摘(zhāi)要:在國家天然氣(qì)流量計 計量站大(dà)流量檢定系統的(de)應用過程中，由于(yu)工作需開啓🆚不🌏同(tóng)的檢定管路，所實(shi)施的核查級标準(zhun)表和被👄檢工作表(biao)具有多樣化的組(zu)合方式，且工作流(liu)🌈量較大，其檢定結(jié)果精度非常易受(shou)介質流場不穩定(ding)性的影響。爲此，基(ji)🐅于典型大💚流量檢(jiǎn)定裝置的流程模(mo)型，通過采用FLUENT模拟(ni)不同檢定口徑在(zài)不同流量點下的(de)不同工♻️作組合模(mo)式，計算得到不同(tóng)管路工作條件下(xia)的天然氣體積✍️流(liú)量測定誤差值。研(yan)究分析🌈結果表明(ming):計量站☔的标準表(biǎo)不同組合方式工(gōng)作條件對檢定工(gōng)作質量🌈具有不同(tong)的影響，工作管路(lù)的口徑越大而造(zào)成的介質流動不(bu)穩定性産生的檢(jiǎn)定結果精度影響(xiang)越明🏃‍♀️顯，通過改善(shan)檢定系統中🐕标準(zhun)表與檢測表的管(guan)容🈲和增🔆大進、入口(kou)管路的間距可降(jiang)低檢定誤差，從而(ér)一定程度地消除(chú)介質流動狀态帶(dai)給計量檢定的影(ying)響，有效提高天然(rán)氣☀️流量計檢測的(de)量傳水平。
0引言
　　爲(wèi)保證天然氣貿易(yi)結算的公平公正(zhèng)，需對廣泛應用于(yu)各㊙️計量👄站的天然(ran)氣流量計實施強(qiáng)制檢定，檢定系統(tǒng)的精度和可靠性(xìng)🚶‍♀️是影響計量檢定(ding)結果的重要影響(xiǎng)因素，也是保☂️證公(gōng)平貿易的重要保(bǎo)障。一般而言，在💁國(guó)家天然氣流量計(jì)⛱️量站的大流量檢(jian)定裝置中，由于檢(jiǎn)定管路的口徑大(dà)和工作流量大，這(zhè)🛀🏻就要求管内🈲天然(rán)氣應獲得一個充(chong)分發展的☁️軸對稱(cheng)的速度分布，以避(bì)免局部流動的不(bu)穩定性對檢定結(jie)果造成一定的誤(wù)差影響。因此，探索(suǒ)㊙️分析檢定管路流(liú)場對檢定結論✔️精(jing)度的㊙️影響，确定标(biao)準表與檢測表間(jiān)的間距和合适的(de)管容條件，對提高(gāo)計量檢定工作質(zhì)量有着十分重要(yào)的作用。
1大流量檢(jiǎn)定系統流程簡化(huà)模型
　　國家石油天(tian)然氣大流量計量(liàng)站武漢分站是中(zhōng)國石🛀🏻化依🌈托川氣(qi)東送管道建設的(de)國際先進水平的(de)天然氣流量計量(liàng)高壓實流檢定站(zhàn)，能夠對DN500mm及以下的(de)天然氣流量💛計實(shí)施校準或檢定。該(gai)站使用的檢🌂定系(xì)統基于标準表法(fa)原理，采🌈用小流量(liang)檢定系統，大流量(liang)檢定系統及檢定(ding)台位分區域❓組合(he)成而。如✍️圖1所示，大(da)流量檢定系統設(she)置🔴6組由1台标準渦(wō)輪流量計和1台核(hé)查超聲流量計串(chuàn)聯組配的标準表(biǎo)管路(DN200mm)、5組檢定台位(wèi)(分别爲DN150mm、DN200mm、DN250mm、DN300mm和DN400mm)和1組移(yi)動式标準裝置檢(jiǎn)定接口(DN300mm)。
　　通常，大流(liu)量檢定裝置需根(gēn)據檢定要求打開(kai)流量計檢🔴定管👈路(lu)、核查級标準表和(he)工作級标準組合(hé)表來開展檢🤟定工(gōng)作，其✌️檢定流量計(ji)管徑範圍(DN150～DN400)mm，壓力等(děng)✊級4.0MPa、6.3MPa、10.0MPa，流量範圍(25～9600)m2/h。

　　爲了(le)便于模拟天然氣(qì)在管道内的流場(chang)狀況，簡化🐆大🥵流量(liang)檢定裝置流程模(mo)型如圖2所示。模型(xing)左端連接标♋準表(biao)，是爲介質入口側(cè);模型右端連接被(bèi)檢表，是爲介質出(chū)口側。在實際的檢(jian)定工作過程中，根(gēn)據被檢表各檢定(dìng)點的🛀流量值實施(shi)核查級🆚标準流量(liang)🥰計的多種組❌合使(shǐ)用。［5－8］因此，以幾種較(jiao)爲典型的組合✏️開(kai)展分析，總♋結标準(zhǔn)表與被檢表間的(de)距離确定和檢定(dìng)結果🚶‍♀️精度影響規(guī)律。

