氣體超聲波流量計(jì)在天然氣流量計(jì)量中的應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：846 發(fā)布時(shí)間：2020-12-20 11:19:20
天然氣流量計(jì)量是一個(gè)復(fù)雜的多參數(shù)測(cè)量過程，在研究時(shí)要保證測(cè)量準(zhǔn)確性需要有相應(yīng)的流量比對(duì)裝置。在本實(shí)驗(yàn)研究中，將氣體超聲波流量計(jì)與一套標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)串聯(lián)運(yùn)行，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加有效，更有說服力。選用美國丹尼爾公司生產(chǎn)的四聲道氣體超聲波流量計(jì)，管道內(nèi)徑是300mm，流量范圍（工作狀態(tài)下）：240m3/h～6405m3/h。
（1）噪聲對(duì)氣體超聲波流量計(jì)準(zhǔn)確度影響。GB/T18604-2001《用氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》中提到來自被測(cè)介質(zhì)內(nèi)部的噪聲可能會(huì)對(duì)氣體超聲波流量計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確度帶來不利的影響。噪聲的來源主要有環(huán)境噪聲和氣流經(jīng)過沒有全開的閥門時(shí)節(jié)流的噪聲。采用氣體超聲波流量計(jì)上游閥門節(jié)流控制流量大小時(shí)，節(jié)流的聲音隨著流量的增大而增大，氣體超聲波流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的相對(duì)誤差也逐步增大，氣體超聲波流量計(jì)的流量低于標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)流量。當(dāng)上游閥門全開，用下游閥門控制流量大小的時(shí)候，氣體超聲波流量計(jì)的信噪比較大且基本保持不變，氣體超聲波流量計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的相對(duì)誤差基本保持不變。
（2）流態(tài)對(duì)氣體超聲波流量計(jì)的影響。GB/T18604-2001《用氣體超聲波流量計(jì)測(cè)量天然氣流量》要求氣體超聲波流量計(jì)上游直管段*少為10D，下游直管段至少為5D，以保證進(jìn)入流量計(jì)的天然氣流態(tài)是對(duì)稱的充分發(fā)展的紊流速度分布。沿管道橫截面由上到下平行分布四個(gè)聲道：A聲道、B聲道、C聲道、D聲道。是氣體超聲波流量計(jì)通過對(duì)各個(gè)聲道測(cè)得的流速進(jìn)行加權(quán)平均得到管道中氣體的平均流速。
當(dāng)上游閥門節(jié)流時(shí)，隨著流量的增大，天然氣在管道中的流速分布越來越不均勻，反應(yīng)在超聲波A、D聲道的流速大于B、C通道的流速。隨著流量的增大管道內(nèi)氣體的流速由分布逐漸變成分布，即沿管壁的氣體流速由低于管道中心氣體流速變成高于管道中心氣體流速。當(dāng)上游閥門全開時(shí)，沒有對(duì)氣流產(chǎn)生阻擋，隨著流量的增大，管道內(nèi)氣體的流速分布變化不大，始終保持分布，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的流態(tài)。當(dāng)天然氣經(jīng)過沒有完全開啟的閘閥時(shí)，天然氣由于閥門閘板的阻擋產(chǎn)生與管道中心軸不對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)氣流，經(jīng)過發(fā)展成為漩渦流。
（3）氣質(zhì)對(duì)氣體超聲波流量計(jì)的影響。在一次使用過程中，我們發(fā)現(xiàn)氣體超聲波流量計(jì)的流量和標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)的流量相比偏高。使用CUI軟件進(jìn)行氣體超聲波流量計(jì)的診斷時(shí)發(fā)現(xiàn)D聲道不工作，檢查后發(fā)現(xiàn)，D聲道被飽和天然氣中凝析出的液體淹沒了，導(dǎo)致?lián)Q能器不能工作正常，經(jīng)排除積存在管道中的液體后氣體超聲波流量計(jì)恢復(fù)正常工作。多聲道的氣體超聲波流量計(jì)能夠在一個(gè)聲道故障時(shí)根據(jù)其它聲道測(cè)得的流量進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)算，這個(gè)補(bǔ)償過程使流量計(jì)的流量輸出比正常時(shí)略有偏高。
天然氣中的粉塵也對(duì)氣體超聲波流量計(jì)的工作性能有影響。粉塵在氣體超聲波流量計(jì)*底部的換能器和表體的結(jié)合處堆積，導(dǎo)致氣體超聲波流量計(jì)的工作不正常，影響流量計(jì)正常工作。
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