摘要:在國家天(tiān)然氣流量計 計(jì)量站大流量檢(jiǎn)定系統的應用(yòng)過程中，由于工(gong)作需開⚽啓不同(tóng)的檢定管路，所(suǒ)實施的核查級(jí)标準表和被檢(jian)工作表具有多(duō)樣🔴化的組合方(fāng)式，且工作流🚩量(liang)較大，其檢定結(jié)果精度非常💞易(yi)受介質流場不(bu)穩定性的影響(xiǎng)。爲此，基于典型(xíng)大✏️流量檢定🌐裝(zhuāng)置的流㊙️程模型(xíng)，通過采用FLUENT模拟(nǐ)不同檢定口徑(jing)在不同流量🔱點(dian)下的不同🈲工🈲作(zuò)組合模式，計🧡算(suàn)得到不同管路(lu)工作條件下的(de)天然☔氣體積流(liú)量測定誤差值(zhi)。研究分析結果(guo)表明:計量站🌐的(de)标準表不同組(zu)合🐅方式工作條(tiao)件對檢定工作(zuo)質量具有不同(tong)的影響，工作管(guǎn)路❗的口徑越大(dà)而造🍉成的介質(zhi)流動不穩定性(xing)産生的檢定結(jié)果精✊度影響越(yue)明顯，通過改善(shan)檢定系統中🈚标(biao)準表與檢測表(biao)的管容和增大(dà)♈進、入口管路的(de)間距可降低♊檢(jian)定誤差，從而一(yī)定程度地消除(chú)介質流動狀态(tài)帶給計量檢定(dìng)的影響，有效提(tí)高天然氣流量(liang)計檢測的量傳(chuán)水平。
0引言
　　爲保(bǎo)證天然氣貿易(yì)結算的公平公(gong)正，需對廣泛應(yīng)用于各⁉️計量站(zhan)的天然氣流量(liàng)計實施強制檢(jian)定，檢⭐定系統的(de)精度和可靠性(xing)‼️是影響計量檢(jian)定結果的⚽重要(yao)影響因素，也是(shì)保證公平貿易(yì)的重要保障。一(yi)般而言，在國家(jiā)天然氣流量計(jì)量站的大流量(liàng)檢定🍓裝置中，由(yóu)于檢定管路的(de)口徑大和工作(zuo)流量大，這就要(yào)求管内天然氣(qì)應獲得一個充(chōng)分發展的軸對(dui)稱的速度💁分布(bù)，以避免局部流(liú)動的不穩定性(xing)對檢定結果造(zào)成一定的💋誤差(chà)影響。因此，探索(suǒ)分析檢定管路(lu)流場對檢定結(jie)論精度的影響(xiang)，确定标準🌈表與(yu)💃🏻檢測表間的間(jian)距和合适的管(guan)容條件，對提高(gāo)計量🔴檢定工作(zuo)質量有着十分(fen)重要的作用。
1大(dà)流量檢定系統(tong)流程簡化模型(xing)
　　國家石油天然(ran)氣大流量計量(liang)站武漢分站是(shì)中國石🌈化依托(tuō)🤞川🐉氣東送管道(dao)建設的國際先(xiān)進水平的天然(rán)💰氣流量計👉量高(gao)壓實流檢定站(zhan)，能夠對DN500mm及以下(xià)的天然氣流量(liang)計實施校準或(huo)檢定。該站使用(yong)的檢定系統基(ji)于标準表法原(yuan)理，采用小流量(liàng)檢定系統🔴，大流(liú)量檢定🙇🏻系統及(ji)檢定台位分區(qu)域組合成而。如(ru)圖1所示，大流量(liang)檢定系統設置(zhi)6組由1台标準渦(wo)輪流量計和1台(tái)核查超🆚聲流量(liàng)計串聯組🐕配的(de)标準表管路(DN200mm)、5組(zǔ)檢定台位(分别(bié)♈爲DN150mm、DN200mm、DN250mm、DN300mm和DN400mm)和1組移動(dong)式📧标準裝置檢(jiǎn)定接口(DN300mm)。
　　通常，大(da)流量檢定裝置(zhì)需根據檢定要(yao)求打開流量計(jì)檢定管路、核查(chá)級标準表和工(gōng)作級标準組合(he)表來開展檢定(dìng)工作，其檢定流(liu)量計管徑範圍(wéi)(DN150～DN400)mm，壓力等級4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa，流量(liàng)⚽範圍(25～9600)m2/h。

　　爲了便于(yu)模拟天然氣在(zai)管道内的流場(chǎng)狀況，簡化大流(liu)量檢定🚩裝置流(liu)程模型如圖2所(suo)示。模型左端連(lian)⭐接标準表，是爲(wèi)介質入口側;模(mó)型右端連接被(bei)檢表，是爲介質(zhi)出口側。在實際(jì)的檢定工作過(guo)程中，根據被檢(jian)表各檢定點的(de)🌈流量值實施核(hé)查級标準流量(liang)計的多種組合(hé)使用。［5－8］因此，以幾(ji)種較爲典型的(de)組合開展分析(xī)，總結标準表與(yǔ)被檢🌂表間的距(jù)離确定和檢定(dìng)結果精度影🐇響(xiang)規律。

