摘要:以(yi)一處計量(liang)糾紛爲引(yin)子,先對渦(wo)輪流量計(ji)
廠家提供(gong)的反轉量(liang)計算公式(shi)進行了推(tui)導和演繹(yi),再🚶♀️對以前(qian)的錯誤計(ji)算方式進(jin)行了更正(zheng),最後對反(fan)轉量㊙️的正(zheng)📞确率進行(hang)🔅了實驗證(zheng)明。
1背景
該(gai)計量糾紛(fen)牽涉4家單(dan)位:丙供氣(qi)公司、甲用(yong)氣單位🔅、乙(yi)🎯用氣單位(wei)丁計量儀(yi)表廠家;4處(chu)地方:丙公(gong)司A處.供氣(qi)計量點、丙(bing)公司C處供(gong)氣計量點(dian)、甲用氣單(dan)位D閥門、甲(jia)乙用氣單(dan)位B處用氣(qi)計量分🌈界(jie)點。
正常情(qing)況下,A氣源(yuan)供氣C氣源(yuan)不供氣時(shi),甲公司在(zai)A、B之間的用(yong)氣量是主(zhu)氣源A處用(yong)氣量減B處(chu)的用氣量(liang),而乙公司(si)的用氣量(liang)則爲B處❗用(yong)量(如圖1所(suo)示)。需要說(shuo)明的是:A、B之(zhi)間有一D閥(fa),此時✍️處于(yu)開啓狀态(tai)。另外一種(zhong)情況則是(shi)D閥關閉,A、C氣(qi)源同時供(gong)氣💔,甲公司(si)在A、B之間的(de)用氣量是(shi)當月主氣(qi)源A處減📧B處(chu)的用量,再(zai)加上C氣源(yuan)過B處當月(yue)的供氣量(liang)。亦或是A、D閥(fa)之間的用(yong)量+B、D閥之間(jian)的用量+B處(chu)C氣源的反(fan)🌂轉量(如圖(tu)2所示)。需要(yao)特别指出(chu)的是:B處有(you)2套渦輪表(biao)計量設備(bei)(型号均爲(wei)💰Q6500DN300)，爲正向安(an)裝。
問題的(de)關鍵就是(shi)如果當月(yue)伴有雙氣(qi)源供氣,如(ru)何把♉甲🔞乙(yi)用⛱️氣單位(wei)的用量區(qu)别開來或(huo)計算出來(lai)。
2案例分析(xi)
由于B處該(gai)渦輪流量(liang)計
是國外(wai)産品,采取(qu)機械傳動(dong)與數據積(ji)算儀分别(bie)設立,合💯并(bing)計算,這點(dian)與國内同(tong)類型産品(pin)有所不同(tong),國内的是(shi)--體式,隻能(neng)單向計量(liang),而該産品(pin)能夠雙向(xiang)計量。
該流(liu)量計涉及(ji)到的數據(ju)較多。下列(lie)是氣态方(fang)程式
V0=V×P/P0×T0/T×Fz2
式中(zhong):V0--标準狀态(tai)下的體積(ji)量(M3);
V--工作狀(zhuang)态下的體(ti)積量(M3);
P--流量(liang)計壓力值(zhi)(KPa);
P0--标準大氣(qi)壓(101.325KPa);
T0--标準狀(zhuang)态下的絕(jue)對溫度(293.15k);
T--被(bei)測介質的(de)溫度(K);
Fz--氣體(ti)壓縮因子(zi)。
對于國内(nei)渦輪表而(er)言，上述數(shu)據是比較(jiao)标準的必(bi)備配置。但(dan)該國外儀(yi)表有5個數(shu)據有所不(bu)同:
V機(基)--機(ji)械傳動部(bu)分的體積(ji)量(M3);
Vm--工作狀(zhuang)态下的體(ti)積量(M3);
Vb--标準(zhun)狀态下的(de)體積量(M3);
V反(fan)轉量m--計量(liang)表反轉時(shi)工作狀态(tai)下的體積(ji)量(M3);
V反轉量(liang)b--計量表反(fan)轉時标準(zhun)狀态下的(de)體積量(M3)。
這(zhe)5者之間的(de)相互關系(xi)是:無論正(zheng)反轉,Vb與Vm總(zong)是累加的(de),并🈲且呈正(zheng)相關關系(xi),這點與國(guo)産表V0與V的(de)關系是一(yi)緻的。V機🚶♀️則(ze)不一樣,隻(zhi)發‼️生正轉(zhuan)時,V機與Vm-緻(zhi),V機=Vm;當發生(sheng)反轉時，其(qi)反轉量爲(wei)V反轉量M,V機(ji)将實現氣(qi)量的倒計(ji),即V機=Vm-2xV反轉(zhuan)量m。舉個✊例(li)子比較容(rong)易理解,當(dang)月上中🐕旬(xun)B處渦輪表(biao)爲正轉,各(ge)量關系爲(wei):Vm上中旬=V機(ji)上中旬=200萬(wan)M3,下旬爲反(fan)🔞轉，V反轉量(liang)m下旬=80萬⚽M3,當(dang)月各量關(guan)系爲:
