摘要：通過(guo)對比串聯(lian)在同一管(guan)路中的兩(liang)套自動孔(kong)闆計量系(xi)統流量值(zhi),得出在直(zhi)管段前存(cun)在調壓、過(guo)濾等節流(liu)🌂件造成脈(mo)💔動流時，導(dao)緻天然氣(qi)流量産生(sheng)2%~ 12%的負偏差(cha),論述了脈(mo)動流産生(sheng)時對天然(ran)氣流量造(zao)成的影響(xiang),結合流體(ti)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(xi)⭐,以及産生(sheng)脈動流的(de)原因,提出(chu)👌了消除脈(mo)動流的方(fang)法。
　　在天然(ran)氣計量過(guo)程中要求(qiu)流過天然(ran)氣 孔闆流(liu)量計 的氣(qi)流爲穩定(ding)發展的定(ding)常流,定常(chang)流爲流動(dong)參數不✌️随(sui)時間變化(hua)的流動,然(ran)而在現實(shi)條件下，不(bu)可避免地(di)存在💞一些(xie)偏離這一(yi) 流動狀态(tai)的情況存(cun)在,非定常(chang)流的存在(zai)導緻了天(tian)然氣計量(liang)的偏差,認(ren)識和确定(ding)非定常流(liu)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(tong)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(mo)動流對天(tian)然氣計量(liang)的影響有(you)了初步的(de)認識。
 
　　在流(liu)體力學上(shang)将流體分(fen)成了六種(zhong)流動形态(tai)(如圖1)。前🔅兩(liang)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(he)第二種情(qing)☎️況之外,其(qi)餘的四種(zhong)情況✌️都會(hui)對天然氣(qi)計量造㊙️成(cheng)影響,這四(si)種流态統(tong)稱脈✂️動流(liu)。孔闆流量(liang)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(xiang),我們⛱️通過(guo)同一管路(lu)中串聯兩(liang)套計🌐量裝(zhuang)置,對孔闆(pan)💋前直管段(duan)内存在調(diao)壓、過濾裝(zhuang)🚶置造成脈(mo)動流對天(tian)然流量的(de)影響進行(hang)了分析。
1脈(mo)動流産生(sheng)時會造成(cheng)天然氣流(liu)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(liu)出現時,其(qi)影♊響🌈天然(ran)氣流量的(de)狀況與圖(tu)1中, c,df流體流(liu)态相似,從(cong)理論上講(jiang)⭕. 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(pan)流量計前(qian)存在🏃調壓(ya)、過濾裝置(zhi),形成脈動(dong)流造成的(de)天然氣流(liu)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(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(hao)傳遞過慢(man)
　　壓力信号(hao)不能被弓(gong)引|壓管路(lu)完全傳遞(di),儀表無法(fa)正确測出(chu),這是由于(yu)氣體可壓(ya)縮性決定(ding)了氣體在(zai)♌傳輸過程(cheng)❌中,有高低(di)🔆壓平衡的(de)問題,由于(yu)壓力在引(yin)🌈壓管路傳(chuan)遞過程中(zhong),高低壓信(xin)号互相平(ping)衡,造成信(xin)号滞後和(he)🙇🏻畸變,脈動(dong)峰值高點(dian)和低點,不(bu)能完全被(bei)🔱表征,因差(cha)壓信号與(yu)流量💃爲非(fei)線性關系(xi),壓勵信号(hao)的不完整(zheng)造成了計(ji)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(xing)式。在較短(duan)引壓管路(lu)的計量裝(zhuang)置中,差壓(ya)測量時會(hui)💋出現劇烈(lie)波動,這種(zhong)🔴波動造成(cheng)了🔆測量數(shu)據不能被(bei)計量儀表(biao)✊完全測出(chu),引起測量(liang)數據不完(wan)整,這是因(yin)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(dao)平衡,高低(di)壓點被明(ming)确界分,每(mei)種差壓測(ce)量儀表都(dou)有一定的(de)🛀🏻響應時間(jian) ,脈動流的(de)頻♈率與儀(yi)表測量響(xiang)應時間不(bu)一緻,導緻(zhi)了壓劢滞(zhi)後,勵👈已經(jing)測出而脈(mo)✍️動峰值未(wei)到達或者(zhe)👄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(ding)天然氣流(liu)量,并且有(you)可能由于(yu)脈動頻率(lü)的過快,對(dui)儀表造成(cheng)沖擊,儀表(biao)傳感器反(fan)應受到影(ying)響,從而使(shi)🈚測量結果(guo)造成偏差(cha),影響流量(liang)測量的正(zheng)确率。在較(jiao)長引壓管(guan)路的孔闆(pan)🌏計量裝置(zhi)中,壓力高(gao)低峰值之(zhi)間充分平(ping)衡🐆,緻使儀(yi)表無法測(ce)出真實值(zhi)。
