摘要：通過(guò)對比串聯(lián)在同一管(guǎn)路中的兩(liǎng)套自動孔(kong)💚闆計量系(xì)統流量值(zhi),得出在直(zhi)管段前存(cún)在調壓、過(guò)🈲濾等節流(liu)件造成脈(mò)動流時，導(dao)緻天然氣(qì)流量産生(sheng)2%~ 12%的負偏差(cha),論述了脈(mò)動🐕流産生(sheng)🏃‍♂️時對天🏃‍♀️然(rán)氣流量造(zào)成的影響(xiang),結合流體(tǐ)💚的六種流(liú)态,對比分(fèn)析了脈動(dong)流對天然(rán)氣流量的(de)影響與流(liú)體流态之(zhī)間的關系(xì),以及産生(shēng)脈動流的(de)原因,提出(chū)了消除脈(mò)動流的方(fang)法。
　　在天然(ran)氣計量過(guò)程中要求(qiú)流過天然(ran)氣 孔闆流(liu)量計 的氣(qì)流爲穩定(ding)發展的定(ding)常流,定常(chang)流爲流動(dòng)參數不随(suí)💁時間變化(huà)的流動,然(rán)而在現實(shi)條件下，不(bu)可避免地(di)存在一些(xiē)💰偏離這一(yī) 流動狀态(tài)的情況存(cún)在,非定常(chang)流的存在(zài)㊙️導緻了天(tian)然氣計量(liang)的⭐偏差,認(rèn)識和确定(dìng)非定常流(liu)造成的影(ying)響,對保證(zhèng)天然氣計(ji)量的正确(què)率有着很(hěn)重要的意(yi)義。我們通(tong)過🥰對孔闆(pan)節流🤞裝置(zhi)前存在調(diào)壓、過濾裝(zhuāng)置,導緻管(guǎn)路中存在(zài)脈動流的(de)現象進行(hang)了長期的(de)觀察,對脈(mò)動流對天(tian)然氣計量(liang)的影響有(you)了初步的(de)認識。
 
　　在流(liú)體力學上(shàng)将流體分(fen)成了六種(zhǒng)流動形态(tài)(如圖1)。前兩(liǎng)種流動狀(zhuang)态下,可以(yi)認爲計量(liang)是正确的(de),也就❌是除(chu)了第-種和(hé)第二種情(qíng)況之外,其(qí)餘的四種(zhong)情況都會(hui)對天然氣(qi)計量造成(chéng)影響,這四(sì)種流态統(tǒng)稱脈🚶‍♀️動流(liu)。孔闆流量(liang)計不适用(yong)于脈動流(liu),那麽脈動(dòng)流究竟會(huì)對孔闆流(liu)量計計量(liàng)造成什麽(me)樣的影響(xiang),我們🚶通過(guo)同一管路(lu)中串聯兩(liang)套計量裝(zhuāng)置,對孔闆(pǎn)前直管段(duan)内存在調(diao)壓、過濾裝(zhuang)置造成脈(mò)🏃動流對天(tiān)然流量的(de)影響進行(hang)了分析。
1脈(mo)動流産生(shēng)時會造成(chéng)天然氣流(liú)量的極大(da)誤差
　　這種(zhong)誤差可以(yi)達到2%~ 12% ,個别(bie)情況更多(duo),且脈動流(liú)出現🐇時,其(qí)影響天然(rán)氣流量的(de)狀況與圖(tú)1中, c,df流體流(liú)态相似,從(cong)理論上講(jiang). e這種情況(kuang)也應該存(cún)在,在天然(ran)氣管直管(guan)段内,孔闆(pan)🈲流量計前(qian)存在調壓(yā)、過濾裝置(zhì),形成脈動(dòng)流造成的(de)天然氣流(liu)量偏差總(zǒng)是偏小的(de),這與♈新的(de)天然計量(liàng)标準SY /T6143- 2004《用标(biāo)準孔闆流(liu)量💁計測量(liang)天然🔞氣流(liu)量》是相🈲一(yi)緻的。
 
2脈動(dong)流造成了(le) 引壓管路(lu)壓力信号(hào)傳遞過慢(man)
