摘(zhāi)要:爲确(què)保高壓(ya)天然氣(qì)流量計(jì) 在檢定(dìng)周期性(xing)能的穩(wen)定可靠(kao)，需要定(ding)期對在(zài)用流量(liang)計進行(hang)核查測(cè)試，使用(yòng)中檢驗(yàn)隻能作(zuò)爲一種(zhǒng)輔助手(shou)👄段确認(rèn)流量計(ji)的工作(zuo)狀态，但(dan)無法确(que)認流量(liang)計精度(dù)是否發(fā)生變化(huà)，在線比(bǐ)🏃🏻‍♂️對受現(xiàn)場條件(jiàn)限制實(shi)時較爲(wei)困難，文(wen)章☂️從比(bǐ)對流量(liàng)計選型(xing)☂️、軟件配(pèi)備、實施(shi)方法幾(jǐ)個方面(mian)結合💯現(xian)場實際(ji)，提出一(yī)種可适(shi)用現場(chǎng)的在線(xian)實流比(bǐ)對方法(fǎ)。
1概述
　　随(sui)着天然(ran)氣工業(ye)的發展(zhan)，天然氣(qì)貿易量(liang)與日俱(jù)增，經濟(ji)全☀️球化(huà)的推進(jin)，我國天(tiān)然氣貿(mào)易交接(jie)計量越(yuè)來越多(duō)，天😄然氣(qi)計量的(de)準确可(kě)靠性愈(yu)來愈受(shòu)到關注(zhù)，已關系(xi)到國計(ji)民生🌂。天(tiān)然氣易(yi)燃、易爆(bào)、可壓縮(suo)、組分複(fu)雜等特(te)性，導緻(zhì)天然氣(qi)計✍️量成(chéng)爲全球(qiú)計量學(xue)領域中(zhōng)的難點(dian)，爲了提(tí)高🤞天然(rán)氣計量(liàng)🍓正确率(lǜ)，确保計(ji)量準确(que)可靠，按(an)照《計量(liàng)法》要求(qiú)需定期(qī)對天然(rán)氣流量(liang)計進行(hang)檢定和(he)校準［1－2］，确(que)保流量(liàng)計的準(zhǔn)确可靠(kào)。
　　按照流(liú)量計檢(jiǎn)定規程(chéng)［3－4］的要求(qiu)，現場在(zài)用的流(liú)量計檢(jian)定🈲周🌈期(qi)一般爲(wèi)2年，由于(yu)流量計(ji)使用條(tiáo)件較爲(wei)複雜，影(yǐng)響流量(liàng)計的因(yin)素多，在(zai)檢定周(zhōu)期内流(liú)量計的(de)性能可(kě)能會發(fā)⭐生變化(huà)，影響買(mǎi)賣雙方(fāng)貿易計(ji)量的公(gōng)平，所以(yi)需要定(dìng)期對檢(jiǎn)定周期(qī)内的流(liú)🐉量計進(jìn)行‼️在線(xiàn)核查，确(què)認流量(liàng)計工⭐作(zuo)性能及(ji)精度，目(mù)前主要(yào)核查方(fāng)式有超(chao)聲流量(liàng)計的使(shǐ)用中檢(jian)驗和流(liú)量計❄️比(bi)對。
2流量(liàng)計在線(xiàn)核查方(fang)案分析(xī)
2.1利用超(chao)聲流量(liang)計診斷(duan)軟件進(jìn)行使用(yòng)中檢驗(yan)
　　随着 超(chao)聲流量(liàng)計 計量(liang)技術的(de)不斷發(fa)展，目前(qián)在用超(chao)聲流量(liàng)計的廠(chang)家均配(pèi)備使用(yòng)中檢驗(yàn)的配套(tào)軟件，按(an)照國家(jia)标準GB/T30500—2014《氣(qi)體超聲(sheng)流量計(ji)使用中(zhōng)檢驗聲(shēng)速檢驗(yan)法》［5］對超(chāo)聲🌍流量(liàng)計的聲(shēng)速、信号(hào)質量、增(zēng)益、信噪(zao)比、流速(su)系數5個(ge)參數進(jìn)行診斷(duan)，通過🏃🏻‍♂️這(zhe)些參數(shù)的監測(cè)，可分析(xi)流量🐉計(jì)的性能(néng)，确認流(liu)量計的(de)工作狀(zhuang)态。這些(xie)參數的(de)組合可(ke)作爲形(xing)成專用(yong)監測系(xì)統🈲的基(jī)礎。有關(guān)自🚶‍♀️診斷(duàn)信息分(fèn)析方法(fa)的示例(li)如表1所(suǒ)示。

