摘　要(yao)：天然(ran)氣孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 的現(xian)場檢(jian)定,采(cai)用以(yi)文丘(qiu)裏音(yin)速噴(pen)嘴作(zuo)爲标(biao)準表(biao)的傳(chuan)遞型(xing)校準(zhun)法。計(ji)量站(zhan)場節(jie)流裝(zhuang)置在(zai)周期(qi)性的(de)維護(hu)過程(cheng)中,則(ze)🐕需要(yao)對其(qi)孔闆(pan)、測量(liang)管直(zhi)度和(he)圓度(du)進行(hang)幾何(he)檢定(ding)。介紹(shao)了🈲現(xian)場檢(jian)🏃‍♂️定孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的原(yuan)理,工(gong)藝流(liu)程、檢(jian)定方(fang)程式(shi),對孔(kong)闆流(liu)量計(ji)進行(hang)系統(tong)仲裁(cai)的檢(jian)定方(fang)法,以(yi)及在(zai)現場(chang)實際(ji)條件(jian)下如(ru)何對(dui)标準(zhun)孔闆(pan)及測(ce)量管(guan)進行(hang)必要(yao)的幾(ji)何檢(jian)驗内(nei)容、使(shi)用的(de)器具(ju)🆚及其(qi)操作(zuo)方法(fa)。
現場(chang)系數(shu)檢定(ding)與仲(zhong)裁
　　現(xian)場檢(jian)定方(fang)法系(xi)指标(biao)準表(biao)比較(jiao)法或(huo)稱爲(wei)傳遞(di)型💃🏻校(xiao)準法(fa)。傳遞(di)🔞校準(zhun)的原(yuan)理在(zai)于對(dui)照一(yi)台(或(huo)一組(zu))已🏒知(zhi)精💃度(du)的标(biao)準表(biao)來🐇校(xiao)準(或(huo)稱檢(jian)定)另(ling)一台(tai)工作(zuo)儀表(biao)。在現(xian)場操(cao)作條(tiao)件下(xia)使用(yong)标💋準(zhun)表時(shi),爲保(bao)證不(bu)使脈(mo)動流(liu)或🧑🏽‍🤝‍🧑🏻旋(xuan)轉流(liu)送到(dao)試驗(yan)段導(dao)緻不(bu)精确(que)的檢(jian)定結(jie)果,必(bi)須創(chuang)造較(jiao)理想(xiang)的流(liu)動條(tiao)件和(he)操作(zuo)條件(jian)。
目前(qian)國際(ji)上作(zuo)現場(chang)在線(xian)檢定(ding)用的(de)傳遞(di)标準(zhun)大多(duo)采用(yong)文丘(qiu)裏音(yin)速噴(pen)嘴,其(qi)次是(shi) 标準(zhun)渦輪(lun)流量(liang)計 。在(zai)特定(ding)的條(tiao)件下(xia)(例如(ru)在實(shi)驗室(shi)條件(jian)下且(qie)采用(yong)Mt或PVTt法(fa)),對上(shang)述兩(liang)種标(biao)準表(biao)進行(hang)檢定(ding),最高(gao)精度(du)至少(shao)可達(da)±0.25%。
1.文丘(qiu)裏音(yin)速噴(pen)嘴标(biao)準表(biao)
　　音速(su)噴嘴(zui)爲固(gu)定式(shi)的(定(ding)流量(liang))流量(liang)儀表(biao),對于(yu)一台(tai)具有(you)給定(ding)的喉(hou)部直(zhi)徑的(de)音速(su)噴嘴(zui)的這(zhe)種儀(yi)表在(zai)一個(ge)特定(ding)的壓(ya)力下(xia)将給(gei)出一(yi)個并(bing)且隻(zhi)給出(chu)一個(ge)流量(liang)。因此(ci),爲了(le)得到(dao) 孔闆(pan)流量(liang)計 在(zai)操作(zuo)範圍(wei)内的(de)精度(du)曲線(xian),必須(xu)使用(yong)幾個(ge)(一組(zu))不同(tong)喉部(bu)尺💰寸(cun)的噴(pen)嘴,才(cai)能對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計進(jin)行操(cao)作範(fan)圍内(nei)的檢(jian)定(例(li)如儀(yi)表滿(man)量程(cheng)的20%～80%)。
2.現(xian)場檢(jian)定孔(kong)闆流(liu)量計(ji)
(1)檢定(ding)孔闆(pan)流出(chu)系數(shu)C
　　檢定(ding)原理(li):假設(she)被校(xiao)準的(de)單台(tai)孔闆(pan)流量(liang)計容(rong)量較(jiao)大,需(xu)用👄數(shu)🌍個💛噴(pen)嘴并(bing)聯組(zu)合才(cai)能對(dui)它進(jin)行檢(jian)定。根(gen)⭐據流(liu)體力(li)學連(lian)續性(xing)定理(li),在某(mou)一時(shi)間内(nei)通過(guo)噴嘴(zui)總的(de)流量(liang),同時(shi)也等(deng)于通(tong)過位(wei)于它(ta)上遊(you)的一(yi)台大(da)容量(liang)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)⭐的流(liu)量。
在(zai)線檢(jian)定流(liu)程:檢(jian)定流(liu)程如(ru)圖1所(suo)示。

