[摘要]論(lùn)述了流過天(tiān)然氣孔闆流(liú)量計 的天然(rán)氣從淩态偏(pian)離定常流的(de)那一刻起,計(jì)量值就開始(shǐ)逐漸偏小,造(zao)成計量負偏(pian)差,并且随着(zhe)天然氣流态(tai)偏離定常流(liu)程度越大,這(zhè)種計量負偏(piān)差也随之增(zēng)大。從而推導(dǎo)出🌈在影響⭐天(tiān)然氣計量的(de)因素裏,無論(lun)是管路中存(cun)在阻流件還(hái)是其組合,導(dao)緻的結果必(bi)然是流體流(liú)态偏離定常(cháng)流,從而造成(cheng)天然氣計量(liàng)值出🚶現負偏(pian)差。阻流件種(zhǒng)類和組合形(xing)式隻是通過(guo)影♈響天然氣(qi)流态影響 孔(kong)闆流量計 計(jì)量。因此造成(chéng)的最終結果(guo)都是使孔闆(pǎn)流量計計量(liàng)值偏小,隻是(shì)程度不同。還(hái)提出了現場(chang)确定孔闆流(liu)量計流态偏(piān)離的方法。
0.引(yǐn)言
　　在天然氣(qi)計量過程中(zhong)存在着很多(duo)影響因素，氣(qi)體的流動狀(zhuàng)态🙇🏻是其中很(hěn)重要的一個(gè)方面。天然氣(qi)孔闆計量要(yao)求流過孔闆(pan)流量計的流(liu)體是穩定發(fā)展的定常流(liú),然而在現實(shi)條件下,往往(wǎng)有很多偏離(li)定常流态的(de)情況存在，因(yin)此準确确定(dìng)流态對天然(ran)氣㊙️計量的影(yǐng)響有着極其(qi)重☁️要的意義(yì)，是天然氣準(zhǔn)确計量的前(qian)提和💛保證。
1.流(liú)體流态對天(tian)然氣孔闆流(liú)上計的影響(xiǎng)
　　定常流是指(zhi)流動參數不(bú)随時間變化(hua)的流動，在流(liu)🤩體力學中将(jiang)流體流動狀(zhuang)态大緻分爲(wei)6種,這6種流動(dòng)狀态對天然(ran)氣計量會造(zao)成什麽影響(xiang)，是我們非常(cháng)關心的一個(gè)問題。

圖1是(shì)典型的流體(tǐ)流動狀态圖(tu)，圖中:a爲速度(du)恒定,代表定(ding)常流;b爲💞速度(du)作小幅變化(huà),可近似爲定(ding)常流;e爲周期(qī)性諧波脈✌️動(dong)流⛹🏻‍♀️(正弦波);d爲(wei)周期性非諧(xie)波脈動🔞流(生(sheng)理波);e爲非周(zhou)期性🌍脈動流(liu)(衰減波);f爲随(suí)機流動🈲(湍流(liu))。
　　隻有a符合計(jì)量要求,其餘(yu)的5種情況都(dou)不符合要求(qiú)。實際中發現(xian)當流态脫離(lí)a流态(定常流(liu))時，天然氣計(jì)量值偏小♍,其(qí)偏小程🏃‍♂️度随(suí)着流态偏離(lí)定常流程度(du)的增大而增(zeng)大🈚，也就是圖(tu)1中,流态由a發(fa)展到f,孔闆流(liú)量計計景值(zhí)負偏差🙇🏻越來(lái)越大,天然氣(qì)流量誤差呈(chéng)♍線性增大。當(dāng)然,現實情況(kuang)中,往往是多(duo)種流态共同(tóng)作用，很難準(zhǔn)确确定其補(bu)償量😄。但是通(tong)過對比實驗(yàn)💁,很容易确定(dìng)其最終偏小(xiao)幅度。天然🌂氣(qi)流動狀态從(cong)a發展到f,其誤(wù)差由0起步,最(zui)高可以達到(dào)12% ,甚至更高。
　　國(guó)際上根據已(yǐ)有的實驗數(shù)據證明，在流(liú)體流态沒有(you)💘發展🐅到定常(cháng)流的情況下(xia),天然氣計量(liàng)值總是偏🌈小(xiǎo)，這一點與實(shí)際觀察到🐇的(de)現象是相符(fú)的。事實上，随(suí)着流态偏離(lí)定常流狀态(tài)越遠,天然氣(qì)計最值偏差(chà)就越大,這一(yi)認識是基于(yú)國際上的實(shi)驗數據和現(xian)場流量計量(liàng)中計量數據(ju)對比流态✌️得(dé)出的。

