摘要(yao)：以标準表(biao)法流量标(biao)準裝置爲(wei)例，首先介(jie)紹了天然(ran)氣流量計(ji) 檢定的原(yuan)理，然後對(dui)檢定工況(kuang)參數不穩(wen)定或工況(kuang)參數♻️測量(liang)🙇🏻不準确對(dui)檢定結果(guo)的影響進(jin)行定性和(he)定量計算(suan)分析，最後(hou)對保㊙️證流(liu)量計檢定(ding)結果準确(que)可靠的措(cuo)施及🧡多種(zhong)不😘同工藝(yi)的流量核(he)查方案進(jin)行研究和(he)讨論。實踐(jian)證明，流量(liang)⭕核查技術(shu)的應用是(shi)保證流量(liang)計🌍檢定結(jie)果準确可(ke)靠的有效(xiao)措施。
0引言(yan)
　　天然氣流(liu)量計實流(liu)檢定是一(yi)個多參數(shu)組合測量(liang)過程，影響(xiang)檢定數據(ju)準确性的(de)因素較多(duo)。檢定工況(kuang)👣參數🐆不穩(wen)定，參數測(ce)量結果不(bu)準确，标準(zhun)流量計的(de)✨性能發生(sheng)變化等都(dou)會影響檢(jian)定結果⭕的(de)準确性和(he)可靠性。要(yao)準确開展(zhan)天然氣流(liu)量計量，必(bi)須對這些(xie)影響因素(su)進行充分(fen)的研究和(he)分析，并采(cai)取必要的(de)技術措施(shi)。
1流量計檢(jian)定的原理(li)
　　采用标準(zhun)表法流量(liang)标準裝置(zhi)檢定流量(liang)計依據的(de)㊙️是流體流(liu)動的連續(xu)性原理，即(ji)質量守恒(heng)原理［1］，如圖(tu)1所示。

　　标準(zhun)流量計MM和(he)被檢流量(liang)計MUT用管道(dao)連接，在測(ce)試時間内(nei)💃，流入🤟标準(zhun)流量計MM的(de)質量流量(liang)爲m1，流入被(bei)檢流量計(ji)MUT的質量流(liu)♋量爲🌍m2，标準(zhun)🆚流量計和(he)被檢流量(liang)計間管容(rong)内質量變(bian)化量爲Δm，則(ze):
m1=m2+Δm(1)
當流動達(da)到穩定狀(zhuang)态時，Δm=0，所以(yi)
m1=m2(2)
　　亦即天然(ran)氣流量計(ji)的檢定是(shi)在穩定條(tiao)件下使天(tian)然氣連續(xu)流過标準(zhun)流量計和(he)被檢流量(liang)計，記錄在(zai)相同時間(jian)間隔内标(biao)準流量計(ji)和被檢流(liu)量計的測(ce)量值，通過(guo)計算❌被檢(jian)流量計的(de)示值誤差(cha)和重複性(xing)等計量性(xing)能參數，來(lai)🔞判斷流量(liang)計檢定是(shi)🌈否合格［2］。
流(liu)量計示值(zhi)誤差可用(yong)式(3)和式(4)計(ji)算:

　　式中:E爲(wei)被檢流量(liang)計的相對(dui)示值誤差(cha)，%;Qm爲被檢流(liu)量計的累(lei)積流量，m3;Qs，m爲(wei)标準流量(liang)計的累積(ji)流量換算(suan)到被檢流(liu)量計處工(gong)況💞條件下(xia)的流量值(zhi)，m3;Qs，s爲标準流(liu)量計的累(lei)⛱️積流量💚，m3;p爲(wei)天然🌐氣的(de)壓🈲力，MPa;T爲天(tian)然氣的溫(wen)度，K;Z爲天然(ran)氣的壓縮(suo)因子。下标(biao)s表示标準(zhun)流量計處(chu)的🥰參數，下(xia)标m表示被(bei)檢流量計(ji)處的參數(shu)。
2影響檢定(ding)結果的因(yin)素分析
2.1工(gong)況參數穩(wen)定性的影(ying)響
　　由式(1)可(ke)見，當檢定(ding)過程中工(gong)況參數不(bu)穩定時，m1≠m2，亦(yi)即💰流過标(biao)準流量計(ji)和被檢流(liu)量計的量(liang)值不一緻(zhi)，此時用式(shi)(3)計算得的(de)示值誤㊙️差(cha)不能準确(que)地反映流(liu)量計的真(zhen)實特性。
　　由(you)于在一次(ci)檢定過程(cheng)中天然氣(qi)組分變化(hua)不大，所以(yi)，此處隻考(kao)慮壓力和(he)溫度變化(hua)的影響。根(gen)據狀态方(fang)程，管容内(nei)天然氣的(de)質量變化(hua)量可用式(shi)(5)計算。

