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超声流量计|不同压力使用分析与天然气流量标准检定能力

时间:2017/07/15来源:未知

  目前国内天然气流量计检定机构多依靠天然气长输管线进行实流检定,检定压力采用管输压力,而流量计现场使用条件与检定条件存在一定差距,文章主要分析实流检定后,不同压力使用条件下对超声流量计的 影响。

  随着天然气长输管线的发展,天然气计量工 作越来越受到大家的关注,准确的计量不仅能维 护企业的利益,同时也为公平贸易计量提供依据。 国内贸易计量多选用的是超声流量计,但超声流 量计的标准规范中没有对检定条件进行严格要求, 造成流量计检定压力与实际使用压力不匹配问题 的产生,且目前在用的超声流量计大都没有工况 参数修正功能,影响了超声流量计计量的准确性。

1.实流检定工艺流程概况

  天然气流量计的检定多采用标准表法,将天 然气计量标准装置与被检定的流量计形成串联连 接,使天然气在相同时间间隔内,连续通过标准 装置和被检流量计,比较两者的输出流量值,从 而确定被检流量计的计量性能,检定工艺流程如 图1所示。

图1 检定工艺流程

2.国内目前检定机构概况

  自20世纪90年代以来,我国天然气长输管道 取得了令人瞩目的发展,为提高天然气现场计量准 确度,维护企业的合法经济效益,从根本上消除商 品天然气销售中的争议,国内陆续在大庆、成都和 南京建立了天然气流量计量的标准装置。目前国内主要天然气流量标准检定能力如表1所示。

天然气流量标准检定能力

  检定机构的检定压力大都直接米用的是官道 内压力,没有进行调压,各检定机构能够覆盖从 低压到高压不同压力等级,但尚不能与流量计现 场使用条件完全一致。

3.不同压力下超声流量计的误差分析

  以某品牌DN150超声流量计为例进行分析, 该流量计内径为154. 1 mm,天然气在标准状态下 的密度为 0. 7 kg/m3,分别在 0.1、0.4、1.5、3、 5、10 MPa下进行不同流速的单点修正计算,计算 结果如表2所示,表中p为天然气密度,Re为雷 诺数,^为动力粘度。

  根据表2数据进行整理计算,计算各压力条 件下在不同流速点的理论误差,计算数据如表3 和图2所示。

表2 不同压力下超声流量计各流速的修正系数

表3 流量计在不同压力下相对示值误差表3 流量计在不同压力下相对示值误差

图2 流量计在不同压力下相对示值误差曲线

 

  通过以上分析,在高、低压力条件下超声流 量计的相对示值误差存在一定的偏差,压力在 1.5 MPa以上,在分界流量至***大流量范围内压力 对流量计的误差的影响较小,可忽略不计,所以

在1. 5 MPa以上压力条件下检定的超声流量计可在 1. 5 MPa以上任何压力进行使用,但在工作压力在1. 5 MPa以下的流量计建议在接近工作压力下检 定,或对流量计进行工况条件修正后使用。

为确认理论分析的准确性,选择一台DN150超 声流量计分别在0. 8、1.5和5. 6 MPa下进行测试验 证,流量范围45 ~ 1 800 m3/h,测试点分别为、 qt、 0. 4qmax、 qmax,检定测试结果如表4所示。

表4 不同压力下测试结果

  测试结果整体趋势与理论计算结果一致,理论分析结果得到验证。

4.超声流量计工况条件修正公式

  通过与流量计厂家沟通,可采用式(1)对工 况压力进行修正。

流量计厂家沟通

5.结束语

  国内检定机构的检定压力可覆盖高、低压, 建议超声流量计用户根据实际使用条件参照检定 规程要求,合理选择检定压力。从分析数据可以 看出,在分界流量以上工作时,压力对流量计的 计量结果影响较小,建议用户在设计及使用流量 计时尽量选择在分界流量点以上。如果用户现场 流量范围较宽,建议计量选择不同口径的流量计 配合使用。

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