壓力偏(piān)差對天然氣(qi)流量計檢定(dìng)影響
摘要:爲(wèi)控制天然氣(qì)流量檢定過(guo)程中的誤差(cha),降低☂️各項🈲因(yin)❤️素對檢定結(jie)果的影響,建(jian)立了數據模(mo)型研究天然(ran)氣流量🔞計檢(jian)定過程中壓(yā)力偏差對檢(jian)定結果的影(yǐng)🐆響,結果表明(míng)天然氣流量(liàng)計 檢定介質(zhì)壓力偏差對(dui)檢定結果的(de)影響較大,可(ke)以采🈲取二次(ci)調⁉️壓措施控(kong)制壓力波動(dong)。除了壓力偏(pian)差外,環境溫(wēn)度對檢定✨結(jié)果也有一定(ding)程度的影響(xiang),可以采用升(sheng)溫和降溫措(cuò)施保證天然(rán)氣與外界溫(wēn)度的一緻性(xing)。 天然氣流量(liàng)計檢定過程(cheng)中,檢定結果(guǒ)受介質溫度(du)、氣質組分、壓(yā)力變化和計(ji)量設備性能(néng)等因素的影(ying)響。壓💋力是天(tian)然氣流量計(jì)檢定過程中(zhong)一個重要因(yīn)素,其極易受(shòu)到🐆沉積物、内(nèi)殘液、感壓膜(mo)🐇片性能等因(yin)素的影響,緻(zhi)使檢定過程(chéng)中壓力不斷(duan)變化。文章中(zhong)壓力偏差對(duì)流量計檢定(dìng)偏差的影響(xiǎng)🔞,并提出壓力(lì)控制措施,以(yǐ)期爲相關人(rén)員提供參考(kǎo)。. 一、天然氣流(liu)量計檢定數(shù)學模型 天然(rán)氣流量檢定(ding)時以串聯的(de)方式安裝于(yú)标準器:上遊(you),檢定過程中(zhong)流量計質量(liàng)mf爲: Mƒ=ms+△ 式中:△m爲壓(yā)力變化導緻(zhì)流量計内介(jiè)質質量變化(huà)量;ms爲流量計(jì)介質質量。 根(gen)據天然氣流(liu)量計狀态方(fang)程,可得流量(liang)計管容内介(jiè)質質✉️量m計算(suàn)公式: 式中:p爲(wei)流量計介質(zhì)壓力;M爲摩爾(ěr)質量;V爲管容(róng);R爲氣體常🙇♀️數(shu);Z爲壓縮因子(zǐ);T爲管容内溫(wen)度。 考慮到天(tiān)然氣流量計(jì)檢定前和檢(jian)定後,其管容(róng)内💋壓力變化(hua)較小,可以認(ren)爲在流量計(ji)檢定過程中(zhong)壓縮因子基(ji)本物變化,其(qí)爲常數;摩爾(ěr)氣體常數固(gù)定不改變;介(jiè)質組分無變(biàn)化;管道容積(ji)爲定值,則天(tiān)然氣流量計(jì)檢定前後🔴管(guǎn)容質量變化(hua)量爲: 由式(3)無(wu)法直觀看出(chū)壓力偏差對(dui)天然氣流量(liang)計檢定的影(ying)響,因此以下(xià)展開實驗分(fèn)析,壓力對檢(jian)定結果的影(ying)響2l。 二、實驗分(fen)析與讨論 采(cai)用便攜式流(liú)量标準裝置(zhì)對口徑爲DN300天(tiān)然氣超聲流(liu)量計 進行實(shi)驗,實驗介質(zhi)爲天然氣,天(tiān)然氣組分如(rú)表1所示。實驗(yàn)工作壓力爲(wèi)4.88MPa,實驗溫度爲(wei)21℃,超聲波流量(liang)計與裝置人(rén)口管道⭐之間(jiān)的距離約爲(wèi)20m。 在以上試驗(yàn)條件下,天然(ran)氣壓縮因子(zi)Z=0.915;管道容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣(qi)體常數🏃♂️R=8.314KJ/(kmol·k);天然(rán)氣摩爾質量(liang)M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據以上參(cān)數,計算出天(tian)🌈然氣管容👅質(zhì)量變化量爲(wei): 每個流量點(dian)檢測時間設(shè)置爲30s,天然氣(qi)流量計檢驗(yan)前後壓❤️力和(hé)♈溫度差值的(de)平均值分别(bié)爲11.4、0.12,将其代人(rén)公式🔴可得:. 