4)在試(shi)驗的同(tong)時間内(nèi),記錄噴(pen)嘴的上(shàng)遊滞止(zhi)壓力po和(he)滞止👅溫(wen)度To,并按(an)下式計(ji)算出它(tā)的體積(jī)流量:

式(shi)中:Qb爲根(gen)據标準(zhun)表計算(suan)出的t時(shí)間内的(de)天然氣(qì)标準✏️流(liú)量☎️,m3;
Zb爲天(tian)然氣在(zai)标準狀(zhuang)态下(0.101325MPa,293.15K)的(de)壓縮因(yīn)子;
pb爲标(biāo)準狀态(tài)下的絕(jué)對壓力(li),pb=0.101325MPa;
Tb爲标準(zhǔn)狀态下(xia)的熱力(lì)學溫度(du),Tb=293.15K;
t爲在某(mou)一檢定(ding)點,節流(liú)裝置試(shì)驗時間(jian)。
5)在各個(gè)流量點(diǎn)上,差壓(yā)流量計(jì)的示值(zhí)誤差按(an)下式計(ji)📱算:

現場(chang)檢定節(jie)流裝置(zhì)———幾何檢(jiǎn)驗法
1.幾(ji)何檢驗(yàn)法說明(míng)
(1)鑒于現(xian)場的實(shi)際條件(jiàn)(環境條(tiao)件、檢驗(yàn)設備及(jí)人員專(zhuan)業💋水平(ping)),該👣處僅(jin)涉及計(ji)量站場(chang)對節流(liu)裝置在(zai)周期性(xìng)的維護(hù)過程中(zhōng)🐇所需要(yao)重點檢(jiǎn)驗的幾(ji)個技術(shu)指标。未(wei)涉及的(de)其它幾(jǐ)何尺寸(cùn)指标應(ying)在投入(rù)現場使(shi)用前由(you)廠家出(chu)廠檢驗(yan)确定。運(yùn)抵現場(chǎng)🌐後,由使(shi)用者對(duì)照說明(ming)書按标(biao)準要求(qiú)和安裝(zhuāng)單位共(gòng)同驗收(shōu)🏒。
(2)幾何尺(chi)寸檢驗(yàn)的技術(shu)要求應(yīng)符合JJG—94 差(chà)壓式流(liu)量計 檢(jian)定規程(cheng)和SY/T6143—1996天然(ran)氣流量(liang)的标準(zhǔn)孔闆反(fǎn)計量方(fang)法🈲标準(zhun)中所規(gui)🔞定的各(gè)項指标(biao)。
(3)現場檢(jiǎn)定幾何(hé)尺寸的(de)基本測(ce)量手段(duan)必須具(jù)備有:遊(you)标卡尺(chi)㊙️、内✉️徑千(qian)分尺、鋼(gang)闆尺、鋼(gang)卷尺、塞(sai)規、表面(mian)粗🏃‍♂️糙度(dù)比較👄樣(yàng)塊、放大(da)♈鏡等。用(yong)以檢驗(yan)的量具(ju)或儀器(qì)應具有(yǒu)有效的(de)㊙️合格證(zhèng)書。其測(ce)量誤差(cha)應在被(bèi)測量的(de)允許誤(wu)🐆差的1/3以(yǐ)内🏃。站場(chang)最好配(pei)備專職(zhi)(或兼職(zhi))的檢驗(yàn)者,以保(bao)♻️證檢驗(yàn)結果的(de)可信度(du)。
2.孔闆檢(jiǎn)驗
(1)外觀(guān)檢查
　　檢(jiǎn)查孔闆(pǎn)上遊端(duān)面、圓筒(tǒng)形部分(fen)及入口(kou)邊緣不(bu)應👣有髒(zang)污、積塵(chen)、腐蝕、明(ming)顯損傷(shāng)及變形(xíng)現象。
(2)量(liang)具檢驗(yàn)
平面度(du)檢驗:用(yong)遊标卡(kǎ)尺或鋼(gāng)闆尺的(de)棱面分(fèn)别緊靠(kào)孔闆上(shàng)🚶‍♀️、下遊端(duān)面,在大(da)緻垂直(zhi)的兩個(gè)方位上(shang),估計透(tòu)☔光的最(zuì)大縫隙(xi)寬度(用(yòng)塞規檢(jiǎn)驗),其值(zhí)與計量(liàng)管内徑(jìng)的比值(zhi)應小于(yú)0.5%。
上遊面(mian)及開孔(kong)圓筒形(xing)表面的(de)粗糙度(dù)檢驗:以(yi)樣塊📧(最(zuì)🔅好用🏃🏻于(yú)被檢孔(kǒng)闆相同(tóng)材料做(zuo)成的樣(yang)塊)工作(zuo)面的表(biao)面粗糙(cāo)度爲标(biāo)⭐準,與㊙️孔(kong)闆上遊(yóu)面及圓(yuán)筒形表(biao)面進行(háng)比較,從(cóng)🌈而以視(shi)覺(可借(jiè)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼助放大(dà)鏡)判斷(duàn)上述表(biǎo)面的粗(cū)糙度Ra是(shi)否😄達到(dao)标準規(guī)定的要(yao)求(Ra≤10-4d),有疑(yí)議時,可(kě)送檢有(yǒu)🔆關計量(liàng)部門用(yong)表面粗(cū)糙📧度測(cè)量儀實(shí)測Ra。
孔闆(pan)開孔直(zhi)角入口(kǒu)邊緣檢(jian)驗:①前面(mian)用目測(cè)法檢查(cha)時💰,入口(kǒu)🔴邊緣應(yīng)無卷邊(bian)和毛刺(ci),亦無肉(ròu)眼可見(jian)的異常(chang)(如缺口(kou)等)。或用(yòng)觸覺,即(ji)用指甲(jiǎ)刮檢入(rù)口時應(ying)很🚩鋒利(lì)尖銳(憑(píng)經驗)。②用(yòng)反射光(guāng)法🌐檢查(cha)時:當d≥25mm用(yong)2倍放大(dà)🤞鏡将孔(kǒng)闆傾斜(xie)45°,使日光(guang)和人工(gong)光源射(she)向直角(jiǎo)入口🌐邊(bian)緣;當d<25mm時(shi),用4倍放(fang)大鏡觀(guan)察邊緣(yuán)應無反(fan)射光。
上(shang)述方法(fǎ)有疑議(yì)時,應送(sòng)檢有關(guan)計量部(bù)門用模(mo)鑄法📧實(shí)測入口(kǒu)邊緣圓(yuan)弧倒角(jiǎo)半徑rk**,其(qí)值應滿(mǎn)足rk≤±0.0004d(應注(zhu)意下遊(you)出口邊(biān)緣亦不(bú)允許有(yǒu)明顯缺(quē)陷)。
孔闆(pan)開孔直(zhí)徑d的檢(jiǎn)驗:使用(yòng)遊标卡(ka)尺在圓(yuan)筒形部(bu)分以大(dà)緻相等(deng)角度的(de)四個方(fang)位測量(liàng),其結果(guo)的算💘術(shu)平✂️均值(zhi)作爲現(xian)場實測(ce)孔徑值(zhi)。
其平均(jun1)值:

