摘要(yao):爲控制天然氣流(liu)量檢定過程中的(de)誤差,降低🍓各項因(yīn)♍素對檢定結果的(de)影響,建立了數據(jù)模型研究天然氣(qì)流量計檢⭐定過程(cheng)中壓力偏差對檢(jiǎn)定結果的影響,結(jie)果💃表明天然氣流(liu)量計
檢定介質壓(ya)力偏差對檢定結(jie)果的影響較大,可(ke)以采✉️取二❗次調壓(ya)措施控制壓力波(bō)動。除了壓力偏差(chà)外,環境溫度對檢(jiǎn)定結果也有一定(dìng)程度的影響,可以(yǐ)采用升溫和降溫(wēn)措🈚施保證天然氣(qi)🔱與外界溫度的一(yi)緻性。
天然氣流量(liang)計檢定過程中,檢(jian)定結果受介質溫(wēn)度、氣🈲質組分、壓力(lì)變化和計量設備(bèi)性能等因素的影(ying)響。壓力是♻️天然氣(qi)流🐕量計檢定過程(chéng)中一個重要因素(su),其極易受到沉積(ji)物🐕、内殘液、感壓膜(mó)㊙️片性能等因素的(de)影響,緻使檢定🛀🏻過(guo)程中壓力不斷變(biàn)🌂化。文章中壓力偏(pian)差對流量計檢定(ding)偏差的影響,并提(ti)出壓力控制措施(shī),以期🈲爲相關人員(yuan)提供參考。.
一、天然(ran)氣流量計檢定數(shu)學模型
天然氣流(liú)量檢定時以串聯(lian)的方式安裝于标(biāo)準器:上‼️遊,檢😄定過(guo)程中流量計質量(liàng)mf爲:
Mƒ=ms+△
式中:△m爲壓力變(biàn)化導緻流量計内(nèi)介質質量變化量(liang);ms爲流🏃量計介質質(zhì)量。
根據天然氣流(liú)量計狀态方程,可(ke)得流量計管容内(nei)介質質🐉量m計🌏算公(gong)式:
式中:p爲流量計(jì)介質壓力;M爲摩爾(ěr)質量;V爲管容;R爲氣(qì)體常數;Z爲壓縮因(yīn)子;T爲管容内溫度(du)。
考慮到天然氣流(liu)量計檢定前和檢(jiǎn)定後,其管容内壓(yā)力變化較小,可以(yǐ)認爲在流量計檢(jiǎn)定過程中壓☎️縮因(yin)子基本物變化📧,其(qí)爲常數;摩爾氣體(ti)常數固定不改變(bian)🐇;介質組分無變化(huà);管道💞容積爲定值(zhí),則天然氣流量計(ji)檢定前後管容質(zhi)量變化量爲:
由式(shì)(3)無法直觀看出壓(yā)力偏差對天然氣(qi)流量計檢定的😍影(ying)響,因此以下展開(kāi)實驗分析,壓力對(dui)檢定結果的影響(xiang)2l。
二、實驗分析與讨(tǎo)論
采用便攜式流(liu)量标準裝置對口(kǒu)徑爲DN300天然氣超聲(sheng)流量計
進行實驗(yan),實驗介質爲天然(ran)氣,天然氣組分如(ru)表1所示。實驗工♊作(zuò)❓壓力爲4.88MPa,實驗溫度(du)爲21℃,超聲波流量計(jì)與裝置人口管道(dao)之間的距離約爲(wèi)20m。
在以上試驗條件(jiàn)下,天然氣壓縮因(yin)子Z=0.915;管道容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣‼️體(ti)常💔數🔱R=8.314KJ/(kmol·k);天然氣摩爾(er)質量M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據以上參(can)數,計算出天然氣(qi)管容質量變化量(liàng)爲:
每個流量點檢(jian)測時間設置爲30s,天(tian)然氣流量計檢驗(yàn)前💃後壓📞力和溫度(du)差值的平均值分(fèn)别爲11.4、0.12,将其代人公(gōng)式可得🙇🏻:.
