वायु और प्राकृतिक गैस में रोटरी गैस मीटर K-फैक्टर

यह लेख जाँचता है कि वायु में प्राप्त रोटरी गैस मीटर के K-फैक्टर को प्राकृतिक गैस सेवा में स्थानांतरित किया जा सकता है या नहीं। यह प्रत्येक आकार के लिए छह परिचालन प्रवाह बिंदुओं पर DN50 और DN80 मीटर के तांग के परीक्षणों पर आधारित है। तुलना में चोंगकिंग और मध्य सिचुआन के वायुमंडलीय वायु परिणामों और चेंगदू के दबावयुक्त प्राकृतिक गैस परिणामों का उपयोग किया गया है। रिपोर्ट की गई तुलना में वायु से आम तौर पर अधिक K-फैक्टर प्राप्त हुए, लेकिन अंतर का आकार और दिशा प्रवाह और परीक्षण स्थिति के साथ बदलती रही। ये परिणाम यह पहचानने में सहायता करते हैं कि कहाँ स्थितियों के बीच स्थानांतरण को सत्यापन की आवश्यकता है। यह अध्ययन माध्यम के प्रभाव को प्रयोगशाला और दबाव संबंधी अंतरों से अलग नहीं करता है।

एक रोटरी गैस मीटर का परीक्षण हवा से किया जा सकता है जबकि इसका इच्छित सेवा माध्यम प्राकृतिक गैस है। K-कारक दर्ज स्पंद गणना को संदर्भ संचालन आयतन से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। स्पंद-आधारित गणना में, आयतन स्पंद गणना को लागू K-कारक से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। इसलिए उस कारक में परिवर्तन महत्वपूर्ण है, भले ही मीटर और नाममात्र प्रवाह बिंदु समान हों।

दो परीक्षण किए गए आकारों के लिए रिपोर्ट किए गए वायु और प्राकृतिक गैस K-कारक परिचालन प्रवाह बिंदुओं पर कितने निकटता से मेल खाते हैं? व्यावहारिक उद्देश्य यह पहचानना है कि प्राकृतिक गैस की स्थितियों के तहत उपयोग से पहले वायु-व्युत्पन्न कारक को कहाँ अतिरिक्त सत्यापन की आवश्यकता है। DN पदनाम मीटर का आकार पहचानते हैं; तुलना अभी भी वास्तविक परिचालन प्रवाह बिंदुओं पर की जानी है। परीक्षण मामले सूचीबद्ध प्रयोगशाला स्थितियों के तहत मापे गए K-कारक को संबोधित करते हैं। एक कारक को भिन्न स्थिति पर लागू करना एक अलग इंजीनियरिंग निर्णय है जो इस बात पर निर्भर करता है कि अनुप्रयोग कितनी त्रुटि सहन कर सकता है।

टैंग ने चोंगकिंग गैस फील्ड और मध्य सिचुआन तेल एवं गैस फील्ड में वायु प्रवाह मानकों पर तथा चेंगदू शाखा की प्राकृतिक गैस संदर्भ प्रणाली पर DN50 और DN80 रोटरी मीटरों का परीक्षण किया। रोटरी मीटर परीक्षण योजना में प्रत्येक आकार के लिए छह परिचालन प्रवाह बिंदु सूचीबद्ध हैं, जिनमें प्रत्येक बिंदु पर 120 सेकंड का अधिग्रहण और छह रीडिंग शामिल हैं। इसमें कम से कम एक सप्ताह के अंतराल पर चार स्थिरता परीक्षण दौर भी सूचीबद्ध हैं। नीचे दी गई तुलना में दो चेंगदू दबाव स्थितियों और वायु प्रयोगशालाओं के लिए रिपोर्ट किए गए औसत परिणामों का उपयोग किया गया है। ये डिज़ाइन विवरण थीसिस के अध्याय 3 और 5 में प्रलेखित हैं, विशेष रूप से तालिका 5-2 और §5.3.2 में।

चोंगकिंग गैस फील्ड परीक्षणों में, तालिका 4-20 से 4-23 और चित्र 4-8 दर्शाते हैं कि पहले दो रनों में गैस का दबाव लगभग समान था। पहला रन 100 m³/h से ऊपर अधिक गर्म और 100 m³/h से नीचे अधिक ठंडा था। इन दो रनों के K-फैक्टर वक्रों में कोई स्पष्ट पैटर्न नहीं दिखा। तीसरे और चौथे रन में पहले दो की तुलना में कम दबाव और अधिक तापमान था, फिर भी उनके K-फैक्टर में बहुत कम परिवर्तन हुआ। टर्बाइन मीटर परिणामों के विपरीत, लेखक ने इस विशेष परीक्षण समूह में गैस के दबाव और तापमान में परिवर्तन का K-फैक्टर पर बहुत कम स्पष्ट प्रभाव पाया।