V機當(dang)月=Vm當月-2xV反(fan)轉量m下旬(xun)
V機期=200+80-2x80=120
Vm當月(yue)=200+80=280
..V反轉量m=(△Vm-△V機(ji))/2
實際情況(kuang)原本上述(shu)模型要複(fu)雜,難以确(que)定具體的(de)反轉☂️發🔞生(sheng)時間以及(ji)反轉時間(jian)段,也就難(nan)以确定壓(ya)力值。要确(que)定V反轉量(liang)b的具體結(jie)算量,這裏(li)取的是經(jing)驗值,即
V反(fan)轉量b=(△Vm-△V機)/2x△Vb/△Vm
确(que)定了反轉(zhuan)量的計算(suan)公式，這隻(zhi)是确定甲(jia)乙兩家‼️用(yong)氣單位🔆用(yong)量的第一(yi)步。在較長(zhang)的一段時(shi)間裏,出現(xian)了較.爲重(zhong)大的計🌈算(suan)錯誤,其錯(cuo)誤計算方(fang)式如下:
已(yi)知:前端A處(chu)供氣△V(A)=1000萬M,B處(chu)的△V
(B)=800萬M3,△Vm=200萬M3,OV機(ji)=150萬M3.
求:甲公(gong)司的用氣(qi)量以及乙(yi)公司的用(yong)氣量?
解:甲(jia)公司用氣(qi)量=△VB(A)-OV(B)+V反轉量(liang)b=1000-800+(200-150)/2x800/200=300萬M3
乙公司(si)用氣量=OV(B)-V反(fan)轉量b=800-(200-150)/2x800/200=800-100=700萬M
這(zhe)種方式看(kan)上去毫無(wu)破綻,甲乙(yi)公司的用(yong)氣總量=丙(bing)公司的供(gong)⚽氣總量,即(ji)300+700=1000萬M3,乙公司(si)的用氣量(liang)=B處△V-V反轉㊙️量(liang)b=700萬M3。然而這(zhe)種💃🏻方式忽(hu)略📧了一-個(ge)重要問題(ti),甲乙公🌈司(si)的用氣總(zong)量=丙公司(si)的供氣總(zong)量=A氣源+C氣(qi)源(上式隻(zhi)關注了A氣(qi)源，忽略🥵了(le)C氣源)。正确(que)的計算方(fang)式應該是(shi):
正解:甲公(gong)司用氣量(liang)=△VB(A)-△Vb(B)+2xV反轉量b=1000-800+2x(200-150)/2x800/200=400萬(wan)M3
乙公司用(yong)氣量=△V(B)-V反轉(zhuan)量b=800-(200-150)/2x800/200=800-100=700萬也就(jiu)是說A氣源(yuan)1000+C氣源100=1100萬M3,才(cai)是丙💰公✂️司(si)的真實供(gong)氣量。這隻(zhi)是其中一(yi)月的結算(suan)量,如果逐(zhu)月累計下(xia)去,氣量也(ye)是相當驚(jing)人。.
随着問(wen)題一步步(bu)深人,新的(de)質疑又出(chu)現了。有人(ren)提出✔️該類(lei)型的渦輪(lun)表并非該(gai)儀表公司(si)專用型的(de)單反計🏃量(liang)儀表,儀表(biao)廠家也認(ren)可了此種(zhong)說法。廠家(jia)提出4種解(jie)決方案:
(1)對(dui)目前使用(yong)的該類型(xing)儀表做實(shi)驗,采取比(bi)較簡易.的(de)實驗方😘法(fa)來驗證其(qi)先前提出(chu)的計算公(gong)式的正🌐确(que)性💔及反向(xiang)計量的🤩精(jing)度及準确(que)性。
(2)采用專(zhuan)用雙向(正(zheng)反)計量的(de)渦輪流量(liang)計。但據試(shi)用此表反(fan)映,在零點(dian)漂移處,計(ji)量會有問(wen)題。而在B處(chu),恰恰就是(shi)壓力平衡(heng)點處,所以(yi)這種選擇(ze)也有風險(xian),且該表價(jia)格是目㊙️前(qian)使用💜的儀(yi)表的2倍,體(ti)積較大，
在(zai)B處安裝會(hui)有實際困(kun)難。
(3)采用超(chao)聲波流量(liang)計,其優點(dian)是計量精(jing)度高,能夠(gou)正确正反(fan)計量。但它(ta)的缺點也(ye)比較明顯(xian),要求輸氣(qi)壓力較❗高(gao),目前B處的(de)壓🙇♀️力較低(di)0.3MPa,不适宜安(an)裝超聲波(bo)流量計
。.
