摘要:天然气流量计量是天然气生产输送和销售的关键环节，其计量用流量计多为离线检定,检定结果的正确与否直接影响着现场计量的正确程度。该文就音速喷嘴法气体流量标准装置(负压法)检定气体流量计过程中的温度、湿度分别分析探讨了对流量计检定结果的影响,对气体流量计离线检定的规范化管理及操作具有重要意义。
引言.
为保证天然气流量计量的正确率,气体流量计在出厂或使用前及使用中，必须在标准装置上对其标称的计量性能进行测试或检定。基于音速喷嘴法气体流量标准装置(负压法)直接用大气作为气源,具有气体流量稳定、投资少、能耗低的优点,因而得到普遍应用。本文主要对音速喷嘴法气体流量标准装置检定气体流量计时的温度、湿度对检定结果的影响进行分析探讨将有助于流量计检定系统的改进及天然气计量的进一一步科学规范化管理。
1温度对检定结果的影响
气体流量计离线检定过程中，检定室的环境温度及滞止容器的温度有时候无法保证,比如由于天热或天冷,有的检定员会将检定室房门关上,并开启空调,造成检定介质的流通不通畅;还有的检定室滞止容器安装位置距离窗户较近,阳光可以直射容器,在窗户上没有任何遮阳措施的情况下,滞止容器的温度明显高于正常条件下的滞止容器温度。通过对气体流量计在不同条件下进行试验分析,并选取了具有代表性的LUYBIIDN80型旋进旋涡流量计某次检定数据(大气压力为101.81kPa,环境温度为13.00℃,滞止容器平均温度为15.33℃)如表1所示。
在检定室环境条件不变的情况下,由于阳光直射滞止容器,致使其温度偏离正常值,此时的检定数据如表2.所示(大气压力为101.87kPa,环境温度为13.00℃,滞止容器平均温度为19.30℃)。
在检定室环境温度改变的情况下,对同一台流量计进行检定,检定数据如表3所示(大气压力为101.24kPa,环境温度为20.00℃)。
由表1、表2可见，由于外界因素影响致使滞止容器的温度偏离正常值,造成流量计在检定时的流量系数误差,对应的流量系数变化曲线图如图1所示。
由表1、表3得出环境温度分别为13.00和20.00℃两种情况下的误差曲线如图2所示。
由图1、图2可以看出,在滞止容器温度由15.33℃增加到19.30℃时(增大约25.9%),流量点的误差变化约为0.01%,以油田常用1.5级气体流量计为例，由于滞止温度的变化对误差造成的影响可以忽略;当环境温度由13.00℃增加到20.00℃时(增加约50%),此时,被检流量点的误差变化约为28.2%。因此，在流量计检定过程中,为了保证检定结果的正确、可靠,尽可能采取措施保持滞止容器温度的不变及与检定室气源的恒定。
2湿度对检定结果的影响
对于音速喷嘴负压法气体流量计检定装置,检定时的介质是未经过干燥的湿空气,而计算流量时使用的参数却是干空气的参数(空气中相对湿度的变化对压缩系数和流出系数的影响较小，主要体现在对临界流函数和密度的影响)。因此,需要对计算流量进行修正,经湿度修正的气体质量流量q'm为:
式中:φ--空气的相对湿度;
P--当地大气压;
PH--空气中水蒸气的饱和蒸汽压。
经湿度修正的气体在流量计处得密度ρ'm为:
由于环境条件的影响,不同时间段对流量计进行检定,其环境湿度是不一样的。我们以TDS-100BT型气体流量计为例，针对某一流量点,在不同湿度、不同温度下分别进行试验,通过检定，得出的试验数据如表4~表6所示。
由表4~表6可以看出,被检流量计在相同滞止压力、相同滞止温度不同环境湿度下检定得出的仪表系数是不同的,总体趋势是仪表系数随着湿度的增大而增大。其中,滞止温度为13.60℃时,50%湿度与10%湿度下的仪表系数相差近0.12%;滯止温度为20.00℃时,不同湿度下的仪表系数最大相差近0.27%;滞止温度为25.00℃时,不同湿度下的仪表系数最大相差近0.36%。由此可见，随着滞止温度的升高,环境湿度对仪表系数的影响越来越大。因此,在流量计检定过程中,尽可能保持检定间湿度的稳定,以便保证检定数据的科学正确率。
3结束语
综上所述，音速喷嘴法气体流量标准装置(负压法)检定气体流量计过程中,温度、环境湿度都会对流量计的检定结果产生一定的影响。因此,在检定流量计时,尽可能按照检定规程的要求开展检定工作,以便保证检定结果的科学正确。
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