　　式中(zhong):p爲管容内(nei)天然氣壓(ya)力，Pa;V爲管容(rong)，m3;M爲天然氣(qi)摩爾🌈質量(liang)，kg·kmol－1;Z爲管容内(nei)天然氣的(de)壓縮因子(zi);Ｒ爲通用氣(qi)體常🏃🏻‍♂️數，J/(mol·K);T爲(wei)管容内天(tian)然氣溫度(du)✌️，K。
　　以一組實(shi)際檢定數(shu)據爲例，分(fen)别給出壓(ya)力和溫度(du)變化對流(liu)🔴量計檢定(ding)結果的影(ying)響。
　　檢定一(yi)台DN250流量計(ji)，每次檢定(ding)時間爲60s;在(zai)流量爲5600m3/h下(xia)，使用5台并(bing)☎️聯安裝的(de)标準流量(liang)計，在流量(liang)爲580m3/h下，使用(yong)1台⛹🏻‍♀️标準流(liu)量計，初始(shi)檢定結果(guo)如表1和表(biao)2所示。該标(biao)準表與被(bei)檢表之間(jian)管道的容(rong)積🔴爲9.778m3，累積(ji)質量分别(bie)爲4451.96kg和466.18kg。

檢定(ding)參數變化(hua)引起附加(jia)管容中質(zhi)量變化對(dui)示值誤差(cha)的影響🔴用(yong)式(6)計算:

　　假(jia)設檢定過(guo)程中壓力(li)變化±5kPa，溫度(du)變化±0.2℃，對檢(jian)定結果的(de)影響⭐見表(biao)3和表4。
　　檢定(ding)規程JJG1030［3］和JJG1037［4］中(zhong)規定對準(zhun)确度等級(ji)不低于1.0級(ji)的流量計(ji)☔，在每個流(liu)量點的每(mei)一次檢定(ding)過程中，壓(ya)力波動應(ying)不超過±0.5%，檢(jian)定用氣體(ti)的溫度變(bian)化應不超(chao)過±0.5℃。按此規(gui)定計算壓(ya)🈲力變化±30kPa、溫(wen)度變化±0.5℃時(shi)，對檢定結(jie)果的影響(xiang)見表5和表(biao)6。
　　可見，工況(kuang)參數的穩(wen)定性對檢(jian)定結果有(you)較大的影(ying)響⛹🏻‍♀️，尤其是(shi)🔴小流量點(dian)，因爲累積(ji)流量較小(xiao)，所以，影響(xiang)更大，而且(qie)壓力或溫(wen)度變化爲(wei)檢定規程(cheng)最大允許(xu)🤟值時将産(chan)生不可忽(hu)略的影響(xiang)。
　　爲了保證(zheng)檢定結果(guo)準确，除了(le)保證在檢(jian)定過程中(zhong)工況參🈲數(shu)處于穩定(ding)狀态外，在(zai)設計階段(duan)還應該考(kao)慮盡可能(neng)減小标準(zhun)流量⛷️計和(he)被檢流量(liang)計之間的(de)管容，檢🏃🏻定(ding)過程中需(xu)保證足夠(gou)💋長的測✏️量(liang)時間。



2.2工況(kuang)參數測量(liang)準确性的(de)影響
　　由式(shi)(4)可見，标準(zhun)流量計和(he)被檢流量(liang)計處工況(kuang)參數測量(liang)✍️的準确性(xing)也會影響(xiang)檢定結果(guo)。
　　爲了有個(ge)定量的了(le)解，并且比(bi)較不同流(liu)量點下相(xiang)同影🏃🏻響因(yin)素對檢定(ding)結果的影(ying)響，仍以前(qian)面的檢定(ding)🈲數據爲例(li)，分别從标(biao)準流量計(ji)壓力和溫(wen)度、被檢流(liu)量計壓🏒力(li)和溫度、天(tian)然🏃‍♀️氣組分(fen)🍓等方面定(ding)量分析測(ce)量結果準(zhun)确性對檢(jian)定結果的(de)影響。在分(fen)析壓力和(he)溫度的影(ying)響過程中(zhong)，同時考慮(lü)壓力和😄溫(wen)度測量結(jie)果準确性(xing)對♈壓縮因(yin)子的影響(xiang)。
2.2.15600m3/h流量點測(ce)量結果準(zhun)确性影響(xiang)分析
　　在流(liu)量爲5600m3/h下，投(tou)用5台并聯(lian)安裝的标(biao)準流量計(ji)，初始檢定(ding)結👨‍❤️‍👨果🔞如表(biao)1所示。
該流(liu)量點下标(biao)準表或被(bei)檢表壓力(li)測量誤差(cha)5kPa或溫度測(ce)⭐量誤差0.2℃或(huo)組分中C6+測(ce)量誤差0.02%後(hou)對流量計(ji)檢定結果(guo)👨‍❤️‍👨的影♻️響如(ru)📧表7所示。
　　從(cong)表中可以(yi)看出，多路(lu)标準表并(bing)聯情況下(xia)，被檢表壓(ya)力或💋溫度(du)的偏差比(bi)其中一路(lu)标準表相(xiang)同大小的(de)偏差帶來(lai)更大的👨‍❤️‍👨示(shi)值誤差的(de)變化，而天(tian)然氣組分(fen)偏差對示(shi)值誤差的(de)變化影響(xiang)相對❗較小(xiao)。
2.2.2580m3/h流量點測(ce)量結果準(zhun)确性影響(xiang)分析
在流(liu)量爲580m3/h下，投(tou)用1台标準(zhun)流量計，初(chu)始檢定結(jie)果如表2所(suo)示。