　　流量(liang)計的使(shi)用中檢(jian)驗可分(fèn)析流量(liàng)計的工(gong)作狀态(tài)，确保在(zài)用流量(liàng)計的性(xìng)能正常(cháng)，但是，流(liú)量計的(de)各項分(fen)析參數(shu)正常并(bing)不能确(què)認計量(liang)的精度(dù)一定好(hao)，僅能作(zuo)爲一種(zhong)輔助手(shǒu)段進行(hang)參考，同(tong)時由于(yú) 渦輪流(liu)量計 是(shi)機械原(yuán)件，無法(fǎ)對渦輪(lun)流量計(jì)進行診(zhěn)斷，進而(ér)判斷渦(wō)輪🌈流量(liang)計的性(xìng)能。
2.2通過(guò)流量計(jì)比對方(fang)法進行(háng)核查
　　流(liu)量計比(bi)對是選(xuǎn)用2台流(liú)量計串(chuan)聯安裝(zhuang)或者通(tong)過流程(cheng)切換使(shi)❤️2台流量(liàng)計串聯(lian)的方式(shì)進行測(cè)試，比較(jiào)🔞2台流🔞量(liang)計相同(tong)時間段(duàn)内的累(lei)計流量(liang)值，進而(ér)分析⛱️流(liu)量計的(de)計量性(xìng)能，如圖(tu)1所示。
通(tōng)過定期(qī)比較2台(tai)流量計(ji)流量偏(piān)差，确保(bao)在檢定(dìng)周期内(nèi)流量🔞計(ji)的偏差(chà)在檢定(dìng)規程允(yǔn)許的範(fàn)圍内，該(gai)種方法(fa)可使用(yòng)所有類(lei)型流量(liàng)計，較使(shi)用中檢(jian)驗可更(geng)直接㊙️反(fan)映流量(liang)計計量(liàng)的正确(que)率。
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3流量(liàng)計在線(xian)比對核(he)查技術(shu)路線
　　流(liú)量計在(zai)線比對(dui)較使用(yong)中檢驗(yan)有較大(dà)的優勢(shi)，但是受(shòu)現場流(liu)程條件(jiàn)限制，實(shi)施起來(lái)難度較(jiao)大。流量(liang)計對上(shàng)下遊直(zhi)管段要(yao)求👅較爲(wèi)嚴格，由(yóu)于大多(duō)數場站(zhan)的設計(jì)局限，現(xian)場無法(fǎ)再串聯(lián)安裝1台(tai)流量計(ji)，同時反(fan)複的拆(chai)裝也會(huì)影響現(xiàn)場👄實際(ji)生産供(gòng)氣，需要(yao)投入大(da)量的人(ren)力物力(li)，爲了解(jie)決這一(yi)♻️技術難(nán)題，可通(tōng)過以下(xia)技♈術路(lu)線進行(háng)流量🆚計(jì)比對。
3.1比(bǐ)對流量(liang)計的選(xuǎn)取
　　通過(guò)不同類(lei)型流量(liàng)計的性(xing)能分析(xī)，可選用(yong)一台便(biàn)于安裝(zhuāng)，不需要(yào)拆裝直(zhi)管段的(de)外夾式(shi)超聲流(liú)量計作(zuo)爲🙇🏻比對(dui)參考💜流(liú)量計，如(ru)圖2所示(shì)。圖2所示(shì)。

