摘要：通過(guo)對比串聯(lián)在同一管(guǎn)路中的兩(liǎng)套自動孔(kong)闆✌️計量系(xi)統流量值(zhí),得出在直(zhi)管段前存(cun)在調壓、過(guò)濾等節流(liú)件造成脈(mò)🔞動流時，導(dǎo)緻天然氣(qi)流量産生(shēng)2%~ 12%的負偏🏃差(chà),論述了脈(mò)動流産生(sheng)時對天然(rán)氣流量造(zao)成的影響(xiǎng),結合流體(tǐ)的六種流(liu)态,對比分(fen)析了脈動(dong)🈲流對天然(ran)氣流量的(de)影響與流(liu)體流态之(zhi)間的關系(xì)🚩,以及産生(shēng)脈動流的(de)原因,提出(chū)了消除脈(mo)動流的方(fāng)法。
　　在天然(rán)氣計量過(guo)程中要求(qiú)流過天然(ran)氣 孔闆流(liu)量計 的氣(qi)流爲穩定(dìng)發展的定(dìng)常流,定常(chang)流爲流動(dong)參數㊙️不随(suí)時間🚶變化(huà)的流動,然(rán)而在現實(shí)條件下，不(bú)可避免地(di)存在一些(xie)偏離這一(yī) 流動狀态(tai)的情況存(cún)在,非定常(chang)流的存在(zài)導緻了天(tiān)然氣🌈計量(liang)的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻偏差,認(rèn)識和确定(dìng)非定常流(liú)造成⛹🏻‍♀️的影(ying)響,對✔️保證(zheng)天然✔️氣計(ji)量的✍️正确(que)率有着很(hen)重要的意(yi)義。我們通(tōng)過對孔闆(pan)節流🆚裝置(zhi)前存在❄️調(diao)壓、過濾裝(zhuang)置,導緻管(guan)路中存在(zai)⛱️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(liàng)的影響有(yǒu)了初❤️步的(de)認識。
 
　　在流(liú)體力學上(shang)将流體分(fèn)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(yǐ)認爲計量(liang)是正确的(de),也就是除(chu)了第-種和(hé)第二🤩種情(qing)🔞況之外,其(qi)餘的四種(zhǒng)情況都會(huì)對天然氣(qi)計量造成(cheng)影響,這四(si)種流态統(tong)稱脈動流(liú)。孔闆流量(liàng)計不适用(yong)于脈動流(liu),那麽🌈脈動(dong)流究竟會(hui)對孔闆流(liu)量計計量(liang)造成什麽(me)樣☁️的影響(xiǎng),我們🈲通過(guò)同一管路(lù)中串聯兩(liang)套計量裝(zhuang)置,對孔闆(pan)前直管段(duan)内存在調(diào)壓、過濾裝(zhuāng)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(mò)動流産生(shēng)時會造成(cheng)天然氣流(liú)量的極大(dà)誤差
　　這種(zhǒng)誤差可以(yi)達到2%~ 12% ,個别(bie)情況更多(duō),且脈動流(liu)出現時,其(qi)影響天然(rán)氣流量的(de)狀況與圖(tu)1中, c,df流體流(liu)态相似,從(cóng)👣理論上講(jiǎng). e這種情況(kuang)也應該存(cun)在,在天然(ran)氣管🔞直管(guan)段内,孔闆(pǎn)流量計前(qián)存在調壓(yā)、過濾裝置(zhi),形成脈動(dòng)流造成的(de)天然氣流(liú)量偏差總(zong)是偏👨‍❤️‍👨小的(de),這與🎯新的(de)天然計量(liang)标準SY /T6143- 2004《用标(biao)準孔闆流(liu)量計測量(liang)天然氣流(liú)量》是相一(yī)緻的。
 
