氣體流量計的實流標定與應用

天然氣流量計量站概況

中國石油工業天然氣流量計量站 是亞洲投資規模zui大的天然氣計量站，擁有質量一時間法（mt）一級標準系統（其不確定度0.1%）和臨界流文丘利噴嘴次級標準系統（其不確定度0.25%）。標定壓力范圍：0.2～3.8MPa，標定工況流量范圍：5～6000m 3 /h。管徑范圍：DN25～DN400。迄今為止，對美國、荷蘭、德國、新加坡、中國等國各種流量計進行了實流標定與比對，積累了數萬個實驗數據。

氣體超聲流量計的實流標定與現場應用

1 實流標定

　　 計量站用不確定度為0.25%的臨界流文丘利噴嘴作流量標準裝置，按AGA.NO.9 ［4］ 報告草案并結合JJGl98-94檢定規程 [5] 分別進行了以下不同測試：①不同聲道（五、四、三、二、一）；②不同管徑（DN300、DN150）；③不同安裝條件（理想管路條件、非理想管路條件；"理想條件"是指安裝條件較理想，如170D以內無彎頭，無過渡部件，無阻力件等。流場較穩定，如無脈動流，無旋渦流；"非理想條件"是指在超聲流量計上游13D前人為加入阻力件、雙彎頭、T形彎頭、伸縮器、匯管等）；④不同安裝方向（流量計正、反向安裝，聲道水平、垂直安裝）；⑤不同壓力（2.0MPa、1.2MPa、0.8MPa）。

　　 （1）超聲流量計適宜于高壓、大口徑、大流量工況條件，但對小流量尤其是拐點（zui大流量的10%，用Qt表示）以下流量段應慎用（見圖1）。

圖1 12"Q.Sonic-5S超聲流量計理想管路后和非理想管路后測試結果比較（標況）
說明：雙彎頭后測試中，除流量為240m 3 /h時，其相對示值誤差為1.45%外，其余各點都在指標內。

（2）對同一生產廠家的超聲流量計，聲道數越多，流量計量準確度越高，性能越可靠（見表1）。

表1 相同條件下聲道數對超聲流量計的影響
 

（3）超聲流量計的出廠檢定與實流標定之間存在一系統誤差，出廠干檢法檢定合格需經實流校準，有時由于安裝造成的誤差可能超過0.3%。如4S超聲流量計其出廠時流量系數定為0.9962，在理想管路測試能保證度優于±0.5%，但在非理想管路條件下實流校準設置的參數，在"理想管路條件"2.0MPa與0.7MPa壓力測試時，偏差大于AGA.NO.9關于管路安裝影響不大于0.3%的規定，因此應根據現場工況條件進行實流標定

（4）超聲流量計的計量不受氣體流向的影響，能以相同準確度進行雙向流量計量（見圖2）。

圖2 12''4S超聲流量計理想管路下正、反向流量示值誤差比較圖（流量計系數0.9962）