摘要：以(yi)标準表(biao)法流量(liàng)标準裝(zhuang)置爲例(li)，首先介(jie)紹了天(tian)然氣流(liu)量計 檢(jian)定的原(yuán)理，然後(hou)對檢定(dìng)工況參(can)數不穩(wěn)定或工(gōng)況👨‍❤️‍👨參🌍數(shu)測🔴量✂️不(bú)準确對(dui)檢定結(jie)果的影(yǐng)響進行(háng)定性和(hé)定量計(ji)算🏃🏻分析(xi)♉，最後對(duì)保證流(liu)量計檢(jian)定結果(guǒ)準确可(ke)靠的措(cuò)施及多(duō)種不同(tóng)工藝的(de)流量💞核(hé)查方案(an)進行研(yán)究和讨(tǎo)論。實踐(jian)證明，流(liu)量核查(chá)技術☔的(de)應用是(shi)保證流(liu)量計檢(jiǎn)定結果(guo)準确可(kě)靠的有(yǒu)效措施(shi)。
0引言
　　天(tiān)然氣流(liú)量計實(shí)流檢定(ding)是一個(gè)多參數(shu)組合測(ce)量過程(chéng)，影響檢(jiǎn)定數據(jù)準确性(xìng)的因素(sù)較多。檢(jiǎn)定工況(kuang)參數不(bú)穩定，參(cān)數測🛀🏻量(liàng)結💁果不(bu)準确，标(biao)準流量(liàng)計的性(xìng)能發🔱生(sheng)變化🥵等(deng)都會📱影(yǐng)響檢定(dìng)結果的(de)準确性(xing)和可靠(kào)性。要準(zhǔn)确開展(zhan)天然氣(qi)流量計(jì)量，必須(xū)對這些(xie)👌影響因(yin)素進🌈行(hang)充分的(de)研究和(hé)分析，并(bìng)采取必(bi)要的技(jì)術措施(shi)。
1流量計(ji)檢定的(de)原理
　　采(cǎi)用标準(zhǔn)表法流(liú)量标準(zhun)裝置檢(jiǎn)定流量(liàng)計依據(ju)的是流(liú)🙇🏻體流動(dòng)的連續(xu)性原理(li)，即質量(liang)守恒原(yuan)理［1］，如圖(tu)🍓1所示。

　　标(biao)準流量(liàng)計MM和被(bèi)檢流量(liang)計MUT用管(guǎn)道連接(jie)，在測試(shì)時間♋内(nei)，流入标(biao)準流量(liàng)計MM的質(zhì)量流量(liàng)爲m1，流入(ru)被檢流(liu)👣量計MUT的(de)質量流(liu)量爲m2，标(biao)準流量(liang)計和被(bei)檢流量(liang)計間管(guǎn)容内質(zhi)量變化(hua)量爲♋Δm，則(zé):
m1=m2+Δm(1)
當流動(dong)達到穩(wěn)定狀态(tai)時，Δm=0，所以(yǐ)
m1=m2(2)
　　亦即天(tian)然氣流(liú)量計的(de)檢定是(shì)在穩定(dìng)條件下(xià)使天然(ran)氣連📱續(xù)流過标(biao)準流量(liang)計和被(bèi)檢流量(liang)計，記錄(lù)在相同(tong)時間間(jian)隔内标(biao)準流♉量(liàng)計和被(bèi)檢流量(liang)計的測(ce)量值，通(tōng)過計算(suàn)被檢流(liú)量計的(de)✉️示值誤(wù)差和重(zhòng)複性等(deng)計量性(xing)✊能參數(shù)，來判斷(duan)流量🌈計(ji)檢定是(shì)否合格(gé)［2］。
流量計(jì)示值誤(wù)差可用(yòng)式(3)和式(shì)(4)計算:

　　式(shì)中:E爲被(bei)檢流量(liang)計的相(xiang)對示值(zhí)誤差，%;Qm爲(wèi)被檢流(liú)量計的(de)累積流(liú)量，m3;Qs，m爲标(biao)準流量(liàng)計的累(lei)積流量(liàng)換算到(dào)被檢流(liú)量計處(chu)工況條(tiáo)件下的(de)流量值(zhi)，m3;Qs，s爲标準(zhun)流量計(ji)的累積(jī)流量，m3;p爲(wei)天然氣(qì)的壓力(lì)，MPa;T爲天然(rán)氣的溫(wēn)度，K;Z爲天(tian)然氣🏒的(de)壓縮因(yin)子。下标(biāo)s表示标(biao)準流量(liàng)計處的(de)參數，下(xià)标m表💰示(shi)被檢流(liu)量計處(chù)的參數(shu)。
2影響檢(jiǎn)定結果(guo)的因素(sù)分析
2.1工(gong)況參數(shù)穩定性(xìng)的影響(xiang)
　　由式(1)可(kě)見，當檢(jian)定過程(chéng)中工況(kuàng)參數不(bu)穩定時(shi)，m1≠m2，亦即🈲流(liu)過标準(zhǔn)流量計(jì)和被檢(jiǎn)流量計(ji)的量值(zhi)不一緻(zhi)，此時用(yòng)⭐式(3)計算(suàn)得❗的示(shi)值誤差(cha)不能準(zhun)确地反(fǎn)映流量(liàng)計的真(zhen)實特性(xing)。
　　由于在(zai)一次檢(jian)定過程(cheng)中天然(ran)氣組分(fèn)變化不(bú)大，所以(yi)📱，此✍️處隻(zhi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼考慮壓(ya)力和溫(wen)度變化(hua)的影響(xiang)。根據狀(zhuàng)态方程(cheng)，管容内(nei)天然氣(qì)的質量(liàng)變化量(liàng)可用式(shi)(5)計算。

　　式(shi)中:p爲管(guǎn)容内天(tiān)然氣壓(yā)力，Pa;V爲管(guǎn)容，m3;M爲天(tiān)然氣摩(mo)爾質量(liàng)，kg·kmol－1;Z爲管容(róng)内天然(ran)氣的壓(ya)縮因子(zǐ);Ｒ爲通用(yòng)氣體常(chang)數，J/(mol·K);T爲管(guan)容内天(tiān)然氣👨‍❤️‍👨溫(wen)度，K。
　　以一(yī)組實際(jì)檢定數(shù)據爲例(li)，分别給(gei)出壓力(li)和溫度(du)變化對(duì)流量🙇‍♀️計(jì)檢定結(jié)果的影(ying)響。
　　檢定(ding)一台DN250流(liu)量計，每(mei)次檢定(dìng)時間爲(wei)60s;在流量(liàng)爲5600m3/h下，使(shi)用5台并(bing)💘聯😍安裝(zhuāng)的标準(zhǔn)流量計(ji)，在流量(liang)爲580m3/h下，使(shǐ)用1台标(biao)準流量(liang)計，初始(shi)檢定結(jié)果如表(biao)1和表2所(suo)示。該标(biāo)準🍓表與(yu)被💋檢表(biao)之間管(guan)道的容(rong)積爲9.778m3，累(lei)積♉質量(liàng)分别爲(wèi)😍4451.96kg和466.18kg。

檢定(dìng)參數變(biàn)化引起(qǐ)附加管(guan)容中質(zhi)量變化(hua)對示值(zhí)誤🐇差的(de)影響用(yong)式(6)計算(suan):

　　假設檢(jiǎn)定過程(cheng)中壓力(lì)變化±5kPa，溫(wēn)度變化(huà)±0.2℃，對檢定(ding)結果的(de)影響見(jian)表3和表(biao)4。
　　檢定規(gui)程JJG1030［3］和JJG1037［4］中(zhong)規定對(dui)準确度(du)等級不(bu)低于1.0級(ji)的流量(liàng)計，在✍️每(mei)❗個流量(liang)點的每(mei)一次檢(jiǎn)定過程(chéng)中，壓力(li)波動應(yīng)不超💃過(guò)±0.5%，檢❗定用(yong)🔞氣體的(de)溫度變(biàn)化應不(bu)超過±0.5℃。按(an)此規定(ding)計算壓(ya)力變化(hua)±30kPa、溫度變(biàn)㊙️化±0.5℃時，對(dui)檢定結(jié)果的影(yǐng)響見表(biǎo)5和表6。
　　可(ke)見，工況(kuàng)參數的(de)穩定性(xing)對檢定(dìng)結果有(yǒu)較大的(de)影響🈲，尤(yóu)♉其是🏒小(xiǎo)流量點(diǎn)，因爲累(lèi)積流量(liàng)較小，所(suǒ)以，影響(xiang)更大，而(ér)且壓力(lì)或溫度(du)變化爲(wèi)檢定規(gui)程最大(da)允許值(zhi)時将産(chǎn)生不🍓可(ke)忽略的(de)影響❤️。
　　爲(wei)了保證(zhèng)檢定結(jié)果準确(què)，除了保(bǎo)證在檢(jiǎn)定過程(cheng)中工況(kuàng)參數處(chu)于穩定(ding)狀态外(wai)，在設計(ji)階段還(hái)應該考(kǎo)🐕慮盡可(kě)能🛀減小(xiao)标準流(liu)量計和(hé)被檢流(liú)量計之(zhī)間的管(guǎn)容，檢定(ding)過程中(zhong)需保證(zheng)足夠🔞長(zhang)的測量(liang)時間。



