摘要(yao):爲确保高(gāo)壓天然氣(qi)流量計 在(zài)檢定周期(qī)性能的穩(wen)定可靠，需(xū)要定期對(dui)在用流量(liàng)🐅計進💜行核(hé)查測試，使(shi)用中檢驗(yàn)隻能作爲(wei)一種輔助(zhù)手段确認(ren)流量計的(de)工作狀态(tai)，但無法确(què)認流量計(jì)精度是否(fǒu)發生變化(huà)，在線比對(duì)受現場條(tiáo)件限制實(shi)時較爲困(kùn)難，文章👌從(cóng)比對流量(liang)計選型、軟(ruǎn)件配備、實(shi)施方法幾(jǐ)🈲個方面結(jié)合現場實(shí)際，提出一(yī)種可适♌用(yong)現場的在(zai)♉線實流比(bi)對方法🌍。
1概(gai)述
　　随着天(tiān)然氣工業(yè)的發展，天(tian)然氣貿易(yì)量與日俱(ju)增，經濟🐇全(quán)球化的推(tuī)進，我國天(tiān)然氣貿易(yi)交接計量(liang)越來越♍多(duō)，天⛷️然氣計(jì)量的準确(que)可靠性愈(yu)來愈受到(dào)關注，已關(guān)系到國⛱️計(jì)民生。天然(ran)氣易燃、易(yì)爆、可壓縮(suō)、組分複雜(za)等特性，導(dǎo)緻天然氣(qi)計量成爲(wèi)全球計量(liang)學領域中(zhōng)的難點，爲(wei)了提高天(tiān)然氣計量(liàng)🈚正确率，确(què)保計量準(zhǔn)确可靠，按(an)照《計量法(fa)》要求需定(ding)期對天🏃‍♂️然(rán)氣流量計(ji)進行檢定(dìng)和校準🛀［1－2］，确(què)保流量計(jì)的準确可(kě)靠🤟。
　　按照流(liú)量計檢定(ding)規程［3－4］的要(yào)求，現場在(zai)用的流量(liang)計檢定周(zhou)期一般爲(wèi)2年，由于流(liu)量計使用(yòng)條件較爲(wèi)複雜，影響(xiǎng)流⛱️量計的(de)因素多，在(zai)檢定周期(qī)内流量計(ji)的性能可(kě)能會發生(sheng)變化，影響(xiǎng)買賣雙方(fang)貿易計量(liang)的公平，所(suǒ)以需要定(ding)期對檢定(ding)周🐪期内的(de)流量計進(jìn)行⁉️在線核(he)查，确認流(liu)量計工🛀🏻作(zuo)性能及精(jīng)度，目前主(zhǔ)要⛷️核查方(fang)式有超聲(shēng)流量計的(de)使用中檢(jiǎn)驗和流量(liang)計比對。
2流(liu)量計在線(xiàn)核查方案(an)分析
2.1利用(yong)超聲流量(liang)計診斷軟(ruǎn)件進行使(shi)用中檢驗(yàn)
　　随着 超聲(shēng)流量計 計(ji)量技術的(de)不斷發展(zhan)，目前在用(yong)超聲流量(liàng)計的廠家(jia)均💃配備使(shi)用中檢驗(yàn)的配套軟(ruan)件，按照國(guo)家标準GB/T30500—2014《氣(qì)體超聲💯流(liú)量✉️計使用(yong)中檢驗聲(sheng)速檢驗法(fa)》［5］對超聲流(liú)量計的聲(sheng)速、信号質(zhì)量、增益、信(xìn)噪比、流速(sù)系數5個參(can)數進行🥰診(zhen)斷，通過這(zhè)些參數的(de)監測，可分(fen)析流量計(jì)的性能，确(què)認流量計(ji)的工作狀(zhuang)态。這些參(can)數的組合(he)可作爲形(xing)成專用監(jian)測系統的(de)基礎。有關(guan)自診斷信(xìn)息分析方(fang)法的示例(lì)如表1所示(shi)。

