[摘要(yao)]論述(shu)了流(liu)過天(tian)然氣(qi)孔闆(pan)流量(liang)計 的(de)天然(ran)氣從(cong)淩态(tai)偏離(li)定常(chang)流的(de)那一(yi)刻起(qi),計量(liang)值就(jiu)開始(shi)逐漸(jian)偏小(xiao),造成(cheng)計量(liang)負偏(pian)差,并(bing)且随(sui)着天(tian)然氣(qi)流态(tai)偏離(li)定常(chang)流程(cheng)度越(yue)大,這(zhe)種計(ji)量負(fu)偏差(cha)也随(sui)之增(zeng)大。從(cong)而推(tui)導出(chu)在影(ying)響天(tian)然氣(qi)♈計量(liang)的因(yin)素⛷️裏(li),無論(lun)是管(guan)路中(zhong)存在(zai)阻流(liu)件還(hai)是其(qi)組合(he),導緻(zhi)的結(jie)果必(bi)然是(shi)🌈流體(ti)流态(tai)偏離(li)定常(chang)流,從(cong)♈而造(zao)成天(tian)然🥵氣(qi)計量(liang)值出(chu)現負(fu)偏差(cha)。阻流(liu)件🈲種(zhong)類和(he)組合(he)形㊙️式(shi)隻是(shi)通過(guo)影響(xiang)天然(ran)氣流(liu)态☁️影(ying)響 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 計量(liang)。因此(ci)造成(cheng)的最(zui)終結(jie)果都(dou)是使(shi)孔闆(pan)流量(liang)計計(ji)量值(zhi)偏小(xiao),隻是(shi)程度(du)不同(tong)。還提(ti)出了(le)現場(chang)确定(ding)孔闆(pan)流量(liang)👅計流(liu)态偏(pian)離的(de)❓方法(fa)。
0.引言(yan)
　　在天(tian)然氣(qi)計量(liang)過程(cheng)中存(cun)在着(zhe)很多(duo)影響(xiang)因素(su)，氣體(ti)的流(liu)動狀(zhuang)💋态🏃是(shi)其中(zhong)很重(zhong)要的(de)一個(ge)方面(mian)。天然(ran)氣孔(kong)闆計(ji)量要(yao)求流(liu)🐇過孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的流(liu)體是(shi)穩定(ding)發展(zhan)的定(ding)常流(liu),然而(er)👄在現(xian)實條(tiao)件下(xia),往往(wang)有🔞很(hen)多偏(pian)離定(ding)💃🏻常流(liu)态的(de)情況(kuang)存在(zai)，因此(ci)準确(que)🏃确定(ding)流态(tai)對天(tian)然氣(qi)計量(liang)的影(ying)響❄️有(you)着極(ji)其重(zhong)要的(de)意義(yi)，是天(tian)然氣(qi)準确(que)❌計量(liang)的前(qian)提和(he)保證(zheng)。
1.流體(ti)流态(tai)對天(tian)然氣(qi)孔闆(pan)流上(shang)計的(de)影響(xiang)
　　定常(chang)流是(shi)指流(liu)動參(can)數不(bu)随時(shi)間變(bian)化的(de)流動(dong)，在流(liu)體力(li)🌐學中(zhong)将🔱流(liu)體流(liu)動狀(zhuang)态大(da)緻分(fen)爲6種(zhong),這6種(zhong)流動(dong)☔狀态(tai)😄對天(tian)然氣(qi)計量(liang)會造(zao)成什(shi)麽影(ying)響，是(shi)我們(men)非常(chang)關心(xin)的🚶‍♀️一(yi)個問(wen)題。

