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流量计在线实流检定中温度波动的控制

时间:2017-09-09 14:58 来源:http://www.shslgs.com 点击数:

实流检定是流量计量值传递的一项重要手段,通过实流检定可以有效的弥补干标过程中不能对气质条件、 安装条件等影响修正的缺陷,使得量值传递更加准确可靠。但在现场实流检定过程中,由于流量计处于露天条 件下,环境条件比较复杂,使得在每个流量点取样过程中温度会发生波动,检定规程中规定,在每个流量点的 检定过程中温度变化应不超过0.5 T,在实际工作过程中,不同的检定工艺流程对温度波动的要求应该是不同 的,具体问题应具体分析确定温度允许的波动范围,文章以移动式天然气计量标准装置在线实流检定为例, 分析在线实流检定的温度允许变化范围,为流量计的实流检定工作提供参考。

0.引言

移动式天然气计量标准装置采用的是标准表 法开展的量值传递,根据流体的质量守恒定律, 系统稳定后,相同时间内流过标准表和被检表的 质量流量是相同的,通过比较相同时间内标准表 和被检表的实际质量流量来计算示值误差。

但在实际应用过程中由于环境条件的影响 尤其在冬天和夏天,环境温度与管内流体温度温 差较大尽管稳流时间较长,系统仍然很难达到 一绝对稳定的状态。管内温度的变化导致管容发 生变化使得流经标准表和被检表处的质量流量 不相同进而影响检定结果。标准装置检定的流 量计一般都是在1.0级及以下的,温度波动对检 定结果影响在0.05%是可以接受的。根据这一技 术指标计算不同流量点允许的温度变化范围。

1.标准装置简介

标准装置主要是由涡轮流量计、超声流量计、 温度变送器、压力变送器、在线气相色谱仪、流 量调节阀等组成,所有设备安装在一台特制的箱 式卡车上,结构原理图如图1所示。

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把标准装置运输到天然气计量站内与天然 气计量站内的计量系统串联安装,通过工艺管线 切换,对计量系统计量橇上的各路天然气流 量计进行在线实流检定。检定过程中,将标准涡 轮流量计与被检流量计所测量的标准流量值相比 较,经压力、温度、组分换算,计算得到被检流 量计的流量测量误差。在线实流检定工艺流程如 图2所示。

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2.数据分析

2.1管道容积的计算

根据现场实际计算管道容积被检表至标准 表处管道容积为:

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2.3管容变化引入的误差

由于被检表与标准表处的工况条件相差很小, 在计算中可以用标准表处的工况条件近似代替被 检表处工况条件,所以管容引入检定结果的误 差为:

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2.5温度允许的变化量

Q = 1 000 m3/h为例,计算温度允许的变化 ,管输天然气为长输管线,大部分管线埋地,管内温度常年接近地温,可近似取管内温度为10 ℃,则:

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将以上流量点绘成曲线,如图3所示。

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由图3可以得出温度允许变化量与流量点的 关系:

y =0. 0039x (9)

在进行流量计实流检定时,根据式9)确定 检定流量点温度允许的波动范围,然后根据这一 标准确定稳流时间,开展检定工作。

在流量较大时温度允许的波动范围较大, 5)中用T近似代替T1进行计算将不再成立, 但是在实际检定过程中温度的变化控制在0. 5 蚓以 内,故式5)用于温度允许量的计算是成立的。

3.结论和建议

(1)由式4)可知,温度的波动与管容的变 化成反比,即在检定流量点的取样过程中温度逐 渐升高时,被检表至标准表处的管容逐渐变小, 流经被检表处的质量流量小于标准表处的质量流 量,被检流量计的示值误差偏小。

(2)计量检定工艺流程_定,不同的流量点对 温度允许的波动范围不同,由小流量到大流量温度 允许的波动范围是线性逐渐变大的在检定过程中, 可以根据设定流量点的流量计算温度允许的波动范 围,用于监控检定过程中温度的波动指标,判断温 度的波动是否对检定结果有较大的影响。

( 3) 在小流量点温度允许的波动范围较小, 故需要在小流量点采取相应的措施来减小温度对 检定结果的影响,具体建议如下:增加取样时间, 由式6)可以看出,增加取样时间t可以减小温 度波动对检定结果的影响。增加稳流时间通过 增加稳流时间减小取样时间内的温度变化 而减小温度波动对检定结果的影响。

4)在大流量点,检定结果受温度波动影响 较小,可以适当缩短稳流时间,提高检定效率。

5)在计量检定工艺流程设计中在保证直管 段要求的前提下,可以尽量减小被检表至标准表之 间的管道容积,减小温度波动对检定结果的影响。


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