摘(zhāi)要:爲确(què)保高壓(ya)天然氣(qì)流量計(jì) 在檢定(ding)周期性(xing)能的穩(wen)定可靠(kào)，需要定(dìng)期對在(zai)用流量(liang)💋計進✔️行(háng)核查測(cè)試，使用(yong)中檢驗(yan)隻能作(zuò)爲一種(zhǒng)輔助手(shǒu)段确認(rèn)流量計(ji)的工作(zuo)狀态，但(dan)無法确(què)認流量(liàng)計精度(dù)是否發(fā)生變化(huà)，在線比(bǐ)對受現(xiàn)場條件(jiàn)限制☀️實(shí)時較爲(wèi)困難，文(wén)章從比(bǐ)對流量(liàng)計選型(xíng)🌐、軟件配(pei)備、實施(shi)方法幾(ji)個方面(mian)結合現(xian)場實際(jì)，提出一(yi)種可适(shì)用現場(chǎng)的在線(xiàn)實流比(bǐ)對方法(fǎ)。
1概述
　　随(sui)着天然(ran)氣工業(yè)的發展(zhǎn)，天然氣(qi)貿易量(liàng)與日俱(ju)增，經濟(jì)全球化(huà)的推進(jìn)，我國天(tiān)然氣貿(mào)易交接(jiē)計量越(yuè)來越多(duo)，天然氣(qì)🌐計量👄的(de)準确可(kě)靠性愈(yù)來愈受(shòu)到關注(zhu)，已關系(xì)到國計(ji)民生🌈。天(tian)然氣易(yi)燃、易爆(bào)、可壓縮(suō)、組分複(fu)雜等特(te)性，導緻(zhì)天然氣(qi)計量成(cheng)爲全球(qiu)計量學(xué)💚領域中(zhōng)的難點(dian)，爲了提(ti)高天然(ran)氣計量(liang)正确率(lǜ)，确保計(jì)量準确(què)可靠⛱️，按(an)照《計量(liàng)法》要求(qiu)需定期(qi)對天然(rán)氣流量(liàng)計進行(háng)檢定和(he)校準［1－2］，确(què)保流量(liang)計的準(zhun)确可靠(kao)。
　　按照流(liú)量計檢(jian)定規程(chéng)［3－4］的要求(qiú)，現場在(zài)用的流(liu)量計檢(jian)定周🌈期(qi)一般爲(wèi)2年，由于(yú)流量計(ji)使用條(tiao)件較爲(wei)複雜，影(yǐng)🆚響流量(liang)計的因(yīn)素多㊙️，在(zài)檢定周(zhōu)期内流(liú)量計的(de)性能可(kě)能會發(fa)生變化(hua)，影響買(mai)賣雙方(fāng)貿易計(jì)量的🥰公(gōng)平，所以(yǐ)需要定(ding)期對檢(jiǎn)定周期(qī)内的流(liú)量計進(jin)行在線(xiàn)核查，确(que)認流量(liàng)計工作(zuò)性能及(ji)精度，目(mù)前主要(yao)✊核查方(fāng)式有超(chāo)聲流量(liang)計的使(shǐ)用中檢(jiǎn)驗和流(liú)量計比(bǐ)對。
2流量(liàng)計在線(xian)核查方(fang)案分析(xī)
2.1利用超(chāo)聲流量(liang)計診斷(duan)軟件進(jìn)行使用(yong)中檢驗(yan)
　　随着 超(chāo)聲流量(liang)計 計量(liàng)技術的(de)不斷發(fā)展，目前(qian)在用超(chāo)聲流量(liang)計的廠(chang)🧡家均配(pèi)備使用(yòng)中檢驗(yan)的配套(tao)軟件，按(àn)照國家(jiā)标準GB/T30500—2014《氣(qi)體超聲(shēng)流量計(jì)使用中(zhōng)檢驗聲(shēng)速檢驗(yàn)法》［5］對超(chao)聲流量(liàng)計的聲(sheng)速、信号(hao)質量、增(zēng)益、信噪(zao)比、流速(sù)系數5個(gè)參數進(jìn)行👄診斷(duàn)，通過這(zhe)些參數(shu)的監測(cè)，可分析(xi)流量🌈計(jì)的性能(néng)，确認流(liu)量計的(de)工作狀(zhuang)态。這些(xie)參數的(de)組⁉️合可(kě)作爲形(xíng)💁成專用(yong)監測系(xì)統的基(jī)礎。有關(guan)自診斷(duàn)✨信息分(fen)析方法(fa)的🛀示例(lì)如表1所(suo)示。

