摘要:爲确(què)保高壓天然氣流(liu)量計 在檢定周期(qi)性能的穩定可靠(kào)，需要定期對在用(yong)流量計進行核查(chá)測試，使用中檢驗(yàn)隻能作爲一種輔(fu)🌈助手段确🔞認流量(liang)計的工作狀态，但(dan)無法确認流量計(jì)精度是否發生變(bian)化，在線比🏒對受現(xian)🛀場條件限制實時(shí)較爲困難，文章🌈從(cong)比對流量計選型(xing)、軟件配備😄、實施方(fāng)法幾個方面結合(hé)現場實際，提出一(yī)種可适🌐用現場的(de)在線實流比對方(fang)法。
1概述
　　随着天然(ran)氣工業的發展，天(tiān)然氣貿易量與日(ri)俱增，經濟全球❌化(hua)的推進，我國天然(ran)氣貿易交接計量(liang)越來越多，天然氣(qì)計量的準确可靠(kào)性愈來愈受到關(guān)注，已關系到國計(jì)民生。天然氣易燃(ran)、易爆、可壓縮、組✌️分(fèn)複雜等特性，導緻(zhi)☀️天然氣計量成爲(wei)全球計量學領域(yu)中的難🐅點，爲了提(tí)高天然氣計量正(zheng)确率，确保計量準(zhun)确可靠，按照《計量(liang)法》要求需定期對(dui)天然氣流量計進(jìn)行檢定和校準［1－2］，确(què)保流量計的準确(què)可靠。
　　按照流量計(ji)檢定規程［3－4］的要求(qiú)，現場在用的流量(liàng)計檢定周⛹🏻‍♀️期一般(ban)爲2年，由于流量計(jì)使用條件較爲複(fú)雜，影響流量計的(de)因素多，在檢定周(zhou)期内流量計的性(xing)能可能會發生變(bian)化，影響買賣雙方(fang)貿易計量的公平(píng)，所以需要定期對(duì)檢定周期内的流(liú)♉量計進行在線核(hé)查，确認流量計工(gōng)作性能及精度，目(mu)前主要🌐核查方式(shi)有超聲流量計的(de)使用中檢驗和流(liu)量計比對。
2流量計(jì)在線核查方案分(fen)析
2.1利用超聲流量(liàng)計診斷軟件進行(hang)使用中檢驗
　　随着(zhe) 超聲流量計 計量(liàng)技術的不斷發展(zhǎn)，目前在用超聲流(liú)量計的廠家均配(pei)備使用中檢驗的(de)配套軟件，按照國(guó)家标準GB/T30500—2014《氣體超聲(shēng)流量💃計使用中檢(jiǎn)驗聲速檢驗法》［5］對(duì)超聲流量計的聲(shēng)速、信号質🐉量、增益(yi)💜、信噪比、流速系數(shu)5個參數進行診斷(duàn)，通過這些參數✨的(de)監測，可♊分析流量(liàng)📧計的性能，确認流(liú)量計的工作狀态(tài)。這些參數的組合(hé)可作爲形成💞專用(yong)監測系統的基礎(chǔ)。有關自診斷信息(xi)分析方法的示例(lì)如表1所示。