(4)在(zai)該處實行(hang)計量改造(zao),沿用現有(you)的兩塊儀(yi)表(Q6500DN300),将其中(zhong)的一💋塊儀(yi)表及過濾(lü)器整體反(fan)裝，另外-套(tao)計量裝置(zhi)不變,并在(zai)兩塊表後(hou)分别加裝(zhuang)單向閥，這(zhe)樣既能夠(gou)滿足✊調度(du)的♍需要,又(you)🏃♂️能夠确保(bao)正确計量(liang)。這裏有🈲一(yi)個難題需(xu)要解決,流(liu)量不能超(chao)限。根據✉️該(gai)處計量表(biao)2年的曆史(shi)數據,最大(da)流量爲1000M//小(xiao)時(标況),運(yun)行壓力爲(wei)0.3MPa,儀表的流(liu)量最大爲(wei)6500M/小時(工況(kuang)),換算成标(biao)況爲19500M/小時(shi);再預估🌏最(zui)近兩🐉年後(hou)端💃客戶用(yong)氣量以10%的(de)速度遞增(zeng),現有的表(biao)型仍然滿(man)足預期負(fu)荷。故該方(fang)案是切❓實(shi)可行,經🔞濟(ji)合理,相關(guan)各方均會(hui)接受的。
對(dui)方案1的存(cun)疑:曾經與(yu)廠家在常(chang)溫常壓下(xia)做過一次(ci)實驗。選用(yong)兩塊檢定(ding)合格的溫(wen)輪表及腰(yao)輪表,口徑(jing)與流量☎️均(jun)相同,腰輪(lun)表始終保(bao)持正向,渦(wo)輪表則正(zheng)向取一組(zu)數據,反向(xiang)取一-組數(shu)據,然後對(dui)比分析。利(li)用一大♌功(gong)率的鼓📞風(feng)機,對串聯(lian)的渦輪及(ji)腰輪表送(song)風,模拟管(guan)道輸氣,鼓(gu)風機可調(diao)節風速。實(shi)驗數據如(ru)表1:.
從表1、表(biao)2中可以看(kan)出的是:如(ru)果以腰輪(lun)表爲基表(biao),渦輪表正(zheng)轉時,其計(ji)量爲正偏(pian)差,在0~3.5區間(jian);渦.輪表反(fan)轉時,其計(ji)量爲負偏(pian)差,其區間(jian)在0~負5.6。也就(jiu)是說,根據(ju)目前的實(shi)驗數據,該(gai)進口腰輪(lun)表💁反轉時(shi),計量偏慢(man)。這🔆與最初(chu)大✊家的設(she)想剛好相(xiang)反，也與我(wo)對渦輪表(biao)的了解和(he)理解相去(qu)甚遠,權作(zuo)參考。如果(guo)要進一步(bu)的證明,應(ying)該盡可能(neng)模拟現場(chang)的🛀各項數(shu)據及場景(jing),來保證實(shi)驗🛀🏻數據的(de)權威性,有(you)效性。
3結論(lun)
針對B處的(de)特殊情況(kuang),曾查閱了(le)大量的相(xiang)關文獻,到(dao)目前爲👈止(zhi),沒有類似(si)的情況記(ji)載或分析(xi)。也咨詢了(le)多家計量(liang)儀表廠家(jia)的專業人(ren)員,包括該(gai)國外進口(kou)儀表銷🥰售(shou)商的🛀🏻相關(guan)人🐅員,他們(men)也隻能提(ti)供經驗公(gong)式，在該産(chan)品的說明(ming)書中,并無(wu)相關情況(kuang)的說明與(yu)👉記載。到目(mu)前爲止,B.處(chu)計量仍然(ran)未得到㊙️徹(che)底的解決(jue)🌈,雖然離真(zhen)相越來越(yue)近,但由于(yu)現實情況(kuang)的錯綜複(fu)雜,揭露真(zhen)相仍需努(nu)力。套用一(yi)句中山先(xian)生的話:革(ge)🏃♀️命尚未成(cheng)功,同志仍(reng)需努力。
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