　　流量(liang)計的使(shǐ)用中檢(jiǎn)驗可分(fen)析流量(liàng)計的工(gong)作狀态(tài)，确保☂️在(zài)用流量(liang)計的性(xìng)能正常(chang)，但是，流(liu)量計的(de)各項分(fèn)析參數(shu)⛷️正常并(bìng)不能确(que)認計量(liàng)的精度(dù)一定好(hao)，僅能作(zuò)爲一種(zhong)輔助手(shǒu)段進行(háng)參考，同(tong)時由于(yú) 渦輪流(liú)量計 是(shi)機械原(yuan)件，無法(fa)對渦輪(lun)流量計(jì)進行診(zhěn)斷，進而(er)判⚽斷渦(wo)輪流量(liang)計的性(xing)能。
2.2通過(guò)流量計(jì)比對方(fāng)法進行(háng)核查
　　流(liu)量計比(bi)對是選(xuan)用2台流(liu)量計串(chuan)聯安裝(zhuang)或者通(tōng)過流程(cheng)切換使(shǐ)2台流量(liàng)計串聯(lian)的方式(shì)進行測(ce)試，比較(jiào)✏️2台流量(liang)計相同(tóng)時間段(duan)内🔞的累(lèi)計流量(liàng)值，進而(er)分析流(liu)量計的(de)計量性(xìng)能，如圖(tú)1所示。
通(tong)過定期(qī)比較2台(tái)流量計(ji)流量偏(pian)差，确保(bǎo)在檢定(ding)周期内(nei)流量計(jì)的偏差(chà)在檢定(dìng)規程允(yun)許的範(fàn)圍内，該(gai)👉種方🔴法(fa)可使用(yòng)所有類(lei)型流量(liàng)計，較使(shǐ)用中檢(jiǎn)驗可🚶‍♀️更(gèng)直接反(fǎn)映流💔量(liang)計計量(liàng)的正确(que)率。
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3流量(liang)計在線(xiàn)比對核(hé)查技術(shu)路線
　　流(liu)量計在(zai)線比對(dui)較使用(yong)中檢驗(yan)有較大(dà)的優勢(shì)，但是🚩受(shòu)現🔴場♻️流(liu)程條件(jian)限制，實(shí)施起來(lái)難度較(jiao)大。流量(liang)🈲計對上(shang)下遊直(zhi)管段🏃🏻‍♂️要(yao)求☎️較爲(wei)嚴格，由(yóu)于大多(duo)數場站(zhan)的設計(jì)局限💋，現(xiàn)場無法(fǎ)再串聯(lián)安裝1台(tái)流量計(ji)，同時反(fǎn)複的拆(chai)裝也會(huì)💜影響現(xian)場實際(jì)生産供(gong)氣，需要(yào)😘投入大(da)量的人(ren)力物力(lì)，爲⭕了解(jiě)決這一(yī)技術難(nan)題，可通(tōng)過以下(xià)技術路(lù)線進行(hang)流量計(jì)比對。
3.1比(bi)對流量(liàng)計的選(xuan)取
　　通過(guò)不同類(lei)型流量(liàng)計的性(xing)能分析(xi)，可選用(yòng)一台便(bian)于❌安裝(zhuāng)💃，不需要(yào)拆裝直(zhí)管段的(de)外夾式(shì)超聲流(liu)量計作(zuo)爲比對(duì)參考流(liú)量計，如(rú)圖2所示(shì)。圖2所示(shi)。

