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压力对天然气流量计量准确度的影响

时间:2018/05/22来源:未知

摘要: 天然气是一种相当清洁的新型能源,现在它已进入大众生活,与传统的能源相比天然气有其特定的优越性,而计量的准确性见得尤为重要。如何精准的计量天然气的用量,已经越来越受到行业的重视,也逐步成为日常经营管理的一项重要工作。本文主要是探讨天然气的压力对计量精度的影响,这个问题也是天然气从业人员多方关注的重要问题,如果压力对计量产生的影响很大,需要专业人员来对天然气的压力进行控制,保证计量精度。本文主要探讨天然气计量压力对计量准确度的影响程度进行探讨。

1、理论分析:
  在单位时间内流过管道或设备某一横截面积的数量称为流量。一般可用体积流量、质量流量和能量流量等表示。流体的体积瞬时流量qv等于流体速度v与流通的截面积A之乘积,用数学公式表达为:qv=v×A 如果流体在所有压力、温度下的密度为ρ,则流体的质量瞬时流量qm与体积瞬时流量qv的关系为:qm=ρ×qv 累计流量则是对单位时间内的瞬时流量累加的结果,用数学公式表达为:
  V=∫qvdt 、m=∫qmdt 实际天然气气体的体积随着温度和压力的变化而变化。理想气体或在常压及常温下的非理想气体,其变化规律遵循理想气体方程式。理想气体方程式的数学表达式如下:p V=RT 
  然而,天然气是一种非理想气体,实际输送的压力远高于常压。在此情况下,必须考虑压缩因子的影响。考虑压缩因子Z后,数学表达式为:p V=ZRT
  出于贸易结算的考虑,在测量燃气体积流量时必须指定某一温度和压力作为计量的标准温度和压力,称之为“基准状态”或“标准状态”。根据我国的标准GB/T19205-2003《天然气标准参比条件》之规定,天然气体积流量计量的标准状态是:温度Tn为293.15K,压力Pn为101.325k Pa。将此条件代入上述算式并移项,则贸易结算时的体积计算公式为:
计算公式图
  计量压力对计量的准确度的影响程度有多大。目前,广泛使用的AGA8-92DC计量压缩因子方法中压缩因子的准确度还是受到计量压力的影响的。
  输入变量不确定度的影晌表1列出的是相关输入变量的典型不确定度值,这些值可在***优操作条件下获得。根据误差传播分析,输入变量的不确定度会对压力为6MPa,温度在263K~338 K范围内的压缩因子计算结果产生约0.1%的附加不确定度。当压力大于6MPa时,附加不确定度会更大,且大致与压力成正比例增加。
  结果的表述压缩因子和摩尔密度计算结果应保留至小数点后四位或五位,同时给出压力和温度以及所使用的计算方法(GB/T17747. 2,AGA8-92DC计算方法)。验证计算机程序时,压缩因子计算结果应给出更多的位数。
  因此,在没有使用在线色谱分析仪的天然气计量站场使用键入值时也应将天然气组分的小数点位数尽量保持在四位以上。
表1  相关输入变量的典型不确定度值


2、结束语:超声波流量计系统普遍使用高压计量,因此计量压力为干线压力会较为频繁的突破6MPa压力。在未使用在线色谱分析仪时组分的不确定度造成的附加不确定度会被6MPa压力以上带来的正比附加不确定度进一步放大。会使得压缩因子的不确定度大大超过0.1%从而影响整个计量系统的准确度。
  因此,在干线压力超过6MPa运行时要更加注意键入值的准确性。
 

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