　　 外(wài)夾式超(chao)聲流量(liàng)計 是一(yī)種将換(huan)能器固(gu)定在流(liu)體管道(dào)外，聲波(bō)傳播的(de)路徑透(tou)過㊙️流體(ti)管道壁(bi)的流量(liang)計，具有(yǒu)以下技(jì)術特⭐點(diǎn):①安裝便(biàn)捷且成(chéng)本低;②獨(dú)立測量(liàng)，不依賴(lài)流體的(de)傳導性(xìng)和壓力(lì);③無壓損(sǔn)，無洩漏(lou);④可對現(xian)有🌈設備(bei)回顧安(an)裝;⑤無需(xū)切斷管(guan)道，不用(yòng)中斷生(shēng)産，不用(yong)停🐇止設(shè)備;⑥不與(yǔ)介質接(jiē)觸;⑦精度(du)較低，長(zhǎng)期穩定(dìng)性較差(cha)，受安裝(zhuang)條件影(ying)響大。
3.2流(liu)量計比(bǐ)對方法(fǎ)
　　外夾式(shì)超聲流(liú)量計較(jiao)适合現(xiàn)場工藝(yi)條件，但(dàn)是精度(dù)和穩定(ding)性較差(cha)，外夾式(shi)流量計(ji)的測量(liàng)值無法(fǎ)作爲參(can)㊙️考值，但(dàn)可利用(yòng)外夾式(shì)流量計(jì)短期穩(wěn)定性較(jiào)好進行(háng)流量計(ji)之間比(bi)對。現場(chang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計量工(gong)藝流程(chéng)如圖🌐3所(suǒ)示，由多(duo)條計量(liàng)支路并(bìng)聯組成(cheng)計量橇(qiao)，但各計(jì)量支路(lù)無法通(tōng)過流程(chéng)切換實(shi)現串聯(lián)安裝，可(ke)通過在(zai)計量橇(qiao)上遊選(xuan)一直管(guǎn)段安裝(zhuāng)外夾式(shi)流量計(ji)，通過每(měi)條支路(lu)與外夾(jia)式流量(liàng)計的偏(piān)差，計算(suan)各計量(liang)支路之(zhī)間的偏(pian)差。


式中:E1爲(wei)計量支(zhi)路1與外(wai)夾式流(liu)量計的(de)偏差;Q1爲(wèi)計量㊙️支(zhi)路1的流(liu)量值;Qwai爲(wèi)外夾式(shi)流量計(jì)的流量(liang)值。

式中(zhong):E2爲計量(liang)支路2與(yǔ)外夾式(shi)流量計(ji)的偏差(cha);Q2爲計量(liàng)支❓路2的(de)流🚩量值(zhi)。

式中:E3爲(wei)計量支(zhi)路2與計(ji)量支路(lu)1的偏差(chà)。
同理可(kě)得出其(qí)他支路(lù)之間的(de)偏差值(zhi)。
3.3比對方(fāng)法的實(shi)施
(1)流量(liàng)計檢定(dìng)完成現(xiàn)場安裝(zhuang)後錄取(qǔ)第1次數(shù)據，第一(yī)次數據(ju)🤞作爲參(cān)考值，每(mei)隔一段(duàn)時間做(zuò)一下測(cè)試，測試(shi)結果與(yu)第1次測(ce)試結果(guǒ)進行比(bi)對，分析(xī)流量計(jì)計量的(de)穩定性(xìng)的變化(hua)，确認流(liú)量計的(de)計量性(xìng)能，确保(bao)🌈貿易計(jì)量交接(jie)的準确(què)可靠。
(2)第(di)1次的測(ce)試結果(guǒ)，需要對(dui)2台流量(liàng)計測試(shì)結果的(de)偏差與(yǔ)合成不(bu)确定度(dù)進行比(bi)較，分析(xi)流量計(ji)的精度(du)。
3.4數據的(de)采集系(xi)統
3.4.1數據(jù)采集系(xì)統實現(xiàn)以下功(gong)能
　　可實(shi)現實時(shí)采集2台(tai)流量計(jì)及配套(tào)溫度、壓(ya)力儀表(biao)✉️信🌈号，并(bing)🐕進行流(liu)量、溫度(dù)和壓力(li)補償計(jì)算，存儲(chu)數據，生(shēng)成報告(gao)等功能(neng)。
主要設(shè)備應包(bao)括:數據(jù)采集計(jì)算機、MPU、輸(shū)入模塊(kuai)、脈沖/頻(pín)率信号(hào)采集卡(ka)、計時模(mo)塊、通信(xin)模塊、脈(mo)沖信号(hao)隔🈲離放(fàng)大器、浪(làng)湧保護(hù)器等組(zǔ)成。
3.4.2數據(jù)采集系(xi)統軟件(jian)要求
(1)物(wu)性參數(shù)計算
　　天(tiān)然氣工(gong)作條件(jian)下的壓(yā)縮因子(zi)使用AGARe-portNo.8［6］規(gui)定的方(fāng)法計算(suan)，數據采(cǎi)集軟件(jiàn)内自帶(dai)壓縮因(yīn)子計算(suan)模塊，可(ke)手動輸(shu)入溫度(du)💋、壓力和(hé)組👉分獲(huo)取壓縮(suo)因子計(jì)算結果(guǒ)用于驗(yàn)證數據(jù)采集模(mo)塊計算(suan)結果的(de)可靠性(xing)。
(2)流量計(ji)算
　　渦輪(lun)流量計(ji)瞬時流(liu)量計算(suan)使用GB/T21391［7］或(huò)ISO9951［8］規定的(de)方法計(ji)算，修正(zheng)因子(誤(wù)差)和流(liu)量關系(xì)式使用(yòng)多點插(cha)值修正(zheng)方🌂法.
　　超(chāo)聲流量(liàng)計瞬時(shí)流量計(jì)算使用(yòng)GB/T18604［9］或AGANo.9［10］或ISO17089［11］規(gui)定的方(fāng)法計算(suàn)🔴，修正因(yin)子(誤差(chà))和流量(liang)關系式(shi)使用多(duo)點插值(zhí)修正方(fāng)法。
(3)信号(hào)采集方(fāng)式
　　脈沖(chong)/頻率、溫(wen)度、壓力(lì)信号的(de)采集均(jun)采用累(lei)積量，采(cai)取相✌️同(tóng)🚶時間段(duan)内的累(lèi)計流量(liàng)值，避免(mian)由于瞬(shùn)時值👉波(bo)動引入(ru)🏃🏻較大的(de)誤差。
4實(shí)際應用(yòng)
　　以某管(guan)道公司(sī)貿易計(jì)量交接(jiē)站爲例(lì)進行實(shi)際應用(yòng)🔞分析，該(gai)站計量(liàng)橇選用(yong)3條DN200的計(ji)量支路(lù)，流量計(jì)信息如(rú)表2所示(shi)，比對流(liu)量計選(xuan)用外夾(jiá)式超聲(sheng)流量計(jì)，安裝于(yú)DN200的直管(guan)段。

