摘要：以(yi)标準表(biao)法流量(liàng)标準裝(zhuāng)置爲例(lì)，首先介(jiè)紹了天(tiān)然氣流(liu)量計 檢(jiǎn)定的原(yuan)理，然後(hou)對檢定(dìng)工況參(can)數不穩(wen)定或工(gōng)況參數(shu)測量不(bú)準确對(dui)檢定結(jie)果的影(ying)響進行(háng)定性和(hé)定量計(jì)算📱分析(xī)，最後對(duì)保😄證流(liu)量計檢(jian)定結果(guǒ)準确🥵可(kě)靠的措(cuo)施及多(duō)種不同(tóng)工藝的(de)流量核(he)查方案(an)進✊行研(yán)究和讨(tǎo)論。實踐(jiàn)證明，流(liú)量核查(chá)技術的(de)應用是(shi)保證流(liu)量計㊙️檢(jiǎn)定結果(guǒ)準确可(ke)靠的有(you)效措施(shi)。
0引言
　　天(tiān)然氣流(liu)量計實(shi)流檢定(ding)是一個(gè)多參數(shù)組合測(cè)量過程(cheng)，影💘響檢(jiǎn)⛱️定數據(jù)準确性(xing)的因素(su)較多。檢(jiǎn)定工況(kuang)參數不(bu)穩☎️定，參(can)數測📐量(liang)結果不(bú)準确，标(biao)準流量(liàng)計的性(xìng)能發生(sheng)變化🏃‍♂️等(deng)都會影(ying)響檢定(ding)結果的(de)準确性(xìng)和🐇可靠(kào)性。要準(zhun)确開展(zhǎn)天然氣(qi)流量計(jì)量，必💃須(xu)對這些(xie)影響因(yīn)素進行(hang)充分的(de)研究和(he)分析，并(bing)采取必(bi)要的♉技(ji)術措施(shī)。
1流量計(jì)檢定的(de)原理
　　采(cai)用标準(zhun)表法流(liu)量标準(zhǔn)裝置檢(jian)定流量(liang)計依據(ju)的是流(liu)體流🔱動(dong)的連續(xù)性原理(li)，即質量(liang)守恒原(yuan)理［1］，如圖(tú)1所示🏒。

　　标(biāo)準流量(liàng)計MM和被(bèi)檢流量(liàng)計MUT用管(guan)道連接(jie)，在測試(shì)時間内(nèi)，流㊙️入标(biāo)準流量(liang)計MM的質(zhi)量流量(liàng)爲m1，流入(ru)被檢流(liú)量計MUT的(de)質量流(liú)量爲m2，标(biao)準流量(liàng)計和被(bei)檢流量(liang)計間管(guǎn)容内質(zhì)量變化(hua)量爲💘Δm，則(ze):
m1=m2+Δm(1)
當流動(dong)達到穩(wen)定狀态(tài)時，Δm=0，所以(yi)
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(xia)使天然(rán)氣連🐪續(xù)✊流過标(biāo)準流量(liang)計和被(bèi)檢流量(liang)計，記錄(lu)在相同(tong)時間間(jian)隔内标(biao)🔴準流㊙️量(liang)計和被(bei)檢流量(liang)計的測(cè)量值，通(tong)過計算(suan)♈被檢流(liu)🐕量計的(de)示值誤(wu)😘差和重(zhòng)複性等(deng)計量性(xing)能參數(shu)，來🌏判斷(duan)流量計(ji)檢定是(shi)否合格(ge)［2］。
流量計(ji)示值誤(wù)差可用(yòng)式(3)和式(shi)(4)計算:

