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    天然氣流量計量系統的檢定和校準

    作者:江蘇創輝自動化儀表有限公司
    1.我國天然氣流量計檢定現狀
    近年來,天然氣產業快速發展,尤其是“西氣東輸”、“川氣東送”、“海氣登陸”等大型輸氣管網的建設,天然氣流量計的工作壓力不斷提高,流量范圍也不斷擴大。這對天然氣流量計的特點有一定的限制,為了打破流量計的局限性,提升流量計的精度,就要對流量計進行檢定。面對各種檢定技術的發展,天然氣的量程精度也會得到很大的進步。但是,由于對其研究較少,現在的測量和檢定技術無法跟得上生產需要的節奏,致使現在天然氣流量計還有許多問題尚待解決比如說,精度不夠,無法滿足計量的要求。按照不同的分類原則,天然氣流量標準裝置有著不同的分類。根據檢定方法,有動態法和靜態法裝置。沒有足夠多的流量儀表種類不能滿足特殊環境的計量要求。
    相比于國外,我國對天然氣計量的研究較少,在法定的質量指標下,按體積計量是我國的天然氣貿易計量主要方法但在天然氣儀表的其他方面作了許多的工作,取得了可喜的成績。近幾年來,中外貿易越來越頻繁,對天然氣的計量要求提高,隨著中外交易量的逐步增加,需要天然氣貿易計量方法標準化、國際化。隨著國內的這些變化,我國的天然氣計量標準也正在逐漸被完善。以前,我國僅有孔板流量計、漩渦流量計和容積式流量計這三類主要的計量儀表,計量標準也十分單一。后來,我國己經逐漸形成了計量標準體系,并建立了天然氣流量實流計量檢定的設備和儀器,檢測能力相對于歐美國家雖有差距,但也取得了一些進步。過去,流量儀表開始多樣化發展,標準孔板占百分之三十二,渦輪流量計占百分之三十三,超聲波流量計占百分之三十五。據有關數據資料統計,2014年,有近一千多臺天然氣計量的器具,2015年將更多。
     
    2.天然氣計量系統特點和要求
    天然氣是一種不可再生的清潔資源,在世界能源結構中占有非常重要的地位。天然氣測量系統出現的目的,就是維護天然氣貿易雙方的合法權益,使得計量結果是公正合理的歐洲對這方面的要求zui早,我國根據本國國情的需要,在此基礎上,制定了一些基本標準,主要有以下幾個方面:(1)防止燃爆,天然氣屬于易燃氣體,對于天然氣的檢定和校準裝置安裝時注意布局合理,符合設計要求。(2)計量精度符合要求,不同情況下,天然氣所需要的計量精度不同,針對用戶類型不同選擇zui為經濟合理的計量和檢定裝置。(3)影響因素不同,天然氣成分不同,會導致管道中氣體的密度、壓縮因子的變化,這些因素的改變,會影響計量精度,為防止這些情況的出現,應該選擇條件穩定時,在進行計量。(4)天然氣的等級不同時,其計量系統的儀表配置也不一樣,可以見表1。

    3.天然氣流量計量檢定方法
    檢定流量儀表的方式要多個方面進行考慮,例如,被檢流量計的類型、用途、費用等。檢定時,主要考慮以下兩種方式,第一種就是實流檢定,第二種就是干式檢定。大多數情況下,用于如天然氣貿易結算時,一般情況下使用的是差壓式流量儀表,針對這種流量計,宜采用干式檢定法。采取干式法對天然氣進行組合檢定時,上文提到天然氣成分不同,會導致管道中氣體的密度、壓縮因子的變化,這些因素的改變,會影響計量精度。因此要有關參數的測量結果,確定出它們的不確定度,結合誤差處理方法,計算出儀表的波動范圍,并算出波動范圍,這種方法不能提供具體誤差值。這種方法需要一套標準化的流程,采用特定的技術,做大量的實驗得出數據,在數學上稱為“大數定律”,就是再這樣的前提條件之下,計量結果才能和工程經驗化等號。實流檢定是在線檢定的過程。這個過程不僅僅可以實現賦值,而且可以進行實現儀表的檢定和校準。但是,表面上看,在離線鑒定時,似乎也是可以實現這些功能的,實際上,這樣的檢定并不能,它只是給出了一個誤差值,或者是一個流量系數。這樣的結果說明不了什么,只是表示出了流量計在鑒定時的計量特性,但在實際使用的過程中,和檢定校準時,兩者相比有很大不同,這樣會給流量儀表帶來附加誤差,所以離線檢定對于流量測量結果要求不高。但有一種情況,離線檢定和實流檢定可以實現相同的功能,就是在實際使用的過程中,和檢定校準時,兩者的操作條件大致相同。不過,需要強調的是,實際使用的過程往往操作條件很復雜,有各種各樣誤差的出現,此時離線檢定就不滿足要求,需要考慮潛在的影響因素。

    4.結語
    綜上所述,干式檢定儀表局限性強,天然氣氣體密度、壓縮因子發生變化時,會影響計量精度,且不能直接進行校準。實流檢定既可以實現賦值,又可以進行實現儀表的檢定和校準。在具體的工作中,我們必須認真執行對天然氣流量計量系統進行檢定和校準工作,來推動我國能源事業的積極發展。
     
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