2.2工(gōng)況參數(shu)測量準(zhǔn)确性的(de)影響
　　由(yóu)式(4)可見(jian)，标準流(liú)量計和(he)被檢流(liu)量計處(chù)工況參(can)數🈲測量(liang)的準‼️确(què)性也會(huì)影響檢(jian)定結果(guo)。
　　爲了有(yǒu)個定量(liàng)的了解(jiě)，并且比(bǐ)較不同(tóng)流量點(diǎn)下相同(tóng)影響因(yīn)🌈素對檢(jiǎn)定結果(guǒ)的影響(xiǎng)，仍以前(qián)面的檢(jian)定數據(ju)爲例，分(fen)别從标(biāo)準流量(liàng)計壓力(lì)和溫度(du)、被檢流(liu)量計壓(ya)力和溫(wēn)度、天然(rán)氣組分(fèn)等方面(miàn)定量分(fèn)析測量(liàng)結果準(zhun)确性對(duì)檢定結(jie)果的影(yǐng)響。在分(fèn)析壓力(li)和✏️溫度(du)的影響(xiang)🤟過程中(zhong)，同時考(kao)慮壓力(li)和♊溫度(du)測量結(jie)果準确(que)性對壓(yā)縮因子(zi)的影響(xiang)。
2.2.15600m3/h流量點(dian)測量結(jié)果準确(que)性影響(xiǎng)分析
　　在(zai)流量爲(wei)5600m3/h下，投用(yong)5台并聯(lian)安裝的(de)标準流(liú)量計，初(chu)始檢定(dìng)🌍結果如(rú)表1所示(shi)。
該流量(liàng)點下标(biao)準表或(huo)被檢表(biao)壓力測(ce)量誤差(chà)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(guǒ)的影響(xiang)如表7所(suǒ)示。
　　從表(biǎo)中可以(yǐ)看出，多(duo)路标準(zhǔn)表并聯(lián)情況下(xia)，被檢表(biao)壓力或(huo)🔞溫📧度⛱️的(de)偏差比(bǐ)其中一(yi)路标準(zhun)表相同(tong)大小☎️的(de)偏差帶(dai)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼來更👄大(dà)的示值(zhí)誤差的(de)變化，而(er)天然氣(qì)組分偏(piān)差對示(shì)值🌈誤差(chà)的👌變化(huà)影響相(xiàng)對較小(xiǎo)。
2.2.2580m3/h流量點(dian)測量結(jié)果準确(què)性影響(xiang)分析
在(zai)流量爲(wei)580m3/h下，投用(yong)1台标準(zhun)流量計(jì)，初始檢(jian)定結果(guǒ)如表2所(suǒ)示。

　　該流(liu)量點下(xia)标準表(biao)或被檢(jian)表壓力(li)測量誤(wù)差5kPa或溫(wen)度測量(liàng)誤差0.2℃或(huò)組分中(zhong)C6+測量誤(wu)差0.02%後對(dui)流量計(jì)檢定結(jié)果的影(ying)響如表(biǎo)8所示。
　　從(cóng)表中可(kě)以看出(chu)，單路标(biao)準表情(qing)況下，被(bei)檢表壓(yā)力或溫(wēn)度的✂️偏(pian)差與标(biāo)準表相(xiàng)同大小(xiao)的偏差(cha)帶來大(da)小近似(si)但♍方向(xiàng)相反的(de)示值誤(wu)差變化(huà)，而天然(rán)氣組😘分(fen)偏差對(duì)示值🙇‍♀️誤(wù)差的變(bian)化影響(xiǎng)仍然❗相(xiang)對較小(xiǎo)。