　　壓力信号(hao)不能被弓(gōng)引|壓管路(lu)完全傳遞(dì),儀表無法(fa)💯正确🌈測出(chū),這是由于(yu)氣體可壓(yā)縮性決定(ding)了氣體在(zài)傳輸過程(chéng)中,有高低(dī)壓平衡的(de)問題,由于(yu)壓力在引(yǐn)壓管路傳(chuan)遞過程中(zhōng),高低壓信(xìn)号互相平(ping)衡,造成信(xin)🔆号滞後和(he)畸變,脈動(dòng)峰值高點(diǎn)👣和低點,不(bú)🌈能完全被(bèi)表征,因差(cha)壓✏️信号與(yu)流量爲非(fēi)線性關系(xì),壓勵信号(hào)的不完整(zheng)造成了計(jì)量數據的(de)偏差,這種(zhong)偏差🈲由于(yu)引壓管路(lu)的不同而(ér)産生不同(tóng)的表🤟現形(xíng)式。在較短(duǎn)引壓管路(lu)的計量裝(zhuāng)🐆置中,差壓(ya)測量時會(huì)出現劇烈(lie)波動,這種(zhong)波動造成(cheng)了測量數(shu)據不能被(bèi)計量儀表(biao)完全測出(chu),引起測量(liàng)數據不完(wán)整,這是因(yīn)爲由于在(zai)較短引壓(ya)管路中,壓(ya)勵在傳遞(di)過程時并(bing)沒有得到(dào)平衡,高低(dī)壓點被明(míng)确界分,每(mei)種差壓測(cè)量儀表都(dou)有一定的(de)響應時間(jian) ,脈動流的(de)頻率與儀(yí)表測量響(xiang)應時間不(bú)一緻,導緻(zhì)了壓劢滞(zhi)後,勵已經(jing)測出而脈(mò)動峰值未(wèi)到達或者(zhě)脈動峰值(zhi)被錯過，一(yi)些脈動數(shu)👉據點無法(fa)被測出,造(zao)成了🌈數據(ju)失真,無法(fa)正确确定(dìng)天然氣流(liu)量,并且有(yǒu)可能👅由于(yú)脈動頻率(lǜ)的過快,對(dui)儀表造成(chéng)沖擊,儀表(biao)🤩傳感器反(fan)應受🔞到🔅影(yǐng)響,從而使(shi)測量結果(guo)造成偏差(cha),影響流量(liàng)測量的正(zhèng)确率。在較(jiào)㊙️長引壓管(guǎn)路的孔闆(pǎn)計量裝置(zhi)中,壓力高(gāo)低峰💛值之(zhi)間充分平(píng)衡,緻使儀(yí)表無法測(cè)出真實值(zhí)。
3脈動流的(de)存在造成(chéng)天然氣流(liu)量無法正(zheng)确補償
　　這(zhè)主要是因(yīn)爲脈動流(liu)流型複雜(zá),往往是多(duo)種流态共(gong)同作用💃,緻(zhì)📱使不能很(hěn)好地找到(dao)補償手段(duàn)、确定補償(chang)量。
　　脈動流(liu)對天然氣(qì)計量的影(yǐng)響主要通(tong)過影響差(cha)壓,造成差(chà)壓儀🌍表示(shì)值不準表(biao)現出來,進(jin)而影響天(tiān)然氣流⛹🏻‍♀️量(liang),且其影🔅響(xiang)天然氣流(liú)量的各種(zhong)表現形式(shì)如💚下。
(1)脈動(dòng)流産生時(shí),差壓儀表(biǎo)示值明顯(xian)偏低,差壓(ya)值在一一(yi)個上限值(zhí)和一一個(gè)下限值之(zhī)間波動,如(rú)圖2。此時天(tiān)然氣流量(liàng)🥵實際值爲(wei)差壓最高(gāo)值時的流(liú)量,其高低(di)點之差爲(wèi)流量損失(shi),天然氣量(liang)由此而産(chan)生2% ~ 6%的計量(liàng)誤差💃🏻。
(2)脈動(dòng)流産生時(shí),差壓值有(you)-個峰值并(bing)在一個相(xiang)對低的位(wei)置有📧一個(gè)波動上下(xià)限,如圖3。在(zai)這:種情況(kuàng)下流量真(zhen)實值💰爲最(zuì)高值,高低(dī)點之差爲(wei)流量損失(shī),誤差㊙️可達(da)到2.5%~ 8%。
