壓力偏差對(dui)天然氣流量計(jì)檢定影響
摘要(yao):爲控制天然氣(qi)流量檢定過程(cheng)中的誤差,降低(di)各項因素對檢(jiǎn)定結果的影響(xiang),建立了數據模(mo)型研究天然氣(qi)流量計檢定過(guò)🌈程中壓力偏差(chà)對檢定結🏃♀️果的(de)影響,結果表明(ming)天然氣流量計(jì) 檢定介質壓力(lì)偏差對檢定結(jié)果的影響較大(dà),可以‼️采💘取二次(cì)調🏃🏻♂️壓措施控制(zhì)壓力波動。除了(le)壓力偏差外,環(huán)境溫度對檢定(dìng)結果也有一定(dìng)程度的影響,可(ke)以采用♈升溫和(hé)🈲降溫措施保證(zheng)📧天然氣與外界(jiè)溫度的一緻性(xìng)。 天然氣流量計(ji)檢定過程中,檢(jian)定結果受介質(zhi)溫度、氣質組分(fèn)👨❤️👨、壓力變化和計(jì)量設備性能等(děng)因素的影響。壓(yā)力是天然🔞氣流(liú)量計檢定過程(cheng)中一個重要因(yin)素,其極易受到(dào)沉積物、内殘液(yè)、感壓膜片性能(néng)等因素的影響(xiǎng),緻使檢定過程(chéng)中壓力不斷變(biàn)化。文章中✊壓力(lì)偏差對流量計(ji)檢定偏差的影(ying)響,并提出壓力(lì)🐇控制措施,以期(qi)爲相關人員提(tí)供參考。. 一、天然(ran)氣流量計檢定(ding)數學模型 天然(rán)氣流量檢定時(shí)以串聯的方式(shi)安裝于标準器(qi):上遊,檢定過程(cheng)中流量計質量(liàng)mf爲: Mƒ=ms+△ 式中:△m爲壓力(li)變化導緻流量(liàng)計内介質質量(liàng)變化量;ms爲流量(liàng)🎯計介質質量。 根(gen)據天然氣流量(liàng)計狀态方程,可(kě)得流量計管容(róng)内🐅介🌐質⛹🏻♀️質量m計(ji)算公式: 式中:p爲(wei)流量計介質壓(ya)力;M爲摩爾質量(liàng);V爲管容;R爲氣體(ti)常數;Z爲壓縮因(yin)子;T爲管容内溫(wen)度。 考慮到天然(ran)氣流量計檢定(ding)前和檢定後,其(qi)管容内壓力🚩變(bian)化較小,可以認(ren)爲在流量計檢(jian)定過程中壓縮(suō)因子基本物變(bian)化🐆,其爲🐕常數;摩(mo)爾氣體常數固(gù)定不改變;介質(zhì)組分無變🈲化;管(guan)道容積爲定值(zhi),則天然🏃🏻氣流量(liàng)計檢定前後管(guǎn)容質量🐉變化量(liang)爲: 由式(3)無法直(zhí)觀看出壓力偏(piān)差對天然氣流(liu)量計檢🔱定的影(yǐng)響,因此以下展(zhan)開實驗分析,壓(yā)力對檢定結果(guo)的影響2l。 二、實驗(yàn)分析與讨論 采(cǎi)用便攜式流量(liàng)标準裝置對口(kou)徑爲DN300天然氣超(chao)聲流量計 進行(hang)實驗,實驗介質(zhi)爲天然氣,天然(rán)氣組分如表1所(suǒ)示。實驗工作壓(yā)力爲4.88MPa,實驗溫度(dù)爲21℃,超聲波流量(liàng)計與裝置♈人口(kǒu)管道🌍之間的距(jù)🔞離約爲20m。 在以上(shàng)試驗條件下,天(tiān)然氣壓縮因子(zi)Z=0.915;管道容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣✔️體(tǐ)常數🈚R=8.314KJ/(kmol·k);天然氣摩(mo)爾質量M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據以(yǐ)上參數,計算出(chū)天然氣管容📱質(zhì)量🔴變化量爲: 每(měi)個流量點檢測(ce)時間設置爲30s,天(tian)然氣流量計檢(jiǎn)驗👈前👣後壓力💞和(he)溫度差值的平(ping)均值分别爲11.4、0.12,将(jiang)其代人公式可(kě)得⛹🏻♀️:. 