摘要：通過(guo)對比串聯(lián)在同一管(guǎn)路中的兩(liǎng)套自動孔(kong)闆計🌍量系(xi)統流量值(zhi),得出在直(zhí)管段前存(cun)在調壓、過(guo)濾等節流(liú)件造📞成脈(mò)動流🚶時，導(dǎo)緻天然氣(qì)流量産生(sheng)2%~ 12%的負偏差(chà),論述了脈(mò)動流産生(shēng)時對天然(rán)氣流量造(zào)成的影響(xiǎng),結合流體(ti)的六種流(liu)态,對比分(fen)析了脈動(dòng)流對天然(ran)氣流量的(de)影響與流(liu)體流态之(zhī)間的關系(xi),以及産生(sheng)脈動💚流的(de)原因,提出(chu)🏒了消除脈(mò)動流的方(fāng)🌈法。
　　在天然(rán)氣計量過(guo)程中要求(qiú)流過天然(rán)氣 孔闆流(liu)量計 的氣(qì)流爲穩定(ding)發展的定(ding)常流,定常(chang)流爲流動(dong)參數不随(sui)時間變化(huà)的流動,然(ran)而在現實(shí)條件下，不(bu)可避免地(dì)存在一些(xie)偏離這一(yi) 流動狀态(tai)的情況存(cún)在,非定常(cháng)流的存在(zai)導緻了天(tiān)然氣‼️計量(liang)的偏差,認(ren)識和确定(ding)非定常流(liú)造成的影(yǐng)響,對保證(zhèng)天然氣計(jì)量的🙇🏻正确(que)率有着很(hen)重要的意(yì)義。我們通(tōng)過對孔闆(pǎn)節流❓裝置(zhi)前存在調(diao)壓、過濾裝(zhuāng)置,導緻管(guǎn)路中存在(zai)脈動流的(de)現象進行(háng)了長期的(de)觀察,對脈(mo)動流對天(tian)然氣計量(liang)的影響有(you)了初🔴步的(de)認識。
 
　　在流(liú)體力學上(shàng)将流體分(fen)成了六種(zhǒng)流動形态(tài)(如圖1)。前😄兩(liǎng)種流🈲動✊狀(zhuàng)态下,可以(yǐ)認爲計量(liàng)是正确的(de),也就是除(chu)了第📐-種和(he)🔴第二種情(qing)況之外,其(qí)餘的四種(zhǒng)情況🛀都會(huì)對天然氣(qì)計量造成(chéng)影響✉️,這四(sì)種流态統(tǒng)稱脈動流(liú)。孔闆流量(liang)計不适用(yòng)于脈🚩動流(liu),那麽脈動(dòng)流究竟會(huì)對孔闆🍉流(liu)量計計量(liang)造成什麽(me)樣的影響(xiǎng),我們通過(guò)同一管路(lù)♉中串聯兩(liǎng)套計量裝(zhuāng)置,對孔闆(pǎn)前直管段(duan)内存在調(diao)壓、過濾裝(zhuang)置造成脈(mò)動流對天(tian)然流量的(de)影響進行(hang)了分析。
1脈(mò)動流産生(sheng)時會造成(chéng)天然氣流(liú)量的極大(dà)誤差
　　這種(zhǒng)誤差可以(yi)達到2%~ 12% ,個别(bie)情況更多(duō),且脈動流(liu)出現🧑🏾‍🤝‍🧑🏼時,其(qi)影響天然(rán)氣流量的(de)狀況與圖(tu)1中, c,df流體流(liu)态相✔️似,從(cong)理論上講(jiang). e這種情況(kuang)🔞也應該存(cún)在,在天然(rán)氣管✍️直管(guǎn)段内,孔闆(pǎn)流量計前(qián)存在調壓(ya)、過濾裝置(zhì),形成脈動(dong)流造🔞成的(de)天然氣流(liu)量偏差總(zong)是偏小的(de),這與💁新的(de)天然計量(liàng)标準SY /T6143- 2004《用标(biāo)準孔闆流(liú)量計測量(liàng)天然氣流(liu)量》是相一(yi)緻的。
 
2脈動(dong)流造成了(le) 引壓管路(lu)壓力信号(hao)傳遞過慢(màn)