　　流量計的使用(yòng)中檢驗可分析流(liu)量計的工作狀态(tài)，确保在用流量計(jì)的性能正常，但是(shì)，流量計的各項分(fen)析參數正常并不(bú)能确🈲認計量的精(jing)度一定好，僅能作(zuo)爲一種輔助手段(duan)進行參考，同時由(you)于 渦輪流量計 是(shi)機械原件，無法對(duì)渦輪流量計進行(háng)診斷，進而判斷渦(wō)輪流📱量計的性能(néng)。
2.2通過流量計比對(duì)方法進行核查
　　流(liú)量計比對是選用(yong)2台流量計串聯安(an)裝或者通過流程(cheng)切換使🐪2台流量計(ji)串聯的方式進行(hang)測試，比較2台流📐量(liàng)計相同☂️時間段内(nèi)的累計流量值，進(jin)而分析📞流量計的(de)計量性能，如圖1所(suo)示。
通過定期比較(jiào)2台流量計流量偏(piān)差，确保在檢定周(zhou)期内♈流量計的偏(piān)差在檢定規程允(yun)許的範圍内，該種(zhǒng)方❓法可使用所有(you)🌍類型流量計，較使(shi)用中檢驗可更直(zhi)接反映流量計計(ji)👨‍❤️‍👨量的正确率。
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3流(liu)量計在線比對核(hé)查技術路線
　　流量(liàng)計在線比對較使(shi)用中檢驗有較大(dà)的優勢，但是受現(xian)場🈲流程條件限制(zhì)，實施起來難度較(jiào)大。流量計對上下(xià)🔞遊直管段要求較(jiào)爲嚴格，由于大多(duo)數場站的設計局(jú)限，現場無法再串(chuan)聯安裝1台流量計(jì)，同🚩時反複的🆚拆裝(zhuang)也會影響現場實(shi)際生産🌈供氣，需要(yào)投入大量的人力(li)物力，爲了解決這(zhe)一技術難題，可🥵通(tōng)過以下技🧡術路線(xian)進行流量計比對(dui)。
3.1比對流量計的選(xuǎn)取
　　通過不同類型(xing)流量計的性能分(fen)析，可選用一台便(bian)于安裝，不需要拆(chai)裝直管段的外夾(jia)式超聲流量計作(zuo)爲比對參考流量(liàng)計，如圖2所示。圖2所(suo)示。

　　 外夾(jia)式超聲流量計 是(shì)一種将換能器固(gù)定在流體管道外(wài)，聲波傳播的路徑(jing)💋透過流體管道壁(bì)的流量計，具有以(yi)下技術特點:①安裝(zhuang)便捷且成本低;②獨(du)立測量，不依賴流(liú)體的傳導性和壓(yā)力;③無壓損，無洩漏(lòu);④可對現有設備回(hui)顧安裝;⑤無需切斷(duàn)管道，不用中斷生(shēng)産，不用停止設備(bei);⑥不🐆與介質接觸;⑦精(jīng)度較低，長期穩定(ding)性較差，受安裝條(tiáo)件影響大。
3.2流量計(jì)比對方法
　　外夾式(shì)超聲流量計較适(shì)合現場工藝條件(jiàn)，但是精度和穩定(dìng)性較差，外夾式流(liu)量計的測量值無(wú)法作爲參考值，但(dan)可利用外夾式流(liu)量計短期穩定性(xìng)較好進行流量計(ji)之間比對。現場計(ji)量工藝流程如圖(tu)3所示，由多條計量(liàng)支👈路并聯組🌂成計(ji)量橇，但各計量支(zhī)路無法通過流程(chéng)切換實現串聯安(ān)裝，可通過在計量(liang)橇上遊選一直管(guǎn)段安裝外夾式流(liu)量計，通過每條支(zhi)路與外夾式流量(liàng)計的偏差🏃，計算各(ge)計量支路之間的(de)偏差。


式中(zhong):E1爲計量支路1與外(wai)夾式流量計的偏(pian)差;Q1爲計量支路🌐1的(de)㊙️流量值;Qwai爲外夾式(shì)流量計的流量值(zhi)。