　　該流量(liang)點下标準(zhun)表或被檢(jian)表壓力測(ce)量誤差5kPa或(huo)溫度測量(liang)誤差0.2℃或組(zu)分中C6+測量(liang)誤差0.02%後對(dui)流量計檢(jian)定📞結果的(de)影🔆響如表(biao)8所示。
　　從表(biao)中可以看(kan)出，單路标(biao)準表情況(kuang)下，被檢表(biao)壓力或🛀🏻溫(wen)度的🌈偏差(cha)與标準表(biao)相同大小(xiao)的偏差帶(dai)來大小近(jin)似但🐪方向(xiang)🐪相反的示(shi)值誤差變(bian)化，而天然(ran)氣組✉️分偏(pian)差對示值(zhi)誤差的🐕變(bian)化影響仍(reng)然相對較(jiao)小。

3确保檢(jian)定結果準(zhun)确可靠的(de)措施
　　從上(shang)面的分析(xi)和讨論可(ke)見，檢定過(guo)程中工況(kuang)參數不穩(wen)🙇🏻定或測量(liang)不準确都(dou)會影響檢(jian)定結果的(de)準确♉性。标(biao)準流量計(ji)性能的變(bian)化更是直(zhi)接影響檢(jian)定結果。爲(wei)确保檢定(ding)結果準确(que)可靠，應采(cai)取一系列(lie)技術保證(zheng)措施。
　　一是(shi)對标準流(liu)量計及輔(fu)助計量器(qi)具按照相(xiang)應的檢定(ding)規程㊙️進行(hang)檢定和校(xiao)準，并對測(ce)量結果進(jin)行修🛀正。
　　二(er)是對标準(zhun)流量計及(ji)輔助計量(liang)器具的測(ce)量結果進(jin)行核查💚。對(dui)标準流量(liang)計采用實(shi)時核查方(fang)法，詳見下(xia)節⛷️;對輔助(zhu)計量器具(ju)采用定期(qi)核查，并對(dui)出現偏☀️差(cha)的輔助計(ji)量器具進(jin)行校準。對(dui)于溫度和(he)壓力變送(song)器可以㊙️采(cai)用标準器(qi)進行核查(cha)，也可以用(yong)其他變❌送(song)器進行核(he)查;對于天(tian)然氣組分(fen)分析結果(guo)，采用不🈲同(tong)色譜分析(xi)儀分析結(jie)果計算🛀的(de)壓縮因子(zi)或相對🌍密(mi)度值進行(hang)核查。
　　三是(shi)加強對工(gong)況參數的(de)監控和調(diao)整，保證檢(jian)定過程✉️中(zhong)工況參數(shu)穩定。
　　四是(shi)每次檢定(ding)過程中都(dou)要保證有(you)足夠長的(de)檢定時間(jian)。
4幾種流量(liang)核查方法(fa)的分析和(he)讨論
　　在标(biao)準表法流(liu)量标準裝(zhuang)置中，爲了(le)監測标準(zhun)流量計🔞的(de)性🙇‍♀️能，通🥰常(chang)采用流量(liang)核查技術(shu)，即在标準(zhun)裝置中安(an)裝不同工(gong)作原♍理的(de)核查标準(zhun)流量計。一(yi)般采🙇🏻用渦(wo)輪流量計(ji)作爲标✉️準(zhun)流量計，用(yong)超聲流量(liang)計作爲核(he)查标準流(liu)量計。常用(yong)的流⛷️量核(he)查方🚩案有(you)如下幾種(zhong):即總量核(he)查、一對一(yi)核查和對(dui)标準裝置(zhi)的核查。
4.1标(biao)準流量計(ji)總量核查(cha)法
　　總量核(he)查法是在(zai)并聯安裝(zhuang)的标準流(liu)量計的彙(hui)管上遊✊串(chuan)聯安🔆裝一(yi)台核查超(chao)聲流量計(ji)CM，檢定用天(tian)然氣先流(liu)過核查超(chao)聲流量計(ji)，再流過标(biao)準流量計(ji)MM和被檢流(liu)量計MUT，工作(zuo)原理見圖(tu)2。

