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天然气流量计量系统的检定和校准

作者:江苏创辉自动化仪表有限公司
1.我国天然气流量计检定现状
近年来,天然气产业快速发展,尤其是“西气东输”、“川气东送”、“海气登陆”等大型输气管网的建设,天然气流量计的工作压力不断提高,流量范围也不断扩大。这对天然气流量计的特点有一定的限制,为了打破流量计的局限性,提升流量计的精度,就要对流量计进行检定。面对各种检定技术的发展,天然气的量程精度也会得到很大的进步。但是,由于对其研究较少,现在的测量和检定技术无法跟得上生产需要的节奏,致使现在天然气流量计还有许多问题尚待解决比如说,精度不够,无法满足计量的要求。按照不同的分类原则,天然气流量标准装置有着不同的分类。根据检定方法,有动态法和静态法装置。没有足够多的流量仪表种类不能满足特殊环境的计量要求。
相比于国外,我国对天然气计量的研究较少,在法定的质量指标下,按体积计量是我国的天然气贸易计量主要方法但在天然气仪表的其他方面作了许多的工作,取得了可喜的成绩。近几年来,中外贸易越来越频繁,对天然气的计量要求提高,随着中外交易量的逐步增加,需要天然气贸易计量方法标准化、国际化。随着国内的这些变化,我国的天然气计量标准也正在逐渐被完善。以前,我国仅有孔板流量计、漩涡流量计和容积式流量计这三类主要的计量仪表,计量标准也十分单一。后来,我国己经逐渐形成了计量标准体系,并建立了天然气流量实流计量检定的设备和仪器,检测能力相对于欧美国家虽有差距,但也取得了一些进步。过去,流量仪表开始多样化发展,标准孔板占百分之三十二,涡轮流量计占百分之三十三,超声波流量计占百分之三十五。据有关数据资料统计,2014年,有近一千多台天然气计量的器具,2015年将更多。
 
2.天然气计量系统特点和要求
天然气是一种不可再生的清洁资源,在世界能源结构中占有非常重要的地位。天然气测量系统出现的目的,就是维护天然气贸易双方的合法权益,使得计量结果是公正合理的欧洲对这方面的要求zui早,我国根据本国国情的需要,在此基础上,制定了一些基本标准,主要有以下几个方面:(1)防止燃爆,天然气属于易燃气体,对于天然气的检定和校准装置安装时注意布局合理,符合设计要求。(2)计量精度符合要求,不同情况下,天然气所需要的计量精度不同,针对用户类型不同选择zui为经济合理的计量和检定装置。(3)影响因素不同,天然气成分不同,会导致管道中气体的密度、压缩因子的变化,这些因素的改变,会影响计量精度,为防止这些情况的出现,应该选择条件稳定时,在进行计量。(4)天然气的等级不同时,其计量系统的仪表配置也不一样,可以见表1。

3.天然气流量计量检定方法
检定流量仪表的方式要多个方面进行考虑,例如,被检流量计的类型、用途、费用等。检定时,主要考虑以下两种方式,第一种就是实流检定,第二种就是干式检定。大多数情况下,用于如天然气贸易结算时,一般情况下使用的是差压式流量仪表,针对这种流量计,宜采用干式检定法。采取干式法对天然气进行组合检定时,上文提到天然气成分不同,会导致管道中气体的密度、压缩因子的变化,这些因素的改变,会影响计量精度。因此要有关参数的测量结果,确定出它们的不确定度,结合误差处理方法,计算出仪表的波动范围,并算出波动范围,这种方法不能提供具体误差值。这种方法需要一套标准化的流程,采用特定的技术,做大量的实验得出数据,在数学上称为“大数定律”,就是再这样的前提条件之下,计量结果才能和工程经验化等号。实流检定是在线检定的过程。这个过程不仅仅可以实现赋值,而且可以进行实现仪表的检定和校准。但是,表面上看,在离线鉴定时,似乎也是可以实现这些功能的,实际上,这样的检定并不能,它只是给出了一个误差值,或者是一个流量系数。这样的结果说明不了什么,只是表示出了流量计在鉴定时的计量特性,但在实际使用的过程中,和检定校准时,两者相比有很大不同,这样会给流量仪表带来附加误差,所以离线检定对于流量测量结果要求不高。但有一种情况,离线检定和实流检定可以实现相同的功能,就是在实际使用的过程中,和检定校准时,两者的操作条件大致相同。不过,需要强调的是,实际使用的过程往往操作条件很复杂,有各种各样误差的出现,此时离线检定就不满足要求,需要考虑潜在的影响因素。

4.结语
综上所述,干式检定仪表局限性强,天然气气体密度、压缩因子发生变化时,会影响计量精度,且不能直接进行校准。实流检定既可以实现赋值,又可以进行实现仪表的检定和校准。在具体的工作中,我们必须认真执行对天然气流量计量系统进行检定和校准工作,来推动我国能源事业的积极发展。
 
 
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