摘(zhai)要:爲(wei)确保(bao)高壓(ya)天然(ran)氣流(liu)量計(ji) 在檢(jian)定周(zhou)期性(xing)能的(de)穩定(ding)可靠(kao)，需要(yao)定期(qi)對在(zai)用流(liu)量計(ji)✔️進行(hang)核查(cha)測試(shi)，使用(yong)中檢(jian)驗隻(zhi)能作(zuo)爲一(yi)種輔(fu)助手(shou)段确(que)認流(liu)量計(ji)的工(gong)作狀(zhuang)态，但(dan)無法(fa)确認(ren)流量(liang)計精(jing)度是(shi)否發(fa)生變(bian)化，在(zai)線比(bi)對受(shou)現場(chang)條件(jian)限制(zhi)實時(shi)較爲(wei)困難(nan)，文章(zhang)🍉從比(bi)對流(liu)㊙️量計(ji)選型(xing)、軟件(jian)配備(bei)☁️、實施(shi)方法(fa)幾個(ge)方面(mian)結合(he)現場(chang)實際(ji)，提出(chu)一種(zhong)可适(shi)用現(xian)場的(de)在線(xian)實流(liu)比對(dui)方法(fa)。
1概述(shu)
　　随着(zhe)天然(ran)氣工(gong)業的(de)發展(zhan)，天然(ran)氣貿(mao)易量(liang)與日(ri)俱增(zeng)，經㊙️濟(ji)全球(qiu)化的(de)推進(jin)，我國(guo)天然(ran)氣貿(mao)易交(jiao)接計(ji)量越(yue)🐉來越(yue)多，天(tian)然氣(qi)計量(liang)的準(zhun)确可(ke)靠性(xing)愈來(lai)愈受(shou)到關(guan)注，已(yi)關系(xi)到國(guo)計民(min)生。天(tian)然氣(qi)易燃(ran)、易爆(bao)、可壓(ya)縮、組(zu)分複(fu)雜等(deng)特性(xing)，導緻(zhi)天然(ran)氣計(ji)量成(cheng)爲全(quan)球計(ji)量學(xue)領域(yu)中的(de)難點(dian)，爲了(le)提高(gao)⭐天然(ran)氣計(ji)量正(zheng)确率(lü)，确保(bao)計量(liang)準确(que)可靠(kao)，按照(zhao)《計量(liang)法》要(yao)求需(xu)定期(qi)對天(tian)然氣(qi)😄流量(liang)計進(jin)行檢(jian)定和(he)校準(zhun)［1－2］，确保(bao)流量(liang)計的(de)準确(que)可靠(kao)。
　　按照(zhao)流量(liang)計檢(jian)定規(gui)程［3－4］的(de)要求(qiu)，現場(chang)在用(yong)的流(liu)量計(ji)檢定(ding)周期(qi)一般(ban)爲2年(nian)，由于(yu)流量(liang)計使(shi)用條(tiao)件較(jiao)爲複(fu)雜，影(ying)💞響流(liu)🔆量計(ji)的因(yin)素多(duo)，在檢(jian)定周(zhou)期内(nei)流量(liang)計的(de)性能(neng)可能(neng)會發(fa)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼生變(bian)化🌈，影(ying)響買(mai)賣雙(shuang)方貿(mao)易計(ji)量的(de)🚩公平(ping)，所以(yi)需要(yao)定期(qi)對檢(jian)定周(zhou)期内(nei)的流(liu)量計(ji)進行(hang)在線(xian)核查(cha)，确認(ren)流量(liang)計工(gong)作性(xing)能及(ji)精度(du)，目前(qian)主要(yao)核查(cha)方式(shi)有超(chao)聲流(liu)量計(ji)的使(shi)用中(zhong)檢驗(yan)和流(liu)量計(ji)比對(dui)。