　　表1中數(shu)據來源于實(shi)流計量系統(tǒng),可以看出,天(tiān)然氣🆚流态在(zài)脫離定常流(liú)态的情況下(xià),天然氣計量(liàng)值總是偏小(xiǎo),并且流态偏(pian)離定常流越(yue)遠,計量值偏(piān)小程度越大(dà)。實際中,天然(rán)氣流量在發(fa)生流态偏離(lí)時，誤差可達(da)到💰2%~12%(事實上應(ying)該是0~12% ,但由于(yu)在低誤差下(xià),影響因素較(jiào)多,需要準确(què)确定✨)。實際中(zhong)發現,當阻流(liú)件從孔闆前(qian)10D延長到45D,發生(shēng)流态偏移時(shi),所造成的計(jì)量偏👄差沒有(you)明顯減小。這(zhe)說明🌏當發生(shēng)流态偏移時(shi),影響距離是(shì)非常深遠的(de)⛱️，特别是當發(fa)生流态🌏偏移(yi)程度💃🏻較大時(shi),這🏃種影響就(jiu)更遠。在不♈整(zheng)流的情況下(xià)，僅僅📧是延長(zhǎng)幾十D甚至100D以(yǐ)上的直管段(duàn),效果并不明(ming)顯,對消除流(liu)體流态偏移(yí)(脈動流🔱)的方(fang)法須要進一(yī)步研究。
　　歐美(mei)制定了API+NEI 試驗(yàn)計劃,并通過(guò)十多年的孔(kǒng)闆流量計試(shì)驗🧑🏾‍🤝‍🧑🏼研🏃‍♂️究，建立(li)了16376個數據點(diǎn)的API +EEC數據庫,在(zai)此基礎上修(xiū)訂了新的計(ji)量标準。這些(xiē)數據表明在(zai)流态不🥵能發(fa)展💯到定常📧流(liú)的狀☂️況下，天(tian)然氣計🐆量值(zhí)總是偏小的(de)，這一結論與(yu)實流觀察到(dao)的情況是一(yi)緻的。
2.阻流件(jian)對流态及流(liú)态對孔闆流(liú)量計的影響(xiǎng)作.用
　　阻流件(jiàn)通過影響天(tiān)然氣流态影(ying)響天然氣孔(kong)闆流量計,國(guo)際上和實流(liú)觀察到的情(qing)況都是使計(ji)量值偏小。從(cóng)這一點👌重新(xīn)認識,可以發(fa)現,阻流件不(bú)論以🐆何種形(xíng)式進行組合(he),導緻的結果(guo)必然是使流(liú)體流動偏離(li)定♍常流态,從(cong)而産生計🐇最(zui)誤差,因此這(zhe)種誤差總是(shì)偏小，隻是阻(zǔ)流件🐇的形式(shi)不同，影響程(cheng)度也不同。但(dàn)并不是隻要(yao)存在阻流件(jiàn)就會出現偏(piān)離流态的情(qíng)況,需要各種(zhong)工況🌈達到條(tiáo)件才會産生(shēng)影響，在小流(liu)量下阻流件(jiàn)并不影響計(jì)量;在大流量(liàng)下就💋可能對(dui)流态造成影(ying)響，進而影響(xiǎng)計量。在節流(liu)降壓小的情(qíng)況下,不影響(xiang)計量;節流降(jiang)壓大的情況(kuang)下，就可能造(zào)成流🌈态偏移(yí)，表現爲每種(zhǒng)阻流件都有(yǒu)一定👅的适用(yong)條件(在該條(tiáo)件下💁不産生(sheng)流态偏離),在(zài)超出其正常(cháng)适☀️用條件時(shí)即會發生流(liu)⛷️态偏移💚,産生(shēng)脈動流,影響(xiǎng)計量。
　　流體流(liu)态通過影響(xiang)孔闆流量計(jì)差壓測量儀(yí)表，進而影晌(shang)天然氣流量(liàng)。因此,差壓儀(yí)表對天然氣(qi)流體❤️流動狀(zhuàng)态是非常敏(mǐn)感的✨。在流體(ti)偏離定常流(liu)态時,差壓顯(xiǎn)示儀表會産(chǎn)生波動,并且(qiě)這種波動會(huì)随着流體偏(piān)離定常流态(tai)的程度增大(dà)而增大,天然(ran)氣量誤差也(ye)會随之同步(bù)增大。實際中(zhōng)發現差壓波(bo)動時✊,真實流(liu)量爲其在最(zui)大值時的流(liu)量。計量系統(tǒng)計算得出的(de)往往是高低(di)值中間的中(zhōng)間🙇‍♀️值。因此,在(zai)流體⛹🏻‍♀️流态偏(pian)離定常流時(shí)㊙️,這種偏差甚(shèn)至能達到12%以(yi)上,孔闆流量(liang)計👉達不到精(jīng)度要求。
實際(jì)中可以從以(yǐ)下方面确定(dìng)流體流态偏(piān)離定常流态(tài):
(1)從差壓儀表(biao)示值看是否(fǒu)偏離，這是最(zuì)直觀的判斷(duan)方法,流體流(liu)态的變化情(qing)況直接反映(yìng)在差壓波動(dòng)上,差壓波動(dòng)超💋過2%,就應該(gai)進行檢查。
(2)看(kàn)計量直管段(duàn)前是否存在(zài)阻流件,特别(bié)是節流件,存(cún)在阻流件時(shí)就應該引起(qi)注意,要對其(qi)進行論證和(hé)觀♌察。
(3)聽氣流(liu)流過的聲音(yīn)是否穩定。
(4)通(tong)過理論驗算(suan)與建立對比(bǐ)流量測量裝(zhuang)置,比對準确(que)确定🚩流體偏(pian)離流态計量(liang)問題。
3.結束語(yǔ)
　　流體流态對(duì)天然氣計量(liang)有着深遠的(de)影響,穩定發(fā)展🌏的定長流(liu)是天然氣準(zhǔn)确計量的前(qian)提和保證，當(dang)流體流态偏(piān)離定長流流(liu)态時,孔闆流(liú)量計量值就(jiu)開始偏小這(zhè)種偏離程度(du)随流體偏離(lí)程度增大而(er)增大，因此在(zai)用孔闆流量(liang)計測量天然(ran)氣流量時必(bì)須消除一切(qiē)影響流體流(liú)态的因素。

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