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摘要:為控制天然氣流量檢定過程中的誤差，降低各項(xiàng)因素對(duì)檢定結(jié)果的影響，建立了數(shù)據(jù)模型研究天然氣流量計(jì)檢定過程中壓力偏差對(duì)檢定結(jié)果的影響，結(jié)果表明天然氣流量計(jì)檢定介質(zhì)壓力偏差對(duì)檢定結(jié)果的影響較大，可以采取二次調(diào)壓措施控制壓力波動(dòng)。除了壓力偏差外，環(huán)境溫度對(duì)檢定結(jié)果也有一定程度的影響，可以采用升溫和降溫措施保證天然氣與外界溫度的一致性。
　　天然氣流量計(jì)檢定過程中，檢定結(jié)果受介質(zhì)溫度、氣質(zhì)組分、壓力變化和計(jì)量設(shè)備性能等因素的影響。壓力是天然氣流量計(jì)檢定過程中一個(gè)重要因素，其極易受到沉積物、內(nèi)殘液、感壓膜片性能等因素的影響，致使檢定過程中壓力不斷變化。文章中壓力偏差對(duì)流量計(jì)檢定偏差的影響，并提出壓力控制措施，以期為相關(guān)人員提供參考。.
一、天然氣流量計(jì)檢定數(shù)學(xué)模型
　　天然氣流量檢定時(shí)以串聯(lián)的方式安裝于標(biāo)準(zhǔn)器:上游，檢定過程中流量計(jì)質(zhì)量mf為:
Mƒ=ms+△
　　式中:△m為壓力變化導(dǎo)致流量計(jì)內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量變化量;ms為流量計(jì)介質(zhì)質(zhì)量。
　　根據(jù)天然氣流量計(jì)狀態(tài)方程，可得流量計(jì)管容內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量m計(jì)算公式:
 
　　式中:p為流量計(jì)介質(zhì)壓力;M為摩爾質(zhì)量;V為管容;R為氣體常數(shù);Z為壓縮因子;T為管容內(nèi)溫度。
　　考慮到天然氣流量計(jì)檢定前和檢定后，其管容內(nèi)壓力變化較小，可以認(rèn)為在流量計(jì)檢定過程中壓縮因子基本物變化，其為常數(shù);摩爾氣體常數(shù)固定不改變;介質(zhì)組分無(wú)變化;管道容積為定值，則天然氣流量計(jì)檢定前后管容質(zhì)量變化量為:
 
　　由式(3)無(wú)法直觀看出壓力偏差對(duì)天然氣流量計(jì)檢定的影響，因此以下展開實(shí)驗(yàn)分析，壓力對(duì)檢定結(jié)果的影響2l。
二、實(shí)驗(yàn)分析與討論
　　采用便攜式流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)口徑為DN300天然氣超聲流量計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為天然氣，天然氣組分如表1所示。實(shí)驗(yàn)工作壓力為4.88MPa，實(shí)驗(yàn)溫度為21℃，超聲波流量計(jì)與裝置人口管道之間的距離約為20m。
 
　　在以上試驗(yàn)條件下，天然氣壓縮因子Z=0.915;管道容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣體常數(shù)R=8.314KJ/(kmol·k);天然氣摩爾質(zhì)量M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據(jù)以上參數(shù)，計(jì)算出天然氣管容質(zhì)量變化量為:
 
　　每個(gè)流量點(diǎn)檢測(cè)時(shí)間設(shè)置為30s,天然氣流量計(jì)檢驗(yàn)前后壓力和溫度差值的平均值分別為11.4、0.12，將其代人公式可得:.
 
　　天然氣流量計(jì)檢定過程中，以100m3/h流量點(diǎn)為例，檢定過程中流量計(jì)介質(zhì)質(zhì)量約為:
 
　　從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，壓力偏差對(duì)對(duì)天然氣流量計(jì)檢定偏差的影響較大，為在流量計(jì)檢定過程中減小檢定偏差，需要控制氣體流量和壓力。
　　除了需要考慮壓力偏差對(duì)天然氣流量計(jì)檢定偏差的影響外，還需要考慮環(huán)境溫度因素,在流量檢定過程中盡量保證外界溫度與天然氣溫度的一-致性，減小溫度變化帶來(lái)的檢定偏差。在天然氣流量計(jì)檢定過程中，可以采取加熱措施避免天然氣溫度快速下降，此外也可以采用等降壓措施，增加氣體對(duì)外界熱量的吸收能力，降低外界溫度，以此來(lái)保證外界溫度與天然氣溫度的一致性。.
三、壓力偏差影響因素解決措施.
　　為了控制被測(cè)量氣體的溫度和壓力的變化，提高測(cè)量精度，必須建立壓力和溫度的控制和調(diào)節(jié)方案。
(一)天然氣壓力控制
　　在天然氣流量計(jì)檢定過程中，為控制天然氣的流量和壓力，可以在天然氣過濾分離系統(tǒng)中設(shè)置氣.體穩(wěn)壓調(diào)壓裝置。經(jīng)過穩(wěn)壓罐對(duì)氣體初步穩(wěn)壓后,利用壓，力調(diào)節(jié)裝置和次級(jí)穩(wěn)壓罐進(jìn)行二次調(diào)壓工.作，最后根據(jù)流量計(jì)檢定壓力要求，利用調(diào)節(jié)閥進(jìn)一步控制天然氣壓力。除了安裝穩(wěn)壓調(diào)壓裝置外，還可以利用流量調(diào)節(jié)閥，控制天然氣輸人流量，確保下游用戶用氣均勻性以及流量計(jì)檢定過程中天然氣流量和壓力的穩(wěn)定性。
(二)天然氣溫度控制
　　考慮到天然氣調(diào)壓后會(huì)產(chǎn)生焦耳-湯姆遜效應(yīng)，為了防止天然氣產(chǎn)生水化物，同時(shí)控制天然氣溫度，減少溫度變化對(duì)天然流量計(jì)檢定的影響，可以采用加熱方法控制天然氣溫度，保持天然氣溫度與外界溫度的一致性。因此在多級(jí)降壓過程中，可以通過萬(wàn)江關(guān)系和絕熱節(jié)流壓差關(guān)系確定降壓級(jí)數(shù)和降壓比。如果采用等降壓方式，可以提高天然氣對(duì)外界能量吸收能力，降低外界環(huán)境溫度。或者在調(diào)壓閥裝置后安裝加熱裝置，以此來(lái)防止冷凝液的產(chǎn)生。
四、結(jié)語(yǔ)
　　綜上所述，天然氣流量計(jì)檢定過程中，壓力偏差對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響大，并且兩者呈現(xiàn)線性關(guān)系，為保證檢定結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，可以采用壓力調(diào)節(jié)措施，如安裝壓力調(diào)節(jié)閥，對(duì)壓力進(jìn)行二次穩(wěn)定，以此來(lái)保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性。除此之外還需要考慮環(huán)境溫度因素，采取升溫和降溫措施保證天然氣溫度與環(huán)境溫度的一致性，以此來(lái)減小天然氣流量計(jì)檢定誤差。

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