摘(zhāi)要：通過(guò)對比串(chuàn)聯在同(tong)一管路(lu)中的兩(liang)套自動(dong)孔闆計(jì)量系🔱統(tǒng)流量值(zhi),得出在(zài)直管段(duàn)前存在(zai)調壓、過(guò)濾等🈚節(jiē)流件造(zào)成脈動(dong)流時，導(dǎo)緻天然(rán)氣流量(liàng)産生2%~ 12%的(de)負偏差(cha),論述了(le)脈動流(liu)産生時(shi)對天然(rán)氣流量(liàng)造成的(de)影響✏️,結(jié)合流體(tǐ)💋的六種(zhǒng)流态,對(dui)比分析(xī)了脈動(dòng)🌏流對天(tian)然氣流(liu)量的影(ying)響🔞與流(liu)體流态(tài)之間的(de)關系,以(yǐ)及産生(shēng)脈動流(liu)的原因(yin),提出了(le)消除脈(mo)動流的(de)方法。
　　在(zài)天然氣(qi)計量過(guò)程中要(yào)求流過(guò)天然氣(qi) 孔闆流(liú)量計 的(de)氣流爲(wei)穩定發(fa)展的定(dìng)常流,定(dìng)常流爲(wei)流動參(can)數不随(suí)時間㊙️變(biàn)化的流(liu)動,然而(er)在現實(shí)條件下(xià)，不可避(bì)免地存(cún)在一些(xiē)偏離這(zhe)一 流動(dong)狀态的(de)情況存(cún)在,非定(ding)常流的(de)存在導(dao)緻了🔴天(tiān)然氣計(jì)量的偏(piān)差,認識(shí)和确定(ding)非定常(cháng)流造成(cheng)的影響(xiǎng),對保證(zheng)天然氣(qì)計量的(de)正确率(lǜ)有着很(hěn)重要的(de)意義。我(wǒ)們通過(guò)對孔闆(pan)節流✍️裝(zhuang)置前存(cún)在調壓(yā)、過濾裝(zhuāng)置,導緻(zhì)管路中(zhong)存在脈(mo)動流的(de)現象🌈進(jìn)行了長(zhǎng)期的觀(guan)察,對脈(mo)動流對(duì)天然氣(qì)計量的(de)影響有(you)了初步(bu)的認識(shí)。
 
　　在流體(tǐ)力學上(shàng)将流體(tǐ)分成了(le)六種流(liú)動形态(tai)(如圖1)。前(qian)兩種流(liu)動狀态(tai)下,可以(yǐ)認爲計(jì)量是正(zhèng)确的,也(yě)就是除(chu)了第-種(zhǒng)和第二(èr)❓種情況(kuang)之外,其(qí)餘的四(si)種情況(kuàng)都會對(dui)天然氣(qì)計量造(zào)成影響(xiǎng)✨,這四種(zhǒng)流态統(tǒng)稱脈動(dòng)流。孔闆(pan)流量計(jì)不适用(yòng)于脈動(dong)流,那麽(me)脈動流(liú)究💋竟會(huì)對孔闆(pǎn)流量計(jì)計量造(zao)成什麽(me)樣的影(ying)響,我們(men)通過同(tóng)一管🌈路(lu)🥵中串聯(lián)兩套計(jì)量裝置(zhi),對孔闆(pan)前直管(guǎn)段内存(cun)🌈在調壓(ya)、過濾裝(zhuāng)👣置造成(cheng)脈🚩動流(liu)對天然(rán)流量的(de)影響進(jin)行了分(fèn)🈲析。
1脈動(dòng)流産生(shēng)時會造(zao)成天然(rán)氣流量(liang)的極大(da)誤差