注(zhu):1.調壓(ya)閥;2.4、5、6、7、10截(jie)止閥(fa);3.孔闆(pan);8.整流(liu)器;9.音(yin)速噴(pen)嘴組(zu)合系(xi)統💚
檢(jian)定孔(kong)闆流(liu)出系(xi)數的(de)檢定(ding)方程(cheng)式:

式(shi)中:C爲(wei)被檢(jian)孔闆(pan)流量(liang)計實(shi)際标(biao)定的(de)流出(chu)系數(shu);
Cdi爲第(di)i個噴(pen)嘴的(de)流出(chu)系數(shu);
C*i爲第(di)i個噴(pen)嘴的(de)臨界(jie)流函(han)數;
A*i爲(wei)第i個(ge)噴嘴(zui)的喉(hou)截面(mian)積,mm;
poi爲(wei)第i個(ge)噴嘴(zui)前的(de)滞止(zhi)絕對(dui)壓力(li),MPa;
Toi爲第(di)i個噴(pen)嘴前(qian)的滞(zhi)止熱(re)力學(xue)溫度(du),K;
n爲音(yin)速噴(pen)嘴的(de)支數(shu);
pb爲标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的絕(jue)對壓(ya)力
　　　　(pb=0.101325MPa);
Tb爲(wei)标準(zhun)狀态(tai)下的(de)熱力(li)學溫(wen)度
　(Tb=293.15K);
Zb爲(wei)标準(zhun)狀态(tai)下天(tian)然氣(qi)壓縮(suo)因子(zi);
R爲氣(qi)體常(chang)數;
As爲(wei)秒計(ji)量系(xi)數(As=3.1794×10-6);
E爲(wei)漸近(jin)速度(du)系數(shu);
d爲孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)徑,mm;
FG爲(wei)相對(dui)密度(du)系數(shu);
ε爲可(ke)膨脹(zhang)性系(xi)數;
FT爲(wei)流動(dong)溫度(du)系數(shu);
FZ爲超(chao)壓縮(suo)因子(zi);
p1爲孔(kong)闆上(shang)遊側(ce)取壓(ya)孔處(chu)氣流(liu)絕對(dui)靜壓(ya),MPa;
Δp爲氣(qi)流流(liu)經孔(kong)闆時(shi)産生(sheng)的差(cha)壓,Pa。
如(ru)果檢(jian)定的(de)是新(xin)孔闆(pan),則使(shi)用時(shi)應按(an)标定(ding)出的(de)流出(chu)系👨‍❤️‍👨數(shu)C值👉參(can)加流(liu)量計(ji)算;
如(ru)果标(biao)定的(de)是舊(jiu)孔闆(pan),則應(ying)求出(chu)流出(chu)系數(shu)的誤(wu)差,然(ran)後對(dui)🌈流👄量(liang)進行(hang)修正(zheng)。
(2)對孔(kong)闆流(liu)量計(ji)進行(hang)系統(tong)仲裁(cai)檢定(ding)
　　檢定(ding)原理(li)和工(gong)藝流(liu)程:
1)在(zai)線檢(jian)定時(shi),應保(bao)證與(yu)原來(lai)工況(kuang)條件(jian)盡量(liang)相同(tong),即裝(zhuang)🈚置本(ben)身不(bu)得有(you)調修(xiu)、更換(huan)、清洗(xi);必須(xu)使用(yong)原來(lai)的二(er)次儀(yi)表,直(zhi)管段(duan)等。
2)檢(jian)定時(shi),試驗(yan)壓力(li)應調(diao)節到(dao)和原(yuan)來工(gong)作時(shi)的壓(ya)力相(xiang)🚩同🌈。
3)選(xuan)擇音(yin)速噴(pen)嘴的(de)容量(liang)和調(diao)整組(zu)合數(shu),使檢(jian)定的(de)流量(liang)和✔️原(yuan)💯來使(shi)用時(shi)的流(liu)量範(fan)圍相(xiang)一緻(zhi),在該(gai)流量(liang)範圍(wei)内至(zhi)少檢(jian)定4～6個(ge)流量(liang)點(包(bao)括最(zui)大流(liu)量和(he)最小(xiao)流量(liang))。在每(mei)個流(liu)量點(dian)上至(zhi)少運(yun)行15～30min以(yi)上。然(ran)後,根(gen)據原(yuan)來計(ji)算方(fang)法和(he)工具(ju):包括(kuo)公式(shi)、系數(shu)圖表(biao)等計(ji)算出(chu)在⁉️此(ci)時間(jian)内通(tong)過節(jie)流裝(zhuang)置的(de)流量(liang),即流(liu)♻️量計(ji)示值(zhi)Q示。
4)在(zai)試驗(yan)的同(tong)時間(jian)内,記(ji)錄噴(pen)嘴的(de)上遊(you)滞止(zhi)壓力(li)po和滞(zhi)止溫(wen)度To,并(bing)💘按下(xia)式計(ji)算出(chu)它的(de)體積(ji)流量(liang):