天然氣流量(liàng)計檢定過程中(zhōng),以100m3/h流量點爲例(li),檢定過程中流(liú)量計介質質量(liàng)約爲: 從計算結(jie)果來看,壓力偏(piān)差對對天然氣(qi)流量計檢定偏(piān)差的🔴影👣響較大(da),爲在流量計檢(jian)定過程中減小(xiǎo)檢定偏差😘,需要(yào)控制氣體流量(liàng)和壓力。 除了需(xu)要考慮壓力偏(pian)差對天然氣流(liu)量計檢定偏差(cha)🌍的影響外,還需(xu)要考慮環境溫(wen)度因素,在流量(liang)檢定過程中盡(jìn)量保證外界🚶溫(wen)度與天然氣溫(wēn)度的一-緻性,減(jiǎn)小溫度變化帶(dai)🏃🏻♂️來的檢定偏差(chà)。在天然氣流🎯量(liang)計檢定過程中(zhong),可以采取加熱(re)措施避免天然(rán)氣溫度快速下(xia)降,此外也可以(yi)采用等降✏️壓措(cuò)施,增加氣體對(dui)外界熱量的吸(xi)收能力,降低外(wài)界溫度,以此來(lai)保證外界溫度(dù)與天然氣溫度(du)的一緻性。. 三、壓(yā)力偏差影響因(yin)素解決措施. 爲(wèi)了控制被測量(liang)氣體的溫度和(he)壓力的變化,提(ti)高測量精度,必(bì)須建立壓力和(hé)溫度的控制和(hé)調節方案。 (一)天(tian)然氣壓力控制(zhi) 在天然氣流量(liang)計檢定過程中(zhōng),爲控制天然氣(qì)的流量和壓力(lì),可以在天然氣(qi)過濾分離系統(tǒng)中設置氣☀️.體穩(wen)壓調壓裝👉置。經(jīng)過穩壓罐對氣(qi)體初步穩壓後(hòu),利用壓,力調節(jie)裝置和次級穩(wěn)壓罐進行二次(ci)調壓工.作,最後(hou)根據流量計檢(jiǎn)定壓力要求,利(lì)💛用調節閥進一(yī)步控制天然氣(qi)壓力。除了安裝(zhuāng)穩壓調壓裝置(zhi)🐅外,還可以利用(yong)流量調節閥,控(kòng)制天然氣輸人(ren)流量😍,确保下遊(yóu)用戶用氣均勻(yún)性以及流量計(jì)檢定過程中天(tian)然氣流量和壓(ya)力的穩定性。 (二(èr))天然氣溫度控(kong)制 考慮到天然(rán)氣調壓後會産(chǎn)生焦耳-湯姆遜(xun)效應,爲了防止(zhi)天然氣産生水(shui)化物,同時控制(zhi)天然氣溫度,減(jiǎn)少溫度變化對(dui)天⚽然流量計檢(jian)定的影響,可以(yǐ)采用加熱方法(fǎ)控制天然氣溫(wēn)度🥵,保持天然氣(qì)溫度與外界溫(wen)度的一緻性。因(yin)此在多級降壓(ya)過程中,可以💯通(tong)過萬江關系和(he)絕熱節流壓差(chà)關系确定降壓(yā)級數和降壓比(bǐ)。如🌈果采用等降(jiang)壓方式,可以提(ti)高天然氣對外(wai)界能量吸收能(neng)力⭕,降低外界環(huán)境溫度。或者在(zài)調壓閥裝置後(hòu)安裝加熱裝置(zhì),以此來防止冷(lěng)凝液的産生。 四(sì)、結語 綜上所述(shu),天然氣流量計(ji)檢定過程中,壓(ya)力偏差對檢測(ce)結☂️果影響大,并(bing)且兩者呈現線(xian)性關系,爲保證(zhèng)檢定結果的可(ke)💋靠性和準确性(xìng),可以采用壓力(li)調節🔞措施,如安(an)裝壓力調節閥(fa),對壓力進行二(èr)次穩定,以此來(lai)保證實驗數據(ju)的正确性。除此(cǐ)之外還需要考(kao)💘慮環境溫度因(yin)素,采取升溫和(hé)降溫措施保證(zhèng)天然氣溫度與(yu)環境溫度的一(yī)緻性,以此來減(jian)小天然氣流量(liang)計檢定誤差。
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