论天然气计量管理系统的可靠性保证与校准

李博

【摘 要】随着社会经济的不断发展，天然气是生活中不可缺少的一部分，然而天然气计量系统的准确度要求也越来越高，误差的最小值与校准过程的可靠性必须得到保证，在投产试用前的测试校准和系统运行的维护必须有可靠性的保证，这些主要是在确保天然气计量的可靠、准确提供有效的依据。同时，计量部门则应跟上发展，为广大用户提供技术支持。

【关键词】天然气 计量系统 可靠性 校准

现如今天然气能源被越来越广泛的应用，其中计量的准确性是计量工作的重要研究对象。为了天然气计量能够达到准确和可靠性，工作者从实践中逐渐认识到对流量计进行研究、改进和标准化是不够的，不能对流量计量的准确、可靠性进行有效的提高，只有在整个计量系统的可靠性得到保证才能有所发展。

1 发展天然气计量技术的意义发展天然气计量技术的意义

随着经济的发展生活质量不断的提高，天然气有了快速的发展。由于油气田改革完成，经营管理模式的改变.天然气生产和输送部门之间管理调度也有了进一步的改善.它们也形成了向着自己最大商业利益的方向发展的关系。这种变动使人们更的加重视商品天然气计量技术的专项研究和发展前景。逐渐的天然气流量计量在天然气发展中也起着决定性的作用。企业进行贸易交易、分析经济情况以及运行成本降低起到主要影响，直接关系到企业的经济发展和用户直接利益。因此，天然气的精确度、实时的情况、计量的经济效益是非常重要的。这主要体现在：

（1）精确的计量能使天然气在输气监测站公平公正的进行交易，对天然气的供给和消费进行有效的监测，对天然气的库存量进行实时的调整。使输送差达到最小值，输气监测的质量得到提高，进而提高服务质量。

（2）实时的情况进行计量对输气公司管线的优化运营非常有利，系统的生产能力提高最大化。对市场现实情况能及时的进行决断。

（3）经济的计量是经营理念提高的重要表现。计量系统对天然气的投资和运行维护费用起到了决定的作用，控制着天然气计量的成本。运用先进的技术是改变天然气计量成本的主要方式。

我国三大石油公司都已经制定了天然气未来发展的方略方针。由于天然气市场和业务的不断扩大，加剧了各企业之间竞争力度，这种局面已经在各大城市新兴的天然气市场有了突出的表现。所以，快速的、经济的收益、分析和管理天然气计量信息是输气公司的降低成本的重要方法，进一步提高服务的质量，进而在市场竞争中占据主导的位置。因此，对天然气计量技术的发展进行预测和研究具有非常重要的现实意义。

2 保证准确度的可靠性

2.1流量计和二次仪表的准确度要符合要求

组成计量系统的流量计和二次仪表的准确度要达到国家法规和公司合同的标准，计量系统的准确度和配套仪表要跟天然气计量系统技术要求附录中的规定一致。另外，计量系统要无条件的遵循合同中的任何附加条款。计量系统中的仪表特性要和被测量特性及被要求的准确度水平互相的配合。要注重仪表使用的量程范围和被测量波动的响应动态。可以校准和调整计量系统中独立的计量仪表，在出现故障时可以更换独立的计量仪表；来保证测量结果的误差减小。用测董丝吉果的百分数或一个绝对值来表示最大允许误差。也是一个误差限度，也可以说是不确定度的扩展。计量系统中任何计量仪表的误差不能用另外的计量仪表的相反误差来互相抵消，而是要把不确定度决定的方法进行合成。

2.2允许最大误差的决定

计量系统要确定一个偏差于二倍的标准，己规定最大允许误差的计量系统的每一台仪表或者整体的计量系统都不能超出最大允许误差的范围。 在一般情况下，计量系统能有效的对各种资料的不确定度进行分析。其中不确定度主要包括：仪表校准测量结果的剩余误差；技术条件、校准证书和因安装影响引起的不确定度；依据反复校准的答案或着已存在的性能，对计量系统随时间的漂移的评估，和由漂移引起的不确定度；估量安装影响的不确定度；以及校 准设备的影响。

2.3校准

计量系统和各个单台仪表必须拥有对应测量的准确度，它可以采用国家基准的方法进行检定和校准。贸易计量系统的仪表要根据国家相关的法规强行检定。校准要在现实中同等条件下进行，假如不符合，就会引起附加的误差。就像校准时的工作条件与实际条件不符合，导致流量计上的实际速度与校准时的速度分布不一样，这样肯定会引起流量计附加的误差。在受环境温度影响下传感器和电子仪器因功率的变化也会造成附加的误差。可是，假如安装影响 是可知且稳定的、或者现场经过检查已经确定的，在计算不确定度时考虑这个因素的情况下，在不同条件下对计量仪表也可以进行校准。