2模拟單根管路(lu)的檢定結果精度(du)影響
2.1構建網格模(mó)型
　　采用FLUENT模拟計算(suàn)DN400管路在4MPa、20℃、檢定點流(liú)量1000m3/h時的管内天然(ran)氣❄️流場狀況。如圖(tú)3所示，在GAMBIT建立三種(zhong)不同管路條件模(mo)型并劃分網格，即(jí)分别模拟單根入(ru)口管和出口管距(jù)離🆚很近、較近和較(jiào)遠的不同情況。模(mo)型中y軸拟✍️合彙管(guǎn)軸🏃‍♀️向，D彙=0.6m、L彙=7m;x－軸☀️拟合(hé)入口管軸向，D入♻️=0.2m、L入(rù)=3m;x+軸拟合出口管軸(zhóu)向，D出=0.4m、L出=10m。

2.2計算結果(guǒ)分析
　　根據武漢分(fèn)站天然氣的基礎(chǔ)物性，在FLUENT中創建流(liú)體材🈚料，經計算得(de)到流動穩定後的(de)管内天然氣流速(sù)分布如圖4所示。

　　通(tōng)過觀察出口管路(lu)分别在2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m和10m處的截(jié)面流速分布，并計(jì)算三種組合類型(xíng)在相應截面上的(de)體積流量大小，如(rú)圖5所示⚽。對比入口(kou)流量，可清楚的知(zhī)道各截面上流量(liang)值發生了波動，這(zhe)是🈲由于天然氣在(zài)管道🏃🏻内流場穩✉️定(dìng)性發生👈變化而産(chǎn)✏️生的影響。因此，要(yao)最大程度地消除(chú)天然氣流場不穩(wěn)定性對檢定結果(guǒ)精度的影響就需(xū)設置合理的标準(zhun)表與被檢表間的(de)距離。根據模拟結(jié)果可知:對模型1的(de)管路情況，将被檢(jian)表設置在4m處誤💞差(cha)最小;對模型2的管(guǎn)路情況，将被檢表(biǎo)設置在6m處誤差☎️最(zui)小;對模型3的管路(lù)情況，将被檢表設(she)置在2m處誤差最小(xiǎo)。

3模拟組合管路的(de)檢定結果精度影(yǐng)響
3.1構建網格模型(xíng)
　　采用FLUENT模拟計算DN250管(guan)路在6MPa、20℃、檢定點流量(liàng)2000m3/h時，三根入口管組(zu)🥰合☂️情況下的的管(guan)内天然氣流場狀(zhuang)況。同理，在GAMBIT中💜建立(li)模型并劃分網格(ge)，如圖6所示。

3.2計算結(jie)果分析
　　同樣根據(jù)武漢分站天然氣(qì)的基礎物性，在FLU-ENT中(zhong)計算得到流⭐動穩(wen)定後的出口管内(nèi)天然氣在2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m和10m處的(de)流速分布如圖7所(suǒ)示。

　　由圖7可以看出(chū)，出口管道内天然(ran)氣流動狀況在截(jie)面4m處趨于基本穩(wen)定，5m後的天然氣的(de)流動狀态變化㊙️已(yǐ)然非常的微小。如(ru)圖8所❤️示，分别計算(suàn)各截面的體積流(liu)量，并與入口流量(liàng)對比發現被檢表(biǎo)設置2m處誤💞差最小(xiao)。通過天然氣流場(chang)穩定性與截面流(liú)量的影響關系可(ke)知，設置合理的檢(jiǎn)定設備位置，以保(bǎo)證介質流動穩定(dìng)性可有效的提高(gao)檢定結果精度。

4結(jie)論
　　在實際的流量(liàng)檢定工作中，核查(chá)級标準流量計和(he)被檢流⛷️量計💔可有(yǒu)多種的組合方式(shì)，要最大程度地消(xiāo)除天然氣的流動(dòng)📱狀态帶給計量檢(jiǎn)定的影響，必🚶須要(yào)确定标準♋表與檢(jiǎn)測表間的合适間(jiān)距和管容。通過對(duì)天🆚然氣流量計量(liàng)站的大流量檢定(dìng)台上不同口徑在(zai)不同流量點下💜的(de)不同工作組合模(mó)式進🌍行流場模拟(ni)分❌析，計算得出不(bu)同管容截面上‼️的(de)體積流量和将産(chǎn)生的計量誤差。
(1)對(duì)比模拟被檢流量(liang)計口徑分别在DN400mm與(yǔ)DN250mm時的檢定結果精(jīng)度，DN400mm時的檢定誤差(chà)最大近乎3%，可見大(dà)口徑的流量計檢(jian)定🏃🏻‍♂️工作質量受介(jie)質流場穩定性的(de)影響更爲明顯🥰。
(2)對(dui)比模拟單根入口(kou)管和三根入口管(guǎn)組合情況下的管(guǎn)内天然✊氣流場變(bian)化對檢定結果精(jīng)度的影響🌍，可知标(biāo)準表的不同組合(he)方式造成的影響(xiǎng)程度并不相同。
(3)對(dui)比模拟較大被檢(jian)流量計口徑(DN400mm)條件(jiàn)，在入口管分别位(wei)于彙管不同位置(zhi)時的最小誤差截(jié)面位置在✊4m、6m和2m處😘，可(ke)知适當減小兩表(biao)管容，增大入口管(guan)路和出口管路之(zhi)間的水平距離可(ke)有效的降😍低檢定(ding)誤差。

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