圖(tu)1是典(dian)型的(de)流體(ti)流動(dong)狀态(tai)圖，圖(tu)中:a爲(wei)速度(du)恒定(ding),代表(biao)定🚩常(chang)流✂️;b爲(wei)速度(du)作小(xiao)幅變(bian)化,可(ke)近似(si)爲定(ding)常流(liu);e爲周(zhou)期性(xing)諧波(bo)脈動(dong)流🆚(正(zheng)弦波(bo));d爲周(zhou)期性(xing)非諧(xie)波脈(mo)動流(liu)(生理(li)波);e爲(wei)非周(zhou)期性(xing)脈動(dong)流(衰(shuai)減波(bo));f爲随(sui)機流(liu)動(湍(tuan)流)。
　　隻(zhi)有a符(fu)合計(ji)量要(yao)求,其(qi)餘的(de)5種情(qing)況都(dou)不符(fu)合要(yao)求🤩。實(shi)🌈際中(zhong)發現(xian)當流(liu)态脫(tuo)離a流(liu)态(定(ding)常流(liu))時，天(tian)然氣(qi)計量(liang)值偏(pian)小🛀🏻,其(qi)偏小(xiao)程度(du)随着(zhe)流态(tai)偏離(li)定常(chang)流程(cheng)度的(de)增大(da)而增(zeng)大，也(ye)就是(shi)圖1中(zhong),流态(tai)由a發(fa)展到(dao)f,孔闆(pan)流量(liang)計計(ji)景值(zhi)負偏(pian)差越(yue)來越(yue)大,天(tian)然氣(qi)流量(liang)誤差(cha)呈✔️線(xian)性增(zeng)大。當(dang)然,現(xian)實情(qing)況中(zhong),往往(wang)是多(duo)種流(liu)态共(gong)同作(zuo)用，很(hen)難準(zhun)确确(que)定其(qi)補償(chang)量。但(dan)是通(tong)過對(dui)比實(shi)驗,很(hen)容易(yi)确定(ding)其最(zui)終偏(pian)小幅(fu)度。天(tian)然🚶氣(qi)流動(dong)狀态(tai)從a發(fa)🐕展到(dao)f,其誤(wu)差由(you)0起⛷️步(bu),最高(gao)可以(yi)達到(dao)✉️12% ,甚至(zhi)更高(gao)。
　　國際(ji)上根(gen)據已(yi)有的(de)實驗(yan)數據(ju)證明(ming)，在流(liu)體流(liu)态沒(mei)有發(fa)展到(dao)定常(chang)流的(de)情況(kuang)下,天(tian)然氣(qi)計量(liang)值總(zong)是偏(pian)小，這(zhe)一點(dian)與實(shi)際觀(guan)察到(dao)🔞的現(xian)象是(shi)相符(fu)的。事(shi)實上(shang)，随着(zhe)流态(tai)偏離(li)定常(chang)流狀(zhuang)态越(yue)遠,天(tian)然氣(qi)計最(zui)值偏(pian)差就(jiu)越大(da),這一(yi)認識(shi)是基(ji)于國(guo)際上(shang)的實(shi)驗數(shu)據和(he)🍉現場(chang)流量(liang)計💛量(liang)中計(ji)量數(shu)據對(dui)比流(liu)态得(de)出的(de)。

　　表1中(zhong)數據(ju)來源(yuan)于實(shi)流計(ji)量系(xi)統,可(ke)以看(kan)出,天(tian)然氣(qi)💯流态(tai)在脫(tuo)離定(ding)常流(liu)态的(de)情況(kuang)下,天(tian)然氣(qi)計量(liang)值總(zong)🌈是偏(pian)小,并(bing)🌍且流(liu)态偏(pian)離定(ding)常流(liu)越遠(yuan),計量(liang)值偏(pian)小程(cheng)度越(yue)大。實(shi)際中(zhong),天然(ran)氣流(liu)量在(zai)🧡發生(sheng)流态(tai)偏離(li)時，誤(wu)差可(ke)達到(dao)2%~12%(事實(shi)上應(ying)📞該是(shi)0~12% ,但由(you)于在(zai)低誤(wu)差下(xia),影響(xiang)🈲因素(su)較多(duo),需要(yao)準确(que)确定(ding))。實際(ji)中發(fa)現,當(dang)阻流(liu)件從(cong)孔闆(pan)前10D延(yan)長到(dao)45D,發生(sheng)流态(tai)偏移(yi)時,所(suo)造成(cheng)的計(ji)量偏(pian)差沒(mei)有明(ming)顯減(jian)小。