脈動流的成因有很多，如在緊鄰增壓機(jī)出口處、控制閥頻繁操作時、管線振蕩時和管線中有漩渦等，有時壓力和溫度探測器產(chǎn)生的渦街也會形成脈動流。其特性是介質(zhì)流動不穩(wěn)定，但周期性變化，流體在加速或減速過程中會影響葉輪旋轉(zhuǎn)速，但葉輪旋轉(zhuǎn)相對滯后，通俗可理解為“慣性”，由此對氣體渦輪流量計的準(zhǔn)確計量造成一定的影響。
1、流量測量
現(xiàn)階段，脈動流的直接測量還存在很大困難，但可通過誤差方程分析、實驗室試驗和專業(yè)的脈動流量誤差檢測設(shè)備檢測分析某一特定脈動流的測量誤差。前兩種方法基于脈動流的振幅和頻率的可測量性，振幅和頻率的測量可通過激光多普勒技術(shù)、熱線風(fēng)速儀法等。專業(yè)的脈動流量誤差檢測設(shè)備已有設(shè)備制造廠家在生產(chǎn)。
1.1誤差方程分析
通過對機(jī)翼理論的研究，可列出涉及慣量、夾角、葉輪半徑、角速度等參數(shù)的誤差運動方程，通過編程可求得針對某一特定渦輪流量計的不同振幅和頻率脈動流的測量誤差[3]。依據(jù)動量守恒定律，可列出包含流速、切線速度等參數(shù)的非線性微分方程，通過計算和分析可理論推導(dǎo)測量誤差[4]。
1.2實驗室試驗
現(xiàn)場實測脈動流的特性，采用已知標(biāo)準(zhǔn)體積壓縮空氣，在實驗室模擬脈動流，將測量值與標(biāo)準(zhǔn)體積進(jìn)行對比，分析測量誤差。
1.3誤差檢測設(shè)備檢測
一種燃?xì)饷}動流誤差檢測設(shè)備，可較精確地測得脈動誤差值，暫未在山西省廣泛應(yīng)用。在絕大多數(shù)燃?xì)夤镜膶嶋H運行管理過程中，脈動流的特性參數(shù)無法在日常運行監(jiān)測數(shù)據(jù)中獲取，因此，主要定性地說明脈動流對渦輪流量計計量偏差的影響。
2、測量誤差
已有很多學(xué)者針對脈動流對計量的影響進(jìn)行了研究。分析結(jié)果可知，由于葉輪受流體加速影響小，受流體減速影響大，計量始終存在正供銷差。此外，正供銷差取決于脈動流的振幅和頻率，整體來說，如果脈動流頻率大于葉輪角頻率時正供銷差值較大，脈動振幅增大時正供銷差值也隨之增大。
3、脈動流對計量結(jié)果影響
A分輸站氣體渦輪流量計距離上游最近的壓縮站（往復(fù)式壓縮機(jī)增壓）不到7km，且該分輸站工藝布置緊湊。據(jù)實地測量，流量計上游直管段長度約為6Dn（Dn為渦輪流量計口徑，mm），下游直管段長度約為4Dn。此外，7km管道沿線地勢高低不平，加之煤層氣氣質(zhì)水含量較大，導(dǎo)致在低洼處極易形成積液，積液也會造成脈動流。
2014年8—10月期間，下游公司發(fā)現(xiàn)正供銷差持續(xù)增大時，對A分輸站和B分輸站的渦輪流量計進(jìn)行了標(biāo)定，但標(biāo)定結(jié)果均為合格。隨后下游公司在2014年11月5—7日對A至B分輸站段管線進(jìn)行了清管作業(yè)，共清出污水雜質(zhì)約23t，清管完成后正供銷差明顯減小。清管前后實際供銷差數(shù)據(jù)如表6所示。
除此之外，通過日常運行監(jiān)測，供氣瞬時流量每次顯示數(shù)據(jù)都在變化，且在一定時間內(nèi)在1個值上下頻繁波動（波動幅度約為±20%）。綜合上述情況，該輸氣管道存在脈動流的可能性很大。脈動流會造成正供銷差影響，對下游接氣單位不利，因此有必要對脈動流的影響進(jìn)行修正。 |