天(tiān)然氣流量計(ji)檢定過程中(zhong),以100m3/h流量點爲(wèi)例,檢定過程(chéng)中流量計介(jie)質質量約爲(wèi): 從計算結果(guǒ)來看,壓力偏(piān)差對對天然(rán)氣流量計檢(jian)定偏差的影(yǐng)🧑🏽🤝🧑🏻響較大,爲在(zài)流量計檢定(ding)過程中減小(xiao)檢定偏差,需(xu)要控制氣體(ti)流量和壓力(li)。 除了需要考(kao)慮壓力偏差(cha)對天然氣流(liu)量計檢定偏(piān)差🐕的影響💰外(wài),還需要考慮(lǜ)環境溫度因(yīn)素,在流量檢(jian)定過程中盡(jìn)量保證外界(jie)溫度與天然(rán)氣溫度的一(yi)-緻性,減🧑🏾🤝🧑🏼小溫(wen)度☔變化帶來(lái)的檢定偏差(cha)🏃🏻♂️。在天然氣流(liú)量計檢定⭕過(guo)程中,可🈲以采(cǎi)取加熱措施(shi)避免天然氣(qì)溫度快速下(xia)降,此外也可(ke)以采用等降(jiàng)壓措施,增加(jiā)㊙️氣體對外界(jiè)熱量的吸收(shou)能力,降低外(wài)界溫度,以此(ci)來保證外界(jiè)溫度與天然(rán)氣溫度的一(yi)緻性。. 三、壓力(li)偏差影響因(yin)素解決措施(shi). 爲了控制被(bèi)測量氣體的(de)溫度和壓力(li)的變化,提高(gāo)測量精度♋,必(bì)須建立壓力(li)和溫度的控(kòng)制和調節方(fang)案。 (一)天然氣(qi)壓力控制 在(zài)天然氣流量(liàng)計檢定過程(cheng)中,爲控制天(tian)然氣的流量(liàng)🧑🏽🤝🧑🏻和壓力,可以(yǐ)在天然氣過(guo)濾分離系統(tong)中設置氣⚽.體(ti)穩壓調壓裝(zhuāng)置。經過穩壓(ya)罐對氣體初(chu)步穩壓後,利(li)用壓,力調節(jie)♻️裝置和次級(jí)穩🈲壓罐進行(háng)二次調壓工(gong).作,最後根據(ju)流量計檢定(ding)壓力要求,利(lì)用調節閥🔞進(jìn)一步控制🏃♂️天(tiān)然氣壓力🔞。除(chu)了安裝穩壓(ya)調壓裝置💛外(wai),還可以利用(yòng)🏃♀️流量調節閥(fá),控制天然氣(qi)輸人流量,确(que)保下遊用戶(hù)用氣均勻性(xing)以及流❓量計(jì)檢定過程中(zhōng)天然氣流量(liàng)和壓🎯力的穩(wěn)定性。 (二)天然(ran)氣溫度控制(zhi) 考慮到天然(rán)氣調壓後會(hui)産生焦耳-湯(tāng)姆遜效應,爲(wei)了防止天然(rán)氣産生水化(huà)物,同時控制(zhì)天然氣溫度(du),減少溫度變(bian)化對天然流(liú)量計檢定的(de)影響,可以采(cai)用加熱方法(fa)控制天然氣(qi)溫度,保持天(tiān)然氣溫度與(yu)外界溫度的(de)一緻性。因此(ci)在多級降壓(yā)過程中,可以(yǐ)通過萬江關(guān)系和絕熱節(jie)流壓差關系(xi)确定降壓級(ji)數和降壓比(bi)。如果采用等(deng)降壓方式,可(kě)以提高💚天然(ran)氣對外界能(neng)量吸收能力(li),降低外界環(huán)境溫度。或者(zhe)在調壓閥裝(zhuang)置後安裝加(jia)熱裝置,以此(cǐ)來防止冷凝(níng)💋液的産生。 四(si)、結語 綜上所(suǒ)述,天然氣流(liú)量計檢定過(guò)程中,壓力偏(pian)差對檢測結(jie)🌈果影響大,并(bìng)且兩者呈現(xian)線性關系,爲(wèi)保證🌈檢定結(jié)果的可🏃🏻♂️靠性(xing)和準确性,可(ke)以采用壓力(lì)調節‼️措施,如(ru)安裝壓力調(diao)節閥,對壓力(li)進行二次穩(wen)定,以此來保(bao)證💔實驗數據(jù)的正确性🈲。除(chú)此之外還需(xū)要考慮環境(jing)溫度因素,采(cǎi)取升溫和降(jiàng)溫措施保證(zheng)天然氣溫度(dù)與環境‼️溫度(dù)的一緻性,以(yi)此來減小天(tiān)然氣流量計(ji)檢♊定誤差🈲。
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