摘要(yào)：以标準表(biǎo)法流量标(biāo)準裝置爲(wei)例，首先介(jie)紹了天然(rán)氣流量計(jì) 檢定的原(yuan)理，然後對(dui)檢定工況(kuang)參數不穩(wen)定或工況(kuàng)參數測量(liàng)👉不準确對(duì)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(liú)量計檢定(dìng)結果準确(què)可靠的措(cuo)施及多種(zhong)不😘同工藝(yì)的流量核(he)查方案進(jìn)行研究和(he)🈲讨論。實踐(jian)證明，流量(liang)核查技術(shu)的應用是(shì)🥰保證流量(liang)計檢定結(jié)果準确可(kě)靠的有效(xiao)措施。
0引言(yan)
　　天然氣流(liú)量計實流(liú)檢定是一(yi)個多參數(shu)組合測量(liang)🏃🏻過程💜，影響(xiǎng)檢定數據(ju)準确性的(de)因素較多(duo)。檢定工況(kuang)🤞參數🏃不穩(wěn)定，參數測(ce)量結果不(bú)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(bì)✌️須對這些(xie)㊙️影響因素(sù)進👄行充分(fèn)的研究和(hé)分析，并采(cǎi)取必要的(de)技術措施(shī)。
1流量計檢(jiǎn)定的原理(lǐ)
　　采用标準(zhun)表法流量(liang)标準裝置(zhì)檢定流量(liang)計依據的(de)是流體流(liú)動的連續(xu)性原理，即(jí)質量守恒(héng)原理［1］，如圖(tú)1所示🌈。

　　标準(zhun)流量計MM和(he)被檢流量(liàng)計MUT用管道(dào)連接，在測(cè)試時🏃🏻間内(nei)，流入标準(zhǔn)流量計MM的(de)質量流量(liàng)爲m1，流入被(bèi)檢流量計(ji)MUT的質量流(liú)量爲🈲m2，标準(zhǔn)流量計和(he)被檢流量(liàng)計間😘管容(róng)内質量變(biàn)化量爲Δm，則(zé):
m1=m2+Δm(1)
當流動達(da)到穩定狀(zhuang)态時，Δm=0，所以(yǐ)
m1=m2(2)
　　亦即天然(rán)氣流量計(ji)的檢定是(shì)在穩定條(tiáo)件下使天(tian)✊然氣連🤞續(xu)流過标準(zhǔn)流量計和(hé)被檢流量(liàng)計，記錄在(zài)相同時間(jiān)間隔🚩内标(biao)🙇🏻準流量計(ji)和被檢流(liú)量計的測(cè)量值，通🐉過(guo)計算被檢(jiǎn)流量計的(de)示值誤☔差(cha)和重複性(xing)等計量性(xing)能參數，來(lái)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻判斷流量(liàng)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(chà)，%;Qm爲被檢流(liu)量✏️計💃的累(lèi)積流量，m3;Qs，m爲(wèi)标準流量(liàng)計的累積(ji)流量換算(suan)到被檢流(liu)量計處工(gōng)況條件📐下(xià)的流量值(zhí)，m3;Qs，s爲标準流(liú)量計的累(lei)積流量，m3;p爲(wèi)天然📞氣的(de)壓力，MPa;T爲天(tiān)然氣的溫(wen)度，K;Z爲天然(rán)氣☎️的壓縮(suo)因子。下标(biāo)s表示标準(zhǔn)流量計處(chu)的參數，下(xià)标m表示被(bei)檢流量計(jì)處的參數(shù)。
2影響檢定(dìng)結果的因(yin)素分析
2.1工(gōng)況參數穩(wěn)定性的影(ying)響
　　由式(1)可(ke)見，當檢定(dìng)過程中工(gōng)況參數不(bu)穩定時，m1≠m2，亦(yi)即流過标(biāo)準流量計(ji)和被檢流(liú)量計的量(liàng)值不一緻(zhì)，此時用式(shì)(3)計算得🈚的(de)示♊值誤🌏差(cha)不能準确(què)地反映流(liú)量🏒計的真(zhēn)實特性。
　　由(yóu)于在一次(cì)檢定過程(chéng)中天然氣(qi)組分變化(huà)不大，所💜以(yǐ)，此✔️處隻考(kǎo)慮壓力和(hé)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(huà)量可用式(shì)(5)計算。

