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    臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置的預(yù)熱時(shí)間試驗(yàn)

    2015-02-15 07:24:18大慶油田設(shè)計(jì)院
    油氣田地面工程 2015年2期
    關(guān)鍵詞:文丘里通氣氣體

    大慶油田設(shè)計(jì)院

    臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置的預(yù)熱時(shí)間試驗(yàn)

    陳立大慶油田設(shè)計(jì)院

    采用臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢定工作時(shí),由于被檢表到標(biāo)準(zhǔn)噴嘴之間存在管容,在檢定過程中管容內(nèi)介質(zhì)的壓力和溫度會(huì)發(fā)生一定變化,如果預(yù)熱時(shí)間不夠,管容介質(zhì)溫度、壓力未達(dá)到平衡,對氣體流量計(jì)的檢定,尤其是對小口徑氣體流量計(jì)小流量點(diǎn)的檢定會(huì)產(chǎn)生不可忽略的影響。為避免出現(xiàn)對被檢流量計(jì)給出的錯(cuò)誤判定結(jié)論,特開展了不同長度預(yù)通氣時(shí)間的測試試驗(yàn)。預(yù)通氣時(shí)間越長,測量結(jié)果越接近平均值;預(yù)通氣時(shí)間在60s以上時(shí),測量流量計(jì)系數(shù)一致性非常好;流量點(diǎn)越大,測量結(jié)果一致性越好。

    臨界流;文丘里噴嘴;標(biāo)準(zhǔn)裝置;氣體流量;管容;預(yù)熱時(shí)間

    1 試驗(yàn)背景

    臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置是實(shí)驗(yàn)室最常見的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。采用臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行檢定工作時(shí),由于被檢表到標(biāo)準(zhǔn)噴嘴之間存在管容,在檢定過程中管容內(nèi)介質(zhì)的壓力和溫度會(huì)發(fā)生一定變化,如果預(yù)熱時(shí)間不夠,管容介質(zhì)溫度、壓力未達(dá)到平衡,對氣體流量計(jì)的檢定,尤其是對小口徑氣體流量計(jì)小流量點(diǎn)的檢定會(huì)產(chǎn)生不可忽略的影響。為避免出現(xiàn)對被檢流量計(jì)給出的錯(cuò)誤判定結(jié)論,特開展了不同長度預(yù)通氣時(shí)間的測試試驗(yàn)。

    2 試驗(yàn)裝置

    圖1為國家石油天然氣大流量計(jì)量站臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置。該裝置采用負(fù)壓法,檢定介質(zhì)為空氣,測量范圍為0.5~255.5m3/h,檢定口徑范圍DN10~DN65mm,測量不確定度U=0.3%(K=2)。

    圖1 臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置

    該臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置的管容是指從待測流量計(jì)表體后至噴嘴前端所流經(jīng)的測量管道和匯管體積,經(jīng)過精確測量,這段管容為0.048m3。

    檢定初期,管容內(nèi)氣體溫度會(huì)有0.1~0.2℃的變化,而噴嘴入口壓力有時(shí)能達(dá)到60kPa,氣體流態(tài)平衡需要一定時(shí)間。一般情況下,臨界流文丘里噴嘴標(biāo)準(zhǔn)裝置僅能對噴嘴是否達(dá)到臨界流狀態(tài)進(jìn)行判斷,卻無法監(jiān)測流場是否均勻穩(wěn)定。如果在氣體流動(dòng)未達(dá)到平衡時(shí)開展檢定,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)裝置監(jiān)測到噴嘴已達(dá)到臨界流狀態(tài),而被檢流量計(jì)還未達(dá)到檢定流量的情況。

    3 試驗(yàn)分析

    采用口徑為DN50mm,準(zhǔn)確度等級為1.0級的渦輪流量計(jì)作為測試對象。在測量范圍內(nèi)選擇4個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行流量計(jì)K系數(shù)的測量,每次檢定前分別預(yù)通氣30、60、120、240s,每個(gè)流量點(diǎn)測量時(shí)間均為100s。由于渦輪流量計(jì)的流量特性,在分界流量以下的流量點(diǎn)K系數(shù)偏離較大,為了方便比較預(yù)通氣時(shí)間條件變化對測量結(jié)果的影響,故單獨(dú)列表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)見表1、表2,由表1、表2可以看出:①預(yù)通氣時(shí)間會(huì)影響檢定結(jié)果;②預(yù)通氣時(shí)間越長,測量結(jié)果越接近平均值;③預(yù)通氣時(shí)間在60s以上時(shí),測量流量計(jì)系數(shù)一致性非常好;④流量點(diǎn)越大,測量結(jié)果一致性越好。

    表1 分界流量以上不同預(yù)通氣時(shí)間條件下K系數(shù)測量結(jié)果

    表2 分界流量以下不同預(yù)通氣時(shí)間條件下K系數(shù)測量結(jié)果

    4 結(jié)論

    (1)由于管容的存在,流體不平衡對檢定結(jié)果有影響,檢定前的預(yù)通氣是非常必要的。

    (2)在檢定測量開始前,至少要預(yù)通氣60s以上,以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

    (3)在檢定過程中,隨著累積流量的增加,管容的影響會(huì)減小,在無法延長預(yù)通氣時(shí)間的情況下,可以適當(dāng)延長每個(gè)流量點(diǎn)的檢測時(shí)間,以提高檢定結(jié)果的可靠性。

    (欄目主持樊韶華)

    10.3969/j.issn.1006-6896.2015.2.029

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