式中:E2爲計量支路(lu)2與外夾式流量計(jì)的偏差;Q2爲計量♍支(zhī)路2的🈲流🎯量值。

式中(zhong):E3爲計量支路2與計(ji)量支路1的偏差。
同(tóng)理可得出其他支(zhi)路之間的偏差值(zhí)。
3.3比對方法的實施(shi)
(1)流量計檢定完成(cheng)現場安裝後錄取(qu)第1次數據，第一次(ci)數據作爲參考值(zhí)，每隔一段時間做(zuò)一下測試，測試結(jie)果與第1次測試🔞結(jié)果進行比對，分析(xī)流量計計♌量的穩(wen)定性的變化，确認(ren)流量計的計量性(xing)能，确保🍉貿易計量(liang)交接的準确可靠(kào)。
(2)第1次的測試結果(guo)，需要對2台流量計(jì)測試結果的偏差(chà)♊與合成不确定度(du)進行比較，分析流(liú)量計的精度。
3.4數據(jù)的采集系統
3.4.1數據(jù)采集系統實現以(yǐ)下功能
　　可實現實(shí)時采集2台流量計(jì)及配套溫度、壓力(li)儀表🔴信号，并進行(háng)流量、溫度和壓力(li)補償計算，存儲數(shù)據⛹🏻‍♀️，生成🐪報告等功(gong)能。
主要設備應包(bāo)括:數據采集計算(suàn)機、MPU、輸入模塊、脈沖(chong)/頻率信号采集卡(ka)、計時模塊、通信模(mo)塊、脈沖信号隔離(li)放大器、浪湧保護(hu)器等組成。
3.4.2數據采(cai)集系統軟件要求(qiú)
(1)物性參數計算
　　天(tian)然氣工作條件下(xia)的壓縮因子使用(yòng)AGARe-portNo.8［6］規定的方法計😘算(suàn)💚，數據采集軟件内(nèi)自帶壓縮因子計(jì)算模塊，可🥰手動輸(shū)入溫度🌈、壓力和組(zǔ)分獲取壓縮因子(zǐ)計算結果用于驗(yan)證數據采集模塊(kuai)計算結果的可靠(kào)性。
(2)流量計算
　　渦輪(lun)流量計瞬時流量(liang)計算使用GB/T21391［7］或ISO9951［8］規定(dìng)的方法計💃算，修✨正(zhèng)因子👨‍❤️‍👨(誤差)和流量(liàng)關系式使用多點(dian)插值修正方法.
　　超(chao)聲流量計瞬時流(liú)量計算使用GB/T18604［9］或AGANo.9［10］或(huo)ISO17089［11］規定的方法計算(suàn)，修正因㊙️子(誤差)和(hé)流量關系式使用(yòng)多點插值修正方(fāng)法。
(3)信号采集方式(shì)
　　脈沖/頻率、溫度、壓(yā)力信号的采集均(jun1)采用累積量，采💁取(qu)相同時間段内的(de)累計流量值，避免(miǎn)由于瞬時值🐆波動(dong)引入較大的誤差(cha)。
4實際應用
　　以某管(guǎn)道公司貿易計量(liang)交接站爲例進行(háng)實際應❤️用分析，該(gāi)站計量橇選用3條(tiao)DN200的計量支路，流量(liang)計信息如表2所示(shì)，比對流🤩量計選用(yong)外夾式超聲流量(liàng)計，安裝于✍️DN200的直管(guǎn)🥵段。

　　按照上文所說(shuo)方法進行測試，測(ce)試流量點爲1500m3/h，按照(zhào)式(1)～式(3)進行計算，測(cè)試結果如表3所示(shi)。

通過測試結果可(ke)分析:
(1)3台流量計檢(jian)定完成後首次比(bǐ)對結果符合規範(fan)要求，流量計安裝(zhuang)完成後性能良好(hao)。
(2)3台流量計在檢定(dìng)周期内相互之間(jiān)偏差的變化值🙇‍♀️均(jun)🐕小于🌈0.7%，符合标準要(yao)求，證明3台流量計(jì)的穩定性能較好(hao)。
5結束語
(1)在對貿易(yì)計量交接站設計(ji)時，可增加計量橇(qiao)的對比🆚流☀️程，實😘現(xiàn)定期對在用貿易(yi)計量流量計進行(hang)實流在線比對，确(què)🈲保流量計計量性(xìng)能良好［12－13］。
(2)在不具備(bèi)在線實流比對工(gong)藝流程的場站可(ke)選用外😍夾🤩式超聲(shēng)流量計作爲傳遞(di)值對計量橇各支(zhi)路進行比對，确認(ren)流量計的計量性(xìng)能。
(3)對于超聲流量(liang)計需要定期進行(háng)使用中檢驗，對于(yu)性能參數異常的(de)流量計需要及時(shi)處理，必要時重新(xīn)送📞檢，确保現場計(ji)量結果的準确可(ke)靠。
(4)利用外夾式超(chao)聲流量計進行比(bǐ)對的方法可用于(yú)各管💃道公司計量(liàng)輸差的查找及控(kòng)制，提高計量管理(lǐ)水平，維護公🐆司利(li)益。

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