　　式(shì)中:E爲被(bèi)檢流量(liang)計的相(xiang)對示值(zhi)誤差，%;Qm爲(wei)被檢流(liu)量計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)累積流(liu)量，m3;Qs，m爲标(biao)準流量(liang)計的累(lèi)積流量(liàng)換算到(dao)被檢流(liu)量計處(chu)工況條(tiao)件下的(de)流量值(zhí)，m3;Qs，s爲标準(zhǔn)流量計(jì)的累積(jī)流量，m3;p爲(wèi)天然氣(qì)的壓力(li)，MPa;T爲天然(ran)氣的溫(wen)度👉，K;Z爲天(tian)然氣😄的(de)壓縮因(yin)子。下标(biao)s表示标(biao)準流量(liang)計處的(de)🚩參數，下(xià)标m表示(shì)被檢流(liú)量計處(chu)的參數(shù)。
2影響檢(jian)定結果(guǒ)的因素(sù)分析
2.1工(gong)況參數(shu)穩定性(xing)的影響(xiǎng)
　　由式(1)可(kě)見，當檢(jiǎn)定過程(chéng)中工況(kuang)參數不(bu)穩定時(shi)，m1≠m2，亦即📱流(liu)過标準(zhun)流量計(jì)和被檢(jiǎn)流量計(jì)的量值(zhí)不一緻(zhì)，此時用(yong)式(3)計算(suan)得🐇的示(shi)值誤差(cha)不能準(zhǔn)确地反(fan)映流量(liàng)計的真(zhēn)🔴實特性(xìng)。
　　由于在(zai)一次檢(jian)定過程(cheng)中天然(rán)氣組分(fen)變化不(bú)大，所以(yi)，此處🎯隻(zhī)考💘慮壓(yā)力和溫(wen)度變化(huà)的影響(xiang)。根據狀(zhuang)态方程(chéng)，管容✉️内(nèi)天然氣(qi)的質🆚量(liàng)變化量(liang)可用式(shi)(5)計算。

　　式(shi)中:p爲管(guǎn)容内天(tiān)然氣壓(ya)力，Pa;V爲管(guǎn)容，m3;M爲天(tian)然氣摩(mo)爾質量(liàng)，kg·kmol－1;Z爲🐇管容(róng)内天然(ran)氣的壓(yā)縮因子(zǐ);Ｒ爲通用(yong)氣體常(cháng)數，J/(mol·K);T爲管(guǎn)容内天(tiān)然氣溫(wēn)度，K。
　　以一(yi)組實際(ji)檢定數(shu)據爲例(li)，分别給(gěi)出壓力(lì)和溫度(dù)變化對(duì)流量計(jì)檢定結(jie)果的影(ying)響。
　　檢定(dìng)一台DN250流(liú)量計，每(měi)次檢定(ding)時間爲(wèi)60s;在流量(liàng)爲5600m3/h下，使(shǐ)用5台✔️并(bìng)聯‼️安裝(zhuang)的标準(zhun)流量計(ji)，在流量(liang)爲580m3/h下，使(shǐ)用1台标(biāo)準流量(liàng)計，初始(shi)檢定結(jié)果如表(biao)1和表2所(suǒ)示。該标(biao)準表與(yǔ)被檢表(biǎo)之間管(guǎn)道的容(rong)積爲9.778m3，累(lèi)積質量(liang)分别爲(wei)4451.96kg和466.18kg。

檢定(dìng)參數變(bian)化引起(qi)附加管(guan)容中質(zhi)量變化(hua)對示值(zhí)誤差的(de)影💛響用(yòng)式(6)計算(suàn):

　　假設檢(jiǎn)定過程(cheng)中壓力(lì)變化±5kPa，溫(wēn)度變化(hua)±0.2℃，對檢定(dìng)結果的(de)影響🔞見(jian)表3和表(biao)4。
　　檢定規(guī)程JJG1030［3］和JJG1037［4］中(zhōng)規定對(duì)準确度(du)等級不(bu)低于1.0級(jí)的流量(liang)♌計，在每(mei)個流量(liang)點的每(měi)一次檢(jiǎn)定過程(cheng)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(bian)化應不(bu)超過±0.5℃。按(àn)此規定(ding)計算壓(yā)力變化(huà)±30kPa、溫度變(biàn)化±0.5℃時，對(dui)檢定結(jié)果的影(ying)響見表(biǎo)5和表6。
　　可(kě)見，工況(kuàng)參數的(de)穩定性(xìng)對檢定(dìng)結果有(you)較大的(de)影響，尤(you)其是小(xiǎo)流量點(diǎn)，因爲累(lei)積流量(liàng)較小，所(suǒ)以，影響(xiǎng)更大，而(er)且壓力(lì)或溫度(dù)變化爲(wèi)檢定規(gui)程最大(da)允許值(zhi)時将産(chǎn)生不可(kě)忽略♉的(de)影響。
　　爲(wèi)了保證(zhèng)檢定結(jie)果準确(què)，除了保(bǎo)證在檢(jian)定過程(chéng)中工況(kuang)☀️參數處(chu)于穩定(dìng)狀态外(wai)，在設計(jì)階段還(hái)應該考(kao)慮盡可(kě)能減小(xiǎo)标準流(liu)量計和(he)被檢流(liú)量計之(zhi)間的🏃管(guǎn)容，檢定(dìng)過程中(zhong)需保證(zhèng)足夠長(zhǎng)的測量(liang)時間。



