摘(zhai)要：以标(biao)準表法(fa)流量标(biao)準裝置(zhi)爲例，首(shou)先介紹(shao)了天然(ran)氣流量(liang)計 檢定(ding)的原理(li)，然後對(dui)檢定工(gong)況參數(shu)不穩定(ding)或工況(kuang)✂️參數💁測(ce)💔量不🙇‍♀️準(zhun)确對檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)進行定(ding)性和定(ding)量計算(suan)分析，最(zui)後對保(bao)證流量(liang)計檢定(ding)結果準(zhun)确可靠(kao)的措施(shi)及多種(zhong)不同工(gong)藝的流(liu)量核查(cha)方案進(jin)行研究(jiu)和讨論(lun)。實踐證(zheng)明，流量(liang)核查技(ji)術的應(ying)用是保(bao)證流量(liang)計檢定(ding)結果準(zhun)确可靠(kao)的有❓效(xiao)措施。
0引(yin)言
　　天然(ran)氣流量(liang)計實流(liu)檢定是(shi)一個多(duo)參數組(zu)合測量(liang)過程，影(ying)響檢定(ding)數據準(zhun)确性的(de)因素較(jiao)多。檢定(ding)工況🔴參(can)數不穩(wen)定，參數(shu)測量結(jie)果不準(zhun)确，标準(zhun)流量計(ji)的🌍性能(neng)發生變(bian)化等都(dou)會影響(xiang)檢定結(jie)果👅的準(zhun)确性和(he)🈲可靠性(xing)。要準确(que)開展❄️天(tian)然氣流(liu)🌈量計量(liang)，必須對(dui)這些🤩影(ying)響因素(su)進行充(chong)分的研(yan)究和分(fen)析，并采(cai)取必要(yao)的技術(shu)措施。
1流(liu)量計檢(jian)定的原(yuan)理
　　采用(yong)标準表(biao)法流量(liang)标準裝(zhuang)置檢定(ding)流量計(ji)依據的(de)是㊙️流體(ti)⛹🏻‍♀️流動的(de)連續性(xing)原理，即(ji)質量守(shou)恒原理(li)［1］，如圖1所(suo)示。

　　标準(zhun)流量計(ji)MM和被檢(jian)流量計(ji)MUT用管道(dao)連接，在(zai)測試時(shi)間🐇内，流(liu)入标準(zhun)流量計(ji)MM的質量(liang)流量爲(wei)m1，流入被(bei)檢流量(liang)計MUT的質(zhi)量流量(liang)爲☂️m2，标準(zhun)流量計(ji)和被檢(jian)流量計(ji)間管容(rong)内質量(liang)變化量(liang)爲Δm，則:
m1=m2+Δm(1)
當(dang)流動達(da)到穩定(ding)狀态時(shi)，Δm=0，所以
m1=m2(2)
　　亦(yi)即天然(ran)氣流量(liang)計的檢(jian)定是在(zai)穩定條(tiao)件下使(shi)天然氣(qi)連續流(liu)過标準(zhun)流量計(ji)和被檢(jian)流量計(ji)，記錄在(zai)相同時(shi)間間隔(ge)内标準(zhun)流量計(ji)和被檢(jian)流量計(ji)的測量(liang)值，通過(guo)計算被(bei)檢流量(liang)計的示(shi)值誤差(cha)和重複(fu)性等計(ji)量性能(neng)參數，來(lai)判斷流(liu)量㊙️計檢(jian)定是否(fou)合格［2］。
流(liu)量計示(shi)值誤差(cha)可用式(shi)(3)和式(4)計(ji)算:

　　式中(zhong):E爲被檢(jian)流量計(ji)的相對(dui)示值誤(wu)差，%;Qm爲被(bei)檢流量(liang)計的累(lei)積流量(liang)，m3;Qs，m爲标準(zhun)流量計(ji)的累積(ji)流量換(huan)算到被(bei)檢🔆流量(liang)計處🈲工(gong)況條件(jian)下的流(liu)量值，m3;Qs，s爲(wei)标準流(liu)量🧡計的(de)累積流(liu)量，m3;p爲天(tian)然氣的(de)壓力，MPa;T爲(wei)天💃然氣(qi)的溫度(du)，K;Z爲天然(ran)氣的壓(ya)縮因子(zi)。下标s表(biao)示标準(zhun)流量計(ji)處的參(can)數，下标(biao)m表示被(bei)檢流量(liang)計處的(de)參數。
2影(ying)響檢定(ding)結果的(de)因素分(fen)析
2.1工況(kuang)參數穩(wen)定性的(de)影響
　　由(you)式(1)可見(jian)，當檢定(ding)過程中(zhong)工況參(can)數不穩(wen)定時，m1≠m2，亦(yi)即流過(guo)标準流(liu)✊量計和(he)被檢流(liu)量計的(de)量值不(bu)一緻，此(ci)時用式(shi)(3)計算得(de)的示🌈值(zhi)誤🚶‍♀️差不(bu)能準确(que)地反映(ying)流量👉計(ji)的真實(shi)特性。
　　由(you)于在一(yi)次檢定(ding)過程中(zhong)天然氣(qi)組分變(bian)化不大(da)，所以，此(ci)處🔴隻考(kao)慮壓力(li)和溫度(du)變化的(de)影響。根(gen)據狀态(tai)方程，管(guan)容😍内天(tian)然氣的(de)質量變(bian)化量可(ke)用式(5)計(ji)算。

　　式中(zhong):p爲管容(rong)内天然(ran)氣壓力(li)，Pa;V爲管容(rong)，m3;M爲天然(ran)氣摩爾(er)質量，kg·kmol－1;Z爲(wei)管容内(nei)天然氣(qi)的壓縮(suo)因子;Ｒ爲(wei)通用氣(qi)體常🚶數(shu)，J/(mol·K);T爲管容(rong)🍉内天然(ran)氣溫度(du)，K。
　　以一組(zu)實際檢(jian)定數據(ju)爲例，分(fen)别給出(chu)壓力和(he)溫度變(bian)化🧡對🤩流(liu)量計檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)。
　　檢定一(yi)台DN250流量(liang)計，每次(ci)檢定時(shi)間爲60s;在(zai)流量爲(wei)5600m3/h下，使用(yong)5台并聯(lian)安裝的(de)标準流(liu)量計，在(zai)流量爲(wei)580m3/h下，使用(yong)1台🐉标準(zhun)流量🏃🏻計(ji)，初始檢(jian)定結💛果(guo)如表1和(he)表2所示(shi)。該标準(zhun)🛀表與被(bei)檢表之(zhi)間管道(dao)的容積(ji)爲9.778m3，累積(ji)質量分(fen)别爲4451.96kg和(he)466.18kg。

檢定參(can)數變化(hua)引起附(fu)加管容(rong)中質量(liang)變化對(dui)示值誤(wu)差的影(ying)響用式(shi)(6)計算:

　　假(jia)設檢定(ding)過程中(zhong)壓力變(bian)化±5kPa，溫度(du)變化±0.2℃，對(dui)檢定結(jie)果的影(ying)響見📧表(biao)💋3和表4。
　　檢(jian)定規程(cheng)JJG1030［3］和JJG1037［4］中規(gui)定對準(zhun)确度等(deng)級不低(di)于1.0級的(de)流量計(ji)，在每個(ge)流量點(dian)的每一(yi)次檢定(ding)過程中(zhong)，壓力波(bo)動應不(bu)超過±0.5%，檢(jian)定用氣(qi)體的溫(wen)度變化(hua)應不超(chao)過±0.5℃。按♈此(ci)規定計(ji)算壓力(li)變化±30kPa、溫(wen)度變化(hua)±0.5℃時，對檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)見表5和(he)表6。
　　可見(jian)，工況參(can)數的穩(wen)定性對(dui)檢定結(jie)果有較(jiao)大的影(ying)響，尤其(qi)是小流(liu)量點，因(yin)爲累積(ji)流量較(jiao)小，所以(yi)，影響更(geng)大，而且(qie)壓力或(huo)溫度變(bian)💁化爲檢(jian)定規程(cheng)最大允(yun)許值時(shi)将🔞産生(sheng)不可忽(hu)略的影(ying)響。
　　爲了(le)保證檢(jian)定結果(guo)準确，除(chu)了保證(zheng)在檢定(ding)過程中(zhong)工況參(can)數處于(yu)穩定狀(zhuang)态外，在(zai)設計階(jie)段還應(ying)該考慮(lü)盡🏃‍♂️可能(neng)減小标(biao)準🔅流量(liang)計和被(bei)檢流量(liang)計之間(jian)的管容(rong)，檢定過(guo)程❗中需(xu)保證足(zu)夠🔅長的(de)測量時(shi)間。



