天然氣是一種低碳的化石類能源，基于環保的需求，近年來，我國天然氣工業發展迅速。時差法多聲道氣體超聲波流量計（以下簡稱超聲波流量計）計憑借其測量準確度高、無可動部件、完善的自診斷功能等諸多優點，在天然氣計量領域得到了廣泛應用。由于天然氣貿易量巨大，測量結果的細微偏差對貿易交接雙方的利益會產生直接影響。為達到準確測量的目的，超聲波流量計需要在正確的安裝條件下使用。
由于部分現場使用的超聲波流量計，在設計與制造工藝上參考的國際相關標準與我國管道法蘭標準體系存在英制與公制的差異，使得在法蘭處實際的公稱尺寸（以下簡稱管徑）與其連接的上、下游管道管徑尺寸存在偏差。GB/T 18604-2014《用氣體超聲波流量計測量天然氣流量》對此提出了明確要求：尺寸偏差應在管徑的1%以內，且不超過3mm。但在實際安裝過程中該問題常常被忽視。
安裝條件作為影響超聲波流量計測量準確度的重要因素，近年來研究的重點主要集中在：上、下游管道結構（擴/縮管、彎管等）、管道長度、整流器類型、輔助儀表安裝位置等方面，對于管徑尺寸偏差對超聲波流量計測量結果的影響缺少系統研究。本文參考天然氣計量現場使用超聲波流量計的實際安裝條件，通過數值模擬技術并結合實流測試驗證的方式，定量研究管徑尺寸偏差對超聲波流量計測量準確度影響，得出以下結論。
（1）壓力對正向尺寸偏差帶來的測量誤差影響不大；負向尺寸偏差帶來的測量誤差隨著壓力的增加會從負向向正向轉變，該問題在實際應用中需額外注意。對于DN200超聲波流量計，1%的尺寸偏差偏差對流量測量偏差的影響不超過為0.03%；3mm的正向尺寸偏差上限對測量偏差的影響最高為0.05%；當超過管徑偏差的安裝條件要求時，尺寸偏差對其測量誤差的影響最大為0.22%。
（2）尺寸偏差對超聲波流量計的測量結果的影響隨偏差尺寸的增大而增加，管徑尺寸偏差對于小口徑超聲波流量計測量誤差影響更顯著當尺寸偏差符合安裝要求時，1%的尺寸偏差對DN100和DN200超聲波流量計的影響最高為0.03%，對于DN50的超聲波流量計的影響達0.07%。+3mm的尺寸偏差DN100和DN200超聲波流量計的影響也不超過0.15%，對于DN50的超聲波流量計的影響達0.20%。對于DN100和DN200的超聲波流量計，測量誤差隨尺寸偏差的增加呈線性增長趨勢；對于DN50的超聲波流量計，誤差曲線增長顯著，呈非線性趨勢。
客服