2.2工(gōng)況參數(shù)測量準(zhun)确性的(de)影響
　　由(you)式(4)可見(jiàn)，标準流(liu)量計和(he)被檢流(liú)量計處(chu)工況參(can)數測量(liàng)的㊙️準确(què)性也會(huì)影響檢(jiǎn)定結果(guo)。
　　爲了有(yǒu)個定量(liang)的了解(jie)，并且比(bi)較不同(tóng)流量點(diǎn)下相同(tóng)影響因(yīn)素對檢(jian)定結果(guo)的影響(xiǎng)，仍以前(qian)面的檢(jian)定💚數據(jù)爲例，分(fèn)别從标(biao)準流量(liàng)計壓力(li)和溫度(dù)、被檢流(liu)量計壓(yā)力和溫(wēn)度、天然(ran)氣組分(fen)等方面(mian)定量分(fen)析測量(liàng)結果準(zhǔn)确性對(duì)檢定結(jie)果的😘影(yǐng)響。在分(fen)析壓力(lì)和♍溫度(dù)的影響(xiǎng)過程中(zhong)，同時考(kao)慮壓力(lì)和溫度(du)測量結(jié)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(què)性影響(xiang)分析
　　在(zài)流量爲(wèi)5600m3/h下，投用(yòng)5台并聯(lian)安裝的(de)标準流(liú)量計，初(chu)始👅檢定(ding)結果如(rú)❤️表1所示(shi)。
該流量(liàng)點下标(biāo)準表或(huo)被檢表(biǎo)壓力測(cè)量誤差(chà)5kPa或溫度(dù)測量誤(wù)差0.2℃或組(zu)分中C6+測(ce)量誤差(cha)0.02%後對流(liú)量計檢(jiǎn)定🐅結果(guo)的影✊響(xiang)如表7所(suo)示。
　　從表(biǎo)中可以(yǐ)看出，多(duo)路标準(zhǔn)表并聯(lian)情況下(xià)，被檢表(biǎo)壓力或(huo)溫度🏃‍♂️的(de)偏差比(bi)其中一(yi)路标準(zhǔn)表相同(tóng)大小的(de)偏☀️差帶(dài)來更大(dà)的示值(zhi)㊙️誤差的(de)變化，而(er)天然氣(qì)組分偏(piān)差對示(shi)值誤差(cha)的變化(hua)影響相(xiàng)對較小(xiǎo)。
2.2.2580m3/h流量點(diǎn)測量結(jié)果準确(que)性影響(xiǎng)分析
在(zài)流量爲(wei)580m3/h下，投用(yòng)1台标準(zhǔn)流量計(jì)，初始檢(jiǎn)定結果(guo)如表2所(suo)示。

　　該流(liú)量點下(xià)标準表(biao)或被檢(jiǎn)表壓力(li)測量誤(wu)差5kPa或溫(wen)度測量(liàng)誤差0.2℃或(huò)組分中(zhōng)C6+測量誤(wu)差0.02%後對(duì)流量計(jì)檢定結(jié)果的影(ying)響如表(biao)8所示。
　　從(cong)表中可(ke)以看出(chū)，單路标(biao)準表情(qíng)況下，被(bèi)檢表壓(ya)力或溫(wēn)度的偏(piān)差與标(biāo)準表相(xiang)同大小(xiao)的偏差(cha)帶來大(da)🛀小近☀️似(sì)但方向(xiàng)相反💃的(de)示值誤(wu)差變化(hua)，而天然(rán)氣組♈分(fèn)偏差對(duì)示值誤(wu)差的變(bian)化影🚶響(xiang)仍然🛀相(xiang)對較小(xiao)。