लेखक ने चेंगदू शाखा से विभिन्न दबावों पर प्रदर्शन-परीक्षण डेटा के दो सेट चुने और उनकी तुलना चोंगकिंग गैस फील्ड और मध्य सिचुआन तेल एवं गैस फील्ड के औसत परीक्षण डेटा से की। तालिका 5-12 DN80 डेटा देती है और चित्र 5-9 विभिन्न प्रयोगशालाओं से प्राप्त वक्रों की तुलना करता है।

DN80 K-कारक तुलना। टैंग (2018), तालिका 5-12 से अंग्रेजी में पुनः तैयार किया गया। रेखाएँ रिपोर्ट किए गए बिंदुओं को जोड़ती हैं। तालिका में निचला चेंगदू दबाव 0.9 MPa है और मूल चित्र 5-9 में 0.8 MPa है।

चित्र 5-9 वायु में प्राकृतिक गैस की तुलना में उच्च K-कारकों की एक सामान्य प्रवृत्ति दर्शाता है। थीसिस उस अनुच्छेद में 0.8 MPa लेबल वाली स्थिति में वायुमंडलीय वायु और प्राकृतिक गैस के बीच अधिकतम विचलन 0.96% और न्यूनतम 0.02% की रिपोर्ट करती है। 1.5 MPa पर वायुमंडलीय वायु बनाम प्राकृतिक गैस के लिए यह क्रमशः 1.15% और 0.01% की रिपोर्ट करती है। अगला अनुच्छेद 0.9 MPa और 1.5 MPa पर प्राकृतिक गैस की तुलना करता है, समान प्रवृत्तियों और 0.35% के अधिकतम विचलन की रिपोर्ट करता है, जिसमें निकटतम बिंदु लगभग संपाती हैं।

चोंगकिंग गैस फील्ड के लिए, तालिका 4-14 से 4-17 और चित्र 4-6 K-कारक में बहुत छोटे अंतर दर्शाते हैं। फिर भी लेखक ने उच्च तापमान पर उच्च K-कारकों की प्रवृत्ति देखी और इस तुलना में तापमान प्रभाव को टर्बाइन मीटर की तुलना में रोटरी मीटर के लिए अधिक माना।

चेंगदू शाखा के लिए, थीसिस तालिका 4-77 से 4-78 और चित्र 4-31 का हवाला देती है। लेखक तुलना को 0.9 MPa की तुलना में 1.5 MPa पर उच्च K-कारक दर्शाने वाला मानता है, और इस प्रवृत्ति का कारण दबाव को मानता है। विभिन्न दबावों पर दो चेंगदू डेटासेट की तुलना चोंगकिंग गैस फील्ड और मध्य सिचुआन तेल एवं गैस फील्ड के औसत परीक्षण परिणामों से की गई। तालिका 5-13 DN50 डेटा प्रस्तुत करती है और चित्र 5-10 तुलना वक्र दर्शाता है।

DN50 K-कारक तुलना। तांग (2018), तालिका 5-13 से अंग्रेजी में पुनः बनाया गया। रेखाएँ रिपोर्ट किए गए बिंदुओं को जोड़ती हैं।

चित्र 5-10 प्राकृतिक गैस की तुलना में हवा में उच्च K-कारकों की सामान्य प्रवृत्ति दिखाता है। 0.9 MPa पर वायुमंडलीय हवा बनाम प्राकृतिक गैस के लिए, थीसिस अधिकतम और न्यूनतम विचलन 1.17% और 0.01% बताती है। 1.5 MPa पर वायुमंडलीय हवा बनाम प्राकृतिक गैस के लिए, यह 0.78% और 0.01% बताती है। 0.9 और 1.5 MPa पर प्राकृतिक गैस वक्र समान प्रवृत्तियों का पालन करते हैं। सबसे बड़ा विचलन 0.39% था और निकटतम बिंदु लगभग संपाती थे।