3确保檢(jiǎn)定結果(guǒ)準确可(ke)靠的措(cuò)施
　　從上(shàng)面的分(fen)析和讨(tǎo)論可見(jian)，檢定過(guo)程中工(gong)況參數(shù)不穩定(ding)或測量(liang)不準确(què)都會影(yǐng)響檢定(dìng)結果的(de)準确性(xing)。标準流(liú)量計性(xìng)能的變(bian)化更是(shì)直接影(ying)響檢定(dìng)結🐕果。爲(wèi)确保檢(jiǎn)定結果(guo)準确可(kě)靠，應采(cai)取一系(xi)列技術(shu)保證措(cuò)施。
　　一是(shì)對标準(zhun)流量計(jì)及輔助(zhù)計量器(qì)具按照(zhào)相應的(de)㊙️檢定規(guī)程進🈲行(háng)檢定和(hé)校準，并(bìng)對測量(liang)結果進(jìn)行修正(zhèng)。
　　二是對(duì)标準流(liú)量計及(ji)輔助計(ji)量器具(ju)的測量(liang)結果進(jìn)行⁉️核🤟查(chá)。對标準(zhǔn)流量計(jì)采用實(shi)時核查(chá)方法，詳(xiang)見下節(jiē);對輔助(zhù)計🤟量器(qi)🌈具采用(yong)定期核(hé)查，并對(duì)出現偏(piān)差的輔(fǔ)💋助計量(liàng)😍器具進(jin)行校準(zhun)。對于溫(wēn)💃🏻度和壓(yā)力變送(song)器可以(yi)采用标(biāo)準✊器進(jin)行核查(cha)，也可以(yǐ)用其他(tā)變送器(qì)進行核(hé)查;對于(yu)天然氣(qi)組分分(fèn)析結果(guǒ)，采用不(bu)同色譜(pǔ)分析儀(yi)分析結(jie)果計算(suàn)的壓縮(suō)因子或(huo)👌相對密(mì)度值進(jìn)行核查(chá)。
　　三是加(jiā)強對工(gōng)況參數(shù)的監控(kòng)和調整(zhěng)，保證檢(jiǎn)定過程(cheng)中工況(kuàng)參數穩(wěn)定。
　　四是(shi)每次檢(jian)定過程(chéng)中都要(yào)保證有(you)足夠長(zhǎng)的檢定(dìng)🌈時間。
4幾(ji)種流量(liàng)核查方(fāng)法的分(fen)析和讨(tǎo)論
　　在标(biao)準表法(fǎ)流量标(biao)準裝置(zhi)中，爲了(le)監測标(biao)準流量(liàng)♋計的性(xing)能❓，通常(cháng)采用流(liú)量核查(cha)技術，即(jí)在标準(zhun)裝置中(zhong)安裝不(bú)🔞同工作(zuo)原理的(de)核查标(biāo)準流量(liang)計。一般(ban)采用渦(wo)輪💋流量(liàng)計㊙️作爲(wèi)标🧑🏽‍🤝‍🧑🏻準流(liu)量計，用(yong)超聲流(liu)量計作(zuò)爲核查(chá)标準流(liú)量計。常(cháng)用的流(liu)量核查(cha)方☎️案有(yǒu)如下幾(ji)種:即總(zǒng)量核查(chá)、一對一(yī)核查和(hé)對标準(zhun)裝置的(de)核🈲查。
4.1标(biao)準流量(liàng)計總量(liàng)核查法(fǎ)
　　總量核(he)查法是(shì)在并聯(lián)安裝的(de)标準流(liu)量計的(de)彙管上(shang)遊串聯(lian)安裝一(yī)台核查(cha)超聲流(liú)量計CM，檢(jiǎn)定用天(tian)然氣先(xiān)流過核(hé)查超聲(shēng)流量計(ji)，再流過(guo)标準流(liu)量計MM和(he)被檢流(liú)🌈量計MUT，工(gōng)作原理(li)見圖2。

4.2标(biāo)準流量(liang)計一對(dui)一核查(cha)法
　　一對(dui)一核查(chá)法是在(zai)每一台(tai)标準流(liu)量計的(de)上遊都(dōu)💁串聯安(an)💯裝一台(tái)核查超(chao)聲流量(liang)計，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(liàng)計和被(bèi)檢🚶‍♀️流量(liàng)計，工作(zuo)原理見(jiàn)圖3。

