摘要:以一(yī)處計量(liàng)糾紛爲引子,先對渦輪(lún)流(liú)量計 廠家提(tí)供的反轉量(liàng)計(jì)算公式進行了(le)推導和(hé)演繹,再(zài)對以前(qián)的錯誤(wù)計算(suàn)方式進行(háng)了更正,最(zuì)後對(duì)反轉量(liàng)的正确率進行了實驗(yàn)證明(míng)。
1背景
 
　　該計量(liàng)糾紛牽涉4家單位:丙供氣公司、甲用氣單位、乙用氣(qì)單位丁(dīng)計量(liàng)儀表廠家(jiā);4處(chù)地(dì)方:丙公司(sī)a處.供氣計量點(diǎn)、丙公司c處(chù)供氣(qì)計量點(diǎn)、甲(jiǎ)用氣(qì)單位d閥(fá)門、甲乙用(yòng)氣(qì)單位(wèi)b處用(yòng)氣計量分界點(diǎn)。
　　正常情況(kuàng)下,a氣源供(gòng)氣c氣源不供氣時,甲公司在a、b之(zhī)間的用氣(qì)量是主(zhǔ)氣(qì)源a處用氣量(liàng)減b處的(de)用氣(qì)量,而(ér)乙公司的用(yòng)氣量則(zé)爲b處(chù)用量(如圖(tú)1所示)。需(xū)要說明(míng)的是:a、b之(zhī)間(jiān)有一(yī)d閥,此時處于開(kāi)啓狀(zhuàng)态。另外一(yī)種(zhǒng)情況則是d閥(fá)關閉,a、c氣源同時(shí)供氣,甲公司在(zài)a、b之間的用氣量(liàng)是當月主氣源(yuán)a處(chù)減b處的用量,再加(jiā)上(shàng)c氣源過(guò)b處當月的(de)供氣(qì)量。亦或是a、d閥之間的用量+b、d閥之(zhī)間的(de)用量(liàng)+b處c氣(qì)源的反轉量(如圖2所(suǒ)示)。需要特(tè)别指出的(de)是:b處有2套渦(wō)輪(lún)表計(jì)量設(shè)備(型号均爲q6500dn300)，爲正向(xiàng)安裝(zhuāng)。
　　問題的關(guān)鍵就是如果當月伴(bàn)有雙氣源(yuán)供氣(qì),如何把(bǎ)甲乙用(yòng)氣單(dān)位的用量(liàng)區别開來(lái)或計(jì)算出來。
2案例分析
　　由于(yú)b處該渦(wō)輪(lún)流(liú)量計(jì) 是國(guó)外産(chǎn)品,采(cǎi)取機(jī)械傳(chuán)動與數據積算儀分别設(shè)立,合并計算,這(zhè)點(diǎn)與國(guó)内同類(lèi)型産品(pǐn)有所不(bú)同,國内的是--體(tǐ)式,隻能單向計(jì)量,而(ér)該(gāi)産品能(néng)夠雙向計量。
該(gāi)流量計涉及到(dào)的數據較多。下(xià)列是氣(qì)态方程式
v0=v×p/p0×t0/t×fz2
式(shì)中:v0--标(biāo)準狀(zhuàng)态下的體積量(liàng)(m3);
v--工作狀态(tài)下的體積(jī)量(m3);
p--流(liú)量計壓力(lì)值(zhí)(kpa);
p0--标準大氣壓(yā)(101.325kpa);
t0--标準狀态(tài)下(xià)的(de)絕對溫度(dù)(293.15k);
t--被測(cè)介質的溫度(k);
fz--氣體壓(yā)縮因(yīn)子。
　　對于國(guó)内渦(wō)輪表而言(yán)，上述(shù)數據(jù)是(shì)比較标(biāo)準的必備配置(zhì)。但該(gāi)國外(wài)儀表(biǎo)有5個數(shù)據有所不同:
v機(基(jī))--機械傳動部(bù)分(fèn)的體(tǐ)積量(m3);
vm--工作狀态(tài)下的體積(jī)量(m3);
vb--标(biāo)準狀态下(xià)的體(tǐ)積量(m3);
v反轉量m--計量表(biǎo)反(fǎn)轉時工(gōng)作狀态下(xià)的體積量(m3);
v反轉量b--計(jì)量表反轉(zhuǎn)時标準狀态(tài)下的體(tǐ)積量(m3)。
　　這5者之間(jiān)的相互關系是(shì):無論正反轉,vb與vm總是(shì)累加的,并(bìng)且呈正相關關系,這點與國産(chǎn)表v0與v的(de)關(guān)系(xì)是(shì)一緻的。v機則不一樣,隻(zhī)發生正(zhèng)轉時(shí),v機(jī)與(yǔ)vm-緻,v機=vm;當發生反轉時(shí)，其反轉量爲v反(fǎn)轉量m,v機将(jiāng)實現氣量(liàng)的(de)倒計,即(jí)v機=vm-2xv反轉量m。舉個例(lì)子比較容易(yì)理解,當(dāng)月(yuè)上(shàng)中(zhōng)旬b處渦輪(lún)表爲(wèi)正轉,各量關系(xì)爲:vm上中旬=v機上(shàng)中旬=200萬m3,下旬爲(wèi)反轉，v反轉量m下(xià)旬=80萬m3,當月(yuè)各量(liàng)關系爲:
v機(jī)當月(yuè)=vm當月-2xv反轉量m下(xià)旬
v機期=200+80-2x80=120
vm當月=200+80=280
..v反(fǎn)轉量m=(△vm-△v機)/2
　　實(shí)際情(qíng)況原本上(shàng)述模型要複雜,難以(yǐ)确定(dìng)具(jù)體(tǐ)的反轉發生(shēng)時間以(yǐ)及反轉時間段,也就難以(yǐ)确定(dìng)壓力(lì)值。要确定v反轉(zhuǎn)量b的(de)具體結算量,這裏取(qǔ)的是經驗值,即(jí)
v反轉(zhuǎn)量b=(△vm-△v機)/2x△vb/△vm
　　确定(dìng)了反(fǎn)轉量的計(jì)算公式，這隻是确定甲乙兩家(jiā)用氣(qì)單位用量(liàng)的第一步(bù)。在較長的一段時間(jiān)裏,出現了(le)較.爲(wèi)重大的(de)計算錯(cuò)誤,其錯誤計(jì)算(suàn)方式如下:
已知:前端(duān)a處供(gòng)氣△v(a)=1000萬(wàn)m,b處的(de)△v
(b)=800萬m3,△vm=200萬m3,ov機=150萬(wàn)m3.
求(qiú):甲公司的用(yòng)氣量以及乙公(gōng)司的用氣量?
解(jiě):甲公司用氣量(liàng)=△vb(a)-ov(b)+v反轉(zhuǎn)量b=1000-800+(200-150)/2x800/200=300萬(wàn)m3
乙公司(sī)用(yòng)氣量=ov(b)-v反轉(zhuǎn)量b=800-(200-150)/2x800/200=800-100=700萬m
這種(zhǒng)方式(shì)看上去毫無破綻,甲乙公(gōng)司的(de)用氣總量=丙公(gōng)司的供氣總量(liàng),即300+700=1000萬m3,乙公司的(de)用氣量=b處△v-v反轉量b=700萬(wàn)m3。然(rán)而這種(zhǒng)方式忽略(luè)了一-個重要問題,甲(jiǎ)乙公(gōng)司的(de)用氣總量(liàng)=丙公司的(de)供氣總量(liàng)=a氣源+c氣源(上式隻關(guān)注了a氣源，忽略(luè)了c氣(qì)源)。正确的(de)計算方式應該(gāi)是:
正解:甲公司用氣量=△vb(a)-△vb(b)+2xv反(fǎn)轉量(liàng)b=1000-800+2x(200-150)/2x800/200=400萬(wàn)m3
　　乙公司用氣(qì)量=△v(b)-v反轉量b=800-(200-150)/2x800/200=800-100=700萬也(yě)就是說a氣源1000+c氣(qì)源100=1100萬m3,才是丙公(gōng)司的(de)真(zhēn)實(shí)供氣(qì)量。這隻(zhī)是(shì)其中(zhōng)一月(yuè)的結算(suàn)量(liàng),如果逐月累計(jì)下去(qù),氣(qì)量也是(shì)相當驚人(rén)。.
随着(zhe)問題(tí)一步步深(shēn)人,新的(de)質(zhì)疑又(yòu)出現了。有人提出該(gāi)類型的渦(wō)輪表(biǎo)并非(fēi)該儀(yí)表公司專用型(xíng)的單(dān)反計量(liàng)儀表,儀表(biǎo)廠家也(yě)認可了此種說(shuō)法。廠(chǎng)家提出4種(zhǒng)解決(jué)方案:
(1)對目(mù)前使用的該(gāi)類(lèi)型儀(yí)表做(zuò)實驗,采取比較簡易(yì).的實(shí)驗方法來(lái)驗證(zhèng)其(qí)先前提(tí)出的(de)計算公式的正(zhèng)确(què)性(xìng)及反向計(jì)量(liàng)的精度(dù)及準确(què)性(xìng)。
(2)采用(yòng)專(zhuān)用雙(shuāng)向(xiàng)(正反(fǎn))計量的渦(wō)輪流(liú)量計。但據試用(yòng)此表(biǎo)反映,在零(líng)點漂(piāo)移處(chù),計量(liàng)會有問題(tí)。而在(zài)b處,恰恰(qià)就是壓(yā)力平衡(héng)點(diǎn)處,所(suǒ)以這種選擇也有風險,且該表(biǎo)價格是目前使(shǐ)用的儀表(biǎo)的(de)2倍(bèi),體積(jī)較大，
在b處(chù)安裝會(huì)有(yǒu)實際困難。
(3)采用超聲(shēng)波流量計(jì),其優(yōu)點是(shì)計量精(jīng)度(dù)高,能夠正(zhèng)确正(zhèng)反計(jì)量(liàng)。但它的(de)缺點也(yě)比較明顯(xiǎn),要(yào)求輸氣壓(yā)力較高,目(mù)前b處(chù)的壓力較(jiào)低0.3mpa,不(bú)适宜安裝(zhuāng)超聲(shēng)波流量計 。.