3确保檢(jian)定結果(guo)準确可(kě)靠的措(cuo)施
　　從上(shang)面的分(fèn)析和讨(tao)論可見(jiàn)，檢定過(guò)程中工(gong)況參數(shù)不穩定(dìng)或測量(liang)不準确(que)都會影(ying)響檢定(dìng)結果的(de)準确性(xìng)。标準流(liú)量計⚽性(xing)能的變(bian)✉️化更是(shì)直接影(yǐng)響檢定(ding)結🌏果。爲(wèi)确保檢(jian)定結果(guǒ)準确可(ke)靠，應采(cǎi)取一系(xi)列技術(shu)保證措(cuo)施。
　　一是(shi)對标準(zhun)流量計(ji)及輔助(zhù)計量器(qì)具按照(zhào)相應的(de)檢定規(gui)程進行(hang)檢定和(hé)校準，并(bìng)對測量(liang)結果進(jin)行修正(zheng)。
　　二是對(dui)标準流(liú)量計及(ji)輔助計(ji)量器具(ju)的測量(liàng)結果進(jìn)😄行核查(chá)。對标準(zhun)流量計(jì)采用實(shi)時核查(chá)方法，詳(xiang)見下節(jie);對輔助(zhu)計量器(qi)具采用(yong)定期核(he)查，并對(dui)出現偏(pian)差的輔(fǔ)助計量(liang)器具進(jin)行校準(zhun)。對于溫(wen)度和壓(ya)力變送(song)器可以(yi)采用标(biao)準器進(jin)行核查(cha)，也可以(yi)用其他(tā)變🌈送器(qì)進行核(hé)查;對于(yú)天然👄氣(qi)組分分(fen)析結果(guo)，采用不(bú)同色譜(pu)分析儀(yí)分析結(jie)果計算(suan)的壓縮(suo)因子或(huo)相對密(mi)度值進(jìn)行核查(chá)。
　　三是加(jia)強對工(gōng)況參數(shù)的監控(kong)和調整(zhěng)，保證檢(jiǎn)定過程(chéng)🌈中工🔞況(kuàng)參🏃🏻數穩(wěn)定。
　　四是(shì)每次檢(jiǎn)定過程(chéng)中都要(yào)保證有(you)足夠長(zhǎng)的檢定(ding)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(zhì)中，爲了(le)監測标(biāo)準流量(liàng)計的性(xing)能，通常(chang)采用流(liu)量核查(cha)技術，即(jí)在标準(zhǔn)裝置中(zhōng)安裝不(bú)同工作(zuò)原❗理的(de)核查标(biāo)準流量(liàng)計。一般(bān)采用渦(wō)輪流量(liang)計作爲(wei)标準流(liú)量計，用(yòng)超聲流(liú)量計作(zuo)爲核查(cha)标準流(liú)量計。常(cháng)用的流(liú)量核查(chá)方案有(you)如下🧑🏾‍🤝‍🧑🏼幾(ji)種:即總(zong)量核查(cha)、一對一(yī)核查和(hé)對标準(zhǔn)裝置的(de)核查。
4.1标(biāo)準流量(liang)計總量(liàng)核查法(fa)
　　總量核(hé)查法是(shi)在并聯(lian)安裝的(de)标準流(liú)量計的(de)彙管上(shang)遊串🧑🏽‍🤝‍🧑🏻聯(lián)👨‍❤️‍👨安裝一(yī)台核查(cha)超聲流(liu)量計CM，檢(jian)定用天(tiān)然氣先(xiān)流過核(hé)查♊超聲(shēng)♊流量🔞計(ji)，再流過(guò)标準流(liú)量計MM和(he)❤️被檢流(liú)量計MUT，工(gong)作原理(li)見圖2。

4.2标(biāo)準流量(liang)計一對(duì)一核查(cha)法
　　一對(duì)一核查(cha)法是在(zài)每一台(tái)标準流(liú)量計的(de)上遊都(dou)串聯安(an)裝一⭕台(tai)核查超(chāo)聲流量(liàng)計，檢定(dìng)用天然(ran)氣先流(liu)過🈲核查(cha)超聲流(liu)量計，再(zài)流過标(biāo)準流量(liang)計和被(bèi)檢流量(liàng)計♻️，工作(zuò)原理見(jian)圖3。