3脈動流的(de)存在造成(cheng)天然氣流(liu)量無法正(zheng)确補償
　　這(zhe)主要是因(yin)爲脈動流(liu)流型複雜(za),往往是多(duo)種流态共(gong)同作用,緻(zhi)使不能很(hen)好地找到(dao)補償手段(duan)、确定補償(chang)量㊙️。
　　脈動流(liu)對天然氣(qi)計量的影(ying)響主要通(tong)過影響差(cha)壓,造成差(cha)❤️壓⁉️儀表示(shi)值不準表(biao)現出來,進(jin)而影響天(tian)然氣流量(liang),且🐉其影響(xiang)天然氣⭐流(liu)量的各種(zhong)表現形式(shi)如下。
(1)脈動(dong)流産生時(shi),差壓儀表(biao)示值明顯(xian)偏低,差壓(ya)值在🍓一一(yi)個上限值(zhi)和一一個(ge)下限值之(zhi)間波動,如(ru)圖2。此🔞時天(tian)然氣流量(liang)🛀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(shi),天然氣量(liang)由此而産(chan)生2% ~ 6%的計量(liang)誤差。
(2)脈動(dong)流産生時(shi),差壓值有(you)-個峰值并(bing)在一個相(xiang)對低📐的位(wei)置有一個(ge)波動上下(xia)限,如圖3。在(zai)這:種情況(kuang)下流量真(zhen)實值🏒爲最(zui)高值,高低(di)♻️點之差爲(wei)流量損失(shi),誤差❄️可達(da)到2.5%~ 8%。
(3)脈動流(liu)造成的第(di)三種情況(kuang)是,差壓值(zhi)一直處于(yu)一🌂個✍️低位(wei)波動這是(shi)影響最大(da)的一種脈(mo)動流現象(xiang)是脈動流(liu)與随機湍(tuan)流結合的(de)形式,這種(zhong)情況下造(zao)成的流量(liang)損失高達(da)6%~ 12%,甚至🙇🏻更高(gao),如圖4。在此(ci)🔴情況下實(shi)際流量值(zhi)爲虛線處(chu),而實測到(dao)的爲波形(xing)處的平均(jun)流量值(橫(heng)直線處流(liu)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(kuang)下造成了(le)流量大幅(fu)損失,造成(cheng)了計量的(de)極大誤差(cha),而這種情(qing)況也并不(bu)是不☔能發(fa)現的。在實(shi)際🌐情況下(xia),偶爾能觀(guan)察到一個(ge)最大值得(de)出現,而這(zhe)個最大值(zhi)就是實際(ji)流量值,這(zhe)一點與第(di)二種脈動(dong)流有相似(si)之處,但其(qi)最大值的(de)出🐇現具有(you)不确定性(xing),是最難以(yi)定量的一(yi)種現象,但(dan)一㊙️旦出現(xian),天然氣量(liang)偏差即在(zai)8%左右💘。
 
(4)多種(zhong)流态共同(tong)存在。這種(zhong)情況下,天(tian)然氣損失(shi)最難确定(ding),但🐆其誤差(cha)也在2%~ 12%之間(jian),個别情況(kuang)有特殊。
(5)脈(mo)動流産生(sheng)時天然氣(qi)管路往往(wang)能聽到間(jian)歇天然氣(qi)氣😘流聲，特(te)别明顯時(shi)表現爲-股(gu)-股的氣流(liu)流動,并非(fei)穩定的氣(qi)流😘聲音。以(yi)幾💚種情況(kuang)正應合了(le)流體脈動(dong)流的三種(zhong)狀況,實際(ji)中由于可(ke)能幾種狀(zhuang)況下的脈(mo)動流同‼️時(shi)存在,則造(zao)成的實際(ji)氣量計算(suan)更加困🔆難(nan),當然非周(zhou)期性脈動(dong)流在實際(ji)狀态中也(ye)是存在的(de),實際測量(liang)值♊不确定(ding),從計量裝(zhuang)置前存在(zai)阻🚶‍♀️流件,形(xing)成脈動流(liu)造成的這(zhe)幾種情況(kuang)可以清楚(chu)看出,儀表(biao)實際測出(chu)值總是在(zai)脈動峰值(zhi)和低值中(zhong)間值附近(jin),天然氣量(liang)總是低于(yu)真實流♉量(liang)值,并且有(you)迹象表明(ming)脈動流不(bu)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(lun)證。