4.3标準(zhǔn)裝置核(he)查法
　　标(biao)準裝置(zhi)核查法(fǎ)是在被(bèi)檢流量(liàng)計直管(guan)段的上(shang)遊✂️串☁️聯(lián)安裝🙇🏻一(yī)台核查(chá)超聲流(liú)量計，檢(jian)定用天(tiān)然氣先(xiān)流過标(biao)準流量(liang)計，再流(liú)過核查(cha)超聲流(liú)量計和(hé)被檢流(liu)量計。該(gāi)方案與(yǔ)總量核(he)查法或(huo)一對一(yī)核查法(fǎ)共🐆同使(shi)用會更(geng)完善。工(gōng)作原理(li)見圖4、圖(tu)5。

4.4分析和(hé)讨論
　　以(yi)上四種(zhong)流量核(he)查方案(an)均可實(shi)現對标(biāo)準流量(liàng)計的📞實(shi)時核查(cha)，但又各(gè)具特色(sè)。
　　在圖2所(suǒ)示的标(biāo)準流量(liang)計總量(liang)核查方(fang)案中，所(suǒ)用核查(cha)流量計(jì)和工藝(yì)閥門等(deng)設備少(shao)，投資少(shǎo)，但對個(ge)别🐉流量(liang)計的性(xìng)能變化(hua)不能直(zhí)接判别(bie)出來。
　　在(zài)圖3所示(shi)的标準(zhǔn)流量計(jì)一對一(yi)核查方(fang)案中，所(suǒ)用㊙️核查(chá)流量計(ji)和工藝(yì)閥門等(děng)設備多(duō)，投資大(da)，但對個(ge)别流量(liang)計🏃‍♂️的性(xìng)能變♌化(huà)能直接(jiē)準确地(dì)判别出(chu)來。
　　圖4和(hé)圖5所示(shi)的标準(zhǔn)裝置核(hé)查方案(an)除具有(you)上述兩(liang)種核查(chá)方案的(de)特點外(wài)，還具有(yǒu)更多的(de)優點:
一(yī)是實現(xian)了對整(zheng)體标準(zhun)裝置的(de)核查，包(bao)含了工(gōng)藝系🙇🏻統(tǒng)的影響(xiǎng)，如标準(zhun)流量計(jì)至被檢(jiǎn)流量計(jì)間的因(yin)閥門關(guan)閉不嚴(yan)可能産(chan)生的分(fèn)流或彙(huì)流的影(yǐng)響。
二是(shi)可以有(you)效監視(shi)檢定工(gōng)作參數(shù)是否穩(wěn)定。由式(shì)(5)和式(6)可(kě)✊見，工況(kuàng)參數變(biàn)化的影(ying)響與标(biāo)準流量(liang)計、被檢(jiǎn)流🆚量計(ji)或核查(chá)流量計(ji)間的管(guǎn)容成正(zhèng)比，而圖(tú)4和圖5所(suo)示方案(àn)的管容(rong)遠🧡遠大(da)于💃🏻圖2和(he)圖3方案(an)中的管(guan)容，所以(yǐ)，可以更(geng)有效地(di)監視檢(jiǎn)定工況(kuang)參數的(de)變化。
三(san)是對核(he)查流量(liàng)計與被(bèi)檢流量(liang)計示值(zhi)誤差計(jì)算所㊙️用(yòng)的标準(zhun)流量計(ji)參數相(xiàng)同，算法(fǎ)相同，核(he)查流量(liang)計與被(bèi)檢流量(liàng)⛱️計處的(de)工👣況參(cān)數相近(jin)，所以可(kě)對被檢(jiǎn)流量🏒計(jì)結果進(jìn)行更準(zhǔn)确的判(pàn)斷。
5結束(shu)語
　　對天(tian)然氣長(zhǎng)輸管道(dào)上安裝(zhuang)的流量(liàng)計檢定(dìng)時應嚴(yán)格❄️控制(zhì)工🥵況參(cān)數的穩(wěn)定性。保(bao)證天然(rán)氣流量(liàng)計檢定(ding)結果準(zhun)确可靠(kào)的前提(ti)條件是(shì)流量标(biao)準裝置(zhi)測量的(de)量值是(shì)準✔️确的(de)，工📐藝設(shè)備是完(wán)好的，操(cao)作條件(jiàn)是穩定(ding)的。除了(le)要制定(ding)完善的(de)管理辦(ban)法，采取(qu)有效㊙️的(de)技術措(cuo)施外，增(zēng)加流量(liang)在線實(shi)時核查(cha)技術是(shi)保證檢(jian)定數據(jù)準确、檢(jiǎn)定結論(lùn)判斷正(zhèng)确的有(you)效措施(shi)。

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