式中(zhong):di爲第i次(cì)測量的(de)d值;
d爲孔(kǒng)闆開孔(kǒng)直徑平(ping)均值;
n爲(wèi)測量次(cì)數。
　　開孔(kong)直徑相(xiang)對誤差(cha)按式(5)計(jì)算:

任意(yi)一個直(zhí)徑di與直(zhi)徑平均(jun1)值d之差(cha)不應大(dà)于平均(jun1)值的±0.05%。

式(shì)中:Erd爲d的(de)重複性(xing),可按式(shì)(7)計算;
Esd爲(wèi)測量d的(de)量具的(de)準确度(dù)

式中:ta爲(wèi)置信概(gài)率爲95%時(shi)的t分布(bù)系數。
測(cè)量管直(zhi)度和圓(yuan)度檢驗(yàn)
1.目測檢(jian)查
　　測量(liang)管的直(zhí)度在現(xian)場僅需(xu)目測,目(mu)測是直(zhí)的則被(bei)🔞認爲🌍滿(mǎn)足直度(du)要求。在(zai)投入運(yùn)行前還(hai)應對照(zhào)出廠說(shuō)明書以(yǐ)鋼卷🌐尺(chǐ)量🙇🏻其測(ce)量管長(zhǎng)度是否(fou)滿足最(zuì)小直管(guan)段長度(dù)要求。目(mù)測測量(liàng)管👌圓度(du)時☀️,如果(guǒ)端面圓(yuan)截面呈(cheng)明顯的(de)橢圓形(xing)狀,則必(bì)👅須更換(huàn)測量管(guǎn)。測量♊管(guan)内壁不(bú)允許有(you)可見的(de)焊疤、台(tái)階、坑凹(ao)和污物(wu),否💚則必(bì)須打磨(mó)👣、填補和(hé)清洗幹(gan)淨。
2.量具(ju)檢驗
　　測(cè)量管圓(yuan)度按下(xià)面方法(fǎ)進行檢(jian)驗:用内(nèi)徑千分(fèn)尺在孔(kǒng)💃闆上下(xià)遊側距(jù)取壓孔(kǒng)軸向長(zhang)度上各(gè)爲0.5D的範(fàn)圍内實(shí)測。實測(ce)結果,其(qí)測🥰量管(guǎn)内圓柱(zhu)表面圓(yuán)度公差(cha)應滿足(zu)以下要(yao)求。
(1)在離(lí)孔闆上(shàng)遊端面(mian)(裝有夾(jiá)緊環時(shi),應在夾(jiá)緊環前(qian)緣)0D、0.5D及0D至(zhi)🐆0.5D之間的(de)上遊直(zhí)管段上(shang)取三個(ge)與管道(dao)軸線垂(chui)直的截(jié)面,在每(měi)個截面(mian)上,以大(dà)緻相等(deng)的角距(ju)取4個内(nei)徑⭕的單(dan)測值,共(gòng)得12個單(dan)測值,并(bìng)求其算(suan)術平均(jun)值。任一(yi)單測值(zhí)與平均(jun1)值比較(jiào),其偏差(chà)不得大(da)于±0.3%。
(2)在離(lí)孔闆上(shàng)遊端面(miàn)0D至2D之間(jiān)的下遊(you)直管段(duàn)上與管(guan)道軸線(xian)垂直的(de)一個截(jié)面上,以(yi)大緻相(xiang)等的角(jiǎo)距取4個(gè)直徑單(dān)測值。任(rèn)一單測(ce)值與孔(kǒng)闆上遊(yóu)側按a條(tiáo)規🌏定方(fang)法得到(dao)的平均(jun1)測🚶‍♀️量管(guan)内徑D值(zhi)比較,其(qí)偏差不(bú)得大于(yu)±3%。
(3)測量管(guan)内徑D的(de)平均值(zhí)按類同(tóng)式(4)計算(suàn),直徑百(bǎi)分誤❗差(cha)按類同(tong)式(5)計算(suan)。

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