　　這(zhè)種誤差(cha)可以達(da)到2%~ 12% ,個别(bié)情況更(geng)多,且脈(mò)動流出(chu)現時,其(qí)影響㊙️天(tiān)然氣流(liú)量的狀(zhuàng)況與圖(tu)1中, c,df流體(tǐ)流态相(xiàng)似,從理(li)論📧上講(jiang). e這種情(qing)況也應(ying)該存在(zai),在天然(rán)氣管直(zhí)管段内(nei),孔闆流(liu)量計前(qian)存在調(diao)壓、過濾(lü)裝置,形(xing)成😘脈動(dòng)流造成(cheng)的天然(rán)氣流量(liàng)偏差總(zong)是偏小(xiao)的,這與(yu)💋新的天(tian)然計🔴量(liang)标準SY /T6143- 2004《用(yòng)标準孔(kong)闆流量(liang)計測量(liàng)天然氣(qi)流量》是(shì)相一緻(zhì)的。
 
2脈動(dong)流造成(chéng)了 引壓(yā)管路壓(ya)力信号(hào)傳遞過(guo)慢
　　壓力(li)信号不(bú)能被弓(gōng)引|壓管(guǎn)路完全(quán)傳遞,儀(yi)表無法(fǎ)正确測(ce)出,這🛀是(shì)由于氣(qì)體可壓(ya)縮性決(jue)定了氣(qì)體在傳(chuan)輸過程(cheng)中,有高(gāo)低壓平(ping)衡的問(wen)題,由于(yu)壓力在(zai)引⛱️壓管(guan)路傳遞(dì)過程中(zhōng),高低壓(ya)信号互(hù)相平衡(héng),造成信(xin)号滞後(hou)和畸變(bian),脈動峰(feng)值高點(diǎn)和低點(dian),不能完(wan)全被表(biao)征,因差(cha)壓信号(hào)與流量(liàng)爲非線(xian)性關系(xi),壓勵信(xìn)号🈲的不(bu)完整造(zao)成了計(ji)量數據(jù)的偏差(chà),這種偏(piān)差由于(yu)引壓管(guǎn)路的不(bu)同而産(chǎn)生不同(tóng)的表♊現(xiàn)形式。在(zai)較短引(yǐn)壓管路(lu)的計量(liang)裝💋置中(zhong),差壓測(ce)量時會(huì)💔出現劇(jù)烈波動(dòng),這種波(bō)動造成(chéng)了測量(liàng)數❓據不(bu)能被計(jì)量儀表(biǎo)👅完全測(cè)出,引起(qǐ)測🐇量數(shù)據不完(wan)整,這是(shi)因爲由(you)于在較(jiao)短引壓(yā)管路中(zhōng),壓勵在(zai)傳遞過(guò)程時并(bing)沒有得(de)到✏️平衡(heng)🌈,高低壓(yā)點被明(ming)确界分(fèn),每種差(cha)壓測量(liang)儀表都(dōu)有一定(ding)的響應(ying)時間 ,脈(mo)動流的(de)頻率與(yu)儀⭐表測(ce)量響應(ying)時間不(bu)一緻👉,導(dao)緻了壓(ya)劢滞後(hou),勵已經(jing)測出而(er)脈動峰(feng)值未到(dào)達或者(zhe)脈動峰(fēng)值被錯(cuo)過🛀🏻，一些(xie)脈動數(shu)據點無(wu)法被測(cè)出,造成(chéng)了數據(ju)失真,無(wú)法正确(que)确定📞天(tiān)然氣流(liu)量,并且(qie)有可能(neng)由于脈(mò)動頻率(lü)的👉過快(kuai),對儀表(biǎo)造成沖(chòng)擊,儀表(biao)傳感器(qì)反應受(shòu)到影響(xiǎng),從而使(shǐ)測量結(jie)果📞造成(cheng)偏差,影(ying)響流量(liang)測量的(de)正确率(lü)。在較❄️長(zhang)引壓管(guǎn)路的孔(kǒng)闆計量(liang)裝置中(zhōng),壓力高(gāo)低峰值(zhí)之💰間充(chōng)分平衡(heng),緻使儀(yí)表無法(fǎ)測🌏出真(zhen)實值。
3脈(mò)動流的(de)存在造(zào)成天然(rán)氣流量(liàng)無法正(zheng)确補償(chang)
