摘(zhāi)要:在國家天然氣(qì)流量計 計量站大(da)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(zhǔn)表和被檢工作表(biǎo)具有多樣化的組(zu)合方式，且工作流(liú)量較大，其檢定結(jié)果精度非常易受(shòu)介質流場不穩定(ding)性的影響。爲此，基(ji)于典型大流量檢(jian)定裝置的流程模(mo)型，通過采用FLUENT模拟(nǐ)不👣同檢定口徑♈在(zai)不同流量點下的(de)不同工作組合模(mó)式，計算得到不同(tong)管路工✉️作條件下(xia)的天然🎯氣體積流(liú)量測定誤差值。研(yán)究分析結果表明(míng):計量站的标準表(biao)不同組合方式工(gong)作條件對檢定工(gong)作質量具有不同(tóng)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(guǎn)容和增大進、入口(kou)管路的間距可降(jiang)低🎯檢定誤差，從而(er)一定程度地消🤟除(chu)介質流動狀态帶(dai)給計量檢定的影(yǐng)響，有效提高天然(ran)氣流量計檢測的(de)量傳水平。
0引言
　　爲(wei)保證天然氣貿易(yi)結算的公平公正(zheng)，需對廣泛應♻️用于(yu)各計量站的天然(rán)氣流量計實施強(qiáng)制檢定，檢👅定系♍統(tong)的精度和可靠性(xing)是影響計量檢定(ding)結果的❤️重要影響(xiang)因素，也是保證公(gong)平貿易的🏃‍♀️重要保(bao)障。一般而言，在🌈國(guó)家天然氣流量計(ji)量站的大流量檢(jiǎn)定裝置中，由于檢(jiǎn)定管路的口徑大(da)和工作流量大，這(zhè)💋就要求管内天然(rán)氣應獲得一個充(chōng)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(jié)果造成一定的⛱️誤(wù)差影響。因此，探索(suo)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(zhi)量有着十分重要(yao)的作用。
1大流量檢(jiǎn)定系統流程簡化(hua)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(qì)東送管道建設的(de)國際先進水平的(de)天然📐氣流量計量(liang)高壓實流檢定站(zhan)，能夠對DN500mm及以下的(de)天然氣流量計實(shí)施校準或檢定。該(gāi)站使用的檢定系(xi)統基于标準表法(fa)原理，采用小流量(liàng)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(dà)流量檢定系統設(she)置6組由1台标準渦(wo)輪流量計和1台核(he)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(wei)(分别爲DN150mm、DN200mm、DN250mm、DN300mm和DN400mm)和1組移(yí)動式标🈲準裝置檢(jiǎn)定接口(DN300mm)。
　　通常，大流(liu)量檢定裝置需根(gen)據檢定要求打開(kāi)流量計🥰檢定管路(lù)、核查級标準表和(hé)工作級标準組合(hé)表來開展檢定工(gong)作，其檢定流量計(jì)管徑範圍(DN150～DN400)mm，壓力等(deng)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(qi)在管道内的流場(chang)狀況，簡化大流量(liàng)檢定裝置流程模(mó)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(bei)檢表，是爲介質出(chu)口側。在實際的檢(jiǎn)🌈定工作過程中，根(gēn)據🚩被檢表各檢定(ding)點的流量值實施(shi)核查級标準流量(liàng)計的多種組合使(shi)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(ding)結果精度影響規(guī)律。

2模拟單根管路(lu)的檢定結果精度(dù)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(rán)氣📞流💞場狀況。如圖(tu)3所示，在GAMBIT建立三種(zhǒng)不同管路條件模(mó)型并劃分網😍格，即(jí)🤞分别模拟單根入(rù)口管和出口管距(jù)離很近、較近和較(jiao)遠的不☎️同情況。模(mo)型中y軸拟合彙管(guan)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(ru)=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(liu)體材料，經計算得(dé)到流動穩定後的(de)管内天然氣流速(su)分布🍉如圖4所示。

　　通(tong)過觀察出口管路(lù)分别在2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m和10m處的截(jie)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(ru)圖5所示🔞。對比入口(kǒu)流量，可清楚的知(zhi)道各截面上流量(liàng)值發生了波♋動，這(zhe)是🏃🏻‍♂️由于天然氣在(zai)管道内流場穩定(dìng)性發生變化而産(chan)生的影響。因此，要(yao)最大程度地消除(chú)天然氣流場不穩(wen)定性對檢定結果(guo)精度的影響就😘需(xu)設置合理的👄标準(zhǔn)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(guan)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(lu)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(guǎn)内天然氣流場狀(zhuàng)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(wěn)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(suo)示。

　　由圖7可以看出(chu)，出口管道内天然(ran)氣流動狀況在截(jie)面4m處趨于基本穩(wěn)定，5m後的天然氣的(de)流動狀态變化已(yǐ)然🙇🏻非常的微♻️小。如(rú)圖8所示，分别計算(suan)各截面的體積流(liú)量，并與入口流量(liang)對比發🔴現被檢表(biao)設置2m處誤⛹🏻‍♀️差最小(xiǎo)。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(jian)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(jié)論
　　在實際的流量(liang)檢定工作中，核查(chá)級标準流量計和(he)被檢流量計可有(you)多種的組合方式(shi)，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(jian)測表間的合适間(jian)距和管容。通過對(dui)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(nǐ)分🆚析，計算得出不(bú)同管容截面上的(de)體積流量和将産(chan)生🍉的計量誤差。
(1)對(duì)比模拟被檢流量(liàng)計口徑分别在DN400mm與(yu)DN250mm時的檢定結果精(jing)度，DN400mm時的檢定誤差(chà)最大近乎3%，可見大(da)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(kǒu)管和三根入口管(guǎn)組合情況下的📐管(guan)内天然氣流場變(biàn)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(duì)比模拟較大被檢(jian)流量計口徑(DN400mm)條件(jiàn)，在入口管分别位(wèi)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(kě)知🈚适當減小👌兩表(biǎo)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(dìng)誤差。

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