式中(zhong):Qb爲根(gen)據标(biao)準表(biao)計算(suan)出的(de)t時間(jian)内的(de)天然(ran)氣标(biao)準⁉️流(liu)量,m3;
Zb爲(wei)天然(ran)氣在(zai)标準(zhun)狀态(tai)下(0.101325MPa,293.15K)的(de)壓縮(suo)因子(zi);
pb爲标(biao)準狀(zhuang)态下(xia)的絕(jue)對壓(ya)力,pb=0.101325MPa;
Tb爲(wei)标準(zhun)狀态(tai)下的(de)熱力(li)學溫(wen)度,Tb=293.15K;
t爲(wei)在某(mou)一檢(jian)定點(dian),節流(liu)裝置(zhi)試驗(yan)時間(jian)。
5)在各(ge)個流(liu)量點(dian)上,差(cha)壓流(liu)量計(ji)的示(shi)值誤(wu)差按(an)下式(shi)計👣算(suan):

現場(chang)檢定(ding)節流(liu)裝置(zhi)———幾何(he)檢驗(yan)法
1.幾(ji)何檢(jian)驗法(fa)說明(ming)
(1)鑒于(yu)現場(chang)的實(shi)際條(tiao)件(環(huan)境條(tiao)件、檢(jian)驗設(she)備及(ji)人員(yuan)專業(ye)水🌍平(ping)❄️),該處(chu)僅涉(she)及計(ji)量站(zhan)場對(dui)節流(liu)裝置(zhi)在周(zhou)期性(xing)的維(wei)🈲護過(guo)程中(zhong)所需(xu)要重(zhong)點檢(jian)驗的(de)幾個(ge)技術(shu)指标(biao)。未涉(she)及的(de)其它(ta)幾何(he)尺寸(cun)指标(biao)應在(zai)投入(ru)現場(chang)⛱️使用(yong)前由(you)廠家(jia)出廠(chang)檢驗(yan)确定(ding)🈲。運抵(di)現場(chang)後,由(you)使用(yong)者對(dui)照說(shuo)明書(shu)按标(biao)準要(yao)求和(he)安裝(zhuang)單位(wei)共同(tong)驗收(shou)🍓。
(2)幾何(he)尺寸(cun)檢驗(yan)的技(ji)術要(yao)求應(ying)符合(he)JJG—94 差壓(ya)式流(liu)量計(ji) 檢定(ding)規程(cheng)和SY/T6143—1996天(tian)然氣(qi)流量(liang)的标(biao)準孔(kong)闆反(fan)計量(liang)方法(fa)㊙️标🔅準(zhun)中所(suo)規定(ding)的各(ge)項指(zhi)标。
(3)現(xian)場檢(jian)定幾(ji)何尺(chi)寸的(de)基本(ben)測量(liang)手段(duan)必須(xu)具備(bei)有㊙️:遊(you)标卡(ka)尺、内(nei)徑千(qian)分尺(chi)、鋼闆(pan)尺、鋼(gang)卷尺(chi)、塞規(gui)、表面(mian)粗糙(cao)度比(bi)較樣(yang)塊⚽、放(fang)大鏡(jing)等。用(yong)以檢(jian)驗的(de)量具(ju)或儀(yi)器應(ying)具有(you)🔞有效(xiao)的合(he)格證(zheng)書。其(qi)測量(liang)誤差(cha)應在(zai)被測(ce)量的(de)允許(xu)誤差(cha)的1/3以(yi)内。站(zhan)場最(zui)好配(pei)備專(zhuan)職(或(huo)兼職(zhi))的檢(jian)驗者(zhe),以保(bao)證檢(jian)驗結(jie)果的(de)可信(xin)度。
2.孔(kong)闆檢(jian)驗
(1)外(wai)觀檢(jian)查
　　檢(jian)查孔(kong)闆上(shang)遊端(duan)面、圓(yuan)筒形(xing)部分(fen)及入(ru)口邊(bian)緣不(bu)應有(you)髒污(wu)🧡、積塵(chen)♉、腐蝕(shi)、明顯(xian)損傷(shang)及變(bian)形現(xian)象。
