壓(ya)力偏差(cha)對天然(ran)氣流量(liang)計檢定(ding)影響
摘(zhai)要:爲控(kong)制天然(ran)氣流量(liang)檢定過(guo)程中的(de)誤差,降(jiang)低各項(xiang)🔴因素🈚對(dui)檢定結(jie)果的影(ying)響,建立(li)了數據(ju)模型研(yan)究天然(ran)氣流量(liang)計檢定(ding)過程中(zhong)壓力偏(pian)差對檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang),結果表(biao)明天然(ran)氣流量(liang)計 檢定(ding)介質壓(ya)力偏差(cha)對檢定(ding)結果的(de)影響較(jiao)大,可以(yi)采取二(er)次調壓(ya)措施控(kong)制壓力(li)波動。除(chu)了壓力(li)偏差外(wai),環境溫(wen)度對檢(jian)定結果(guo)也有一(yi)定程度(du)的影響(xiang),可以采(cai)用升溫(wen)和降溫(wen)措施保(bao)證天然(ran)氣與外(wai)界溫度(du)的一緻(zhi)性。 天然(ran)氣流量(liang)計檢定(ding)過程中(zhong),檢定結(jie)果受介(jie)質溫度(du)、氣質組(zu)分、壓力(li)變化和(he)計量設(she)備性能(neng)等因素(su)的影響(xiang)。壓力是(shi)天然氣(qi)流😍量計(ji)檢定過(guo)程中一(yi)個重要(yao)因素,其(qi)極易受(shou)到沉積(ji)物、内殘(can)液、感壓(ya)膜片性(xing)能等因(yin)素的影(ying)響,緻使(shi)檢定過(guo)程中壓(ya)力不斷(duan)變化。文(wen)章中‼️壓(ya)力偏差(cha)對流量(liang)計檢定(ding)偏差的(de)影響✏️,并(bing)提出壓(ya)力👅控制(zhi)措施,以(yi)🌈期爲相(xiang)關人員(yuan)提供參(can)考。. 一、天(tian)然氣流(liu)量計檢(jian)定數學(xue)模型 天(tian)然氣流(liu)量檢定(ding)時以串(chuan)聯的方(fang)式安裝(zhuang)于标準(zhun)器:上遊(you),檢定過(guo)程中流(liu)量計質(zhi)量mf爲: Mƒ=ms+△ 式(shi)中:△m爲壓(ya)力變化(hua)導緻流(liu)量計内(nei)介質質(zhi)量變化(hua)量;ms爲流(liu)量計介(jie)質質量(liang)。 根據天(tian)然氣流(liu)量計狀(zhuang)态方程(cheng),可得流(liu)量計管(guan)容内💚介(jie)💰質💁質量(liang)m計算公(gong)式: 式中(zhong):p爲流量(liang)計介質(zhi)壓力;M爲(wei)摩爾質(zhi)量;V爲管(guan)容;R爲氣(qi)體常數(shu);Z爲🧑🏽🤝🧑🏻壓😍縮(suo)因子;T爲(wei)管容内(nei)溫度。 考(kao)慮到天(tian)然氣流(liu)量計檢(jian)定前和(he)檢定後(hou),其管容(rong)内壓力(li)變化較(jiao)小,可以(yi)認爲在(zai)流量計(ji)檢定過(guo)程中壓(ya)縮因子(zi)基本物(wu)變化🌍,其(qi)爲😄常數(shu);摩爾氣(qi)體常數(shu)固定不(bu)改變;介(jie)質組分(fen)無變化(hua);管道容(rong)積爲定(ding)值,則天(tian)然👌氣流(liu)量計😍檢(jian)定前後(hou)管容質(zhi)量變化(hua)量爲💜: 由(you)式(3)無法(fa)直觀看(kan)出壓力(li)偏差對(dui)天然氣(qi)流量計(ji)檢定的(de)影響,因(yin)此以下(xia)展開實(shi)驗分析(xi),壓力對(dui)檢定結(jie)果的影(ying)響📞2l。 二、實(shi)驗分析(xi)與讨論(lun) 采用便(bian)攜式流(liu)量标準(zhun)裝置對(dui)口徑爲(wei)DN300天然氣(qi)超聲流(liu)量計 進(jin)行實驗(yan),實驗介(jie)質爲天(tian)然氣,天(tian)然氣組(zu)分如表(biao)1所🔱示。實(shi)驗工作(zuo)壓力爲(wei)4.88MPa,實驗溫(wen)度爲21℃,超(chao)聲波流(liu)量計與(yu)裝置人(ren)口管道(dao)之間的(de)距離約(yue)爲20m。 在以(yi)上試驗(yan)條件下(xia),天然氣(qi)壓縮因(yin)子Z=0.915;管道(dao)容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣(qi)體常數(shu)R=8.314KJ/(kmol·k);天然氣(qi)摩爾質(zhi)量M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據(ju)以上參(can)數,計算(suan)出天然(ran)氣管容(rong)質量變(bian)化量爲(wei): 每個流(liu)量點檢(jian)測時間(jian)設置爲(wei)30s,天然氣(qi)流量計(ji)檢驗前(qian)後㊙️壓力(li)和溫度(du)差值的(de)平均值(zhi)分别爲(wei)11.4、0.12,将其代(dai)人公式(shi)👅可得:. 