应用于校准的设备要在法定计量机构对其检定， 如果有关于校准范围的功能，校准证书要规定系统误差的测量结果。如果使用超出校准时的范围，如 孔板，它的尖锐度可能发生变化，系统误差产生是必然发生的。校准证书还要明确说明校准结果的不确定度范围。运用型式试验或已知经验资料的计量系统仪表类型，初次校准结果的漂移和漂移造成的不确定度是可以进行评估的。所以，检查和校准间隔是可以被确定的。要评估计量仪表和计量系统的有效性。计量站应当明确指出；假如其中一个仪表或计量系统发生故障，测量结果要怎样解决。如何用代替值的确定度给测量值的确定度所产生的问题进行评估。即便使用代替值，那么整个规定周期内的测量结果都要得到有关方面的认可。

3 在投产试运行前进行测试校准

计量系统是由复杂机械和电子设备组成的，要恰当的试运行来确保它们能够达到正式运行时的设计标准。在运用前，在制造厂内要全面的对系统进行出厂测试验收。详细的系统测试包含机械的部件，系统二次仪表和流量计算机的验收，对不同电子元件间的信号进行处理和数据传输的验证。在安装以后，系统在投产前还要进行试运行的检验。

其中所有投产的测试设备都要拥有权威实验室颁发的检验证书，或使用校准合格的、获得认可的、已经参与投产的测试设备。这项要求不包含单方面用于产生电流或电讯号的设备。而且，这样的设备输出应稳定并具有重复性。

在所用之处，测试设备测量的不确 定度应符合国家法规。所有测试设备均应用于其所用的环境。如果要把这种设备用于危险区域，它应具有适当的安全合格证。这里应强调的是在天然气计量中，用于 现场测试的设备必须是防爆的，否则只能在实验室进行测试。要对系统进行目测检查以确保其完整性达到设计的标准。尤其对自动、手动的截断阀和放空阀一定要认真的检查保证其能安全可靠的操作。也要对电器系统和电缆电路的危险区域合格证书进行检查，保证它们符合标准。在开启出口阀时要减少高压对流量计的冲击。当涡轮流量计和旋转式容积流量计给下游大管道升压时，更加注重测试和校准程序，对安装设计的依赖，计量管路是否能在计量系统良好运行时满足计量要求，计量站要在正常使用前进行测试和校准，一定要明确测试和校准的程序，确保温度计量经过差压变送器、压力变送器时的稳定性，按要求进行恰当的试运行测试，保证准确计量。其中流量计应按各类型流量计的制造厂的要求和有关国家标准进行检测。对二次仪表应该在安装前依据国家标准进行有效的校准。避免出现意外传递影响，还要进行一次现场测试。其包括传感器、信号的传输、模拟数字的转换和流量计的整个系统的不确定度验证。

4 计量系统的运行与维护的可靠性

（l）计量系统要有一个操作程序用来审查计量站，计量站在其使用寿命期限内这个程序要保证其始终在设计性能范围内运行，并且能持续这个性能的运用。这个程序要有相关部门的有效肯定。而且操作与维护人员也要取得有效的资格，且按照有关规定职责进行工作。

（2）为了保证计量系统在确定的准确度范围内操作，并能够达到一定的可靠性，必须进行常规的检查和校准程序。检查和校准要依据对计量系统不确定度的标准、计量工艺的参数变化情况来决定

（3）对计量系统有影响的工艺设备，比如实流流量和工作压力除了经常性的常规的检查外，还要定期进行检验确保能正常工作。为了减少因不一样的系统误差引起的读数误差，要根据同一标准对系统进行检定。在估计工作系统和核查系统间的误差时，要考虑系统的不确定度和有可能发生的安装影响。

（4）对转换装置和校准情况进行定期检查，当维护、检查流量计及二次仪表后，应确保计量系统的正常工作，对相应的维护资料等进行周期保存。

5 结语

现阶段天然气被作为重要的能源越来越受到重视，其计量的准确性成为计量工作者的重点研究对象。为了达到天然气计量的准确可靠，人们逐渐认识到仅对流量计进行研究、改进，来提高流量计量的准确、可靠性是有限的，只有使整个计量系统的可靠性得到保证，才能从根本上解决计量的准确性问题。

参考文献：

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