　　流量(liàng)計的使用(yong)中檢驗可(kě)分析流量(liang)計的工作(zuò)狀态👨‍❤️‍👨，确保(bao)在用流量(liang)計的性能(neng)正常，但是(shì)，流量計的(de)各項🤩分析(xi)參數正常(cháng)并不能确(què)認計量的(de)精度一定(ding)好，僅能作(zuò)爲♊一種輔(fu)助手段進(jin)行參考，同(tong)時由于 渦(wō)輪流量計(ji) 是機械原(yuán)件，無法對(dui)渦輪流量(liang)計進行診(zhěn)斷，進而判(pan)斷渦輪流(liu)量計的性(xìng)能。
2.2通過流(liu)量計比對(dui)方法進行(hang)核查
　　流量(liàng)計比對是(shi)選用2台流(liú)量計串聯(lián)安裝或者(zhe)通過🌐流程(chéng)切☔換使🙇🏻2台(tai)流量計串(chuàn)聯的方式(shi)進行測試(shì)，比較2台流(liu)量計相同(tóng)時間段内(nei)的累計流(liú)量值，進而(ér)分析流量(liàng)計的計量(liang)🔅性能，如圖(tú)1所示。
通過(guò)定期比較(jiao)2台流量計(jì)流量偏差(chà)，确保在檢(jian)定周❓期内(nei)🐉流量計的(de)偏差在檢(jiǎn)定規程允(yǔn)許的範圍(wei)内，該種方(fang)法可使用(yòng)🤩所有類型(xíng)流量計，較(jiào)使用中檢(jiǎn)驗可更直(zhí)接反映流(liú)量計計量(liang)的正确率(lü)。
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3流(liu)量計在線(xian)比對核查(cha)技術路線(xiàn)
　　流量計在(zai)線比對較(jiao)使用中檢(jian)驗有較大(da)的優勢，但(dàn)是💞受📧現場(chǎng)📐流程條件(jiàn)限制，實施(shi)起來難度(dù)較大。流量(liang)計對上下(xia)遊直管段(duan)要求較爲(wèi)嚴格，由于(yu)大多數場(chang)站的設計(ji)局限👉，現場(chǎng)無法再串(chuàn)聯安裝🔞1台(tái)流量計，同(tong)時反複的(de)♊拆裝也會(huì)影響現場(chǎng)實際生産(chǎn)🍓供氣，需要(yao)投入大量(liàng)的人力物(wù)力，爲了解(jiě)決這一技(jì)術難題，可(kě)通過以下(xià)技📞術路線(xiàn)進行流量(liàng)⭐計比對。
3.1比(bǐ)對流量計(ji)的選取
　　通(tong)過不同類(lèi)型流量計(ji)的性能分(fèn)析，可選用(yòng)一台便于(yu)♋安裝，不需(xū)要拆裝直(zhí)管段的外(wai)夾式超聲(sheng)流量計😘作(zuò)爲比對☔參(can)考流量計(jì)，如圖2所示(shi)。圖2所示。

　　 外夾(jiá)式超聲流(liú)量計 是一(yī)種将換能(néng)器固定在(zai)流體管道(dào)外，聲波傳(chuán)播的路☂️徑(jing)透過流體(ti)管道壁的(de)流量計，具(jù)有以下技(ji)術特點:①安(an)裝便捷且(qie)成本💞低;②獨(du)立測量，不(bu)依賴流體(tǐ)的傳導性(xìng)和壓力;③無(wú)壓損，無洩(xie)漏;④可🐕對現(xian)有設備回(hui)顧安裝;⑤無(wú)需切斷管(guan)道，不用中(zhōng)斷生産，不(bu)用停止設(she)備;⑥不與介(jie)質接觸㊙️;⑦精(jing)度較低，長(zhǎng)期穩定性(xing)較差，受安(an)裝條🔴件影(ying)響大。
3.2流量(liàng)計比對方(fāng)法
　　外夾式(shì)超聲流量(liang)計較适合(hé)現場工藝(yi)條件，但是(shì)精度和穩(wen)定性較差(chà)，外夾式流(liú)量計的測(ce)量值無法(fa)作爲參☁️考(kǎo)值，但可🏃🏻利(lì)用❓外夾式(shì)流量計短(duan)期穩定性(xìng)較好進行(hang)流量計之(zhi)間比🏃🏻‍♂️對。現(xiàn)場計量工(gong)藝流程如(ru)圖3所示，由(yóu)多條計量(liang)支路并聯(lian)組成計量(liang)橇☀️，但各計(ji)量支路無(wu)法通過流(liú)程切換實(shi)現串聯安(an)✔️裝，可通過(guò)在⁉️計量橇(qiao)上遊選📧一(yi)直管段安(an)裝🛀外夾式(shì)流量計，通(tōng)過每條支(zhi)路與外夾(jiá)式流量計(ji)的偏差，計(ji)算各計量(liàng)支路之間(jian)的偏差。


式中:E1爲計(ji)量支路1與(yu)外夾式流(liú)量計的偏(piān)差;Q1爲計量(liang)支路1的流(liú)量值;Qwai爲外(wai)夾式流量(liang)計的流量(liàng)值。