天然氣流(liu)量計檢定過程中(zhong),以100m3/h流量點爲例,檢(jiǎn)定過程中流量計(jì)介質質量約爲:
從(cóng)計算結果來看,壓(yā)力偏差對對天然(ran)氣流量計檢定偏(piān)差的💋影響較大,爲(wèi)在流量計檢定過(guò)程中減小檢定偏(piān)差,需要控制❌氣體(tǐ)流量和壓力。
除了(le)需要考慮壓力偏(piān)差對天然氣流量(liàng)計檢定偏差的影(yǐng)響外,還需要考慮(lü)環境溫度因素,在(zài)流量檢㊙️定過程中(zhōng)🍉盡量👌保證外界👣溫(wēn)度與天然氣溫度(dù)的一-緻性,減小溫(wēn)度變化帶來的檢(jiǎn)定偏差。在天然氣(qì)流💛量計檢定☂️過程(chéng)中,可以采取加熱(rè)措施避免天然氣(qì)🍓溫度快速下降,此(cǐ)外也可⭐以采用等(děng)降壓措施,增加🚶氣(qi)體對外界熱💞量的(de)吸收能力,降低外(wài)界溫度,以此來保(bao)證外界溫度與天(tian)然氣溫度的一緻(zhi)性。.
三、壓力偏差影(yǐng)響因素解決措施(shi).
爲了控制被測量(liang)氣體的溫度和壓(yā)力的變化,提高測(cè)量精度,必須建立(lì)壓力和溫度的控(kòng)制和調節方⚽案。
(一(yi))天然氣壓力控制(zhi)
在天然氣流量計(ji)檢定過程中,爲控(kong)制天然氣的流量(liàng)和壓力,可以在天(tian)然氣過濾分離系(xi)統中設置氣.體穩(wen)壓調壓裝置。經過(guo)穩🈲壓罐對氣體初(chu)步穩壓後,利用壓(yā),力調節裝置和次(ci)級穩壓罐進行二(er)次調壓工.作,最後(hòu)根據流量計檢定(ding)壓力要求,利用調(diào)節閥🈲進一步控制(zhi)天然氣壓力。除了(le)安裝穩壓調壓裝(zhuang)置外,還可以利用(yong)流量調節閥,控制(zhì)天然氣輸人流量(liang),确保下遊用戶用(yong)📱氣均勻性以及流(liú)量計檢定過程中(zhong)天然氣流量和壓(yā)力的穩定性。
(二)天(tiān)然氣溫度控制
考(kǎo)慮到天然氣調壓(ya)後會産生焦耳-湯(tang)姆遜效應,爲⭐了防(fang)❗止✍️天然氣産生水(shui)化物,同時控制天(tian)然氣溫度,減少溫(wen)度變化對天然流(liu)✂️量計檢定的影響(xiǎng),可以采✉️用加熱方(fang)法控制天然氣溫(wēn)度,保持天然氣溫(wēn)度與外界溫度🔱的(de)一緻性。因此在多(duō)級降壓過程中,可(kě)以通過萬江關系(xi)和絕熱節流壓差(chà)關系确定降壓級(jí)數和降壓比。如果(guo)采用等降壓方式(shì),可以提高天然氣(qi)對外界能量吸收(shōu)能力,降低外界環(huan)境溫度。或者在調(diao)壓閥裝置後安裝(zhuang)加熱裝置,以此💘來(lái)防止冷凝液的産(chǎn)生。
四、結語
綜上所(suǒ)述,天然氣流量計(jì)檢定過程中,壓力(lì)偏差對檢測結果(guo)🔞影響大,并且兩者(zhě)呈現線性關系,爲(wei)保證檢定結果的(de)可靠性和準确性(xing),可以采用壓力調(diào)節措施,如安裝壓(ya)力調節㊙️閥,對壓力(li)進行二次穩定,以(yǐ)此來保證實驗數(shu)據的正确性。除此(ci)之外✉️還需要考♉慮(lü)環境溫度🆚因素,采(cai)取升溫和降溫措(cuo)施保證天然氣溫(wēn)度與環境溫度的(de)一緻性,以此來減(jiǎn)小天然氣流量計(ji)檢定誤差㊙️。
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