　　式中(zhong):p爲管容内(nèi)天然氣壓(ya)力，Pa;V爲管容(rong)，m3;M爲天然氣(qi)摩爾質🐕量(liàng)，kg·kmol－1;Z爲管容内(nei)天然氣的(de)壓縮因子(zǐ);Ｒ爲通用氣(qì)體常數，J/(mol·K);T爲(wei)管容💰内天(tian)然氣溫度(dù)，K。
　　以一組實(shi)際檢定數(shù)據爲例，分(fen)别給出壓(ya)力和溫度(dù)變化對流(liu)🐇量計檢定(dìng)結果的影(yǐng)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(bìng)聯安裝的(de)标準流量(liang)計，在流量(liàng)爲580m3/h下，使用(yòng)1台♉标準流(liú)量計，初始(shi)檢🚶定結果(guǒ)如表1和表(biao)2所示。該标(biāo)準表與被(bèi)檢表之間(jian)管道的容(róng)積爲9.778m3，累積(jī)質量分别(bie)爲4451.96kg和466.18kg。

檢定(ding)參數變化(hua)引起附加(jiā)管容中質(zhì)量變化對(dui)示值誤差(chà)✍️的影響用(yòng)式(6)計算:

　　假(jia)設檢定過(guo)程中壓力(li)變化±5kPa，溫度(dù)變化±0.2℃，對檢(jian)定結果💋的(de)影☀️響見表(biao)3和表4。
　　檢定(dìng)規程JJG1030［3］和JJG1037［4］中(zhong)規定對準(zhǔn)确度等級(jí)不低于1.0級(ji)的流量計(ji)，在每個流(liu)量點的每(měi)一次檢定(ding)過程中，壓(yā)力波動應(ying)不超過±0.5%，檢(jiǎn)定用氣體(tǐ)的溫度變(biàn)化應不超(chāo)過±0.5℃。按此規(guī)定計算壓(ya)☔力變化±30kPa、溫(wen)度變化±0.5℃時(shí)，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(wěn)定性對檢(jiǎn)定結果有(you)較大的影(yǐng)響，尤其是(shi)小流量點(diǎn)，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(wèi)檢定規程(chéng)最大允許(xu)值時将産(chan)生不可忽(hū)略的影響(xiǎng)。
　　爲了保證(zhèng)檢定結果(guo)準确，除了(le)保證在檢(jian)定過程中(zhōng)😄工況參❤️數(shù)處于穩定(dìng)狀态外，在(zai)設計階段(duan)還應該考(kǎo)慮盡✨可能(néng)減小标準(zhun)流量💃🏻計和(he)被檢流量(liang)計之間的(de)管容，檢定(dìng)過程中需(xu)保💁證足夠(gou)長的測💯量(liàng)時間。



2.2工況(kuang)參數測量(liàng)準确性的(de)影響
　　由式(shì)(4)可見，标準(zhǔn)流量計和(hé)被檢流量(liàng)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(gè)定量的了(le)解，并且比(bi)較不同流(liú)量點下相(xiang)同影響因(yin)素對檢定(ding)結果的影(yǐng)響，仍以前(qián)面的檢定(ding)數據爲例(li)，分别從标(biao)準流量計(ji)壓力和溫(wēn)度、被檢流(liu)量計壓力(li)和溫🔞度、天(tian)然氣組分(fen)等方面定(dìng)量分析測(cè)量結果準(zhǔn)确性對檢(jian)定結果的(de)🈲影響。在分(fen)析壓力和(he)🌂溫度的影(yǐng)響過程中(zhong)，同時👣考慮(lǜ)壓力和溫(wēn)度測量結(jie)果準确性(xìng)對壓縮因(yin)子的影響(xiang)。
2.2.15600m3/h流量點測(cè)量結果準(zhǔn)确性影響(xiǎng)分析
　　在流(liú)量爲5600m3/h下，投(tóu)用5台并聯(lián)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(liú)量點下标(biao)準表或被(bèi)檢表壓力(lì)測量誤差(cha)5kPa或溫💃🏻度🌈測(cè)量誤差0.2℃或(huo)組分中C6+測(ce)量誤差0.02%後(hou)對流量計(jì)檢定結果(guo)的影響如(rú)表7所示。
　　從(cóng)表中可以(yǐ)看出，多路(lu)标準表并(bing)聯情況下(xià)，被檢表壓(yā)🔞力🍓或溫度(du)👣的偏差比(bi)其中一路(lù)标準表相(xiàng)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(fèn)偏差對示(shì)值誤差的(de)變化影響(xiǎng)相對較小(xiao)。
2.2.2580m3/h流量點測(ce)量結果準(zhǔn)确性影響(xiǎng)分析
在流(liu)量爲580m3/h下，投(tóu)用1台标準(zhun)流量計，初(chu)始檢定結(jié)果如表🔴2所(suǒ)示。

