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摘要:為控制天然氣流量檢定過程中的誤差，降低各項因素對檢定結(jié)果的影響，建立了數(shù)據(jù)模型研究天然氣流量計檢定過程中壓力偏差對檢定結(jié)果的影響，結(jié)果表明天然氣流量計檢定介質(zhì)壓力偏差對檢定結(jié)果的影響較大，可以采取二次調(diào)壓措施控制壓力波動。除了壓力偏差外，環(huán)境溫度對檢定結(jié)果也有一定程度的影響，可以采用升溫和降溫措施保證天然氣與外界溫度的一致性。
　　天然氣流量計檢定過程中，檢定結(jié)果受介質(zhì)溫度、氣質(zhì)組分、壓力變化和計量設(shè)備性能等因素的影響。壓力是天然氣流量計檢定過程中一個重要因素，其極易受到沉積物、內(nèi)殘液、感壓膜片性能等因素的影響，致使檢定過程中壓力不斷變化。文章中壓力偏差對流量計檢定偏差的影響，并提出壓力控制措施，以期為相關(guān)人員提供參考。.
一、天然氣流量計檢定數(shù)學模型
　　天然氣流量檢定時以串聯(lián)的方式安裝于標準器:上游，檢定過程中流量計質(zhì)量mf為:
Mƒ=ms+△
　　式中:△m為壓力變化導(dǎo)致流量計內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量變化量;ms為流量計介質(zhì)質(zhì)量。
　　根據(jù)天然氣流量計狀態(tài)方程，可得流量計管容內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量m計算公式:
 
　　式中:p為流量計介質(zhì)壓力;M為摩爾質(zhì)量;V為管容;R為氣體常數(shù);Z為壓縮因子;T為管容內(nèi)溫度。
　　考慮到天然氣流量計檢定前和檢定后，其管容內(nèi)壓力變化較小，可以認為在流量計檢定過程中壓縮因子基本物變化，其為常數(shù);摩爾氣體常數(shù)固定不改變;介質(zhì)組分無變化;管道容積為定值，則天然氣流量計檢定前后管容質(zhì)量變化量為:
 
　　由式(3)無法直觀看出壓力偏差對天然氣流量計檢定的影響，因此以下展開實驗分析，壓力對檢定結(jié)果的影響2l。
二、實驗分析與討論
　　采用便攜式流量標準裝置對口徑為DN300天然氣超聲流量計進行實驗，實驗介質(zhì)為天然氣，天然氣組分如表1所示。實驗工作壓力為4.88MPa，實驗溫度為21℃，超聲波流量計與裝置人口管道之間的距離約為20m。
 
　　在以上試驗條件下，天然氣壓縮因子Z=0.915;管道容積V=πR2=3.14x0.152x20=1.413m2;氣體常數(shù)R=8.314KJ/(kmol·k);天然氣摩爾質(zhì)量M=Σximi=16.7598x10-3kg/mol。根據(jù)以上參數(shù)，計算出天然氣管容質(zhì)量變化量為:
 
　　每個流量點檢測時間設(shè)置為30s,天然氣流量計檢驗前后壓力和溫度差值的平均值分別為11.4、0.12，將其代人公式可得:.
 
　　天然氣流量計檢定過程中，以100m3/h流量點為例，檢定過程中流量計介質(zhì)質(zhì)量約為:
 
　　從計算結(jié)果來看，壓力偏差對對天然氣流量計檢定偏差的影響較大，為在流量計檢定過程中減小檢定偏差，需要控制氣體流量和壓力。
　　除了需要考慮壓力偏差對天然氣流量計檢定偏差的影響外，還需要考慮環(huán)境溫度因素,在流量檢定過程中盡量保證外界溫度與天然氣溫度的一-致性，減小溫度變化帶來的檢定偏差。在天然氣流量計檢定過程中，可以采取加熱措施避免天然氣溫度快速下降，此外也可以采用等降壓措施，增加氣體對外界熱量的吸收能力，降低外界溫度，以此來保證外界溫度與天然氣溫度的一致性。.
三、壓力偏差影響因素解決措施.
　　為了控制被測量氣體的溫度和壓力的變化，提高測量精度，必須建立壓力和溫度的控制和調(diào)節(jié)方案。
(一)天然氣壓力控制
　　在天然氣流量計檢定過程中，為控制天然氣的流量和壓力，可以在天然氣過濾分離系統(tǒng)中設(shè)置氣.體穩(wěn)壓調(diào)壓裝置。經(jīng)過穩(wěn)壓罐對氣體初步穩(wěn)壓后,利用壓，力調(diào)節(jié)裝置和次級穩(wěn)壓罐進行二次調(diào)壓工.作，最后根據(jù)流量計檢定壓力要求，利用調(diào)節(jié)閥進一步控制天然氣壓力。除了安裝穩(wěn)壓調(diào)壓裝置外，還可以利用流量調(diào)節(jié)閥，控制天然氣輸人流量，確保下游用戶用氣均勻性以及流量計檢定過程中天然氣流量和壓力的穩(wěn)定性。
(二)天然氣溫度控制
　　考慮到天然氣調(diào)壓后會產(chǎn)生焦耳-湯姆遜效應(yīng)，為了防止天然氣產(chǎn)生水化物，同時控制天然氣溫度，減少溫度變化對天然流量計檢定的影響，可以采用加熱方法控制天然氣溫度，保持天然氣溫度與外界溫度的一致性。因此在多級降壓過程中，可以通過萬江關(guān)系和絕熱節(jié)流壓差關(guān)系確定降壓級數(shù)和降壓比。如果采用等降壓方式，可以提高天然氣對外界能量吸收能力，降低外界環(huán)境溫度。或者在調(diào)壓閥裝置后安裝加熱裝置，以此來防止冷凝液的產(chǎn)生。
四、結(jié)語
　　綜上所述，天然氣流量計檢定過程中，壓力偏差對檢測結(jié)果影響大，并且兩者呈現(xiàn)線性關(guān)系，為保證檢定結(jié)果的可靠性和準確性，可以采用壓力調(diào)節(jié)措施，如安裝壓力調(diào)節(jié)閥，對壓力進行二次穩(wěn)定，以此來保證實驗數(shù)據(jù)的正確性。除此之外還需要考慮環(huán)境溫度因素，采取升溫和降溫措施保證天然氣溫度與環(huán)境溫度的一致性，以此來減小天然氣流量計檢定誤差。

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