2脈動(dong)流造成了(le) 引壓管路(lù)壓力信号(hao)傳遞過慢(màn)
　　壓力信号(hào)不能被弓(gong)引|壓管路(lù)完全傳遞(dì),儀表無法(fǎ)正💋确測出(chū),這是由于(yu)氣體可壓(ya)縮性決定(ding)了氣體在(zai)傳輸♍過程(chéng)🐆中,有❌高低(dī)🚶壓平衡的(de)問題,由于(yu)壓力在引(yin)壓管路⁉️傳(chuán)遞過程中(zhōng),高低壓信(xìn)号互相平(ping)衡,造成信(xìn)号滞後和(he)畸變,脈動(dong)♈峰值高點(diǎn)和低點,不(bu)能完全被(bei)表征,因差(cha)壓✉️信号與(yǔ)流量🚩爲非(fei)線性關系(xi),壓勵信号(hao)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(er)産生不同(tong)的表現形(xíng)式。在較短(duan)引壓管路(lù)的計量裝(zhuāng)置中,差壓(ya)測量時會(hui)🚶出現劇烈(lie)波動,這種(zhǒng)波動造成(chéng)了測量數(shu)據不能被(bèi)計量儀表(biǎo)🌈完全測出(chu),引起測量(liang)數據😘不完(wán)整,這是因(yin)爲由于在(zài)🍉較短引壓(yā)管❄️路中,壓(yā)勵在傳遞(dì)過程時并(bing)沒有得到(dào)平衡,高低(di)壓點被明(míng)确界分,每(mei)⭕種差壓測(cè)量儀表都(dōu)❓有一定的(de)🔴響應時間(jian) ,脈動流的(de)頻率與儀(yi)表測量響(xiǎng)應時間不(bu)一緻,導緻(zhì)了壓劢滞(zhi)後,勵已經(jing)測出而📧脈(mo)㊙️動峰值未(wei)到達或者(zhě)脈動峰值(zhi)被錯過，一(yī)些脈動數(shu)✏️據點無法(fa)被測出,造(zao)成了數據(jù)失真,無法(fǎ)⁉️正确确定(dìng)天然氣流(liu)量,并且有(yǒu)可能⛱️由于(yu)🏒脈動頻率(lǜ)的😘過快,對(dui)儀表造成(chéng)沖擊,儀表(biǎo)傳感器反(fǎn)應受到影(yǐng)響,從而使(shǐ)測量結果(guǒ)㊙️造成偏差(cha),影響流🔴量(liàng)測量的正(zhèng)🌈确率。在較(jiao)長引壓管(guan)路的孔闆(pan)⚽計量裝置(zhì)中,壓力高(gao)低峰🌈值之(zhī)間充分平(ping)衡,緻使儀(yi)表無法測(cè)出真實值(zhi)。
3脈動流的(de)存在造成(chéng)天然氣流(liú)量無法正(zheng)确補償
　　這(zhè)主要是因(yīn)爲脈動流(liu)流型複雜(za),往往是多(duō)種流态🔆共(gòng)同作用,緻(zhi)使不能很(hen)好地找到(dào)補償手段(duan)、确定補償(chang)量。
　　脈動流(liu)對天然氣(qi)計量的影(yǐng)響主要通(tong)過影響差(chà)壓,造成差(cha)🏃‍♀️壓儀‼️表示(shi)值不準表(biǎo)現出來,進(jin)而影響天(tiān)然氣流量(liàng),且其影🔴響(xiǎng)天🥰然氣流(liú)量的各種(zhǒng)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(yī)🈲個上限值(zhi)和一一個(gè)下限值之(zhī)間波動,如(ru)圖2。此時天(tiān)然氣流量(liàng)實際值爲(wei)差壓最高(gao)值時的流(liu)量,其高低(di)點之差爲(wei)流量損失(shī),天然氣量(liàng)由此而産(chǎn)生2% ~ 6%的計量(liang)誤差。
(2)脈動(dòng)流産生時(shi),差壓值有(yǒu)-個峰值并(bìng)在一個相(xiang)對低的位(wei)置有一個(gè)波動上下(xia)限,如圖3。在(zai)這:種情況(kuang)下流量真(zhēn)實值🌐爲最(zuì)高值,高低(di)點之差爲(wei)流量損失(shī),誤差可達(dá)到2.5%~ 8%。