　　壓力信号(hào)不能被弓(gong)引|壓管路(lù)完全傳遞(di),儀表無法(fǎ)🏃🏻正确🏃‍♀️測出(chu)😄,這🍉是由于(yu)氣體可壓(yā)縮性決定(ding)了氣體在(zài)傳輸過程(chéng)中,有高低(di)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼壓平衡的(de)問題,由于(yú)壓力在引(yǐn)壓管路傳(chuan)遞過程中(zhōng),高低壓信(xin)号互相🍉平(ping)衡,造成信(xìn)号滞後和(he)畸變,脈動(dong)峰值高點(dian)和低點,不(bu)能完全被(bei)表征,因差(cha)壓信号與(yu)流量爲非(fēi)線性關🔞系(xi),壓勵信号(hào)的不完整(zhěng)造成了計(ji)量數據的(de)偏差,這種(zhong)偏差由于(yu)💋引壓管路(lù)✏️的不同而(ér)産生不同(tong)的表現形(xíng)式。在較短(duan)引壓管路(lù)的計量裝(zhuāng)置中,差壓(ya)測量時會(huì)出現劇烈(lie)💘波動,這種(zhǒng)波動造成(cheng)了測量數(shù)據不能被(bei)計量儀表(biao)完全測出(chū),引起測量(liàng)數據不完(wan)整,這是因(yīn)爲由于在(zai)較短引壓(ya)管路中,壓(yā)勵在傳遞(dì)過程時并(bìng)沒有得到(dào)平衡💁,高低(di)壓點被明(ming)确界分,每(měi)種差壓測(ce)量儀表都(dōu)有一定的(de)🌈響應時間(jiān) ,脈動流的(de)頻率與儀(yi)表測量響(xiǎng)應時間不(bu)一緻,導緻(zhi)了壓劢滞(zhì)後,勵已經(jīng)測出而脈(mò)動峰值未(wei)到達或者(zhe)脈動峰值(zhi)被錯過，一(yī)些脈動數(shu)據點無法(fǎ)被測出,造(zao)成了數據(jù)失真,無法(fa)🍉正确确定(ding)天然氣流(liú)量,并且有(yǒu)可能由于(yú)脈動頻率(lǜ)的過快,對(dui)儀表造成(cheng)沖擊,儀表(biǎo)🔞傳感器反(fan)應受到影(ying)響,從而使(shǐ)測量結果(guǒ)造成偏差(chà),影響流♌量(liàng)測量的正(zheng)确率。在較(jiào)長引壓管(guǎn)路的孔闆(pǎn)計量裝置(zhì)中,壓🍉力高(gāo)低峰值之(zhi)間充分平(píng)衡,緻使儀(yi)表無法測(ce)📱出真實值(zhi)。
3脈動流的(de)存在造成(cheng)天然氣流(liú)量無法正(zheng)确補償
　　這(zhe)主要是因(yīn)爲脈動流(liú)流型複雜(zá),往往是多(duo)種流态共(gòng)同🌈作用,緻(zhì)使不能很(hen)好地找到(dào)補償手段(duan)、确定補償(chang)量。
　　脈動流(liu)對天然氣(qi)計量的影(ying)響主要通(tong)過影響差(cha)壓,造成差(cha)壓儀表示(shi)值不準表(biao)現出來,進(jin)而影響天(tian)然氣流量(liang),且其影🤩響(xiang)天然氣流(liú)量的各種(zhong)表現形式(shì)如下。
(1)脈動(dong)流産生時(shí),差壓儀表(biao)示值明顯(xiǎn)偏低,差壓(yā)值在一🔞一(yī)個上💘限值(zhí)和一一個(gè)下限值之(zhī)間波動,如(rú)圖2。此時天(tiān)然氣流量(liàng)☎️實際值爲(wèi)差壓最高(gāo)值時的流(liú)量,其高低(dī)點🏃‍♂️之差爲(wei)流量損失(shī),天然氣量(liàng)由此而産(chan)生2% ~ 6%的計量(liàng)誤差🚶‍♀️。
(2)脈動(dong)流産生時(shi),差壓值有(yǒu)-個峰值并(bìng)在一個相(xiang)對低的位(wei)置有一個(ge)波動上下(xià)限,如圖3。在(zài)這:種情況(kuàng)下流量真(zhēn)實值爲最(zui)高值,高低(dī)點之差爲(wèi)流量損失(shi),誤差可達(da)到2.5%~ 8%。