　　 外(wai)夾式超(chāo)聲流量(liang)計 是一(yī)種将換(huàn)能器固(gu)定在流(liú)體管道(dao)外，聲波(bō)傳播的(de)路徑透(tou)過流☁️體(ti)管道壁(bì)的流量(liang)計，具有(you)以下技(ji)術特點(diǎn):①安裝便(biàn)捷且成(chéng)本低;②獨(du)立測量(liang)，不依賴(lai)流體的(de)傳☀️導性(xìng)和壓力(li);③無壓損(sun)，無👅洩漏(lou);④可🥵對現(xian)有設備(bèi)回顧安(an)裝;⑤無需(xu)切斷管(guan)道，不用(yòng)中斷生(sheng)産，不用(yòng)停止設(shè)備;⑥不與(yǔ)介質接(jiē)觸;⑦精度(dù)較低，長(zhǎng)期穩定(dìng)性較🤞差(chà)，受安裝(zhuāng)條🔞件影(yǐng)響大。
3.2流(liú)量計比(bǐ)對方法(fǎ)
　　外夾式(shi)超聲流(liu)量計較(jiào)适合現(xian)場工藝(yi)條件，但(dàn)是精🌍度(dù)和穩定(dìng)性較差(cha)，外夾式(shi)流量計(ji)的測量(liang)值無法(fǎ)作🚶爲參(cān)考值🤞，但(dàn)可利用(yòng)外夾式(shì)流量計(jì)短期穩(wěn)定性較(jiao)🈲好進行(háng)流量計(jì)之間比(bǐ)對。現場(chǎng)計量工(gōng)藝流程(chéng)如圖3所(suǒ)示，由多(duō)條計量(liàng)支路并(bing)聯組成(cheng)計量橇(qiāo)，但各計(ji)量支路(lu)無法通(tong)過流程(cheng)切換實(shi)現串聯(lian)安裝，可(ke)通過在(zai)計量橇(qiao)上遊🌈選(xuǎn)一直管(guan)段安裝(zhuāng)外夾式(shì)流量計(ji)✏️，通過每(mei)條支路(lu)❗與外夾(jia)式流量(liang)計的偏(pian)差，計算(suàn)各計量(liang)支♊路之(zhi)間的偏(piān)差。


式中:E1爲(wèi)計量支(zhi)路1與外(wài)夾式流(liu)量計的(de)偏差;Q1爲(wei)計量支(zhi)路1的流(liu)量值;Qwai爲(wei)外夾式(shi)流量計(jì)的流量(liàng)值。

式中(zhong):E2爲計量(liàng)支路2與(yǔ)外夾式(shi)流量計(ji)的偏差(chà);Q2爲計量(liang)‼️支路2的(de)流量♍值(zhi)。

式中:E3爲(wei)計量支(zhi)路2與計(jì)量支路(lù)1的偏差(chà)。
同理可(ke)得出其(qi)他支路(lù)之間的(de)偏差值(zhí)。
3.3比對方(fāng)法的實(shí)施
(1)流量(liang)計檢定(dìng)完成現(xian)場安裝(zhuang)後錄取(qu)第1次數(shu)據，第一(yī)次數據(jù)作爲參(can)考值，每(mei)隔一段(duàn)時間做(zuo)一下測(ce)試，測試(shi)結果與(yu)第1次測(cè)試結果(guo)進行比(bi)對，分析(xī)流量計(ji)計量的(de)穩定性(xing)的🤟變化(huà)，确認流(liú)量計的(de)計量性(xìng)能，确保(bao)貿易計(jì)量交接(jiē)的準确(que)可靠。
(2)第(dì)1次的測(cè)試結果(guǒ)，需要對(dui)2台流量(liàng)計測試(shi)結果的(de)偏差與(yu)合成💰不(bú)确定度(dù)進行比(bǐ)較，分析(xi)流量計(jì)的精度(dù)。
3.4數據的(de)采集系(xì)統
3.4.1數據(ju)采集系(xi)統實現(xian)以下功(gōng)能
　　可實(shí)現實時(shí)采集2台(tái)流量計(ji)及配套(tào)溫度、壓(yā)力儀表(biao)信号，并(bìng)進👨‍❤️‍👨行流(liu)量、溫度(dù)和壓力(li)補償計(jì)算，存儲(chǔ)數據，生(shēng)成報告(gào)等功能(neng)。
主要設(shè)備應包(bāo)括:數據(jù)采集計(jì)算機、MPU、輸(shū)入模塊(kuai)、脈沖/頻(pin)率信号(hao)采集卡(kǎ)、計時模(mó)塊、通信(xìn)模塊、脈(mò)沖信号(hao)隔離放(fang)大器、浪(lang)湧🈲保護(hù)器等組(zǔ)成。
3.4.2數據(ju)采集系(xi)統軟件(jiàn)要求
(1)物(wu)性參數(shu)計算
　　天(tiān)然氣工(gōng)作條件(jian)下的壓(ya)縮因子(zǐ)使用AGARe-portNo.8［6］規(guī)定的方(fāng)法計算(suan)✊，數㊙️據采(cǎi)集軟件(jiàn)内自帶(dài)壓縮因(yīn)子計算(suan)模塊，可(ke)手動輸(shu)入溫度(du)、壓力🌐和(hé)組分獲(huo)取壓縮(suō)因子計(jì)算結🏃🏻‍♂️果(guo)用于驗(yàn)證數據(ju)采集⭕模(mo)塊計算(suan)結果的(de)可靠性(xing)。
(2)流量計(ji)算
　　渦輪(lun)流量計(ji)瞬時流(liu)量計算(suan)使用GB/T21391［7］或(huò)ISO9951［8］規定的(de)方法計(jì)算，修正(zhèng)🈲因子(誤(wù)差)和流(liú)量關系(xi)式使用(yong)多點插(chā)值修正(zhèng)方法.
　　超(chāo)聲流量(liàng)計瞬時(shi)流量計(jì)算使用(yong)GB/T18604［9］或AGANo.9［10］或ISO17089［11］規(gui)定的方(fāng)法計算(suàn)⭐，修正因(yin)子(誤差(cha))和流量(liàng)關系式(shi)使用多(duo)點插值(zhi)修正方(fang)法🌍。
(3)信号(hao)采集方(fang)式
　　脈沖(chòng)/頻率、溫(wen)度、壓力(li)信号的(de)采集均(jun)采用累(lèi)積量，采(cǎi)☂️取相同(tong)時間段(duan)内的累(lèi)計流量(liàng)值，避免(mian)由于瞬(shùn)時值波(bō)動㊙️引入(rù)較大🔞的(de)誤差。
4實(shi)際應用(yong)
　　以某管(guan)道公司(si)貿易計(jì)量交接(jie)站爲例(lì)進行實(shi)際應⛷️用(yong)分析，該(gāi)站☂️計量(liang)橇選用(yong)3條DN200的計(ji)量支路(lu)，流量計(ji)信息如(ru)表2所示(shì)，比對流(liú)量計選(xuǎn)用外夾(jiá)式超聲(sheng)流量計(ji)，安裝于(yú)DN200的直管(guan)🙇🏻段。