　　該流量(liàng)點下标準(zhǔn)表或被檢(jian)表壓力測(ce)量誤差5kPa或(huo)溫度㊙️測量(liàng)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(biǎo)中可以看(kàn)出，單路标(biao)準表情況(kuàng)下，被檢表(biǎo)壓力或溫(wēn)度的偏差(cha)與标準表(biǎo)相同大小(xiao)的偏差帶(dài)來大小近(jìn)似但方向(xiang)相反🌈的示(shì)值誤差變(biàn)化，而天然(ran)氣組🌈分偏(pian)差對示值(zhi)㊙️誤差的變(biàn)化影響仍(réng)然相對較(jiao)小。

3确保檢(jiǎn)定結果準(zhǔn)确可靠的(de)措施
　　從上(shang)面的分析(xī)和讨論可(kě)見，檢定過(guo)程中工況(kuàng)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(biāo)準流量計(ji)性能⛱️的變(biàn)化更是直(zhí)接影響檢(jiǎn)定結果。爲(wèi)确保檢定(dìng)結果準确(què)可靠，應采(cai)取一系列(lie)技術保證(zheng)措施✍️。
　　一是(shì)對标準流(liu)量計及輔(fǔ)助計量器(qì)具按照相(xiàng)應的📱檢定(dìng)💚規程進行(hang)檢定和校(xiao)準，并對測(ce)量結果進(jìn)行修正。
　　二(èr)是對标準(zhǔn)流量計及(ji)輔助計量(liàng)器具的測(cè)量結果✊進(jin)行核查。對(dui)⚽标準流量(liàng)計采用實(shi)時核查方(fang)法，詳見下(xià)節;對輔助(zhù)計👅量器具(jù)采用定期(qi)核查，并對(dui)出現偏差(chà)的輔助計(ji)量器具進(jìn)♍行校準。對(dui)于溫度和(he)壓力變送(sòng)器可以🐆采(cai)用标準器(qi)進行核✌️查(chá)，也可以用(yong)其他變🤩送(sòng)器進行核(he)💋查;對于天(tian)然🈲氣組分(fèn)分析結果(guo)，采用不☁️同(tóng)色譜分析(xi)儀分析結(jié)果計算的(de)壓縮因子(zǐ)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(diào)整，保證檢(jian)定過🔴程中(zhōng)工況參數(shù)穩定。
　　四是(shì)每次檢定(dìng)過程中都(dou)要保證有(yǒu)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(biāo)準表法流(liu)量标準裝(zhuang)置中，爲了(le)監測标準(zhǔn)流量計的(de)性能，通常(chang)采用流量(liàng)核查技術(shu)，即在标準(zhǔn)裝置中安(ān)裝不同工(gōng)♋作原理的(de)核查标準(zhǔn)流量計。一(yi)般采用渦(wō)輪流量計(jì)作爲标準(zhǔn)流量計，用(yong)超聲流量(liàng)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(zhǒng):即總量核(hé)查、一對一(yī)核查和對(duì)标👌準裝置(zhi)的核查。
4.1标(biāo)準流量計(ji)總量核查(chá)法
　　總量核(hé)查法是在(zai)并聯安裝(zhuang)的标準流(liú)量計的彙(huì)管🎯上遊串(chuan)聯安裝一(yi)台核查超(chao)聲流量計(jì)CM，檢定用天(tian)然氣先㊙️流(liu)過核查超(chao)聲流量計(jì)，再流過标(biāo)準流量計(jì)MM和被檢流(liu)♊量計MUT，工作(zuò)原理🐕見圖(tu)2。