　　脈動流(liu)能夠造成(cheng)天然氣流(liu)量偏差,實(shi)際中以下(xia)原因可以(yi)導㊙️緻脈動(dong)流的産生(sheng):①管路中存(cun)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(xia)遊用戶用(yong)氣量波動(dong),主要存在(zai)原因☂️是用(yong)戶用氣量(liang)大,用氣量(liang)不确定,管(guan)路㊙️中又不(bu)存❤️在儲氣(qi)調峰設施(shi),造成氣流(liu)忽高忽低(di),容易🌏形成(cheng)脈動流.當(dang)然在這裏(li)要注意區(qu)分♉脈動流(liu)和氣流波(bo)動之間的(de)區别,氣流(liu)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(qing)潔,氣體含(han)液造成氣(qi)⛹🏻‍♀️流脈動。⑤天(tian)然氣含有(you)雜質,影響(xiang)氣體流态(tai),特别是過(guo)濾裝置、整(zheng)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(bu)符合.上面(mian)的規律,阻(zu)流件造成(cheng)的脈動流(liu)對天然計(ji)量影響這(zhe)麽大,實♈際(ji)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(duan)是否存在(zai)脈動流,特(te)别明顯的(de)脈動流往(wang)往能夠聽(ting)到氣流一(yi)股一股哧(chi)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(cha)儀表示值(zhi)。由于計量(liang)時孔闆🏃‍♂️上(shang)遊靜壓力(li)🈲較高,脈動(dong)流出現時(shi)造成靜壓(ya)力的變化(hua)并不是很(hen)明顯。脈動(dong)流對差壓(ya)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(jiu)應該👣注🈚意(yi)是不是脈(mo)動流的影(ying)響,差壓波(bo)👈動在5%以上(shang)就應該立(li)即消除,否(fou)則就會造(zao)成很大的(de)計量誤差(cha)。③減少引壓(ya)管長度,測(ce)量就地化(hua),既是增加(jia)測量🔞正确(que)率,也是爲(wei)正确确定(ding)流體流态(tai)(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(chu)脈動流:根(gen)據實際觀(guan)察,在管路(lu)阻流件在(zai)孔✔️闆💯計量(liang)👉裝置前,且(qie)阻流件爲(wei)調壓裝置(zhi)、過濾裝置(zhi)形成脈動(dong)流時,将對(dui)天然💃🏻氣計(ji)量造成以(yi)上幾種脈(mo)動流狀态(tai)的影響,并(bing)且天然氣(qi)計量示值(zhi)明顯偏小(xiao),偏小程度(du)從2% ~ 12%不等,給(gei)天然氣計(ji)量造成很(hen)大誤差,因(yin)♈此消除脈(mo)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(yao)優👅先考慮(lü)直管段長(zhang)度,确保管(guan)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(wen)定的流量(liang)穩定供氣(qi),加裝調峰(feng)🌈裝置,避免(mian)出現用戶(hu)💃🏻氣量波動(dong)造成的氣(qi)流脈動。③避(bi)免和減少(shao)計量裝置(zhi)前的任何(he)🏒阻流件,在(zai)條件許👌可(ke)的情況.下(xia),避兔用上(shang)💛遊節流、調(diao)壓,需要在(zai)上遊節流(liu)、調壓🔴時,要(yao)延長直管(guan)段,并在離(li)🔆孔闆流量(liang)計盡可能(neng)遠的地方(fang)進行。④計量(liang)上遊直管(guan)段前安裝(zhuang)☁️整流器。⑤盡(jin)量避免低(di)壓供氣。⑥保(bao)證天然氣(qi)氣質符合(he)要求,不含(han)粉塵、油污(wu)、水等雜質(zhi),在氣質沒(mei)💚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(ran)氣孔闆流(liu)量計 計量(liang)的影響,對(dui)孔闆流量(liang)計的設計(ji)、安裝、運行(hang)有指導意(yi)🌂義,随着對(dui)脈動流認(ren)識的深入(ru)和科學技(ji)術的發展(zhan),有望解決(jue)非定㊙️常流(liu)狀态下孔(kong)闆流量計(ji)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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