2流量(liang)計在(zai)線核(he)查方(fang)案分(fen)析
2.1利(li)用超(chao)聲流(liu)量計(ji)診斷(duan)軟件(jian)進行(hang)使用(yong)中檢(jian)驗
　　随(sui)着 超(chao)聲流(liu)量計(ji) 計量(liang)技術(shu)的不(bu)斷發(fa)展，目(mu)前在(zai)用超(chao)聲流(liu)量計(ji)的廠(chang)🏃🏻‍♂️家♋均(jun)配備(bei)使用(yong)中檢(jian)驗的(de)配套(tao)軟件(jian)，按照(zhao)國家(jia)标準(zhun)GB/T30500—2014《氣體(ti)超聲(sheng)流量(liang)計使(shi)用中(zhong)檢驗(yan)聲速(su)檢驗(yan)法》［5］對(dui)超聲(sheng)🔞流量(liang)計的(de)聲速(su)、信号(hao)質量(liang)、增益(yi)❄️、信噪(zao)比🈲、流(liu)速系(xi)數5個(ge)💔參數(shu)進行(hang)診斷(duan)，通過(guo)這些(xie)參數(shu)的監(jian)測，可(ke)分析(xi)流量(liang)計的(de)性能(neng)，确認(ren)流量(liang)計的(de)工作(zuo)狀态(tai)。這些(xie)參數(shu)的組(zu)合可(ke)作爲(wei)形成(cheng)專用(yong)監測(ce)系統(tong)的基(ji)礎。有(you)關自(zi)診斷(duan)😍信息(xi)分析(xi)方法(fa)的示(shi)例如(ru)表1所(suo)示。

　　流(liu)量計(ji)的使(shi)用中(zhong)檢驗(yan)可分(fen)析流(liu)量計(ji)的工(gong)作狀(zhuang)态，确(que)保在(zai)用流(liu)量計(ji)的性(xing)能正(zheng)常，但(dan)是，流(liu)量計(ji)的各(ge)項分(fen)析參(can)數正(zheng)常并(bing)不能(neng)确⛱️認(ren)計量(liang)的精(jing)度一(yi)定好(hao)，僅能(neng)作爲(wei)一種(zhong)輔助(zhu)手段(duan)進行(hang)參考(kao)，同時(shi)👨‍❤️‍👨由于(yu) 渦輪(lun)流量(liang)計 是(shi)機械(xie)原件(jian)，無法(fa)對渦(wo)輪流(liu)量計(ji)進行(hang)診斷(duan)，進而(er)判斷(duan)渦輪(lun)🈲流量(liang)計的(de)性能(neng)。
2.2通過(guo)流量(liang)計比(bi)對方(fang)法進(jin)行核(he)查
　　流(liu)量計(ji)比對(dui)是選(xuan)用2台(tai)流量(liang)計串(chuan)聯安(an)裝或(huo)者通(tong)過⭐流(liu)💋程切(qie)換使(shi)⛱️2台流(liu)量計(ji)串聯(lian)的方(fang)式進(jin)行測(ce)試，比(bi)較2台(tai)流量(liang)計相(xiang)同時(shi)間☎️段(duan)内的(de)累計(ji)流量(liang)值，進(jin)而分(fen)析流(liu)量計(ji)😍的計(ji)量性(xing)能，如(ru)圖1所(suo)示。
通(tong)過定(ding)期比(bi)較2台(tai)流量(liang)計流(liu)量偏(pian)差，确(que)保在(zai)檢定(ding)周期(qi)内流(liu)量計(ji)的偏(pian)差在(zai)檢定(ding)規程(cheng)允許(xu)的範(fan)圍内(nei)，該種(zhong)方法(fa)可使(shi)用所(suo)有類(lei)型流(liu)量計(ji)，較使(shi)用中(zhong)檢驗(yan)可更(geng)直接(jie)⭕反映(ying)流量(liang)計計(ji)量的(de)正确(que)率。
?