(3)脈動流(liú)造成的第(dì)三種情況(kuàng)是,差壓值(zhi)一直處于(yú)一🔴個低位(wèi)波動這是(shì)影響最大(dà)的一種脈(mo)動流現象(xiang)是脈動流(liu)與随機湍(tuān)流結合的(de)形式,這種(zhǒng)情況下造(zào)成的流量(liàng)👌損失高達(dá)6%~ 12%,甚至🔞更高(gao),如圖4。在此(ci)情況下實(shi)際流量值(zhí)爲虛線處(chù),而💋實測到(dao)的⛹🏻‍♀️爲波形(xing)處的平均(jun)流量值(橫(heng)直線處流(liu)量值) , 這種(zhǒng)情況實際(ji)可以認爲(wei)是随機湍(tuān)流造成🔱的(de),這種情況(kuàng)下造成了(le)流量大幅(fú)損失,造成(cheng)了計量的(de)🏃‍♀️極大誤💛差(cha),而這種情(qing)況也并不(bú)是不能發(fā)現的。在實(shí)際情況下(xia),偶爾能觀(guān)察到一個(gè)最大值得(de)出現,而這(zhè)個最大值(zhi)就是實際(jì)流量值🌈,這(zhe)一點與第(dì)二種脈動(dòng)❤️流有相似(sì)之處,但其(qi)最大值的(de)出現具有(you)不确❓定性(xìng),是最難以(yi)🔞定量的一(yi)種現象,但(dàn)一旦出現(xiàn),天然氣量(liang)偏差即在(zai)8%左右🔴。
 
(4)多種(zhong)流态共同(tong)存在。這種(zhǒng)情況下,天(tian)然氣損失(shī)最難确🔆定(dìng),但🤞其誤差(chà)也在2%~ 12%之間(jian),個别情況(kuàng)有特殊。
(5)脈(mo)動流産生(sheng)時天然氣(qì)管路往往(wang)能聽到間(jiān)歇天然氣(qì)氣流聲，特(te)别明顯時(shi)表現爲-股(gǔ)-股的氣流(liú)流動,并非(fei)穩定的氣(qì)流聲音。以(yi)幾種情況(kuang)正應合了(le)流體脈動(dong)流的☎️三種(zhong)狀👈況,實際(jì)中由于可(kě)能幾種狀(zhuang)況下的脈(mò)動流同時(shí)存在,則造(zao)成的實際(ji)氣量計😘算(suan)更加困難(nán),當然非周(zhou)期性脈動(dong)流在實際(ji)狀态中也(yě)是存在💞的(de),實際測量(liang)值不确定(dìng),從計量🌐裝(zhuang)置前存在(zai)阻流件,形(xíng)成脈動流(liu)造成的這(zhè)幾種情況(kuang)可以清楚(chǔ)看出,儀表(biǎo)🈲實際測出(chu)值總是在(zai)脈動峰值(zhi)和低值中(zhong)間值附近(jin),天然氣👅量(liàng)總是低于(yú)㊙️真實流量(liàng)值,并且有(you)迹象表明(míng)脈動流不(bu)影響🧡孔闆(pǎn)流量計流(liú)量,卻影響(xiang)計量,當然(rán)這需要進(jin)一步的論(lùn)證🥵。
　　脈動流(liú)能夠造成(chéng)天然氣流(liú)量偏差,實(shi)際中以下(xia)原🈲因🔅可以(yǐ)導緻🈚脈動(dòng)流的産生(sheng):①管路中存(cun)在阻流件(jian),包括調壓(ya)裝置、過濾(lǜ)裝置、彎頭(tóu)、閥門等。②下(xia)遊用戶用(yong)氣量波動(dong),主要存在(zài)原因是用(yong)戶用氣量(liang)大,用氣量(liàng)不确定,管(guǎn)路中又不(bu)存在儲氣(qi)調峰設施(shī),造成氣流(liu)忽高忽低(dī),容易形成(cheng)脈動流.當(dang)然在這裏(li)要注意區(qu)分脈動流(liu)和氣流波(bō)動之間的(de)區别,氣流(liu)波動并非(fei)氣流脈動(dong)。③流體壓力(lì)過低,流🚶‍♀️速(sù)過快導緻(zhi)流體流态(tài)不穩。④孔闆(pǎn)表面不清(qing)潔,氣體含(han)液造成氣(qì)流脈動。⑤天(tiān)然氣含有(yǒu)雜質,影響(xiǎng)氣體流态(tài),特别是過(guo)濾裝置、整(zhěng)流裝置被(bei)雜質堵塞(sāi)後,易形成(chéng)脈動流。