4.2标準流量(liang)計一對一(yi)核查法
　　一(yi)對一核查(cha)法是在每(mei)一台标準(zhun)流量計的(de)上遊都串(chuan)聯安裝一(yi)台核查超(chao)聲流量計(ji)，檢定用天(tian)然氣先流(liu)過核查超(chao)聲流量💚計(ji)，再流過标(biao)準流量計(ji)和被檢流(liu)量計，工作(zuo)原理見圖(tu)🙇‍♀️3。

4.3标準裝置(zhi)核查法
　　标(biao)準裝置核(he)查法是在(zai)被檢流量(liang)計直管段(duan)的上遊🏃🏻串(chuan)聯安裝一(yi)⭐台核查超(chao)聲流量計(ji)，檢定用天(tian)然氣先流(liu)過✂️标準流(liu)量計，再流(liu)過核查超(chao)聲流量計(ji)和被檢流(liu)量計。該方(fang)案與總量(liang)⭐核查法♻️或(huo)一對一核(he)查法共同(tong)使用會💔更(geng)完善。工作(zuo)原理見圖(tu)4、圖5。

4.4分析和(he)讨論
　　以上(shang)四種流量(liang)核查方案(an)均可實現(xian)對标準流(liu)量計的🈲實(shi)時核查，但(dan)又各具特(te)色。
　　在圖2所(suo)示的标準(zhun)流量計總(zong)量核查方(fang)案中，所用(yong)核查⛹🏻‍♀️流量(liang)計和工藝(yi)閥門等設(she)備少，投資(zi)少，但對個(ge)别流量計(ji)的性能變(bian)化不能直(zhi)接判别出(chu)來。
　　在圖3所(suo)示的标準(zhun)流量計一(yi)對一核查(cha)方案中，所(suo)用核查流(liu)量計和工(gong)藝閥門等(deng)設備多，投(tou)資大，但對(dui)個别流量(liang)計的性能(neng)變化能直(zhi)接準确地(di)判别出來(lai)。
　　圖4和圖5所(suo)示的标準(zhun)裝置核查(cha)方案除具(ju)有上述兩(liang)種核❌查方(fang)案的特點(dian)外，還具有(you)更多的優(you)點:
一是實(shi)現了對整(zheng)體标準裝(zhuang)置的核查(cha)，包含了工(gong)藝系統🔞的(de)影響，如标(biao)準流量計(ji)至被檢流(liu)量計間的(de)因💞閥門關(guan)閉不嚴可(ke)能産生的(de)分流或彙(hui)流的影響(xiang)。
二是可以(yi)有效監視(shi)檢定工作(zuo)參數是否(fou)穩定。由式(shi)(5)和式(6)可見(jian)，工況參數(shu)變化的影(ying)響與标準(zhun)流量計、被(bei)檢流量計(ji)或核查流(liu)量計間的(de)管容成正(zheng)比，而圖4和(he)圖5所示📱方(fang)案的管容(rong)遠遠大于(yu)圖2和圖🐕3方(fang)案中的管(guan)🤟容，所以，可(ke)以更有效(xiao)地監視檢(jian)定工況參(can)數的變化(hua)。
三是對核(he)查流量計(ji)與被檢流(liu)量計示值(zhi)誤差計算(suan)所用✉️的标(biao)🌂準🌈流量計(ji)參數相同(tong)，算法相同(tong)，核查流量(liang)計與被檢(jian)流量🈚計處(chu)的工況參(can)數相近，所(suo)以可對被(bei)檢流量計(ji)結果進行(hang)更準确的(de)🔞判斷。
5結束(shu)語
　　對天然(ran)氣長輸管(guan)道上安裝(zhuang)的流量計(ji)檢定時應(ying)嚴格控制(zhi)工況參數(shu)的穩定性(xing)。保證天然(ran)氣流量計(ji)檢定結🧑🏽‍🤝‍🧑🏻果(guo)準确可靠(kao)的前提條(tiao)件是流量(liang)标準裝置(zhi)測量的量(liang)值是準确(que)的，工💯藝設(she)備是完好(hao)的，操作條(tiao)件是穩定(ding)的✏️。除了要(yao)制定完善(shan)的🛀管理辦(ban)法♻️，采取有(you)效的技術(shu)措施外，增(zeng)加流量📞在(zai)線實時核(he)查技術是(shi)保證檢定(ding)數據準确(que)、檢定結論(lun)判斷正确(que)的有效措(cuo)施✨。

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