天然氣流量測量原理
點擊次數(shù):535 發(fā)布時間:2020-12-20 11:19:20
大家好,今天小編為大家?guī)淼氖翘烊粴饬髁繙y量原理的介紹。
1、天然氣流經(jīng)節(jié)流裝臵時,流束在孔板處形成局部收縮,從而使流速增加,靜壓力降低,在孔板前后產(chǎn)生壓力差(差壓),氣流的流速越大,孔板前后產(chǎn)生的差壓也越大,從而可通過測量差壓來衡量天然氣流過節(jié)流裝臵的流量大小。這種測量流量的方法是以能量守恒定律和流動連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的。 2、本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍: (1)本標(biāo)準(zhǔn)適用于節(jié)流裝臵的取壓方式為法蘭取壓和角接取壓。 (2)對氣田或油田中采出的以甲烷為主要成分的混合氣體的測量。
(3)本標(biāo)準(zhǔn)不適用于管線內(nèi)徑小于50mm和內(nèi)徑大于1000mm,或者管徑雷諾數(shù)低于5000 (4)本標(biāo)準(zhǔn)不適用于直徑比小于0.1和大于0.75的場合。 3、標(biāo)準(zhǔn)參比條件: 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定天然氣體積計量的標(biāo)準(zhǔn)參比條件為**壓力0.101325MPa和溫度293.15K。或者1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和20℃。 4、氣流條件: (1)氣流通過節(jié)流裝臵的流動必須是亞音速的、穩(wěn)定的或僅隨時間緩慢變化的。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于脈動流流量測量。 (2)氣流必須是單相的均勻牛頓流體。若氣體含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過2%的固體或液體微粒,且呈均勻分布狀態(tài),也可以認(rèn)為是單相的牛頓流體。 (3)氣流流經(jīng)孔板前,其流束必須與管道軸線平行,氣流流動應(yīng)為充分發(fā)展紊流且無漩渦。 (4)為進行流量測量,必須保持孔板下游側(cè)靜壓力與上游側(cè)靜壓力之比大于或等于0.75。 5、測量管條件: (1)測量管直度:測量管應(yīng)是直的,目測檢驗。 (2)測量管圓度:在孔板上下游側(cè)各0.5D范圍內(nèi)必須實測。 (3)直管段內(nèi)壁粗糙度:直管段內(nèi)部應(yīng)保持清潔,除掉污垢,管道內(nèi)壁上的腐蝕硬皮也應(yīng)除掉。 (4)孔板上下游側(cè)直管段長度:孔板上下游側(cè)*小直管段與孔板上游側(cè)阻流件的形式和直徑比β有關(guān)。推薦在阻流件的下游設(shè)臵流動調(diào)整器,以縮短直管段長度。其長度不小于下表:*新標(biāo)準(zhǔn)一般建議上游側(cè)30D,下游側(cè)7D。 (5)溫度計的安裝: a、 氣流溫度*好在下游處測得,它與孔板之間的距離應(yīng)等于或大于5D,但不得超過15D。若必須在孔板上游側(cè)安裝溫度計時,溫度計套管與孔板之間的*短直管段長度為5D。 b、溫度計套管應(yīng)伸入管道內(nèi)大約1/3處,對大口徑的管道,溫度計的插入深度不小于75mm. c、溫度計插入方式應(yīng)直插或斜插。斜插應(yīng)逆氣流,并與測量管軸線成45°角。 d、溫度計插入處開孔內(nèi)壁邊緣應(yīng)修圓,無毛刺,無焊瘤突入直管段管道內(nèi)表面。 6、孔板的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求: (1)上游端面A面應(yīng)無可見損傷,粗糙度高度參數(shù)Ra小于或等于1.27μm。即常說的 7。 (2)孔板材料和制造:我們常用的孔板材料為1Gr18Ni9Ti即常說的不銹鋼。 (3)下游端面B面的粗糙度可較A面低一級。應(yīng)是平的,且與上游端面A面平行。 (4)孔板厚度E:對高壓管道,一般在6.1mm;對低壓管道,一般在4.1mm。在任意點上測各個E值之差不大于0.001D。 (5)孔板斜角F:孔板下游側(cè)應(yīng)有一個擴散的圓錐表面,該表面經(jīng)過良好
精加工,斜角F為45°±15°。 (6)上游邊緣G:上游邊緣G應(yīng)無卷口,無毛邊,無目測可見的異常現(xiàn)象。上游邊緣G應(yīng)是尖銳。 如d≥25mm時,一般采用目測檢查,將孔板上游端面A傾斜45°角,用日光或人工光源射向直角入口邊緣,邊緣應(yīng)無反射光束。 (7)孔板開孔直徑d:應(yīng)大于或等于12.5mm。直徑比β值0.1≤ β ≤0.75。 (8)孔板夾持器:常用的有角接取壓用的環(huán)室和法蘭取壓用的法蘭。孔板夾持器和測量管聯(lián)接處不應(yīng)出現(xiàn)臺階,夾持器與孔板的接觸面必須平齊。環(huán)室與孔板間隙不應(yīng)過大,否則會造成孔板與管道軸線不同心。 (9)孔板方向:孔板的喇叭要向管線下游方向。 7、天然氣標(biāo)準(zhǔn)體積流量計算公式:Qn=AsCEd2FG?FzFT? P1H 其中:Qn:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣體積流量,Nm3/d。 (1)As:計量系數(shù); (2)d:孔板開孔直徑,F(xiàn)G:相對密度系數(shù)。與天然氣組成有關(guān),重組份越多,相對密度系數(shù)越小。干氣為0.57左右,濕氣為0.65左右。 (3)FZ:超壓縮因子,是因天然氣特性偏離理想氣體定律而導(dǎo)出的修正系數(shù)。溫度越高FZ 越小,壓力越高FZ越大。超壓縮因子與天然氣組份、溫度、壓力和天然氣中CO2、N2含量有關(guān)。FT:天然氣流動溫度系數(shù),是因為天然氣流經(jīng)節(jié)流裝臵時,氣流溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度而導(dǎo)出的修正系數(shù)。FT=√293.15/T T=273.15+t (4)t為天然氣流經(jīng)節(jié)流裝臵時實測的氣體溫度,℃溫度與FT成反比,溫度越高FT越小。
以上就是關(guān)于天然氣流量測量原理的介紹,希望能對大家有幫助。