(3)脈動流(liu)造成的第(di)三種情況(kuàng)是,差壓值(zhi)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(liu)與随機湍(tuān)流結合的(de)形式,這種(zhong)情況下造(zào)成的流量(liàng)損失高達(da)6%~ 12%,甚至⭕更高(gao),如🌈圖4。在此(cǐ)情況下實(shí)際流量值(zhí)爲虛線處(chu),而實測到(dao)的爲波形(xíng)處的平均(jun1)流量值(橫(heng)直線處流(liú)量值) , 這🍓種(zhǒng)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(cheng)了💋計量的(de)極大誤差(chà),而這種情(qíng)況也并不(bu)是不能發(fā)現的。在實(shi)際情況下(xià),偶爾能觀(guān)察到一個(gè)最大值得(dé)出現,而這(zhè)個最大值(zhi)就是實際(jì)流量值,這(zhe)一點與第(dì)二種脈動(dong)流有相🎯似(si)之處,但其(qi)最✍️大值的(de)出現具有(yǒu)不确定性(xìng),是最難以(yǐ)定量的一(yī)種現象,但(dàn)一旦出🌏現(xiàn),天然氣量(liang)偏差即在(zài)8%左✏️右。
 
(4)多種(zhǒng)流态共同(tóng)存在。這種(zhong)情況下,天(tiān)然氣損失(shi)最難确定(ding),但其誤差(cha)也在2%~ 12%之間(jiān),個别情況(kuàng)有特殊。
(5)脈(mo)動流産生(sheng)時天然氣(qi)管路往往(wǎng)能聽到間(jiān)歇天然氣(qì)氣流🔞聲，特(te)别明顯時(shí)表現爲-股(gu)-股的氣流(liu)流動,并非(fei)穩定的氣(qì)流聲音。以(yi)幾🐪種情況(kuang)正應合了(le)流體脈動(dong)流的三種(zhǒng)狀況,實際(ji)中由于可(kě)能幾種狀(zhuang)況下的脈(mò)動流同時(shí)存在,則造(zào)成的實際(ji)氣量計算(suan)更加困難(nan),當然非周(zhōu)期性脈動(dong)流在實際(ji)狀态中也(yě)是存在的(de),實際測量(liang)✍️值🔅不确定(dìng),從計量裝(zhuang)置前存在(zai)阻流件,形(xíng)成脈動流(liú)造成的這(zhe)幾種情況(kuàng)可以清楚(chu)看出,儀表(biǎo)實際測出(chu)值總是在(zài)脈動峰值(zhí)和低值中(zhōng)間值附近(jin),天然氣量(liang)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(xiang)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(liú)量偏差,實(shí)際中以下(xia)原因❌可以(yi)導緻脈動(dòng)流的産生(shēng):①管路中存(cun)在阻流件(jian),包括調壓(yā)裝🔞置、過濾(lǜ)裝❗置、彎頭(tou)、閥門等。②下(xià)遊用戶用(yong)氣量波動(dòng),主要存在(zai)原因是用(yong)戶用氣量(liàng)大,用氣量(liang)不确定,管(guan)路中又不(bú)存🌐在儲氣(qi)調✍️峰設施(shī),造成氣流(liu)忽高忽低(di),容易形成(cheng)脈動流.當(dāng)然在這裏(li)要注意區(qu)分脈動流(liu)和氣流波(bō)動之間的(de)區别,氣流(liú)波動并非(fei)氣🐇流脈動(dong)。③流體壓力(li)過低,流速(su)過快導🌂緻(zhi)流體流态(tai)不🚶‍♀️穩。④孔闆(pan)表面不清(qīng)潔,氣體含(hán)液造成氣(qi)流脈動。⑤天(tian)然氣含有(yǒu)雜質,影響(xiang)氣體流态(tai),特别是過(guo)濾裝置🈲、整(zheng)流裝置被(bèi)雜質堵塞(sāi)後,易形成(chéng)脈動流。
