提高CNG加气机检定准确性的措施探讨

柴惠 姜琳琳

【摘要】本文概述了CNG加气机检定的意义，对CNG加气机检定方法进行了分析，然后指出CNG加气机检定中的常见问题，并对这些问题提出相应的解决措施，以提高CNG加气机检定准确性。

【关键词】CNG加气机；检定；准确性

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.023

Discussion on the Measures to Improve the Verification Accuracy of CNG Dispenser

CHAI Hui，JIANG Linlin

（Heze Dingtaoqu District Administration for Markte Regulation，Heze 274199，China）

Abstract：This article outlines the significance of the verification of CNG dispensers，analyzes the verification methods of CNG dispensers，points out common problems in the verification of CNG dispensers，and proposes corresponding solutions to these problems to improve the accuracy of the verification of CNG dispensers.

Key words：CNG dispenser；verification；accuracy

随着压缩天然气市场需求逐渐增多，CNG加气机的利用率大幅提高。为保证CNG加气机计量的准确性，应加强对CNG加气机进行检定，确保CNG加气站的工作可以有序化、安全化开展。CNG加气机是流容量领域常见的计量器具。为保证CNG加气机计量结果的准确性，相关部门应依据JJG 996—2012《压缩天然气加气机》检定规程对CNG加气机进行检定，并探究提高检定准确性的有效措施，以确保贸易结算的公平公正。

1CNG加气机检定方法

CNG加气机属于压缩天然气输送的终端装置，是由质量流量计、电子计控器、快速切断阀、加气枪等主要部分组成的一个完整的压缩天然气累积量测量系统。依据JJG 996—2012《压缩天然气加气机》检定规程的规定，CNG加气机的检定方法分为两种，分别是质量法和标准表法，两种方法在标准装置上存在差异。质量法选用高准确度级的电子天平作为主标准器，而标准表法选用计量准确度高的高压气体质量流量计作为标准表。但无论是质量法还是标准表法，两者都要求标准装置的示值误差测量结果的扩展不确定度应小于被测 CNG加气机最大允许误差绝对值的1/3。

1.1质量检定法

质量检定法是通过同时测量流经CNG加气机的气体质量和储气容器的气体质量，然后将结果进行比较，最终完成CNG加气机示值误差检定。工作原理如图1所示。

检定步骤：首先对储气容器进行加气，观察精密压力计示值，当储气容器上的压力达到流量区要求的起始压力时，停止加气，然后将储气容器平稳放置在电子天平上，将电子天平示值归零，将加气机示值回零。接下来连接接入点，打开气瓶阀门和加气枪阀门对储气容器进行充气，观察精密压力计示值，当储气容器上的压力达到流量区要求的终止压力时，停止加气，记录电子天平示值和加气机示值，最后计算出本次测量示值误差。

1.2标准表检定法

标准表检定法主要是将准确度等级高的高压气体质量流量计作为主标准器。工作原理如图2所示。

检定步骤：首先开启加气机对储气容器进行加气，观察精密压力计示值，当储气容器上压力达到流量区要求的起始压力时，关闭气瓶阀门，将加气机示值回零，同将标准表回零或记录准表初始值，然后打开加气机阀门和气瓶阀門对储气容器进行充气，观察精密压力计示值，当储气容器上压力达到流量区要求的终止压力时，停止加气，记录标准表示值和加气机示值，最后计算本次测量示值误差。

2CNG加气机检定常见问题

2.1检定行为不够规范

按照JJG 996—2012《压缩天然气加气机》的规定，检定员按照规程进行检定。但是在CNG加气机检定中，检定操作步骤对检定结果有较大影响，一般在阀门启动、标准表归零两项操作中容易产生计量误差。当阀门启动、标准表归零时，容器内会流入高压气体，导致实际气体量与标准表显示气体量存在差异。如果标准表归零在先，阀门开启动作在后，那么所加气体会因容器内气体存留而回流到软管内，使实际气体量少于标准表面板显示的气体量。

2.2进出密度值超差

一般加气站视情况补充气源。当新旧气源接触时，气体的密度值会出现明显变化。这就对输入值、面板值的一致性控制提出较高要求。如果数值存在差异，那么计量准确性会降低。分析原因可知，CNG加气机实际密度值更新速度较慢，与证书上的密度值存在出入，一旦按照报告显示的密度值输入，将会与加气机面板显示的密度值产生差异，因超差而增加计量误差。

2.3温度与压力变化

在加气枪工作过程中，温度、压力等参数会发生动态变化。当参数在规定区间内正常变化，对气体输送稳定性的影响甚微，反之，参数实际变化值超过规定值，会加大测量结果的误差，无法保证检定准确性和公平性。具体来说，季节温差大的地区，压缩天然气受大气温度变化而影响气体体积。一般来说，受夏季高温、冬季低温影响，CNG加气机计量差异较大。压缩天然气密度与大气温度成反比，夏季压缩天然气的密度相对较低，进而气体质量减小。加气机启动后，内部压力值随着气体输送量增多而加大，进而压缩因子相应改变，造成计量结果出现误差。

2.4设备性能降低

CNG加气机由多个零部件组成。各零部件的质量对加气机整体质量有很大影响。在实际检定时，需要将标准装置与被测CNG加气机进行安装，此时一旦出现问题，那么CNG加气机运行时极易出现隐患，不利于保证加气机计量结果的准确性。加气机内部设备间相互关联，当个别设备出现质量问题，则其他设备性能会随之降低，无法保证所加压缩天然气量的准确性，并且加气操作时还会产生一定的风险。当电磁阀组的性能不足时，加气枪输送天然气的动作会先于电子计控器动作，这样就会产生计量误差，进而引发经济纠纷。