3流量(liang)計在(zai)線比(bi)對核(he)查技(ji)術路(lu)線
　　流(liu)量計(ji)在線(xian)比對(dui)較使(shi)用中(zhong)檢驗(yan)有較(jiao)大的(de)優勢(shi)，但是(shi)受現(xian)場流(liu)程條(tiao)件限(xian)制，實(shi)施起(qi)來難(nan)度較(jiao)大。流(liu)量計(ji)對上(shang)下遊(you)直管(guan)段要(yao)求較(jiao)爲嚴(yan)格，由(you)于大(da)多數(shu)場♈站(zhan)的設(she)計局(ju)限，現(xian)場無(wu)法再(zai)串聯(lian)安裝(zhuang)1台流(liu)量計(ji)，同時(shi)反複(fu)的拆(chai)裝也(ye)會影(ying)響現(xian)場實(shi)際生(sheng)産供(gong)氣，需(xu)要投(tou)入大(da)量的(de)人力(li)物力(li)，爲了(le)解決(jue)這一(yi)技術(shu)難題(ti)，可🆚通(tong)過以(yi)下技(ji)術路(lu)線進(jin)行流(liu)量計(ji)比對(dui)。
3.1比對(dui)流量(liang)計的(de)選取(qu)
　　通過(guo)不同(tong)類型(xing)流量(liang)計的(de)性能(neng)分析(xi)，可選(xuan)用一(yi)台便(bian)🍉于安(an)裝，不(bu)🙇‍♀️需要(yao)拆裝(zhuang)直管(guan)段的(de)外夾(jia)式超(chao)聲流(liu)量計(ji)作爲(wei)比對(dui)參考(kao)☀️流量(liang)👈計，如(ru)🚶圖2所(suo)示。圖(tu)2所示(shi)。

　　 外(wai)夾式(shi)超聲(sheng)流量(liang)計 是(shi)一種(zhong)将換(huan)能器(qi)固定(ding)在流(liu)體管(guan)道外(wai)，聲波(bo)傳播(bo)的路(lu)徑🏒透(tou)過流(liu)🌈體管(guan)道壁(bi)的流(liu)量計(ji)，具有(you)以下(xia)技術(shu)特⚽點(dian):①安裝(zhuang)便❗捷(jie)且成(cheng)本低(di);②獨立(li)測量(liang)，不依(yi)賴流(liu)體的(de)傳導(dao)性和(he)壓力(li);③無壓(ya)損，無(wu)洩漏(lou);④可對(dui)現有(you)設備(bei)回顧(gu)安裝(zhuang);⑤無需(xu)切斷(duan)管道(dao)，不用(yong)中斷(duan)生産(chan)，不用(yong)停止(zhi)設備(bei);⑥不✔️與(yu)介質(zhi)接觸(chu)🤞;⑦精度(du)較低(di)，長期(qi)穩定(ding)性較(jiao)差，受(shou)安裝(zhuang)條件(jian)影響(xiang)大。
3.2流(liu)量計(ji)比對(dui)方法(fa)
　　外夾(jia)式超(chao)聲流(liu)量計(ji)較适(shi)合現(xian)場工(gong)藝條(tiao)件，但(dan)是精(jing)🈚度和(he)穩定(ding)性較(jiao)差，外(wai)夾式(shi)流量(liang)計的(de)測量(liang)值無(wu)法作(zuo)爲參(can)考值(zhi)，但可(ke)利用(yong)外夾(jia)🔞式流(liu)量計(ji)短期(qi)穩定(ding)性較(jiao)好進(jin)行流(liu)量計(ji)之間(jian)比對(dui)。現場(chang)計量(liang)工藝(yi)流程(cheng)如圖(tu)☁️3所示(shi)，由多(duo)條計(ji)量支(zhi)路并(bing)聯組(zu)🌍成計(ji)量橇(qiao)，但各(ge)計量(liang)支路(lu)無法(fa)通過(guo)流程(cheng)切換(huan)實現(xian)串聯(lian)安裝(zhuang)，可通(tong)過在(zai)計量(liang)橇上(shang)遊選(xuan)一直(zhi)管段(duan)安裝(zhuang)外夾(jia)式流(liu)量計(ji)，通過(guo)每條(tiao)支路(lu)與外(wai)夾式(shi)流量(liang)計的(de)偏差(cha)，計算(suan)各計(ji)量支(zhi)路之(zhi)間的(de)偏差(cha)。