　　對(dui)于孔闆原(yuán)因造成的(de)脈動流不(bú)符合.上面(mian)的規律,阻(zu)🌈流📧件㊙️造成(chéng)的脈動流(liu)對天然計(ji)量影響這(zhe)麽大,實✉️際(ji)過程中如(rú)何判斷脈(mò)動流:①聽。通(tōng)過氣流的(de)聲音,判斷(duan)是否存在(zài)脈動流,特(tè)别明顯的(de)脈動流往(wǎng)往能夠♍聽(tīng)到氣流一(yi)股一股哧(chī)哧變化的(de)聲音,此時(shi)流量誤差(cha)一般不會(hui)低于 5%。②觀查(chá)儀表示值(zhi)。由于計量(liàng)時孔闆上(shang)遊靜壓力(lì)💋較高,脈動(dong)流出現時(shi)造成靜壓(ya)力的變化(huà)并不是很(hěn)明顯。脈動(dòng)流對差壓(yā)的影響是(shi)很明顯的(de)🏃‍♂️,一般出現(xian)差壓波❌動(dong)在2%以上就(jiù)應該注意(yi)是不是脈(mo)動流的影(ying)響,差壓波(bō)動在5%以上(shàng)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(huà),既是增加(jia)測⭐量正确(què)率,也是爲(wei)正确确定(dìng)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(shi)。
　　如何消除(chú)脈動流:根(gēn)據實際觀(guān)察,在管路(lu)阻流件在(zài)孔闆計量(liang)💋裝置前,且(qiě)阻流件爲(wèi)調壓裝置(zhi)、過濾裝置(zhi)形成脈動(dòng)流時,将對(duì)⁉️天然氣計(ji)量造成以(yi)上幾種脈(mo)動流狀📧态(tai)的影響,并(bìng)且天然氣(qì)計量示值(zhi)明顯偏小(xiao),偏小程度(du)從2% ~ 12%不等,給(gěi)天然氣計(jì)量造成很(hen)♉大誤差,因(yīn)此消除脈(mò)動流的影(yǐng)響是🈲很重(zhong)要的一個(ge)環節。①在設(she)💛計時就要(yao)優💯先考慮(lü)直管段長(zhǎng)度,确保管(guan)路内🌈流體(tǐ)🈚流态處于(yú)定常流圖(tú)1中的a b兩種(zhǒng)狀态。②以穩(wen)定的流量(liàng)穩定供氣(qì),加裝調峰(fēng)裝置,避免(mian)出現用戶(hu)氣量波動(dòng)造成的氣(qì)流脈動。③避(bì)免和減少(shǎo)🈲計量裝置(zhi)前的🔅任何(he)阻流件,在(zai)條件許可(kě)的情況.下(xia),避兔用上(shàng)遊節流、調(diào)🏃🏻壓,需要在(zài)上遊節流(liu)、調壓♊時,要(yao)延長直管(guan)段,并在離(lí)👈孔闆⚽流量(liang)計盡可能(neng)遠的地方(fang)進♻️行。④計量(liàng)上遊直管(guan)段前安裝(zhuang)整流器。⑤盡(jìn)量避免低(di)壓供氣。⑥保(bǎo)證天然氣(qi)氣質符合(he)要求,不含(hán)粉塵、油污(wū)、水等雜質(zhi),在氣質沒(méi)有保證的(de)情況下,設(she)計時應該(gai)相應提高(gao)技術标準(zhun)。
　　認識脈動(dong)流對天然(rán)氣孔闆流(liú)量計 計量(liàng)的影響,對(duì)孔闆流量(liàng)計的設計(jì)、安裝、運行(hang)有指導♋意(yì)義,随着對(dui)脈動流認(rèn)識的深入(rù)和科學技(jì)術的發展(zhan)🌈,有望解決(jué)非定常流(liu)狀态下孔(kong)闆流量計(jì)的補㊙️償問(wen)題,進而擴(kuo)大孔闆🐅流(liu)量計的适(shi)用範圍。

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