　　對(duì)于孔闆原(yuan)因造成的(de)脈動流不(bu)符合.上面(mian)的規律,阻(zǔ)流🔴件造成(cheng)的脈動流(liu)對天然計(ji)量影響這(zhe)麽大,實際(jì)過程中如(rú)何判斷脈(mò)動流:①聽。通(tōng)過氣流的(de)聲音,判斷(duan)是否存在(zai)脈動流,特(te)别明顯的(de)脈動流往(wang)往能夠聽(ting)到氣流一(yi)股一股哧(chī)哧變化的(de)聲音,此時(shí)流量誤差(chà)一般不會(hui)低于 5%。②觀查(cha)儀表示值(zhí)。由于計量(liang)時孔闆🆚上(shàng)遊靜壓力(li)較高,脈動(dòng)流出現時(shi)造成靜壓(ya)力的變化(hua)并不是很(hen)明顯。脈動(dong)流✨對差壓(ya)的影響是(shì)很明顯的(de),一般出現(xian)差壓波🐇動(dòng)在2%以上就(jiu)應該㊙️注🌈意(yi)是不是脈(mo)動流的影(yǐng)響,差壓波(bō)動在5%以上(shang)就應該立(lì)即📧消除♻️,否(fǒu)則就會造(zao)成很☎️大的(de)計量誤差(chà)。③減少引✔️壓(yā)管長度,測(ce)量就地化(huà)🔴,既是增加(jiā)測量正确(què)率,也是爲(wèi)正确确定(ding)流體流态(tài)(脈動流)提(ti)供條件🈲,以(yi)減少脈動(dong)流造成的(de)流量損失(shī)。
　　如何消除(chu)脈動流:根(gēn)據實際觀(guan)察,在管路(lu)阻流件在(zài)孔闆計❗量(liang)裝置前,且(qiě)阻流件爲(wei)調壓裝置(zhì)、過濾裝置(zhì)形成脈動(dong)流時👅,将對(duì)天然氣計(ji)量造成以(yǐ)上幾種脈(mo)動流狀态(tai)的影響,并(bing)且天然氣(qì)計量示㊙️值(zhí)明顯偏小(xiǎo),偏小程度(dù)從2% ~ 12%不等,給(gei)天然氣計(jì)⭐量造成很(hěn)🧡大誤差,因(yīn)🌈此消除脈(mo)動流的影(ying)響是很重(zhong)要的一個(gè)環節。①在設(she)🏒計時就要(yao)優先考慮(lǜ)直管段長(zhang)度,确保管(guǎn)路内流體(tǐ)流态處于(yu)定常流圖(tu)1中的a b兩種(zhǒng)狀态🔞。②以穩(wěn)定的流量(liàng)🔴穩定供氣(qì),加裝調峰(feng)裝置,避免(mian)出現用戶(hù)💜氣量波動(dong)造成的氣(qì)流脈動。③避(bi)免和減少(shao)計量裝置(zhi)前的任何(he)👌阻流件,在(zài)條件許可(kě)的情況.下(xia),避兔用上(shang)遊節流、調(diao)壓,需要在(zài)上遊節流(liu)、調壓🛀時,要(yao)延長直管(guan)段,并在離(lí)孔闆🎯流量(liang)計盡可能(neng)遠的地方(fāng)♍進行。④計量(liang)上遊直管(guan)段前安裝(zhuang)整流器。⑤盡(jin)量避免低(di)壓供氣🌍。⑥保(bǎo)☎️證天然氣(qi)氣質符合(he)要求,不含(han)粉塵、油污(wū)、水等🙇🏻雜質(zhì),在氣質沒(mei)有保證的(de)情況下,設(shè)計時應該(gai)相應提高(gao)技術标準(zhun)♉。
　　認識脈動(dòng)流對天然(ran)氣孔闆流(liu)量計 計量(liàng)的影響,對(duì)孔闆流量(liàng)計的設計(jì)、安裝、運行(hang)有指導意(yi)義,随着✏️對(dui)脈動流認(rèn)識的深入(ru)和科學技(ji)術的發展(zhǎn),有望解決(jue)非定⭐常流(liu)狀态下孔(kǒng)闆流量計(jì)的補償問(wèn)題,進而擴(kuò)大孔闆流(liu)量計💁的适(shi)用範圍。

本(ben)文來源于(yu)網絡,如有(you)侵權聯系(xi)即删除！