下游调压阀喘振对上游孔板流量计计量性能影响研究

在天然气管道输送过程中,由于为了满足生产要求而改变管道上、下游压力;管道日常运行中,阀门开度变化;用户用气量不均匀性等因素,导致天然气管道运行发生变化,管道从稳态流动转变成不稳定流动,造成管道出现脉动流,严重时引起配气站调压阀喘振,对天然气安全输送和计量产生严重影响。

为了充分认识下游调压阀喘振对上游孔板流量计计量性能影响规律,以济渡站—河舒站天然气输送管道为研究实例,根据天然气管道流动控制方程,建立天然气管道瞬变流动数学模型,采用混合TVD差分格式模拟计算天然气管道瞬变流动。

分析下游调压阀喘振引起上游管道内沿线压力、流量变化规律及对孔板流量计计量性能影响规律。发现河舒站调压阀喘振引起济渡站出口压力频繁波动,造成孔板流量计计量误差,在调压阀喘振发生43.7s后,喘振产生的压力波传递到上游管道入口,引起孔板流量计出口压力波动,由于孔板限流作用,压力波发生反射,压力波相互叠加。

在喘振发生48.74s时,孔板流量计出口压力大于入口压力,造成孔板内天然气逆流,引起天然气计量误差,当实际入口流量为4701.7m3/d时,喘振发生时,孔板计量瞬时值偏高程度竟高达近200倍。通过研究发现喘振产生的压力波是造成济渡站孔板流量计计量误差的主要原因,根据现场数据及安装条件,选择在河舒站调压阀前端安装管道式止回阀,防止压力波传递到上游管道,保证天然气计量的准确性。