這(zhe)說明(ming)當發(fa)生流(liu)态偏(pian)移時(shi),影響(xiang)距💋離(li)是非(fei)常深(shen)遠的(de)💔，特别(bie)是當(dang)發生(sheng)流态(tai)偏移(yi)程度(du)較大(da)時,這(zhe)✌️種影(ying)響就(jiu)更遠(yuan)。在不(bu)整流(liu)的情(qing)況下(xia)，僅僅(jin)是延(yan)長幾(ji)十D甚(shen)至100D以(yi)上的(de)直管(guan)段,效(xiao)果并(bing)不明(ming)顯,對(dui)消除(chu)流體(ti)流态(tai)偏移(yi)(脈動(dong)流)的(de)方法(fa)須要(yao)進一(yi)步研(yan)🔞究。
　　歐(ou)美制(zhi)定了(le)API+NEI 試驗(yan)計劃(hua),并通(tong)過十(shi)多年(nian)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)試驗(yan)研💰究(jiu)，建立(li)了16376個(ge)數據(ju)點的(de)API +EEC數據(ju)庫,在(zai)此基(ji)礎上(shang)修⁉️訂(ding)了♉新(xin)的✌️計(ji)量💰标(biao)準。這(zhe)些數(shu)據表(biao)明在(zai)流态(tai)不能(neng)發展(zhan)到定(ding)常流(liu)的狀(zhuang)況下(xia)，天然(ran)氣計(ji)量值(zhi)總是(shi)偏小(xiao)的，這(zhe)一💞結(jie)論與(yu)實🌈流(liu)觀察(cha)到的(de)情況(kuang)是一(yi)緻的(de)。
2.阻流(liu)件對(dui)流态(tai)及流(liu)态對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)影響(xiang)作.用(yong)
　　阻流(liu)件通(tong)過影(ying)響天(tian)然氣(qi)流态(tai)影響(xiang)天然(ran)氣孔(kong)闆流(liu)量計(ji),國際(ji)上和(he)實流(liu)觀察(cha)到的(de)情況(kuang)都是(shi)使計(ji)量值(zhi)偏小(xiao)🏒。從這(zhe)一點(dian)重新(xin)🈲認識(shi),可以(yi)發現(xian),阻流(liu)件不(bu)論以(yi)何種(zhong)形式(shi)進行(hang)組合(he),導緻(zhi)的結(jie)♊果必(bi)然🔴是(shi)使流(liu)體流(liu)動偏(pian)離定(ding)常流(liu)态,從(cong)而産(chan)生計(ji)最誤(wu)差,因(yin)此這(zhe)種誤(wu)差總(zong)是偏(pian)小，隻(zhi)是阻(zu)流件(jian)的形(xing)式不(bu)同🥵，影(ying)響程(cheng)度也(ye)不同(tong)。但并(bing)不是(shi)隻要(yao)存在(zai)阻流(liu)件就(jiu)會出(chu)現偏(pian)🚩離流(liu)态的(de)情況(kuang),需要(yao)各種(zhong)工況(kuang)達到(dao)條件(jian)才會(hui)産生(sheng)影響(xiang)，在小(xiao)流量(liang)下阻(zu)流件(jian)并不(bu)影響(xiang)計量(liang);在大(da)流量(liang)下就(jiu)可能(neng)對流(liu)💰态造(zao)成影(ying)響，進(jin)而影(ying)✔️響計(ji)量。在(zai)節流(liu)降壓(ya)小的(de)情況(kuang)下,不(bu)影響(xiang)計量(liang)🈚;節流(liu)降壓(ya)大的(de)情況(kuang)下，就(jiu)💰可能(neng)造成(cheng)流态(tai)偏移(yi)，表現(xian)爲💛每(mei)種阻(zu)流件(jian)都有(you)一定(ding)💜的适(shi)用條(tiao)件(在(zai)該條(tiao)件下(xia)⭐不産(chan)生流(liu)态偏(pian)離),在(zai)超出(chu)🍓其正(zheng)常适(shi)用條(tiao)件時(shi)即會(hui)發生(sheng)流态(tai)偏移(yi),産生(sheng)脈動(dong)流,影(ying)響計(ji)量。