天(tian)然氣流(liu)量計檢(jian)定過程(cheng)中,以100m3/h流(liu)量點爲(wei)例,檢定(ding)過✍️程中(zhong)流量計(ji)介質質(zhi)量約爲(wei): 從計算(suan)結果來(lai)看,壓力(li)偏差對(dui)對天然(ran)氣流量(liang)計檢👈定(ding)偏🏃♀️差的(de)影響較(jiao)大,爲在(zai)流量計(ji)檢定過(guo)程中減(jian)小🧑🏾🤝🧑🏼檢定(ding)偏差,需(xu)要控制(zhi)氣體流(liu)量和壓(ya)力。 除了(le)需要考(kao)慮壓力(li)偏差對(dui)天然氣(qi)流量計(ji)檢定偏(pian)差的影(ying)響外,還(hai)需要考(kao)慮環境(jing)溫度因(yin)素,在流(liu)量檢定(ding)過程中(zhong)盡量保(bao)證外界(jie)溫度與(yu)天然氣(qi)溫度的(de)一-緻性(xing),減小溫(wen)度變化(hua)帶來的(de)檢定偏(pian)差📧。在天(tian)然氣流(liu)量計檢(jian)定過程(cheng)中,可以(yi)采取加(jia)熱措施(shi)避免天(tian)然氣溫(wen)度快速(su)下降,此(ci)外也可(ke)以采用(yong)等降🏃♂️壓(ya)措施,增(zeng)加氣體(ti)對外界(jie)熱👅量的(de)吸收能(neng)力,降低(di)外界溫(wen)度,以此(ci)㊙️來保證(zheng)外界溫(wen)度與天(tian)然氣溫(wen)度的♋一(yi)緻性。. 三(san)、壓力偏(pian)差影響(xiang)因素解(jie)決措施(shi). 爲了控(kong)制被測(ce)量氣體(ti)的溫度(du)和壓力(li)的變化(hua),提高🛀🏻測(ce)量精度(du),必🐪須建(jian)立壓力(li)和溫度(du)的控制(zhi)和調節(jie)方案。 (一(yi))天然氣(qi)壓力控(kong)制 在天(tian)然氣流(liu)量計檢(jian)定過程(cheng)中,爲控(kong)制天然(ran)氣的流(liu)🌍量和✔️壓(ya)力,可✂️以(yi)在天然(ran)氣過濾(lü)分離系(xi)統中設(she)置氣🚶♀️.體(ti)穩壓調(diao)壓裝置(zhi)。經過穩(wen)壓罐對(dui)氣體初(chu)步穩壓(ya)後,利用(yong)壓,力調(diao)節裝置(zhi)和次級(ji)穩壓罐(guan)進行二(er)次調壓(ya)工.作,最(zui)後根據(ju)流量計(ji)檢定壓(ya)力要求(qiu),利用調(diao)節閥進(jin)一步控(kong)制天然(ran)氣壓力(li)💞。除了安(an)裝穩壓(ya)調壓裝(zhuang)置外,還(hai)可以利(li)用流量(liang)調節閥(fa),控制天(tian)然氣輸(shu)人流量(liang),确保下(xia)遊用戶(hu)用氣均(jun)勻性以(yi)及流量(liang)計檢定(ding)過程中(zhong)天然氣(qi)流量和(he)壓力的(de)穩定性(xing)。 (二)天然(ran)氣溫度(du)控制 考(kao)慮到天(tian)然氣調(diao)壓後會(hui)産生焦(jiao)耳-湯姆(mu)遜效應(ying),爲💰了防(fang)✊止天然(ran)氣産生(sheng)水化物(wu),同時控(kong)制天然(ran)氣溫度(du),減少溫(wen)度變化(hua)對天然(ran)流量計(ji)檢定的(de)影響,可(ke)以采用(yong)加熱方(fang)法控制(zhi)天然💁氣(qi)溫度,保(bao)持天♌然(ran)氣溫度(du)與外界(jie)溫度的(de)一緻性(xing)。因此在(zai)多🈲級降(jiang)壓過👈程(cheng)中,可以(yi)通過萬(wan)江關系(xi)和絕熱(re)節流壓(ya)差關系(xi)确定降(jiang)壓級數(shu)和降壓(ya)比。如♋果(guo)采用等(deng)降壓方(fang)式,可以(yi)提高天(tian)然氣對(dui)外界能(neng)量吸收(shou)能力,降(jiang)低外界(jie)環境溫(wen)度。或者(zhe)在調壓(ya)閥裝置(zhi)後安🈲裝(zhuang)加熱裝(zhuang)置,以此(ci)來👅防止(zhi)冷凝液(ye)的産生(sheng)。 四、結語(yu) 綜上所(suo)述,天然(ran)氣流量(liang)計檢定(ding)過程中(zhong),壓力偏(pian)差對♊檢(jian)測結果(guo)影響大(da),并且兩(liang)者呈現(xian)線性關(guan)系,爲保(bao)證檢定(ding)結果的(de)可🧑🏽🤝🧑🏻靠性(xing)🙇🏻和準确(que)性,可以(yi)采用壓(ya)力調節(jie)措施,如(ru)安裝壓(ya)力調節(jie)閥,對壓(ya)力進行(hang)二次穩(wen)定,以此(ci)來保證(zheng)實驗數(shu)據💔的正(zheng)确性。除(chu)此之外(wai)還需要(yao)考慮環(huan)境溫度(du)因素,采(cai)取升溫(wen)和降溫(wen)措施保(bao)證天然(ran)氣溫度(du)與環🏃🏻♂️境(jing)💋溫度的(de)一緻性(xing),以此來(lai)減小天(tian)♉然氣流(liu)量計檢(jian)定誤差(cha)。
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