(3)脈動流(liu)造成的第(dì)三種情況(kuang)是,差壓值(zhí)一直處于(yu)一個低位(wei)波動📧這是(shì)影響最大(dà)的一種脈(mò)動流現象(xiang)是脈動流(liú)與随機湍(tuan)流🤟結合的(de)形式,這種(zhǒng)情況下造(zào)成🌈的流量(liang)損失高達(da)6%~ 12%,甚至更高(gao),如圖4。在此(cǐ)😄情況下實(shi)際流量值(zhí)爲虛線處(chu),而🌈實測到(dao)的爲波形(xing)處♌的平均(jun1)流量值(橫(héng)直線🛀🏻處流(liú)量值) , 這種(zhong)情況實際(ji)可以認爲(wei)是🌈随機湍(tuan)流造成的(de),這種情況(kuàng)下造成了(le)流量大幅(fu)損🙇🏻失,造成(chéng)了計量的(de)極大誤差(chà),而這種情(qíng)況也并不(bú)是不✍️能發(fa)現的。在實(shí)際情況下(xià),偶爾能觀(guan)🔞察到一個(gè)最大值得(dé)出㊙️現,而這(zhè)個最☀️大值(zhí)就♊是實際(ji)流量值‼️,這(zhè)一點與第(di)二種脈動(dong)流有相🌏似(si)之處,但其(qí)最大值的(de)出🥰現具有(you)不确定性(xìng),是最難以(yi)💋定量的一(yi)種現象,但(dan)一旦出現(xiàn),天然氣量(liàng)偏差即在(zài)8%左右。
 
(4)多種(zhong)流态共同(tóng)存在。這種(zhong)情況下,天(tiān)然氣損失(shī)最難💔确定(ding)⭕,但☀️其🚶誤差(cha)也在2%~ 12%之間(jian),個别情況(kuàng)有特殊。
(5)脈(mo)動流産生(sheng)時天然氣(qì)管路往往(wǎng)能聽到間(jiān)歇天然氣(qi)氣流聲🌍，特(te)别明顯時(shi)表現爲-股(gu)-股的氣流(liú)流動,并非(fēi)穩定的氣(qi)流🔴聲音。以(yǐ)幾🌈種情況(kuang)正應合了(le)流體脈動(dòng)流的三種(zhong)狀🤟況,實際(jì)中由于可(ke)能幾😘種狀(zhuang)況下的脈(mò)動流同時(shi)存在,則造(zào)成的實♋際(jì)氣量計算(suan)更加困🔅難(nán),當然非周(zhōu)期性脈動(dong)流在實際(jì)狀态中也(yě)是存在的(de),實際測量(liàng)值🌐不确定(dìng),從計量裝(zhuang)置前存在(zai)阻流件👣,形(xíng)成脈動🌐流(liu)造成🚩的這(zhe)幾種情況(kuàng)可以清楚(chu)看出,儀表(biao)實際測出(chu)值總是在(zài)脈動峰值(zhí)和低值中(zhong)間值附近(jìn),天然氣📐量(liàng)總是低于(yú)⭐真實流量(liang)值,并且有(you)迹✂️象表明(ming)脈動流不(bú)影響孔闆(pan)流量計流(liu)量,卻影響(xiǎng)計量,當然(ran)這需要進(jin)一步的論(lùn)證。
　　脈動流(liú)能夠造成(cheng)天然氣流(liu)量偏差,實(shi)際中以下(xià)原因可以(yǐ)💛導緻脈動(dong)流的産生(sheng):①管路中存(cún)在阻流件(jian),包括調壓(ya)裝置、過濾(lü)裝✉️置、彎頭(tou)、閥門等。②下(xià)遊用戶用(yong)氣量波動(dong)✨,主要存在(zài)原因是用(yong)戶用氣量(liàng)大,用氣量(liàng)不🥰确定,管(guǎn)路🌈中又不(bu)存🛀在儲氣(qi)調峰設施(shī),造成氣流(liú)忽💋高忽低(dī),容易形成(chéng)脈動流.當(dāng)然在這裏(lǐ)要注意區(qu)分💜脈動流(liú)和氣流波(bō)動之間的(de)區别,氣流(liú)波動并非(fēi)氣流脈動(dong)。③流體壓力(lì)過低,流速(su)過快導緻(zhì)流體流态(tai)不穩。④孔闆(pan)表面不清(qing)潔,氣體含(han)液造成氣(qì)流脈動。⑤天(tiān)然氣含有(you)雜質,影響(xiang)氣體♻️流态(tai),特👨‍❤️‍👨别是過(guò)濾裝置、整(zhěng)流🍓裝置被(bei)雜質堵塞(sai)後,易形💋成(cheng)脈動流。