3提高CNG加气机检定准确性的措施

加气机被检定时会受多种因素影响，要想提高检定准确度，应从多方面入手。通过采取有效措施对CNG加气机检定中遇到的问题进行处理，提高检定的准确性，推动CNG加气机检定工作科学化、合理化进行。

3.1规范检定流程

检定人员检定时要遵循一定检定顺序，尤其是阀门启动、标准化归零二者的顺序。从问题分析中可知，无论采取哪种检定方法，都会产生计量误差，进而使经营者、消费者的利益遭受损失。所以，在加气机检定时，检定人员要梳理操作顺序，引入平衡加气法完成检定任务。这一方法的操作步骤为：先将标准表归零，然后启动加气机，输送压缩天然气，接下来启动阀门，并保证气体压强保持一致，进而提高计量准确性。平衡加气法相比于以往使用的两种方法，能够更好地满足当前CNG加气机检定需求，兼顾经营者和消费者的利益，通过提高检定准确性尽可能地规避纠纷。检定人员在应用平衡加气法时，要结合CNG加气机检定实际要求，动态优化检定步骤，从而节省时间、节约成本，保证检定结果的可靠性。

3.2保持进出气密度值一致

在加气机计量的过程中，气体的输入、输出密度值应保持一致，保证计量的准确性。首先要确定统一的计量单位，否则，会因计量单位不同而产生计量误差，致使加气站经营者或消费者的利益受损。除此之外，还要考虑人为输入造成的计量失准现象。应对检定人员进行系统化培训，使密度值管控工作可以规范化、价值化开展。在密度值检测阶段，检定人员针对实际差值与规定值进行比对，必要情况下通过调节将最大误差控制在准确性要求内，确保进出密度值一致，提高检定的可靠性。當密度值确定后，不能随意改动，并借助密度报告进行公示，使误差测量、误差调节有的放矢，最大限度减少CNG加气机的检定成本。从长远角度来看，CNG加气站应引入可以自动输入数值的设备。这既能提高检定效率，又能减少误差，还能促进CNG加气站向自动化、智能化发展，而且检定人员能够从繁杂的工作中解脱出来，将更多的精力投入CNG加气机检定准确性提高的方案设计中，促进加气机检定工作更加系统化、科学化。

3.3减少温度与压力的影响

在对CNG加气机进行检定时应尽可能减少温度、压力等参数的大幅度变化，这是提高检定准确性的基本要求。常用的控制方法包括：标准装置与热源保持安全距离，确保热源散发的热量不会影响标准装置的运行，使CNG密度保持不变。由于CNG加气站的区位情况不同，所以安全距离的设定要灵活化，不能一概而论。除了加气站内部进行安全保障外，还要适当控制标准装置与外部振动源的距离。同时，标准装置的摆放要保持水平，确保CNG密度不变。需注意的是，对CNG加气机进行检定时要客观分析天然气的气体性质，调整其密度值，使温度的影响降到最低。除此之外，标准装置使用前要适当加热，加热时间在2 min之内，加热温度逐渐升高，通过预热来减小密度值的变化幅度，从而减少计量误差。对于检定人员来说，要仔细观察CNG加气机检定环节相关参数的变化，主动并及时与加气站负责人、部门管理者取得联系，协商制定加气站检定问题的处理措施，尽可能减少参数变化带来的负面影响，减小检定结果的误差，使加气站压缩天然气可以稳定、安全地输送。

3.4提高设备性能

CNG加气机整体性能的提升，是以零部件性能提升为基础。基于此，在零部件生产环节要严格把控质量，避免因质量不达标而影响加气机计量结果，引发不必要的经济纠纷。加气站在投入使用之前，经营者应外聘专业人士对加气机进行质量检查，由外观到设备功能，均要细致查验，直到排除安全隐患。为确保CNG加气机能稳定运行，还要定期对其检查、维修、养护。此外，还要成立质量小组，由小组成员对CNG加气机质量全过程进行检查、运维。在此期间，质量小组成员借助智能设备、自动化技术进行质检，从整体上提高加气机性能，降低设备故障率，保证计量的准确性。概括来讲，CNG加气机自身质量得到保证，能够减少加气机计量环节的烦琐操作，进而提高计量的有效性。

4结论

本文探究了CNG加气机的常用检定方法，并提出了CNG加气机检定问题的处理措施，通过尽可能提高设备性能、保证进出密度值一致、减小温度与压力的参数影响、规范检定操作等方式来提高CNG加气机检定的准确性。随着CNG加气机检定准确性逐步地提高，将有利于市场交易的公平性，这对压缩天然气行业稳步发展起到重要的推动作用。

【参考文献】

[1]魏文飞，宋印强.影响CNG加气机现场检定准确性因素分析[J].城市燃气，2017（6）：22-26.

[2]张林.压缩天然气（CNG）加气机检定常见问题及处理[J].仪器仪表标准化与计量，2020（2）：46-48.

[3]孟现波.压缩天然气加气机检定的问题及对策探讨[J].质量安全与检验检测，2020，30（6）：102-103+112.

[4]乐静，徐科军，张建国，等.CNG加气机中科氏质量流量计信号处理方法[J].电子测量与仪器学报，2018，32（4）：110-118.

[5]甄杨，王锡钢，于劲竹.温度对车载CNG储气罐加气量影响的研究[J].自动化与仪表，2018，33（6）：73-77.

【作者简介】

柴惠，女，1983年出生，工程师，学士，研究方向为计量器具的检定、校准与研究。

姜琳琳，女，1981年出生，工程师，学士，研究方向为计量器具的检定、校准与研究。

（编辑：李加鹏）