4.2标準流量(liang)計一對一(yī)核查法
　　一(yī)對一核查(chá)法是在每(mei)一台标準(zhun)流量計的(de)上遊都串(chuàn)聯安裝一(yi)台核查超(chāo)聲流量計(ji)，檢定用天(tian)然氣先流(liu)過核查超(chao)聲流量😄計(jì)，再✉️流過标(biao)準流量計(ji)和被檢流(liú)量計，工作(zuò)原理見圖(tu)3。

4.3标準裝置(zhì)核查法
　　标(biao)準裝置核(he)查法是在(zài)被檢流量(liàng)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(tiān)然氣先流(liú)過🔞标準💯流(liú)量計，再流(liu)過核查超(chāo)聲流量計(jì)和被檢流(liu)量計。該方(fāng)案與總量(liàng)核查法或(huo)一對一核(he)查法共🏃🏻同(tóng)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(shàng)四種流量(liang)核查方案(àn)均可實現(xian)對标準流(liú)量計的實(shi)時核查，但(dàn)又各具特(te)色。
　　在圖2所(suǒ)示的标準(zhǔn)流量計總(zǒng)量核查方(fang)案中，所用(yong)核🏒查流量(liàng)計和工藝(yì)閥門等設(she)備少，投資(zī)少，但對個(ge)别流量計(jì)的性能變(biàn)化💃不能🌈直(zhí)接判别出(chū)來。
　　在圖3所(suo)示的标準(zhǔn)流量計一(yi)對一核查(chá)方案中，所(suǒ)用核查流(liú)量計和工(gōng)藝閥門等(děng)設備多，投(tóu)資大，但對(dui)個别流量(liang)計的性💔能(néng)變化能直(zhi)接準确地(dì)判别出來(lái)。
　　圖4和圖5所(suǒ)示的标準(zhun)裝置核查(cha)方案除具(jù)有上述兩(liang)種核查🐇方(fang)案的特點(diǎn)外，還具有(yǒu)更多的優(yōu)點:
一是實(shi)現了對整(zheng)體标準裝(zhuang)置的核查(chá)，包含了工(gōng)藝系統的(de)影響🔴，如标(biāo)準流量計(jì)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(yǐ)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(jiàn)，工況參數(shù)變化的影(ying)響與标準(zhun)流量計、被(bei)檢流量計(ji)或核查流(liú)量計📧間的(de)管容成正(zhèng)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(fāng)案中的管(guan)容，所以，可(kě)以更有效(xiao)地監視檢(jian)定工況參(can)數的變化(huà)。
三是對核(hé)查流量計(jì)與被檢流(liú)量計示值(zhi)誤差計算(suan)所☀️用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的标(biāo)準流量計(jì)參數相同(tóng)，算法相同(tong)，核查流量(liang)♈計與被檢(jian)♋流量計處(chù)💁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(rán)氣長輸管(guǎn)道上安裝(zhuāng)的流量計(jì)檢定時應(yīng)嚴格控制(zhì)工況🏃參數(shu)的穩定性(xìng)。保證天然(rán)氣流量計(jì)檢定結果(guo)準🐇确可靠(kao)的前提條(tiáo)件是流量(liàng)标準裝置(zhi)測量的量(liang)值是準确(que)的，工藝設(shè)備❗是完好(hao)的，操作條(tiáo)件是穩定(dìng)的。除了要(yào)制定完善(shan)的管理辦(ban)法，采取有(you)效的技術(shù)措施🧑🏾‍🤝‍🧑🏼外，增(zēng)加流量在(zài)線實時核(hé)查技術是(shì)保證檢定(ding)數據準确(què)、檢定結論(lun)判斷正确(què)的有效🐅措(cuò)施。

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