　　這主要(yào)是因爲(wèi)脈動流(liú)流型複(fu)雜,往往(wang)是多種(zhǒng)流态共(gòng)同作用(yong),緻使不(bú)能很好(hǎo)地找到(dào)補償手(shou)段、确定(dìng)補⚽償量(liàng)🥰。
　　脈動流(liú)對天然(rán)氣計量(liàng)的影響(xiang)主要通(tong)過影響(xiǎng)差壓,造(zao)成差壓(yā)👌儀💃表示(shi)值不準(zhǔn)表現出(chu)來,進而(ér)影響天(tiān)然☁️氣流(liu)量,且其(qi)影響天(tiān)然氣流(liu)量的各(ge)種表現(xian)形式如(rú)📱下。
(1)脈動(dòng)流産生(sheng)時,差壓(ya)儀表示(shi)值明顯(xian)偏低,差(cha)壓值在(zài)一一個(gè)🈲上限值(zhi)和一一(yī)個下限(xiàn)值之間(jian)波動,如(ru)圖2。此時(shi)天🏃🏻然氣(qì)🏃🏻流量實(shí)際值爲(wèi)❗差壓最(zuì)高值時(shi)的流量(liàng),其高低(di)點🏃‍♂️之差(cha)爲💚流量(liang)損失,天(tian)然氣量(liàng)由✉️此而(er)産生2% ~ 6%的(de)計量誤(wù)差。
(2)脈動(dong)流産生(sheng)時,差壓(yā)值有-個(ge)峰值并(bìng)在一個(ge)相對低(di)的位置(zhì)有一💜個(ge)波動上(shàng)下限,如(rú)圖3。在這(zhè):種情況(kuàng)下流量(liàng)真實值(zhí)爲最💯高(gao)值,高低(di)點之差(chà)爲流量(liang)損失,誤(wù)差可達(dá)到☂️2.5%~ 8%。
(3)脈動(dòng)流造成(chéng)的第三(san)種情況(kuang)是,差壓(ya)值一直(zhi)處于一(yī)個💘低位(wèi)🌈波動這(zhè)是影響(xiǎng)最大的(de)一種脈(mò)動流現(xian)象是🔴脈(mò)動流與(yǔ)随機湍(tuān)流結合(hé)的形式(shi),這種情(qíng)況下造(zao)成的流(liú)量損失(shi)高達6%~ 12%,甚(shèn)至✌️更高(gao),如圖4。在(zai)此情況(kuang)下實際(jì)㊙️流量值(zhi)爲虛線(xiàn)處,而實(shí)測到的(de)爲波形(xíng)處的平(ping)均流🌂量(liàng)值(橫直(zhi)線處流(liú)量值) , 這(zhè)種情況(kuang)實際可(ke)以認爲(wei)是随機(ji)湍流造(zào)成🥵的,這(zhe)種情況(kuang)下🈚造成(cheng)了流量(liang)大幅損(sǔn)失,造成(cheng)了計量(liàng)的極大(da)誤差,而(ér)這種情(qíng)況也并(bing)不是不(bu)㊙️能發現(xian)的。在實(shi)際🤟情況(kuàng)下,偶爾(er)能觀察(cha)到一個(gè)最大值(zhi)得出✂️現(xian),而這個(ge)最大值(zhi)就是實(shí)際流量(liàng)值,這一(yī)點與第(dì)二種脈(mo)動流有(yǒu)相似之(zhi)處,但其(qí)最大值(zhí)的出🙇🏻現(xian)具有不(bú)确定性(xìng),是最難(nan)以定量(liàng)的一種(zhong)現象,但(dàn)一旦出(chū)現,天然(rán)氣量偏(piān)差即在(zài)8%左右。
 
(4)多(duō)種流态(tai)共同存(cún)在。這種(zhong)情況下(xia),天然氣(qì)損失最(zuì)難确定(ding),但其誤(wù)差也在(zài)2%~ 12%之間,個(gè)别情況(kuàng)有特殊(shu)。