式(shi)中:E1爲(wei)計量(liang)支路(lu)1與外(wai)夾式(shi)流量(liang)計的(de)偏差(cha);Q1爲計(ji)量支(zhi)路1的(de)流👅量(liang)值;Qwai爲(wei)外夾(jia)式流(liu)量計(ji)的流(liu)量值(zhi)。

式中(zhong):E2爲計(ji)量支(zhi)路2與(yu)外夾(jia)式流(liu)量計(ji)的偏(pian)差;Q2爲(wei)計量(liang)支路(lu)2的流(liu)量值(zhi)。

式中(zhong):E3爲計(ji)量支(zhi)路2與(yu)計量(liang)支路(lu)1的偏(pian)差。
同(tong)理可(ke)得出(chu)其他(ta)支路(lu)之間(jian)的偏(pian)差值(zhi)。
3.3比對(dui)方法(fa)的實(shi)施
(1)流(liu)量計(ji)檢定(ding)完成(cheng)現場(chang)安裝(zhuang)後錄(lu)取第(di)1次數(shu)據，第(di)一次(ci)數據(ju)作☁️爲(wei)參考(kao)值，每(mei)隔一(yi)段時(shi)間做(zuo)一下(xia)測試(shi)，測試(shi)結☀️果(guo)與第(di)1次❤️測(ce)試結(jie)果進(jin)行比(bi)對，分(fen)析流(liu)量計(ji)計量(liang)的穩(wen)定性(xing)的變(bian)化，确(que)認流(liu)量計(ji)的計(ji)量性(xing)能，确(que)保貿(mao)易計(ji)量交(jiao)接的(de)準确(que)可靠(kao)。
(2)第1次(ci)的測(ce)試結(jie)果，需(xu)要對(dui)2台流(liu)量計(ji)測試(shi)結果(guo)的偏(pian)差與(yu)合成(cheng)不确(que)定度(du)進行(hang)比較(jiao)，分析(xi)流量(liang)計的(de)精度(du)。
3.4數據(ju)的采(cai)集系(xi)統
3.4.1數(shu)據采(cai)集系(xi)統實(shi)現以(yi)下功(gong)能
　　可(ke)實現(xian)實時(shi)采集(ji)2台流(liu)量計(ji)及配(pei)套溫(wen)度、壓(ya)力儀(yi)表信(xin)🤩号，并(bing)進🔱行(hang)流量(liang)、溫度(du)和壓(ya)力補(bu)償計(ji)算，存(cun)儲數(shu)據，生(sheng)成👌報(bao)告等(deng)功能(neng)。
主要(yao)設備(bei)應包(bao)括:數(shu)據采(cai)集計(ji)算機(ji)、MPU、輸入(ru)模塊(kuai)、脈沖(chong)/頻率(lü)信号(hao)采集(ji)卡、計(ji)時模(mo)塊、通(tong)信模(mo)塊、脈(mo)沖信(xin)号隔(ge)離放(fang)大器(qi)、浪湧(yong)保護(hu)器等(deng)組成(cheng)。
3.4.2數據(ju)采集(ji)系統(tong)軟件(jian)要求(qiu)
(1)物性(xing)參數(shu)計算(suan)
　　天然(ran)氣工(gong)作條(tiao)件下(xia)的壓(ya)縮因(yin)子使(shi)用AGARe-portNo.8［6］規(gui)定的(de)方法(fa)計算(suan)，數據(ju)🛀🏻采集(ji)軟件(jian)内自(zi)帶壓(ya)縮因(yin)子計(ji)算模(mo)塊，可(ke)手動(dong)輸入(ru)溫度(du)、壓力(li)和組(zu)分獲(huo)取壓(ya)縮因(yin)子計(ji)算結(jie)🔴果用(yong)于驗(yan)證數(shu)據采(cai)集模(mo)塊計(ji)💔算結(jie)果的(de)可靠(kao)性。
(2)流(liu)量計(ji)算
　　渦(wo)輪流(liu)量計(ji)瞬時(shi)流量(liang)計算(suan)使用(yong)GB/T21391［7］或ISO9951［8］規(gui)定的(de)方法(fa)計算(suan)，修正(zheng)因子(zi)(誤差(cha))和流(liu)量關(guan)系式(shi)使用(yong)多點(dian)插值(zhi)修正(zheng)方法(fa).