(2)量(liang)具檢(jian)驗
平(ping)面度(du)檢驗(yan):用遊(you)标卡(ka)尺或(huo)鋼闆(pan)尺的(de)棱面(mian)分别(bie)緊靠(kao)孔闆(pan)上、下(xia)遊端(duan)面,在(zai)大緻(zhi)垂直(zhi)的兩(liang)個方(fang)位上(shang),估計(ji)透🍓光(guang)的最(zui)大縫(feng)隙寬(kuan)度㊙️(用(yong)塞規(gui)檢驗(yan)),其值(zhi)與計(ji)量管(guan)内徑(jing)的比(bi)值應(ying)小于(yu)0.5%。
上遊(you)面及(ji)開孔(kong)圓筒(tong)形表(biao)面的(de)粗糙(cao)度檢(jian)驗:以(yi)樣塊(kuai)(最好(hao)用于(yu)被檢(jian)孔闆(pan)相同(tong)材料(liao)做成(cheng)的樣(yang)塊)工(gong)作面(mian)✊的表(biao)面粗(cu)糙度(du)爲标(biao)準,與(yu)孔闆(pan)上遊(you)面及(ji)圓筒(tong)形表(biao)面進(jin)行比(bi)較,從(cong)而以(yi)視覺(jiao)(可借(jie)助放(fang)大🤩鏡(jing))判斷(duan)上述(shu)表面(mian)的粗(cu)🏃‍♂️糙度(du)Ra是否(fou)🔞達到(dao)标準(zhun)🏒規定(ding)的要(yao)求(Ra≤10-4d),有(you)疑議(yi)時,可(ke)送檢(jian)有關(guan)計量(liang)部門(men)用表(biao)面粗(cu)糙度(du)測量(liang)儀實(shi)🚩測Ra。
孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)角入(ru)口邊(bian)緣檢(jian)驗:①前(qian)面用(yong)目測(ce)法檢(jian)查💯時(shi),入口(kou)邊緣(yuan)應無(wu)卷邊(bian)和毛(mao)刺,亦(yi)無肉(rou)眼可(ke)見的(de)異常(chang)(如缺(que)口等(deng))。或用(yong)觸覺(jiao),即用(yong)指甲(jia)刮檢(jian)入口(kou)時應(ying)很鋒(feng)利尖(jian)銳(憑(ping)經👈驗(yan))。②用反(fan)射光(guang)法檢(jian)查時(shi):當d≥25mm用(yong)2倍放(fang)大鏡(jing)将孔(kong)闆傾(qing)斜45°,使(shi)日光(guang)和人(ren)工光(guang)源射(she)向直(zhi)角入(ru)口🔅邊(bian)緣;當(dang)d<25mm時,用(yong)4倍放(fang)大鏡(jing)觀察(cha)邊緣(yuan)應無(wu)反射(she)光。
上(shang)述方(fang)法有(you)疑議(yi)時,應(ying)送檢(jian)有關(guan)計量(liang)部門(men)用模(mo)鑄法(fa)實測(ce)入口(kou)邊緣(yuan)圓弧(hu)倒角(jiao)半徑(jing)rk**,其值(zhi)應滿(man)足rk≤±0.0004d(應(ying)注意(yi)下遊(you)出口(kou)邊緣(yuan)亦不(bu)允許(xu)有明(ming)顯缺(que)陷)。
孔(kong)闆開(kai)孔直(zhi)徑d的(de)檢驗(yan):使用(yong)遊标(biao)卡尺(chi)在圓(yuan)筒形(xing)部分(fen)⛹🏻‍♀️以⛹🏻‍♀️大(da)緻相(xiang)等角(jiao)度的(de)四個(ge)方位(wei)測量(liang),其結(jie)果的(de)算🈲術(shu)平均(jun)值作(zuo)爲現(xian)場實(shi)測孔(kong)徑值(zhi)。
其平(ping)均值(zhi):