　　對(dui)于孔闆原(yuan)因造成的(de)脈動流不(bú)符合.上面(mian)的規律,阻(zǔ)流件造成(cheng)的脈動流(liú)對天然計(jì)量影響這(zhe)麽大,實際(jì)過程中如(ru)何判斷脈(mo)動流:①聽。通(tong)過氣流的(de)聲音,判斷(duàn)是否存在(zai)脈動流,特(te)别明顯的(de)脈動流往(wang)往能夠聽(tīng)到氣流一(yi)股一股哧(chī)哧變化👨‍❤️‍👨的(de)聲音,此時(shí)流量誤差(chà)一般不會(hui)低于 5%。②觀查(cha)儀表示值(zhi)。由于💞計量(liang)時孔闆✍️上(shang)遊靜壓力(lì)較🔞高,脈動(dòng)流出現時(shí)造成靜壓(ya)力的變化(hua)并不是很(hen)明顯。脈動(dòng)流🐕對差壓(yā)的影響是(shì)很明顯的(de),一般出現(xiàn)差壓波動(dong)在2%以上就(jiu)應該注意(yì)是不是脈(mo)動流的🐆影(ying)響,差壓波(bō)動在5%以上(shang)就應該立(lì)即消除㊙️,否(fou)則就會造(zào)成很大的(de)計💯量誤差(chà)。③減少引壓(ya)管長度,測(cè)量就地化(hua)🈲,既是增加(jiā)測量正确(què)率,也是爲(wei)正确确定(ding)流體流态(tài)(脈動流)提(ti)供條件,以(yi)減少脈動(dong)流造成的(de)流量損❌失(shī)。
　　如何消除(chu)脈動流:根(gen)據實際觀(guān)察,在管路(lu)阻流件在(zai)孔闆😄計量(liàng)🌏裝置前,且(qiě)阻流件爲(wèi)調壓裝置(zhì)、過濾裝置(zhì)形成脈動(dòng)流時🤞,将對(dui)天然🌈氣計(jì)量造成以(yǐ)上幾種脈(mò)動流狀态(tai)的影響,并(bing)且♈天然氣(qì)計量示值(zhí)明顯偏小(xiǎo),偏小程度(dù)從2% ~ 12%不等,給(gei)天然氣計(ji)量造成很(hěn)😄大誤差,因(yīn)此消除脈(mò)動流的影(ying)響是很重(zhong)要的一個(ge)環節。①在設(she)計時就要(yào)優先考慮(lǜ)直管段長(zhǎng)度,确保管(guǎn)路内流體(ti)流态處于(yu)🙇‍♀️定常流圖(tu)1中的a b兩種(zhong)狀态。②以穩(wěn)定的流量(liang)穩定供氣(qì),加裝調峰(feng)💁裝置,避免(mian)出現用戶(hù)氣量波動(dong)造成的氣(qì)流脈動。③避(bì)免和減少(shao)計量裝置(zhi)前的任何(he)🏒阻流件,在(zai)條件許可(kě)的情況.下(xià),避兔用上(shang)遊節流、調(diao)🤩壓,需要在(zai)上遊節流(liú)、調壓時,要(yào)延長直管(guǎn)段,并在離(lí)孔闆流量(liàng)計盡可能(néng)遠的地方(fang)進行。④計量(liang)上遊直管(guan)段前安裝(zhuāng)整流器。⑤盡(jin)量避免低(dī)壓供氣。⑥保(bǎo)證天然氣(qi)氣質符合(he)要求,不含(han)粉塵、油污(wū)、水等雜質(zhì),在氣質沒(mei)有保證的(de)情況下,設(she)計時應該(gai)相應提高(gāo)技術标準(zhǔn)。
　　認識脈動(dong)流對天然(ran)氣孔闆流(liu)量計 計量(liang)的影響,對(duì)孔闆流量(liang)計的設計(jì)、安裝、運行(hang)有指導意(yi)義,随着對(duì)脈動流認(ren)識的深入(ru)和科學技(jì)術的🈲發展(zhan)🔞,有望解決(jue)非定常流(liú)狀态下孔(kong)闆流量計(ji)的補🔱償問(wèn)題,進而擴(kuo)大孔闆流(liu)量計的适(shi)用範圍。

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