माप उन प्रवाह बिंदुओं की पहचान करते हैं जहाँ वायु-व्युत्पन्न कारक के स्थानांतरण पर अधिक बारीकी से जाँच की जानी चाहिए। DN50 के लिए 70 m³/h पर, दोनों रिपोर्ट किए गए वायु कारक दोनों रिपोर्ट किए गए प्राकृतिक गैस कारकों से अधिक हैं। 40 m³/h पर, 1.5 MPa पर चेंगदू मान दोनों वायु प्रयोगशालाओं के मानों से अधिक है। क्रम में यह परिवर्तन दर्शाता है कि समग्र प्रवृत्ति से अनुमानित एकल सुधार महत्वपूर्ण बिंदुवार अंतरों को क्यों चूक जाएगा। तुलना माध्यम, दबाव और संदर्भ सुविधा को एक साथ बदलती है, इसलिए यह प्रत्येक चर के लिए कारणात्मक योगदान को अलग किए बिना परीक्षण स्थितियों के बीच अंतरों को मात्रात्मक रूप से मापती है। रिपोर्ट किए गए चरम मान चयनित तुलनाओं में देखे गए अंतरों की सीमा का पता लगाने के लिए उपयोगी हैं। ये अनिश्चितता अनुमान या स्वीकार्य त्रुटियाँ नहीं हैं। प्रस्तावित परीक्षण के लिए डेटा की समीक्षा करते समय, प्रत्येक स्थिति के लिए प्रवाह-बिंदु रीडिंग और माप अनिश्चितता का अनुरोध करें; केवल एक समग्र औसत उन बिंदुओं को छिपा सकता है जिनके लिए अलग जाँच की आवश्यकता है।

परीक्षण किए गए DN50 और DN80 मीटरों के लिए, वायु और प्राकृतिक गैस K-कारकों के बीच सहमति संचालन प्रवाह बिंदु और तुलना स्थिति पर निर्भर करती थी। तालिकाएँ इच्छित प्रवाह बिंदुओं पर स्थानांतरण की जाँच करने और रिपोर्ट किए गए कारक के साथ परीक्षण माध्यम, दबाव और संदर्भ सुविधा को रिकॉर्ड करने का समर्थन करती हैं।

एक अनुवर्ती तुलना में एक संगत संदर्भ प्रणाली पर माध्यम को बदलते हुए मिलान प्रवाह, दबाव और तापमान पर उसी मीटर का परीक्षण किया जा सकता है। अतिरिक्त मीटरों पर उन युग्मित परीक्षणों को दोहराना और संबंधित अनिश्चितता की रिपोर्ट करना बेंच और नमूना भिन्नता से एक दोहराने योग्य माध्यम प्रभाव को अलग करने में मदद करेगा।

तालिका 5-12 निम्न-दाब चेंगदू स्थिति के लिए 0.9 MPa देती है। चित्र 5-9 और पहला तुलना अनुच्छेद 0.8 MPa का उपयोग करते हैं। दोनों लेबल जहाँ स्रोत में आते हैं वहाँ बनाए रखे गए हैं और किसी विनिर्देश में इस स्थिति का उपयोग करने से पहले उन्हें मेल कराया जाना चाहिए। DN50 दाब प्रवृत्ति चयनित तुलना की लेखक की व्याख्या है। 10 m³/h पर सारणीबद्ध K-गुणक 1.5 MPa पर 1408.62 m⁻³ और 0.9 MPa पर 1409.69 m⁻³ है।

तांग यिक्सिन। वायु और प्राकृतिक गैस के साथ गैस प्रवाहमापी परीक्षण का तुलनात्मक अध्ययन [अनुवादित शीर्षक]। मास्टर थीसिस, दक्षिण-पश्चिम पेट्रोलियम विश्वविद्यालय, 2018, §5.3.2, पृ. 71–72 (PDF पृष्ठ 79–80); परीक्षण योजना तालिका 5-2, पृ. 61 (PDF पृष्ठ 69) में। अंग्रेज़ी चार्ट तालिका 5-12 और 5-13 से स्वतंत्र रूप से बनाए गए थे। चित्र 5-9 और 5-10 के स्रोत स्कैन स्रोत सत्यापन फ़ाइल में सुरक्षित रखे गए हैं।

संपादकीय कवर फ़ोटो: सैंडिया यांत्रिक संचालन तस्वीर, अमेरिकी ऊर्जा विभाग. स्रोत रिकॉर्ड के अनुसार अमेरिकी सरकारी कार्य। शीर्षक ओवरले के साथ कवर लेआउट के लिए क्रॉप किया गया। तस्वीर इंजीनियरिंग कार्य को दर्शाती है।