(5)脈動流(liú)産生時(shi)天然氣(qi)管路往(wang)往能聽(tīng)到間歇(xie)天然氣(qì)氣流聲(shēng)，特别明(míng)顯時表(biǎo)現爲-股(gu)-股的氣(qi)流流動(dòng),并非穩(wen)定的氣(qì)流✌️聲音(yīn)。以幾種(zhong)情況正(zheng)應合了(le)流體脈(mo)🈲動流的(de)三種狀(zhuang)🏃🏻‍♂️況,實際(jì)中由于(yu)可能幾(jǐ)種狀況(kuang)下的脈(mo)動流同(tóng)時存在(zài),則🥰造成(cheng)的實際(ji)氣量計(ji)算更加(jia)困😄難,當(dāng)然非周(zhou)期性脈(mò)動流在(zai)實際狀(zhuang)态中也(yě)是存在(zài)💋的,實際(ji)測量值(zhi)不确定(ding),從計量(liang)裝置前(qian)存在阻(zǔ)流件,形(xíng)成脈動(dòng)流造成(chéng)的這幾(jǐ)種情況(kuang)可以清(qing)楚看出(chū),儀表實(shi)際測出(chu)值總是(shì)在脈動(dong)峰值和(hé)低值中(zhong)間值附(fù)近,天然(ran)氣量總(zǒng)是低于(yú)真實流(liu)量值,并(bìng)且有迹(jì)象表😄明(míng)脈動流(liu)不影響(xiǎng)孔闆流(liu)量計流(liú)量,卻影(ying)響計量(liàng),當🍉然這(zhè)需要進(jìn)一步的(de)論證。
　　脈(mò)動流能(neng)夠造成(cheng)天然氣(qi)流量偏(piān)差,實際(ji)中以下(xia)原因可(kě)以導緻(zhi)脈動流(liú)的産生(sheng):①管路中(zhong)存在阻(zu)流件,包(bao)括調壓(ya)裝置、過(guò)濾裝置(zhi)、彎💛頭、閥(fá)門等。②下(xia)遊用戶(hù)用氣量(liang)波動,主(zhu)要存在(zài)原因♋是(shi)用戶用(yong)氣量大(dà),用氣量(liàng)不确定(ding),管路中(zhōng)又不存(cun)在儲氣(qì)調峰設(shè)施,造🔞成(cheng)氣流忽(hū)👅高忽低(di),容易形(xíng)成脈動(dòng)流.當然(rán)在這裏(li)要注意(yi)區分👌脈(mò)動流和(he)氣流波(bō)動之間(jian)的區别(bié),氣流波(bo)動并非(fēi)氣流脈(mo)動。③流體(ti)壓力❗過(guò)低,流💛速(sù)過快導(dao)緻流體(tǐ)流态不(bu)穩。④孔闆(pan)表面不(bu)清潔,氣(qi)體含液(yè)造成氣(qi)流脈動(dòng)。⑤天然氣(qi)含有雜(zá)質,影響(xiǎng)氣體流(liu)态,特别(bié)是過濾(lǜ)裝置、整(zhěng)流🌈裝置(zhi)被雜質(zhì)堵塞🛀🏻後(hòu),易形成(cheng)脈動流(liú)。
　　對于孔(kong)闆原因(yin)造成的(de)脈動流(liu)不符合(hé).上面的(de)規律,阻(zu)流件造(zao)🤞成的脈(mò)動流對(dui)天然計(ji)量影響(xiang)這麽大(da),實際過(guò)程中如(ru)何判斷(duàn)脈動流(liú):①聽。通過(guo)氣流的(de)聲音,判(pàn)斷是否(fou)存在脈(mò)動流,特(tè)👣别明顯(xiǎn)的脈動(dòng)流往往(wǎng)能夠聽(tīng)到氣流(liu)🔴一股一(yi)股哧哧(chī)變化的(de)聲音,此(cǐ)時流量(liàng)誤差一(yī)般不會(hui)低于 5%。②觀(guan)查儀表(biao)示值。