　　流(liu)體流(liu)态通(tong)過影(ying)響孔(kong)闆流(liu)量計(ji)差壓(ya)測量(liang)儀表(biao)，進❤️而(er)影晌(shang)天然(ran)氣流(liu)量。因(yin)此,差(cha)壓儀(yi)表對(dui)天然(ran)氣流(liu)體流(liu)動狀(zhuang)态⛷️是(shi)非常(chang)敏感(gan)的。在(zai)流體(ti)偏離(li)定常(chang)流态(tai)時✏️,差(cha)壓顯(xian)示儀(yi)表會(hui)産生(sheng)波動(dong),并☀️且(qie)這種(zhong)波動(dong)會随(sui)着流(liu)體偏(pian)離定(ding)常流(liu)态❓的(de)程度(du)增大(da)而增(zeng)大,天(tian)然氣(qi)量🔴誤(wu)差也(ye)會随(sui)之同(tong)步增(zeng)大。實(shi)際中(zhong)發現(xian)差壓(ya)波動(dong)時‼️,真(zhen)實流(liu)量爲(wei)♻️其在(zai)最大(da)值時(shi)的流(liu)量。計(ji)量系(xi)統計(ji)算得(de)出的(de)往往(wang)是高(gao)低值(zhi)中間(jian)的中(zhong)間值(zhi)。因此(ci),在流(liu)體流(liu)态偏(pian)離定(ding)常流(liu)時,這(zhe)種偏(pian)差甚(shen)至能(neng)達到(dao)12%以上(shang),孔闆(pan)流量(liang)計達(da)不到(dao)精度(du)要求(qiu)。
實際(ji)中可(ke)以從(cong)以下(xia)方面(mian)确定(ding)流體(ti)流态(tai)偏離(li)定常(chang)流❌态(tai)㊙️:
(1)從差(cha)壓儀(yi)表示(shi)值看(kan)是否(fou)偏離(li)，這是(shi)最直(zhi)觀的(de)判斷(duan)方法(fa),流體(ti)流⭕态(tai)的變(bian)化情(qing)況直(zhi)接反(fan)映在(zai)差壓(ya)波動(dong)上,差(cha)壓波(bo)動超(chao)過2%,就(jiu)應該(gai)進行(hang)檢查(cha)。
(2)看計(ji)量直(zhi)管段(duan)前是(shi)否存(cun)在阻(zu)流件(jian),特别(bie)是節(jie)流件(jian),存在(zai)阻流(liu)件時(shi)就應(ying)該引(yin)起注(zhu)意,要(yao)對其(qi)進行(hang)論證(zheng)和觀(guan)察。
(3)聽(ting)氣流(liu)流過(guo)的聲(sheng)音是(shi)否穩(wen)定。
(4)通(tong)過理(li)論驗(yan)算與(yu)建立(li)對比(bi)流量(liang)測量(liang)裝置(zhi),比對(dui)準确(que)确定(ding)流體(ti)偏離(li)流态(tai)計量(liang)問題(ti)。
3.結束(shu)語
　　流(liu)體流(liu)态對(dui)天然(ran)氣計(ji)量有(you)着深(shen)遠的(de)影響(xiang),穩定(ding)發展(zhan)👣的定(ding)長💞流(liu)是天(tian)然氣(qi)準确(que)計量(liang)的前(qian)提和(he)保證(zheng)，當流(liu)體流(liu)态偏(pian)離定(ding)長流(liu)流态(tai)時,孔(kong)闆流(liu)量計(ji)量值(zhi)就開(kai)始偏(pian)🐆小這(zhe)種偏(pian)離程(cheng)度随(sui)流體(ti)偏離(li)程度(du)增大(da)而增(zeng)大，因(yin)此在(zai)用孔(kong)闆流(liu)量計(ji)測量(liang)天然(ran)氣流(liu)量時(shi)必須(xu)消除(chu)一切(qie)影響(xiang)流體(ti)流态(tai)的因(yin)素。

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