　　超聲(sheng)流量(liang)計瞬(shun)時流(liu)量計(ji)算使(shi)用GB/T18604［9］或(huo)AGANo.9［10］或ISO17089［11］規(gui)定的(de)方法(fa)計算(suan)，修正(zheng)因子(zi)(誤差(cha))和流(liu)量關(guan)系式(shi)使用(yong)多點(dian)插值(zhi)⛱️修正(zheng)方法(fa)。
(3)信号(hao)采集(ji)方式(shi)
　　脈沖(chong)/頻率(lü)、溫度(du)、壓力(li)信号(hao)的采(cai)集均(jun)采用(yong)累積(ji)量，采(cai)取相(xiang)同時(shi)間段(duan)内的(de)累計(ji)流量(liang)值，避(bi)免由(you)于瞬(shun)時值(zhi)波動(dong)⛹🏻‍♀️引入(ru)較大(da)的誤(wu)差。
4實(shi)際應(ying)用
　　以(yi)某管(guan)道公(gong)司貿(mao)易計(ji)量交(jiao)接站(zhan)爲例(li)進行(hang)實際(ji)應🔅用(yong)分析(xi)，該站(zhan)計量(liang)橇選(xuan)用3條(tiao)DN200的計(ji)量支(zhi)路，流(liu)量計(ji)信息(xi)如表(biao)2所示(shi)，比🚶‍♀️對(dui)流量(liang)計選(xuan)用外(wai)夾式(shi)超聲(sheng)流量(liang)計，安(an)裝于(yu)DN200的直(zhi)管段(duan)。

　　按照(zhao)上文(wen)所說(shuo)方法(fa)進行(hang)測試(shi)，測試(shi)流量(liang)點爲(wei)1500m3/h，按照(zhao)🏃式(1)～式(shi)(3)進行(hang)計算(suan)，測試(shi)結果(guo)如表(biao)3所示(shi)。

通過(guo)測試(shi)結果(guo)可分(fen)析:
(1)3台(tai)流量(liang)計檢(jian)定完(wan)成後(hou)首次(ci)比對(dui)結果(guo)符合(he)規範(fan)要💛求(qiu)，流量(liang)計安(an)裝完(wan)成後(hou)性能(neng)良好(hao)。
(2)3台流(liu)量計(ji)在檢(jian)定周(zhou)期内(nei)相互(hu)之間(jian)偏差(cha)的變(bian)化值(zhi)均✌️小(xiao)📧于0.7%，符(fu)合标(biao)準要(yao)求，證(zheng)明3台(tai)流量(liang)計的(de)穩定(ding)性能(neng)較好(hao)。
5結束(shu)語
(1)在(zai)對貿(mao)易計(ji)量交(jiao)接站(zhan)設計(ji)時，可(ke)增加(jia)計量(liang)橇的(de)對比(bi)流程(cheng)，實現(xian)👈定期(qi)對在(zai)用貿(mao)易計(ji)量流(liu)量計(ji)進行(hang)實☁️流(liu)在線(xian)比對(dui)，确保(bao)流🤩量(liang)計計(ji)量性(xing)能良(liang)好［12－13］。
(2)在(zai)不具(ju)備在(zai)線實(shi)流比(bi)對工(gong)藝流(liu)程的(de)場站(zhan)可選(xuan)用外(wai)夾式(shi)🚶‍♀️超聲(sheng)流量(liang)計作(zuo)爲傳(chuan)遞值(zhi)對計(ji)量橇(qiao)各支(zhi)路🥵進(jin)行📐比(bi)對，确(que)認流(liu)量計(ji)的計(ji)量性(xing)能。
(3)對(dui)于超(chao)聲流(liu)量計(ji)需要(yao)定期(qi)進行(hang)使用(yong)中檢(jian)驗，對(dui)于性(xing)㊙️能參(can)數異(yi)🔅常的(de)流量(liang)計需(xu)要及(ji)時處(chu)理，必(bi)要時(shi)重新(xin)送檢(jian)，确保(bao)現場(chang)計🐉量(liang)結果(guo)的準(zhun)确可(ke)靠。
(4)利(li)用外(wai)夾式(shi)超聲(sheng)流量(liang)計進(jin)行比(bi)對的(de)方法(fa)可用(yong)于各(ge)🔴管道(dao)公☁️司(si)🌈計量(liang)輸差(cha)的查(cha)找及(ji)控制(zhi)，提高(gao)計量(liang)管理(li)水平(ping)，維護(hu)公司(si)利益(yi)。

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