由(yóu)于計量(liang)時孔闆(pan)㊙️上遊靜(jìng)壓力較(jiao)高,脈動(dòng)流出現(xian)時造成(chéng)靜壓力(lì)的變🐅化(huà)并不是(shi)很明顯(xian)。脈動流(liu)對差壓(yā)的影響(xiang)是很明(míng)顯的✍️,一(yi)般出現(xiàn)差壓波(bo)✊動在2%以(yi)上就應(yīng)該注意(yi)是不是(shì)脈動流(liu)的影響(xiǎng),差壓波(bō)動在5%以(yi)上就應(ying)該立即(ji)‼️消除,否(fou)則就會(hui)造成很(hen)大的計(ji)量誤差(cha)。③減少引(yǐn)壓管長(zhang)度,測量(liang)就地化(huà),既是增(zēng)加測量(liang)正确率(lǜ),也是爲(wèi)正确确(que)定流體(tǐ)流态(脈(mo)動流)提(tí)供條件(jiàn),以減少(shǎo)脈動流(liú)造成的(de)流量損(sun)✉️失。
　　如何(he)消除脈(mò)動流:根(gen)據實際(ji)觀察,在(zai)管路阻(zǔ)流件在(zai)孔闆計(jì)♉量裝置(zhi)前,且阻(zǔ)流件爲(wèi)調壓裝(zhuāng)置、過濾(lǜ)裝置形(xíng)成脈動(dòng)流時,将(jiang)對天然(rán)氣計量(liàng)造成以(yǐ)上幾種(zhǒng)脈動流(liú)狀态的(de)影響,并(bing)且天然(rán)氣計量(liàng)示值明(míng)顯偏小(xiǎo),偏小程(cheng)度從2% ~ 12%不(bú)等,給🚶‍♀️天(tian)然氣計(ji)量造成(cheng)很大誤(wu)差,因此(ci)消除脈(mò)動💋流的(de)影響是(shi)很重要(yao)的一個(ge)環節。①在(zài)設計時(shí)就要優(yōu)💰先考慮(lǜ)直管段(duàn)長度,确(què)保管路(lù)内流體(ti)流态處(chù)于定常(chang)流圖1中(zhōng)的a b兩種(zhǒng)狀态。②以(yǐ)穩定的(de)流量穩(wen)定供氣(qi),加裝調(diào)峰🔴裝置(zhì),避免出(chu)現用戶(hu)氣量波(bo)動造成(chéng)的氣流(liu)脈動。③避(bi)免和減(jiǎn)少計量(liàng)裝置前(qian)的♌任何(he)阻流件(jian),在條件(jiàn)許可的(de)情況.下(xià),避兔用(yòng)上遊節(jie)流、調👅壓(yā),需要在(zài)上遊節(jiē)流、調壓(yā)🧡時,要延(yán)長直管(guǎn)段,并在(zài)離🏒孔闆(pǎn)流量計(ji)盡可能(néng)遠的地(dì)方進行(hang)。④計量上(shàng)遊直管(guan)🤩段前安(an)裝整流(liu)器。⑤盡量(liàng)避免低(dī)壓供氣(qì)。⑥保證天(tian)然氣氣(qi)質符合(he)要求,不(bu)含粉塵(chén)、油污、水(shuǐ)等雜質(zhì),在氣質(zhi)沒有保(bǎo)證的情(qíng)況下,設(shè)計時應(yīng)該相應(yīng)提高技(jì)術标準(zhǔn)。
　　認識脈(mò)動流對(dui)天然氣(qi)孔闆流(liu)量計 計(ji)量的影(yǐng)響,對孔(kong)闆流量(liang)計的設(shè)計、安裝(zhuāng)、運行有(you)指導意(yì)義,随着(zhe)對脈動(dòng)流認識(shí)的深入(ru)和科學(xué)技術的(de)發展,有(yǒu)望解決(jue)✨非定常(cháng)流狀态(tài)下孔闆(pǎn)流量計(jì)的補償(cháng)問題,進(jin)而擴大(da)孔闆🏃流(liú)量計的(de)适用範(fàn)圍。

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