2.2工況(kuang)參數測(ce)量準确(que)性的影(ying)響
　　由式(shi)(4)可見，标(biao)準流量(liang)計和被(bei)檢流量(liang)計處工(gong)況參數(shu)測量的(de)準💜确性(xing)也會影(ying)響檢定(ding)結果。
　　爲(wei)了有個(ge)定量的(de)了解，并(bing)且比較(jiao)不同流(liu)量點下(xia)相同影(ying)🌈響🙇‍♀️因素(su)對檢定(ding)結果的(de)影響，仍(reng)以前面(mian)的檢定(ding)數據🏃🏻爲(wei)例，分别(bie)✨從标✨準(zhun)流量計(ji)壓力和(he)溫度、被(bei)檢流量(liang)計壓♋力(li)和溫度(du)、天然氣(qi)組分等(deng)方面定(ding)量分析(xi)測量結(jie)果準确(que)性對檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)。在分✔️析(xi)壓力和(he)💔溫度的(de)影響過(guo)程中，同(tong)時💃考慮(lü)壓力和(he)溫度測(ce)量結果(guo)準确性(xing)對壓☎️縮(suo)因子的(de)影響。
2.2.15600m3/h流(liu)量點測(ce)量結果(guo)準确性(xing)影響分(fen)析
　　在流(liu)量爲5600m3/h下(xia)，投用5台(tai)并聯安(an)裝的标(biao)準流量(liang)計，初始(shi)檢🛀🏻定結(jie)果如表(biao)1所示。
該(gai)流量點(dian)下标準(zhun)表或被(bei)檢表壓(ya)力測量(liang)誤差5kPa或(huo)溫度測(ce)㊙️量誤🍓差(cha)0.2℃或組分(fen)中C6+測量(liang)誤差0.02%後(hou)對流量(liang)計檢定(ding)結果的(de)影響如(ru)表7所示(shi)。
　　從表中(zhong)可以看(kan)出，多路(lu)标準表(biao)并聯情(qing)況下，被(bei)檢表壓(ya)力🌂或溫(wen)度♻️的偏(pian)差比其(qi)中一路(lu)标準表(biao)相同大(da)小的偏(pian)差帶來(lai)更大的(de)🏃示值❓誤(wu)差的變(bian)化，而天(tian)然氣組(zu)分偏差(cha)對示值(zhi)誤差的(de)變化影(ying)響相對(dui)較小。
2.2.2580m3/h流(liu)量點測(ce)量結果(guo)準确性(xing)影響分(fen)析
在流(liu)量爲580m3/h下(xia)，投用1台(tai)标準流(liu)量計，初(chu)始檢定(ding)結果如(ru)表2所示(shi)。

　　該流量(liang)點下标(biao)準表或(huo)被檢表(biao)壓力測(ce)量誤差(cha)5kPa或溫度(du)測量🚶誤(wu)🐆差0.2℃或組(zu)分中C6+測(ce)量誤差(cha)0.02%後對流(liu)量計檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)如表8所(suo)示。
　　從表(biao)中可以(yi)看出，單(dan)路标準(zhun)表情況(kuang)下，被檢(jian)表壓力(li)或溫度(du)的偏差(cha)與标準(zhun)表相同(tong)大小的(de)偏差帶(dai)來大👌小(xiao)近🈲似但(dan)㊙️方向相(xiang)反的示(shi)值誤差(cha)變化，而(er)天然氣(qi)組分偏(pian)差對示(shi)值誤差(cha)的變化(hua)影㊙️響仍(reng)然相對(dui)較小。