　　按照(zhào)上文所(suǒ)說方法(fa)進行測(ce)試，測試(shì)流量點(diǎn)爲1500m3/h，按照(zhao)⭕式(1)～式(3)進(jìn)📐行計算(suan)，測試結(jie)果如表(biǎo)3所示。

通(tōng)過測試(shi)結果可(ke)分析:
(1)3台(tái)流量計(ji)檢定完(wán)成後首(shǒu)次比對(dui)結果符(fú)合規範(fàn)要🈲求，流(liu)量🔞計🐇安(ān)裝完成(cheng)後性能(neng)良好。
(2)3台(tái)流量計(ji)在檢定(dìng)周期内(nèi)相互之(zhi)間偏差(cha)的變化(huà)值均小(xiǎo)于0.7%，符合(he)标準要(yào)求，證明(ming)3台流量(liang)計的穩(wěn)定性能(néng)較好。
5結(jie)束語
(1)在(zài)對貿易(yì)計量交(jiao)接站設(she)計時，可(kě)增加計(ji)量橇的(de)對比流(liu)程，實現(xiàn)定期對(duì)在用貿(mào)易計量(liàng)流量計(jì)進行實(shí)流在線(xian)比👄對，确(què)保流量(liang)計🌈計量(liang)性能良(liang)好［12－13］。
(2)在不(bú)具備在(zai)線實流(liu)比對工(gong)藝流程(chéng)的場站(zhàn)可選用(yòng)外夾式(shì)超聲流(liu)量計作(zuo)爲傳遞(dì)值對計(jì)量橇各(gè)支路🔞進(jin)行比對(dui)，确認流(liu)量計的(de)計量性(xìng)能。
(3)對于(yú)超聲流(liú)量計需(xu)要定期(qī)進行使(shi)用中檢(jiǎn)驗，對于(yú)性能參(can)數🌍異常(cháng)的流量(liang)計需要(yao)及時處(chu)理，必要(yào)時重✉️新(xīn)送檢，确(que)🔞保現場(chang)計量結(jié)果的準(zhǔn)确可靠(kào)。
(4)利用外(wai)夾式超(chāo)聲流量(liang)計進行(háng)比對的(de)方法可(kě)用于各(gè)管道公(gong)司計量(liàng)輸差的(de)查找及(jí)控制，提(ti)高計量(liàng)管理水(shuǐ)平，維護(hu)公🌈司利(lì)益。

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