摘要:天然氣流量計量是天然氣生產輸送和銷售的關鍵環節，其計量用流量計多為離線檢定,檢定結果的正確與否直接影響著現場計量的正確程度。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果的影響,對氣體流量計離線檢定的規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,具有氣體流量穩定、投資少、能耗低的優點,因而得到普遍應用。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、濕度對檢定結果的影響進行分析探討將有助于流量計檢定系統的改進及天然氣計量的進一一步科學規范化管理。
1溫度對檢定結果的影響
氣體流量計離線檢定過程中，檢定室的環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上,并開啟空調,造成檢定介質的流通不通暢;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據(大氣壓力為101.81kPa,環境溫度為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,此時的檢定數據如表2.所示(大氣壓力為101.87kPa,環境溫度為13.00℃,滯止容器平均溫度為19.30℃)。
在檢定室環境溫度改變的情況下,對同一臺流量計進行檢定,檢定數據如表3所示(大氣壓力為101.24kPa,環境溫度為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誤差,對應的流量系數變化曲線圖如圖1所示。
由表1、表3得出環境溫度分別為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,檢定時的介質是未經過干燥的濕空氣,而計算流量時使用的參數卻是干空氣的參數(空氣中相對濕度的變化對壓縮系數和流出系數的影響較小，主要體現在對臨界流函數和密度的影響)。因此,需要對計算流量進行修正,經濕度修正的氣體質量流量q'm為:
式中:φ--空氣的相對濕度;
P--當地大氣壓;
PH--空氣中水蒸氣的飽和蒸汽壓。
經濕度修正的氣體在流量計處得密度ρ'm為:
由于環境條件的影響,不同時間段對流量計進行檢定,其環境濕度是不一樣的。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，得出的試驗數據如表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境濕度下檢定得出的儀表系數是不同的,總體趨勢是儀表系數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%濕度下的儀表系數相差近0.12%;滯止溫度為20.00℃時,不同濕度下的儀表系數最大相差近0.27%;滯止溫度為25.00℃時,不同濕度下的儀表系數最大相差近0.36%。由此可見，隨著滯止溫度的升高,環境濕度對儀表系數的影響越來越大。因此,在流量計檢定過程中,盡可能保持檢定間濕度的穩定,以便保證檢定數據的科學正確率。
3結束語
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、環境濕度都會對流量計的檢定結果產生一定的影響。因此,在檢定流量計時,盡可能按照檢定規程的要求開展檢定工作,以便保證檢定結果的科學正確。
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