4.3标準(zhun)裝置核(hé)查法
　　标(biao)準裝置(zhi)核查法(fa)是在被(bèi)檢流量(liang)計直管(guǎn)段的上(shang)遊串聯(lian)安裝一(yī)台核查(cha)超聲流(liu)量計，檢(jiǎn)定用天(tiān)然氣先(xiān)🈲流過标(biāo)準流量(liang)計，再流(liú)過核查(cha)超聲流(liu)量計和(hé)被檢流(liu)量計。該(gāi)方案與(yǔ)總量核(he)查法或(huò)一對一(yi)核查法(fa)共🌈同使(shi)用會更(gèng)完善。工(gong)🔞作原理(lǐ)見圖4、圖(tú)5。

4.4分析和(he)讨論
　　以(yi)上四種(zhong)流量核(he)查方案(àn)均可實(shi)現對标(biao)準流量(liàng)計🚶的實(shí)時核👌查(chá)，但又各(gè)具特色(sè)。
　　在圖2所(suo)示的标(biāo)準流量(liàng)計總量(liàng)核查方(fāng)案中，所(suo)用核查(chá)流量計(jì)和工藝(yi)閥門等(deng)設備少(shǎo)，投資少(shao)，但對個(gè)别📐流量(liang)計的性(xing)能變化(huà)😄不能⛱️直(zhí)接判别(bié)出來。
　　在(zai)圖3所示(shi)的标準(zhun)流量計(jì)一對一(yi)核查方(fāng)案中，所(suo)用核查(cha)流量計(ji)和工藝(yi)閥門等(děng)設備多(duō)，投資大(da)，但對個(gè)别流量(liang)計的性(xing)🔴能變化(huà)能直接(jiē)準确地(dì)判别出(chū)來。
　　圖4和(he)圖5所示(shi)的标準(zhǔn)裝置核(hé)查方案(an)除具有(yǒu)上述兩(liang)種核查(chá)方案的(de)特點外(wai)，還具有(yǒu)更多的(de)優點:
一(yi)是實現(xiàn)了對整(zheng)體标準(zhǔn)裝置的(de)核查，包(bāo)含了工(gōng)藝系⭐統(tǒng)的影響(xiǎng)，如标準(zhun)流量計(ji)至被檢(jian)流量計(jì)間的因(yin)閥門👉關(guān)閉不嚴(yan)可能産(chǎn)生的分(fèn)流或彙(huì)流的影(yǐng)響。
二是(shi)可以有(yǒu)效監視(shì)檢定工(gōng)作參數(shù)是否穩(wen)定。由式(shì)(5)和式(6)可(kě)見🈲，工況(kuàng)參數變(bian)化的影(ying)響與标(biao)準流量(liang)計、被檢(jiǎn)流量計(jì)♊或核查(cha)流量計(ji)間的管(guan)容成正(zhèng)比，而圖(tú)4和圖5所(suǒ)示方案(àn)的💞管容(rong)遠遠大(dà)于圖2和(hé)圖3方案(àn)中的管(guan)容，所以(yǐ)，可以更(geng)有效📧地(dì)監視檢(jiǎn)定工況(kuàng)參🔱數的(de)變化。
三(san)是對核(hé)查流量(liàng)計與被(bei)檢流量(liang)計示值(zhí)誤差計(ji)算所用(yòng)的标準(zhǔn)流量計(jì)參數相(xiàng)同，算法(fa)相同，核(hé)查流量(liang)計與被(bèi)檢流量(liàng)計處😄的(de)工況參(cān)數相近(jìn)，所以可(ke)對被檢(jian)流量計(ji)結果進(jin)行更準(zhun)确的判(pan)斷。
5結束(shù)語
　　對天(tiān)然氣長(zhǎng)輸管道(dao)上安裝(zhuāng)的流量(liang)計檢定(dìng)時應嚴(yán)格控制(zhì)工況參(cān)數的穩(wen)定性。保(bao)證天然(ran)氣流量(liàng)計檢定(ding)結果準(zhun)确可🏒靠(kào)的前提(tí)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(she)備是完(wan)好🌏的，操(cāo)作條件(jiàn)是穩定(ding)的。除了(le)要制定(ding)完善的(de)管理辦(bàn)法，采取(qǔ)有效🥰的(de)技術措(cuo)施💋外，增(zeng)加流量(liang)在線實(shí)時核查(chá)技術是(shi)保證檢(jiǎn)定數據(ju)準确、檢(jiǎn)定結論(lun)判❄️斷正(zhèng)确的有(you)效🈲措施(shī)。

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