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直管段安装对天然气流量计检定
发布时间:2020-11-16 08:33:30

摘要:天然气流量计前后直管段安装方式的不同会对流量计的计量结果有着一定的影响;为了研究不同安装方式对计量检定结果的影响,在国家石油天然气大流量计量站南京分站实验室将一台DN300超声流量计与两台不同口径的涡轮流量计(DN150/DN400)在不同安装条件下,采用天然气实流测试的方法,对三台流量计开展了相应的测试。测试结果表明,在不同的前后直管段安装方式下,对涡轮流量计检定结果基本无影响,而对超声流量计的检定结果影响较为明显。
  随着天然气使用规模的增加,越来越多的天然气计量仪表应用到现场,目前国内大口径的流量计主要有超声流量计和涡轮流量计。JJC1030一2007《超声流量计检定规程》中要求多声道流量计不安装流动调整器的情况下,上游直管段长度至少为10D(D为流量计内径,下同),下游直管段长度至少为5D;或根据流量计生产厂家的要求选择合适的上、下游直管段1。  JJG1037《涡轮流量计检定规程》中要求在流量计上下游侧应有足够长的直管段,其内径与流量计的标称通径-一致,必要时可以在上游侧安装流动调整器,并未明确上下游直管段长度口。CB/T21391--2008《用气体涡轮流量计测量天然气流量》中推荐安装方式为流量计上游宜具有最短10D的直管段长度,流动调整器出口到流量计人口的直管段长度为5D,流量计下游宜具有最短5D的直管段”。而在现场流量计的实际安装时,与之配套的前后直管段在安装时有时并未严格按照相关规范或规程中的相关要求,而是根据场站现场情况采取了不同长度的前后直管段与流量计匹配。
1流量计安装方式
  本次实验选取了3台流量计,分别为一台DN150涡轮流量计、一台DN400涡轮流量计以及--台DN300超声流量计。
1.1涡轮流量计安装方式
  涡轮流量计安装方式目前通用的前直管段10D,后直管段5D的安装方式,同时在上游10D处安装了流动调整器。DN400涡轮流量计和DN150涡轮流量计第-一次测试均采用此种安装方式进行了测试。第二次测试分别采取了不同的安装方式,具体为:DN400涡轮流量计前直管段为4D,后直管段为2D,在上游4D处安装了流动调整器;.DN150涡轮流量计安装方式为前直管段12D,后直管段为8D,在上游12D处安装了流动调整器。
1.2超声流量计安装方式
  超声流量计安装方式第一一次为目前通用的前直管段10D,后直管段5D的安装方式,在上游10D处安装了流动调整器。第二次测试安装方式为前直管段为3D,后直管段为3D的安装方式,在上游3D处安装了流动调整器。
2实验过程及实验结果分析
2.1实验过程及数据
  国家石油天然气大流量计量站南京分站工作级标准装置体积流量扩展不确定度为0.29%,k=2,临界流喷嘴标准装置质量流量扩展不确定度为0.22%,k=2。将DN400涡轮流量计和DN300超.声流量计安装国家石油天然气大流量计量站南京分站工作级被检台位,使用工作级标准装置测试。将DN150涡轮流量计安装于国家石油天然气大流量计量站南京分站高精度台位,使用临界流喷嘴标准装置开展相关测试工作。其中第一种安装方式测试了两次,第二种安装方式测试了1次。测试原理为使流体在相同时间间隔内连续通过标准装置和分别被测试的三台流量计,以标准装置给出的流量值作为标准值,以被测试流量计给出的流量值为测量值,经压力、温度、压缩因子换算,分别计算被测流量计的示值误差或流量计系数,完成相关测试。温度变送器采用Rosemount,准确度等级0.2级,量程:-10~50℃,压力变送器采用Rosemount,准确度等级0.05级,量程0~10MPa。测试压力约为6.3MPa。温度约为27℃测试流量点实验结果见表1~表3。

2.2实验结果分析
  从表1测试数据可以看出,在第--种安装方式下,DN300超声流量计两次测试结果的最大偏差为0.25%,最小偏差为0.01%,未超出工作级标准装置体积流量扩展不确定度0.29%;从表2测试数据可以看出,在第一种安装方式下,DN400涡轮流量计两次测试结果的最大偏差为0.22%,最小偏差为0.06%,未超出工作级标准装置体积流量扩展不确定度0.29%;在表3数据可以看出,在第一-种安装方式下,DN150涡轮流量计两次测试结果除了流量分界点q.以下最小测试点53m3/h示值偏差为0.23%,其余的测试点最大偏差为0.09%,最小偏差为0.01%,未超出临界流喷嘴标准装置质量流量扩展不确定度为0.22%。测试数据同时表明三台流量计的稳定性、重复性良好。
  从表1数据同时可以看出DN300超声流量计在两种不同直管段安装方式下,最大测试结果偏差为0.79%,最小为0.50%,均超出所用标准装置的不确定度0.29%。从表2数据同时可以看出DN400涡轮流量计在两种不同直管段安装方式下,最大测试结果偏差为0.25%,最小为0.14%,均未超出所用标准装置的不确定度0.29%;表3数据看出DN150涡轮流量计在两种不同直管段安装方式下,测试结果除了qt以下最小测试点53m3/h示值偏差为0.4%之外,其余流量点测试结果之差均未超出所用标准装置的不确定度0.22%。
  因此从试验结果来看涡轮流量计受前后直管段安装条件影响较小,涡轮流量计在不同安装方式下并未明显表现出正偏差或者负偏差。而超声流量计受前后直管段影响较为明显,不同前后直.管段的安装方式导致的测试结果远远超出了工作级标准装置0.29%的不确定度。
3结束语
  本文通过现场实流实验定量的比较了涡轮流量计和超声流量计在不同前后直管段安装条件下,对测量结果的影响。测试结果表明前后直管段长度对涡轮流量计检定结果基本无影响,对超声流.量计检定结果影响比较明显。因此建议在流量计检定时尽量采用和现场使用条件--致的前后直管段和整流器,从而从最大程度上保证贸易交接计量的准确可靠。

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