式中(zhong):di爲第(di)i次測(ce)量的(de)d值;
d爲(wei)孔闆(pan)開孔(kong)直徑(jing)平均(jun)值;
n爲(wei)測量(liang)次數(shu)。
　　開孔(kong)直徑(jing)相對(dui)誤差(cha)按式(shi)(5)計算(suan):

任意(yi)一個(ge)直徑(jing)di與直(zhi)徑平(ping)均值(zhi)d之差(cha)不應(ying)大于(yu)平均(jun)值的(de)±0.05%。

式中(zhong):Erd爲d的(de)重複(fu)性,可(ke)按式(shi)(7)計算(suan);
Esd爲測(ce)量d的(de)量具(ju)的準(zhun)确度(du)

式中(zhong):ta爲置(zhi)信概(gai)率爲(wei)95%時的(de)t分布(bu)系數(shu)。
測量(liang)管直(zhi)度和(he)圓度(du)檢驗(yan)
1.目測(ce)檢查(cha)
　　測量(liang)管的(de)直度(du)在現(xian)場僅(jin)需目(mu)測,目(mu)測是(shi)直的(de)則被(bei)認爲(wei)滿👌足(zu)直🔞度(du)要求(qiu)。在投(tou)入運(yun)行前(qian)還應(ying)對照(zhao)出廠(chang)說明(ming)🔞書以(yi)鋼卷(juan)尺量(liang)其測(ce)量管(guan)長度(du)是否(fou)滿足(zu)最小(xiao)直管(guan)段長(zhang)度要(yao)求。目(mu)測測(ce)量管(guan)圓度(du)時,如(ru)果端(duan)面圓(yuan)截面(mian)呈明(ming)顯的(de)橢圓(yuan)形狀(zhuang),則必(bi)須更(geng)換測(ce)量管(guan)。測量(liang)管内(nei)壁不(bu)允許(xu)有可(ke)見的(de)焊疤(ba)、台階(jie)、坑💃🏻凹(ao)和污(wu)物,否(fou)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼則必(bi)須打(da)磨、填(tian)補和(he)清洗(xi)幹淨(jing)✉️。
2.量具(ju)檢驗(yan)
　　測量(liang)管圓(yuan)度按(an)下面(mian)方法(fa)進行(hang)檢驗(yan):用内(nei)徑千(qian)分尺(chi)在💋孔(kong)闆上(shang)下♌遊(you)側距(ju)取壓(ya)孔軸(zhou)向長(zhang)度上(shang)各爲(wei)0.5D的範(fan)圍内(nei)❄️實測(ce)。實測(ce)結果(guo),其測(ce)量管(guan)内圓(yuan)柱表(biao)面圓(yuan)度公(gong)差應(ying)滿足(zu)以下(xia)要求(qiu)。
(1)在離(li)孔闆(pan)上遊(you)端面(mian)(裝有(you)夾緊(jin)環時(shi),應在(zai)夾緊(jin)環前(qian)⭐緣)0D、0.5D及(ji)0D至0.5D之(zhi)間的(de)上遊(you)直管(guan)段上(shang)取三(san)個與(yu)管道(dao)軸線(xian)垂直(zhi)的截(jie)⛱️面,在(zai)每個(ge)截面(mian)上,以(yi)大緻(zhi)相等(deng)的角(jiao)距取(qu)4個内(nei)徑的(de)單測(ce)值,共(gong)得12個(ge)單測(ce)值,并(bing)求其(qi)算術(shu)平均(jun)🤩值。任(ren)一單(dan)測值(zhi)與平(ping)均值(zhi)比較(jiao),其偏(pian)差不(bu)得大(da)于±0.3%。
(2)在(zai)離孔(kong)闆上(shang)遊端(duan)面0D至(zhi)2D之間(jian)的下(xia)遊直(zhi)管段(duan)上與(yu)管道(dao)軸線(xian)垂直(zhi)的一(yi)個截(jie)面上(shang),以大(da)緻相(xiang)等的(de)角距(ju)取4個(ge)直徑(jing)單測(ce)值🔱。任(ren)一單(dan)測值(zhi)與孔(kong)闆上(shang)遊側(ce)按a條(tiao)規定(ding)方法(fa)得到(dao)的平(ping)均測(ce)量管(guan)内徑(jing)D值比(bi)較,其(qi)偏差(cha)不得(de)大于(yu)±3%。
(3)測量(liang)管内(nei)徑D的(de)平均(jun)值按(an)類同(tong)式(4)計(ji)算,直(zhi)徑百(bai)分誤(wu)差按(an)類同(tong)💘式✏️(5)計(ji)算。

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