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天然气工况流量与标况流量的测量分析 目录 1概念区别 3 2测量原理及方法 4 2.1气体状态方程 4 2.2涡轮流量计 4 3测量结果差别分析 5 3.1流体温度和压力 5 3.2流体密度 6 3.3压缩系数和其他参量 6 3.4工况体积流量与标况关系 7 4测量结果与压力的关系 7 5为什么测量标况流量 8 天然气工况流量与标况流量的测量分析 摘要：本文以标准状况天然气流量测量为基础，阐述标准状况与工况下测量的区别，对流量测量具有参考意义。 关键字：工况 标况 流量测量 分析 1概念区别 首先工况与标况指的是介质的两种状况，工况就是实际工作时的状况，标况就是标准工作状态时的状况，指的是在20℃，1个大气压力（0.1013MPa）下的状况 。 标况下空气密度是1.205，天然气的相对密度一般在0.58到0.62之间，因为不同气源成份可能不同。实际密度约为0.6989到0.7471之间。 瞬时流量 定义：是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量。又称瞬时流量。当流体量以体积表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量。 公式：假设流体流过有效截面中的某一微小截面积为dA，流过该微小面积的流体流速为v，则流体流过该微小面积的体积流量dQ和质量流量dq分别为 dQ=v·dA dq =ρ·v·dA ρ为流体密度。 累积流量 定义：在某一段时间内流体流过封闭管道或明渠有效截 面的流体量称为累积流量或流体总量。 公式：累积流量可通过流量对时间 t 的积分求得： 式中: Q ——累积体积流量； M ——累积质量流量； t ——测量时间。 2测量原理及方法 2.1气体状态方程： 气体与液体特性的最大区别是气体没有固定的容积。气体的热力学平衡态可用三个状态参数即几何参数体积V、力学参数压力p和热参数绝对温度T来描述，而这三个参数又不是相互独立的。。 当温度不变时，一定质量的气体的压力和它们的体积成反比，用公式表示即为： 式中：V1是压力为P1时的体积；V2是压力由变为P2时的体积。这就是著名的波义尔定律。 自然界和实际生产过程中，一般都是三个状态参数同时发生。那么，这三个参数之间就由一个关系式存在，这个关系式就称为气体状态方程： 式中：P为气体绝对压力；T为气体的绝对温度；m为气体质量；R为气体常数，不同的气体，R不同。对于空气，R=287.1J/（kg·K）。 2.2涡轮流量计： 涡轮流量计（以下简称TUF）是叶轮式流量（流速）计的主要品种，叶轮式流量计还有风速计、水表等。 所示为TUF传感器结构图，由图可见，当被测流体流过传感器时，在流体作用下，叶轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，产生周期性的感应电势，即电脉冲信号，经放大器放大后，送至显示仪表显示。TUF的实用流量方程为 3测量结果差别分析 3.1流体温度和压力 必须仔细地界定仪表内流体的工作压力和温度，特别在测量气体时温度压力变化造成相对大的密度变化，可能要改变所选择的测量方法。 如温度或压力变化影响测量准确度等性能时，要作温度和（或）压力修正。 此外，流量仪表外壳的结构强度设计和材质也取决于流体的温度和压力，因此必须确切知道压力和温度的最大和最小值。 压力和温度变动很大时，更应特别仔细选择。测量气体时还要确认所提出的体积流量值是在工况状态温度和压力下的还是在标准状态下的。 3.2流体密度 ? 在大部分液体应用场所，其密度相对恒定，除非温度变化很大而引起较大密度变化，一般不作修正。在气体应用场所，有些仪表的范围度和线性度，取决于气体密度，通常要知道在标准状态下和使用状态下的值，以便选用。 3.3压缩系数和其他参量 测量气体需要知道压缩系数值以求取工作状态下流体密度。成分固定的流体通过压力、温度和压缩系数计算密度；成分变动的流体和工作于接近（或在）超临界区，应考虑在线测量密度。某些流量测量方法要考虑液体物性的特定参量，如热式流量计的热传导和比。 凡没有密度实测值（密度计），而流量计的流量计算公式中含密度参数时，均须进行密度修正。如差压式流量计，差压流量计的体积流量计算公式如下： 上式中ρ流量计实测气体介质在实际工况条件下的实际密度。而实际密度在测量过程中是一个变化量，一般与流体的温度、压力有关。 一般情况下我们仅知道气体在某一标准状态下的密度值,而实际工况条件下的密度值ρ，需要通过核算得出。根据气体状态方程有实际密度表达式： 式中：PN