式中:E2爲(wèi)計量支路(lu)2與外夾式(shì)流量計的(de)偏差;Q2爲計(jì)量㊙️支路2的(de)流量值。

式(shi)中:E3爲計量(liàng)支路2與計(ji)量支路1的(de)偏差。
同理(li)可得出其(qí)他支路之(zhi)間的偏差(cha)值。
3.3比對方(fang)法的實施(shi)
(1)流量計檢(jiǎn)定完成現(xiàn)場安裝後(hou)錄取第1次(ci)數據，第一(yi)次數據作(zuo)爲參考值(zhí)，每隔一段(duan)時間做一(yi)下測試，測(cè)試結果與(yǔ)第1次測試(shì)結果進行(hang)比對，分析(xi)流量計計(jì)量的穩定(ding)性的💰變化(huà)，确認流量(liàng)計的計量(liang)性能，确保(bao)貿易計量(liang)交接的準(zhǔn)确可靠。
(2)第(di)1次的測試(shì)結果，需要(yao)對2台流量(liang)計測試結(jié)果的偏差(cha)與合成❗不(bú)确定度進(jìn)行比較，分(fèn)析流量計(jì)的精度。
3.4數(shu)據的采集(ji)系統
3.4.1數據(jù)采集系統(tong)實現以下(xia)功能
　　可實(shi)現實時采(cǎi)集2台流量(liàng)計及配套(tào)溫度、壓力(li)儀表信号(hào)，并進行流(liú)量、溫度和(he)壓力補償(cháng)計算，存儲(chu)數據，生成(chéng)報告等功(gong)能。
主要設(shè)備應包括(kuo):數據采集(ji)計算機、MPU、輸(shū)入模塊、脈(mò)沖/頻率信(xin)号🌈采集卡(ka)、計時模塊(kuai)、通信模塊(kuai)、脈沖信号(hao)隔離放大(dà)器、浪湧保(bao)護器等組(zu)成。
3.4.2數據采(cai)集系統軟(ruan)件要求
(1)物(wù)性參數計(jì)算
　　天然氣(qi)工作條件(jian)下的壓縮(suo)因子使用(yong)AGARe-portNo.8［6］規定的方(fāng)法計算，數(shù)據采集軟(ruan)件内自帶(dài)壓縮因子(zǐ)計算模塊(kuài)，可手動輸(shu)入😄溫度、壓(yā)力和組分(fèn)獲取壓縮(suō)因子計算(suan)結果用于(yú)驗證數據(jù)采集模塊(kuài)計算結果(guǒ)🔴的可靠性(xing)。
(2)流量計算(suàn)
　　渦輪流量(liang)計瞬時流(liú)量計算使(shi)用GB/T21391［7］或ISO9951［8］規定(dìng)的方法計(jì)算，修正😄因(yin)子(誤差)和(he)流量關系(xì)式使用多(duō)點插值修(xiū)正方法.
　　超(chāo)聲流量計(ji)瞬時流量(liàng)計算使用(yòng)GB/T18604［9］或AGANo.9［10］或ISO17089［11］規定(ding)的方法計(ji)算，修⚽正因(yin)子(誤差)和(hé)流量關系(xì)式使用多(duo)點插值修(xiu)正方法👌。
(3)信(xìn)号采集方(fāng)式
　　脈沖/頻(pin)率、溫度、壓(ya)力信号的(de)采集均采(cai)用累積量(liang)，采取相同(tóng)時🈚間段内(nèi)的累計流(liú)量值，避免(miǎn)由于瞬時(shí)值波動引(yǐn)入較大的(de)誤差。
4實際(jì)應用
　　以某(mǒu)管道公司(si)貿易計量(liàng)交接站爲(wèi)例進行實(shí)際應用分(fen)🏃🏻析，該站計(jì)量橇選用(yong)3條DN200的計量(liàng)支路，流量(liang)計信息如(rú)表2所示，比(bǐ)對流量計(jì)🚩選用外夾(jiá)式超聲流(liu)量計，安裝(zhuāng)于DN200的直管(guǎn)段。

　　按照上(shang)文所說方(fang)法進行測(cè)試，測試流(liú)量點爲1500m3/h，按(àn)照式(1)～式(3)進(jin)行計算，測(ce)試結果如(rú)表3所示。

通(tong)過測試結(jié)果可分析(xi):
(1)3台流量計(ji)檢定完成(cheng)後首次比(bǐ)對結果符(fú)合規範要(yào)求，流🔞量計(ji)安裝完成(cheng)後性能良(liang)好。
(2)3台流量(liang)計在檢定(dìng)周期内相(xiang)互之間偏(piān)差的變化(hua)值均小于(yu)㊙️0.7%，符合❗标準(zhǔn)要求，證明(míng)3台流量計(ji)的穩定性(xìng)能較好。
5結(jie)束語
(1)在對(duì)貿易計量(liang)交接站設(she)計時，可增(zēng)加計量橇(qiāo)的對比流(liú)程，實現定(dìng)期對在用(yong)貿易計量(liang)流量計進(jin)行實流在(zai)線比對，确(què)保流量計(jì)計量性能(neng)良好［12－13］。
(2)在不(bú)具備在線(xian)實流比對(dui)工藝流程(chéng)的場站可(ke)選用外🔴夾(jiá)式🏃‍♂️超聲流(liú)量計作爲(wèi)傳遞值對(duì)計量橇各(ge)支路🧑🏽‍🤝‍🧑🏻進行(háng)比對，确認(rèn)❗流量計的(de)計量性能(néng)。
(3)對于超聲(sheng)流量計需(xū)要定期進(jìn)行使用中(zhōng)檢驗，對于(yu)性能參♊數(shù)🔞異常的流(liú)量計需要(yao)及時處理(li)，必要時重(zhong)新送檢，确(que)保現場計(jì)😘量結♻️果的(de)準确可靠(kào)。
(4)利用外夾(jia)式超聲流(liú)量計進行(háng)比對的方(fāng)法可用于(yú)☂️各管道公(gōng)司🆚計量輸(shu)差的查找(zhǎo)及控制，提(tí)高計量管(guǎn)理水平，維(wei)護公司利(lì)💞益。

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