2模拟單根(gēn)管路的檢定結(jié)果精度影響
2.1構(gòu)建網格模型
　　采(cai)用FLUENT模拟計算DN400管(guan)路在4MPa、20℃、檢定點流(liú)量1000m3/h時的管内天(tian)然❓氣流場狀況(kuang)🐉。如圖3所示，在GAMBIT建(jiàn)立三種不同管(guǎn)路條件模型并(bìng)劃分網格，即分(fen)别⚽模拟單根入(ru)口管和出口管(guan)距離很近、較近(jin)和較💜遠的不同(tong)情況。模型中y軸(zhóu)拟合彙管軸向(xiang)，D彙=0.6m、L彙=7m;x－軸拟合入(rù)口管軸向，D入=0.2m、L入(rù)=3m;x+軸拟合💃🏻出口管(guǎn)軸向，D出=0.4m、L出=10m。

2.2計算(suan)結果分析
　　根據(jù)武漢分站天然(rán)氣的基礎物性(xing)，在FLUENT中創建流體(ti)材料㊙️，經計算🈲得(de)到流動穩定後(hòu)的管内天然氣(qi)流速😄分布如圖(tú)🈲4所示。

　　通過觀察(cha)出口管路分别(bie)在2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m和10m處的截面(miàn)流速分布，并計(ji)算三種🌈組合類(lèi)型在相應截面(miàn)上的體積流量(liang)大小，如圖5所示(shi)。對比入口🆚流量(liàng)，可清楚的知道(dào)各截面上流量(liang)值發生了波💯動(dòng)，這是由于天然(rán)氣在管道💋内流(liu)場穩定性發生(shēng)變化而産生的(de)影響。因此，要最(zuì)大程度地消除(chú)天然氣流場不(bú)穩定性☁️對檢定(dìng)結果🥵精度的影(ying)響就需設置合(hé)理的💃🏻标準表與(yǔ)被檢表間的距(ju)離。根據模拟結(jié)果可👨‍❤️‍👨知:對模型(xíng)1的管路情況，将(jiāng)被檢表設置在(zai)4m處誤🙇‍♀️差最小;對(duì)模型2的管路情(qíng)況，将🛀🏻被檢表設(she)❄️置在6m處誤差最(zuì)小;對☂️模型3的管(guǎn)路情🔴況，将❌被檢(jiǎn)表設置在2m處♉誤(wù)差最小。

3模拟組(zǔ)合管路的檢定(ding)結果精度影響(xiǎng)
3.1構建網格模型(xíng)
　　采用FLUENT模拟計算(suàn)DN250管路在6MPa、20℃、檢定點(diǎn)流量2000m3/h時，三根入(ru)口管組合情況(kuang)下🔱的的管内天(tian)然氣流場狀況(kuàng)。同理，在GAMBIT中建立(li)模型㊙️并劃🐕分網(wang)格，如圖6所示。

3.2計(ji)算結果分析
　　同(tóng)樣根據武漢分(fen)站天然氣的基(ji)礎物性，在FLU-ENT中計(jì)算得到🚶‍♀️流動穩(wěn)🐉定後的出口管(guan)内天然氣在2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m和(he)10m處的流速分布(bù)如圖7所示。

　　由圖(tú)7可以看出，出口(kǒu)管道内天然氣(qi)流動狀況在截(jie)面4m處🚩趨于基本(běn)穩定，5m後的天然(ran)氣的流動狀态(tài)變化已然非常(cháng)的微🙇🏻小。如圖8所(suǒ)示，分别計算各(gè)截面的體積流(liu)量，并與入口流(liu)量對比發現被(bei)檢🐅表設置2m處誤(wu)☎️差最小。通過天(tian)然氣流場穩定(ding)性與截面流量(liang)的影💃🏻響關系可(kě)知，設置合理的(de)檢定設備位置(zhi)，以保證介質流(liu)動穩定性🤩可有(yǒu)效的提高檢定(dìng)結果精度。

4結論(lùn)
　　在實際的流量(liàng)檢定工作中，核(he)查級标準流量(liang)計和被👌檢流量(liàng)計👅可有多種的(de)組合方式，要最(zuì)大程度地⛹🏻‍♀️消除(chú)天然氣的流動(dong)狀态帶給計量(liang)檢定的影響，必(bì)須要确🛀🏻定标準(zhun)表與檢測表間(jian)👄的合适間距和(he)管容㊙️。通過對天(tiān)🐪然氣流量✍️計量(liang)站的大流量檢(jiǎn)定台上不㊙️同口(kǒu)徑在不同流量(liàng)點下的不同工(gong)作組合模式進(jìn)行流場模拟分(fèn)析，計算得出不(bú)同管容截面上(shang)的體積流量和(he)将産生的計量(liàng)誤差。
(1)對比模拟(nǐ)被檢流量計口(kǒu)徑分别在DN400mm與DN250mm時(shi)的檢定結💞果精(jīng)度，DN400mm時的檢定誤(wù)差最大近乎3%，可(kě)見大口徑的流(liú)量計檢定工作(zuò)質量受介質流(liú)場穩定性的影(ying)響更🐉爲明顯。
(2)對(dui)比模拟單根入(ru)口管和三根入(rù)口管組合情況(kuàng)下的管内天㊙️然(ran)✉️氣流場變化對(dui)檢定結果精度(dù)的影響，可知标(biāo)準表的不同組(zǔ)合方式造成的(de)影響程度并不(bu)相同。
(3)對比模拟(nǐ)較大被檢流量(liàng)計口徑(DN400mm)條件，在(zài)入口管分✊别♌位(wei)于彙管不同位(wei)置時的最小誤(wu)差截面位置在(zai)4m、6m和2m處，可知适當(dang)🌈減小♊兩表管容(rong)，增大入口管路(lù)和出口管路💘之(zhī)間的水平距離(li)可有效的降低(di)檢定誤差。

以上(shàng)内容源于網絡(luo)，如有侵權聯系(xi)即删除!