　　按照(zhào)上文所(suǒ)說方法(fa)進行測(ce)試，測試(shi)流量點(diǎn)爲1500m3/h，按照(zhao)❓式(1)～式(3)進(jìn)行🐕計算(suàn)，測試結(jie)果如表(biao)3所示。

通(tōng)過測試(shi)結果可(kě)分析:
(1)3台(tái)流量計(jì)檢定完(wán)成後首(shǒu)次比對(dui)結果符(fu)合規範(fan)要求❌，流(liu)量計安(ān)裝完成(chéng)後性能(neng)良好。
(2)3台(tai)流量計(jì)在檢定(dìng)周期内(nèi)相互之(zhi)間偏差(chà)的變化(hua)值均小(xiao)于☁️0.7%，符💛合(he)标準要(yao)求，證明(ming)3台流量(liàng)計的穩(wen)定性能(néng)較好。
5結(jie)束語
(1)在(zai)對貿易(yì)計量交(jiao)接站設(she)計時，可(ke)增加計(jì)量橇的(de)對比♋流(liú)程🔞，實現(xiàn)定期對(duì)在用貿(mao)易計量(liàng)流量計(jì)進行實(shi)流在線(xian)比🏃‍♂️對，确(què)保流量(liàng)計計量(liàng)性能良(liang)好［12－13］。
(2)在不(bú)具備在(zài)線實流(liú)比對工(gong)藝流程(chéng)的場站(zhàn)可選用(yòng)外夾🌏式(shì)🐉超聲流(liu)量計作(zuo)爲傳遞(di)值對計(jì)量橇各(ge)支路進(jin)行🐕比對(duì)，确認☎️流(liú)量計的(de)計量性(xing)能。
(3)對于(yú)超聲流(liu)量計需(xu)要定期(qi)進行使(shǐ)用中檢(jian)驗，對于(yú)性🔆能參(cān)數✂️異常(chang)的流量(liang)計需要(yào)及時處(chù)理，必要(yao)時重新(xin)送檢，确(que)保現場(chǎng)計量結(jie)果的準(zhun)确可靠(kào)。
(4)利用外(wai)夾式超(chao)聲流量(liàng)計進行(hang)比對的(de)方法可(kě)用于各(gè)管道公(gōng)司計量(liàng)輸差的(de)查找及(jí)控制，提(tí)高計量(liang)管理水(shui)平，維護(hù)公司利(lì)益。

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