3确(que)保檢定(ding)結果準(zhun)确可靠(kao)的措施(shi)
　　從上面(mian)的分析(xi)和讨論(lun)可見，檢(jian)定過程(cheng)中工況(kuang)參數不(bu)穩⛱️定或(huo)測量不(bu)準确都(dou)會影響(xiang)檢定結(jie)果的準(zhun)确性。标(biao)✍️準流量(liang)計性能(neng)⁉️的變化(hua)更是直(zhi)接影響(xiang)檢定結(jie)果。爲确(que)保檢定(ding)結果準(zhun)确可靠(kao)🏃‍♀️，應采取(qu)一系列(lie)技術保(bao)證措施(shi)。
　　一是對(dui)标準流(liu)量計及(ji)輔助計(ji)量器具(ju)按照相(xiang)應的檢(jian)定規程(cheng)進行檢(jian)定和校(xiao)準，并對(dui)測量結(jie)果進行(hang)修正。
　　二(er)是對标(biao)準流量(liang)計及輔(fu)助計量(liang)器具的(de)測量結(jie)果進行(hang)核查㊙️。對(dui)✊标準流(liu)量計采(cai)用實時(shi)核查方(fang)法，詳見(jian)下節;對(dui)輔助計(ji)量器具(ju)采用定(ding)期核查(cha)，并對出(chu)現偏差(cha)的輔助(zhu)計量器(qi)具進行(hang)校準。對(dui)于溫🤞度(du)和壓力(li)變送器(qi)可以🛀采(cai)用标準(zhun)器進行(hang)核查，也(ye)可以用(yong)其他變(bian)❄️送器進(jin)行核查(cha);對于天(tian)然氣組(zu)分分析(xi)結果，采(cai)用不同(tong)色譜分(fen)析儀分(fen)析結果(guo)計算的(de)壓縮因(yin)子或相(xiang)對🥰密度(du)值進行(hang)核查。
　　三(san)是加強(qiang)對工況(kuang)參數的(de)監控和(he)調整，保(bao)證檢定(ding)過程中(zhong)工況參(can)數穩定(ding)。
　　四是每(mei)次檢定(ding)過程中(zhong)都要保(bao)證有足(zu)夠長的(de)檢定時(shi)間。
4幾種(zhong)流量核(he)查方法(fa)的分析(xi)和讨論(lun)
　　在标準(zhun)表法流(liu)量标準(zhun)裝置中(zhong)，爲了監(jian)測标準(zhun)流量計(ji)的性☎️能(neng)，通🐇常采(cai)用流量(liang)核查技(ji)術，即在(zai)标準裝(zhuang)置中安(an)裝不同(tong)工👈作原(yuan)理的核(he)查标準(zhun)流量計(ji)。一般采(cai)用渦輪(lun)流量計(ji)作爲标(biao)準流量(liang)🍉計，用超(chao)聲流量(liang)計作爲(wei)核查标(biao)準流量(liang)計。常用(yong)的流量(liang)核查方(fang)案有如(ru)下幾種(zhong):即總量(liang)核查、一(yi)對一核(he)查和對(dui)标準裝(zhuang)置的核(he)🏃🏻查。
4.1标準(zhun)流量計(ji)總量核(he)查法
　　總(zong)量核查(cha)法是在(zai)并聯安(an)裝的标(biao)準流量(liang)計的彙(hui)管上遊(you)串聯安(an)裝一台(tai)核查超(chao)聲流量(liang)計CM，檢定(ding)用天然(ran)氣先流(liu)過♍核查(cha)超聲流(liu)量計，再(zai)流過标(biao)準流量(liang)計MM和被(bei)檢流量(liang)計MUT，工作(zuo)原理見(jian)圖2。

4.2标準(zhun)流量計(ji)一對一(yi)核查法(fa)
　　一對一(yi)核查法(fa)是在每(mei)一台标(biao)準流量(liang)計的上(shang)遊都串(chuan)聯安裝(zhuang)🌈一台核(he)查超聲(sheng)流量計(ji)，檢定用(yong)天然氣(qi)先流過(guo)核查超(chao)聲✉️流量(liang)計，再流(liu)過标準(zhun)流量計(ji)和被檢(jian)流量計(ji)，工作原(yuan)理見圖(tu)3。

