摘要:天然氣流量計量是天然氣生產(chǎn)輸送和銷售的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其計量用流量計多為離線檢定,檢定結(jié)果的正確與否直接影響著現(xiàn)場計量的正確程度。該文就音速噴嘴法氣體流量標準裝置(負壓法)檢定氣體流量計過程中的溫度、濕度分別分析探討了對流量計檢定結(jié)果的影響,對氣體流量計離線檢定的規(guī)范化管理及操作具有重要意義。
引言.
為保證天然氣流量計量的正確率,氣體流量計在出廠或使用前及使用中，必須在標準裝置上對其標稱的計量性能進行測試或檢定。基于音速噴嘴法氣體流量標準裝置(負壓法)直接用大氣作為氣源,具有氣體流量穩(wěn)定、投資少、能耗低的優(yōu)點,因而得到普遍應(yīng)用。本文主要對音速噴嘴法氣體流量標準裝置檢定氣體流量計時的溫度、濕度對檢定結(jié)果的影響進行分析探討將有助于流量計檢定系統(tǒng)的改進及天然氣計量的進一一步科學規(guī)范化管理。
1溫度對檢定結(jié)果的影響
氣體流量計離線檢定過程中，檢定室的環(huán)境溫度及滯止容器的溫度有時候無法保證,比如由于天熱或天冷,有的檢定員會將檢定室房門關(guān)上,并開啟空調(diào),造成檢定介質(zhì)的流通不通暢;還有的檢定室滯止容器安裝位置距離窗戶較近,陽光可以直射容器,在窗戶上沒有任何遮陽措施的情況下,滯止容器的溫度明顯高于正常條件下的滯止容器溫度。通過對氣體流量計在不同條件下進行試驗分析,并選取了具有代表性的LUYBIIDN80型旋進旋渦流量計某次檢定數(shù)據(jù)(大氣壓力為101.81kPa,環(huán)境溫度為13.00℃,滯止容器平均溫度為15.33℃)如表1所示。
在檢定室環(huán)境條件不變的情況下,由于陽光直射滯止容器,致使其溫度偏離正常值,此時的檢定數(shù)據(jù)如表2.所示(大氣壓力為101.87kPa,環(huán)境溫度為13.00℃,滯止容器平均溫度為19.30℃)。
在檢定室環(huán)境溫度改變的情況下,對同一臺流量計進行檢定,檢定數(shù)據(jù)如表3所示(大氣壓力為101.24kPa,環(huán)境溫度為20.00℃)。
由表1、表2可見，由于外界因素影響致使滯止容器的溫度偏離正常值,造成流量計在檢定時的流量系數(shù)誤差,對應(yīng)的流量系數(shù)變化曲線圖如圖1所示。
由表1、表3得出環(huán)境溫度分別為13.00和20.00℃兩種情況下的誤差曲線如圖2所示。
由圖1、圖2可以看出,在滯止容器溫度由15.33℃增加到19.30℃時(增大約25.9%),流量點的誤差變化約為0.01%,以油田常用1.5級氣體流量計為例，由于滯止溫度的變化對誤差造成的影響可以忽略;當環(huán)境溫度由13.00℃增加到20.00℃時(增加約50%),此時,被檢流量點的誤差變化約為28.2%。因此，在流量計檢定過程中,為了保證檢定結(jié)果的正確、可靠,盡可能采取措施保持滯止容器溫度的不變及與檢定室氣源的恒定。
2濕度對檢定結(jié)果的影響
對于音速噴嘴負壓法氣體流量計檢定裝置,檢定時的介質(zhì)是未經(jīng)過干燥的濕空氣,而計算流量時使用的參數(shù)卻是干空氣的參數(shù)(空氣中相對濕度的變化對壓縮系數(shù)和流出系數(shù)的影響較小，主要體現(xiàn)在對臨界流函數(shù)和密度的影響)。因此,需要對計算流量進行修正,經(jīng)濕度修正的氣體質(zhì)量流量q'm為:
式中:φ--空氣的相對濕度;
P--當?shù)卮髿鈮?
PH--空氣中水蒸氣的飽和蒸汽壓。
經(jīng)濕度修正的氣體在流量計處得密度ρ'm為:
由于環(huán)境條件的影響,不同時間段對流量計進行檢定,其環(huán)境濕度是不一樣的。我們以TDS-100BT型氣體流量計為例，針對某一流量點,在不同濕度、不同溫度下分別進行試驗,通過檢定，得出的試驗數(shù)據(jù)如表4~表6所示。
由表4~表6可以看出,被檢流量計在相同滯止壓力、相同滯止溫度不同環(huán)境濕度下檢定得出的儀表系數(shù)是不同的,總體趨勢是儀表系數(shù)隨著濕度的增大而增大。其中,滯止溫度為13.60℃時,50%濕度與10%濕度下的儀表系數(shù)相差近0.12%;滯止溫度為20.00℃時,不同濕度下的儀表系數(shù)最大相差近0.27%;滯止溫度為25.00℃時,不同濕度下的儀表系數(shù)最大相差近0.36%。由此可見，隨著滯止溫度的升高,環(huán)境濕度對儀表系數(shù)的影響越來越大。因此,在流量計檢定過程中,盡可能保持檢定間濕度的穩(wěn)定,以便保證檢定數(shù)據(jù)的科學正確率。
3結(jié)束語
綜上所述，音速噴嘴法氣體流量標準裝置(負壓法)檢定氣體流量計過程中,溫度、環(huán)境濕度都會對流量計的檢定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。因此,在檢定流量計時,盡可能按照檢定規(guī)程的要求開展檢定工作,以便保證檢定結(jié)果的科學正確。
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