(4)在該處實行計量改(gǎi)造,沿(yán)用現有(yǒu)的(de)兩塊儀表(q6500dn300),将其(qí)中的(de)一(yī)塊儀表(biǎo)及過濾器整體(tǐ)反裝(zhuāng)，另外-套計(jì)量裝(zhuāng)置不變,并(bìng)在兩(liǎng)塊表(biǎo)後分(fèn)别加裝(zhuāng)單向閥(fá)，這樣(yàng)既能夠滿(mǎn)足調(diào)度的需要(yào),又能夠(gòu)确(què)保正确計量。這(zhè)裏有(yǒu)一個難題需要(yào)解決(jué),流量不能(néng)超(chāo)限。根(gēn)據該處(chù)計量表2年的曆史數據,最(zuì)大流量爲(wèi)1000m//小(xiǎo)時(标況(kuàng)),運行(háng)壓力爲0.3mpa,儀(yí)表的流量最大(dà)爲6500m/小時(工(gōng)況(kuàng)),換(huàn)算成标況爲19500m/小(xiǎo)時;再預估最近(jìn)兩年(nián)後端(duān)客戶用氣(qì)量(liàng)以10%的速(sù)度遞增,現(xiàn)有(yǒu)的表型仍然滿足(zú)預期負荷。故該方案(àn)是切(qiē)實可(kě)行(háng),經濟合(hé)理,相(xiàng)關各方均會接(jiē)受的。
　　對(duì)方案1的存疑:曾(céng)經與廠(chǎng)家在(zài)常溫常壓(yā)下做過一次實(shí)驗。選用(yòng)兩塊檢定合(hé)格(gé)的溫輪(lún)表及腰輪表,口(kǒu)徑與(yǔ)流(liú)量均相(xiàng)同(tóng),腰輪表(biǎo)始終(zhōng)保持(chí)正向,渦輪(lún)表則正向取一(yī)組數據(jù),反向取(qǔ)一-組(zǔ)數據(jù),然後(hòu)對比(bǐ)分(fèn)析。利用(yòng)一大(dà)功率的鼓(gǔ)風機(jī),對串聯的(de)渦輪及腰(yāo)輪表(biǎo)送風,模(mó)拟(nǐ)管道(dào)輸氣,鼓風機可(kě)調節風速。實驗(yàn)數據如表(biǎo)1:.
 
　　從表1、表2中(zhōng)可以看出的是(shì):如果以腰(yāo)輪表爲基表,渦(wō)輪表正轉時,其計量(liàng)爲正偏差(chà),在0~3.5區(qū)間(jiān);渦(wō).輪表反轉(zhuǎn)時,其計量(liàng)爲負(fù)偏差,其區間在(zài)0~負5.6。也就是(shì)說,根據目(mù)前的實驗(yàn)數(shù)據,該進口腰輪表反轉(zhuǎn)時,計量(liàng)偏(piān)慢。這(zhè)與最(zuì)初大(dà)家的設想(xiǎng)剛好(hǎo)相反(fǎn)，也與我對(duì)渦輪表的(de)了解(jiě)和理(lǐ)解相去甚遠,權(quán)作參(cān)考(kǎo)。如果要(yào)進一步(bù)的(de)證明(míng),應該盡可能模(mó)拟現場的(de)各項(xiàng)數據及場景,來(lái)保證實驗(yàn)數據的權威性,有效(xiào)性。
3結論(lùn)
　　針(zhēn)對b處的特殊情況,曾(céng)查(chá)閱(yuè)了大量的(de)相關(guān)文獻(xiàn),到(dào)目(mù)前爲止,沒有類似的(de)情(qíng)況記載或分(fèn)析。也(yě)咨詢(xún)了多家計(jì)量儀(yí)表廠(chǎng)家的專業人員,包括該國(guó)外進口(kǒu)儀表銷(xiāo)售商(shāng)的相關人(rén)員(yuán),他們也(yě)隻能(néng)提供經(jīng)驗公(gōng)式(shì)，在該(gāi)産品的說明書中,并(bìng)無相(xiàng)關情(qíng)況的說明(míng)與(yǔ)記(jì)載。到目前(qián)爲止,b.處計量仍(réng)然未(wèi)得(dé)到(dào)徹底(dǐ)的解決(jué),雖然離(lí)真相(xiàng)越來越近(jìn),但由于現實情況的(de)錯綜複雜(zá),揭露真相(xiàng)仍需(xū)努力(lì)。套(tào)用一句中山先生(shēng)的話(huà):革命(mìng)尚未成功(gōng),同志(zhì)仍(réng)需努力。

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