4.3标準裝(zhuang)置核查(cha)法
　　标準(zhun)裝置核(he)查法是(shi)在被檢(jian)流量計(ji)直管段(duan)的上遊(you)串聯安(an)裝一台(tai)核查超(chao)聲流量(liang)計，檢定(ding)用天然(ran)氣先流(liu)過标準(zhun)流量計(ji)，再流過(guo)✉️核查超(chao)聲流量(liang)計和被(bei)檢流量(liang)計。該方(fang)案與總(zong)量🔞核查(cha)法或一(yi)對一核(he)查法共(gong)同使用(yong)會更完(wan)善。工作(zuo)原理見(jian)圖4、圖5。

4.4分(fen)析和讨(tao)論
　　以上(shang)四種流(liu)量核查(cha)方案均(jun)可實現(xian)對标準(zhun)流量計(ji)的實💛時(shi)核查，但(dan)又各具(ju)特色。
　　在(zai)圖2所示(shi)的标準(zhun)流量計(ji)總量核(he)查方案(an)中，所用(yong)核查流(liu)量😘計和(he)工藝閥(fa)門等設(she)備少，投(tou)資少，但(dan)對個别(bie)流量計(ji)的性能(neng)變化😄不(bu)能✏️直接(jie)判别出(chu)來。
　　在圖(tu)3所示的(de)标準流(liu)量計一(yi)對一核(he)查方案(an)中，所用(yong)📱核🛀🏻查流(liu)量💛計和(he)工藝閥(fa)門等設(she)備多，投(tou)資大，但(dan)對個别(bie)流量計(ji)的性能(neng)變化能(neng)直接準(zhun)确地判(pan)别出來(lai)。
　　圖4和圖(tu)5所示的(de)标準裝(zhuang)置核查(cha)方案除(chu)具有上(shang)述兩種(zhong)核查方(fang)☂️案的特(te)點外，還(hai)具有更(geng)多的優(you)點:
一是(shi)實現了(le)對整體(ti)标準裝(zhuang)置的核(he)查，包含(han)了工藝(yi)🙇🏻系統的(de)🔅影😄響，如(ru)标準流(liu)量計至(zhi)被檢流(liu)量計間(jian)的因閥(fa)門關閉(bi)不嚴可(ke)能産生(sheng)的分流(liu)或彙流(liu)的影響(xiang)。
二是可(ke)以有效(xiao)監視檢(jian)定工作(zuo)參數是(shi)否穩定(ding)。由式♻️(5)和(he)式(6)可見(jian)，工況參(can)數變化(hua)的影響(xiang)與标準(zhun)流量計(ji)、被檢流(liu)🐅量計或(huo)核查流(liu)⛱️量計間(jian)的管容(rong)成正比(bi)，而圖4和(he)圖5所示(shi)❌方案的(de)管容遠(yuan)遠大于(yu)圖2和圖(tu)3方案中(zhong)的管容(rong)，所以，可(ke)以更有(you)效地監(jian)視檢📱定(ding)工況參(can)數的變(bian)化。
三是(shi)對核查(cha)流量計(ji)與被檢(jian)流量計(ji)示值誤(wu)差計算(suan)所📧用的(de)标🆚準流(liu)量計參(can)數相同(tong)，算法相(xiang)同，核查(cha)流量計(ji)與被檢(jian)流量計(ji)處的工(gong)況參數(shu)相近，所(suo)以可對(dui)被檢流(liu)量🐇計結(jie)果進行(hang)更❓準确(que)的判斷(duan)。
5結束語(yu)
　　對天然(ran)氣長輸(shu)管道上(shang)安裝的(de)流量計(ji)檢定時(shi)應嚴格(ge)控制🧑🏾‍🤝‍🧑🏼工(gong)㊙️況🏒參數(shu)的穩定(ding)性。保證(zheng)天然氣(qi)流量計(ji)檢定結(jie)果準确(que)可靠的(de)㊙️前提條(tiao)件是流(liu)量标準(zhun)裝置測(ce)量的量(liang)值是準(zhun)确的，工(gong)藝設備(bei)是完好(hao)的，操作(zuo)條件是(shi)穩定的(de)🌈。除了要(yao)制定完(wan)善的⁉️管(guan)理辦法(fa)，采取有(you)效的技(ji)術措施(shi)外，增加(jia)流量在(zai)線實時(shi)核查技(ji)術是保(bao)🆚證檢定(ding)數據準(zhun)确、檢定(ding)結論判(pan)斷正确(que)的有效(xiao)措施。

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