論天然氣計量管理系統的可靠性保證與校準

李博

【摘 要】隨著社會經濟的不斷發展，天然氣是生活中不可缺少的一部分，然而天然氣計量系統的準確度要求也越來越高，誤差的最小值與校準過程的可靠性必須得到保證，在投產試用前的測試校準和系統運行的維護必須有可靠性的保證，這些主要是在確保天然氣計量的可靠、準確提供有效的依據。同時，計量部門則應跟上發展，為廣大用戶提供技術支持。

【關鍵詞】天然氣 計量系統 可靠性 校準

現如今天然氣能源被越來越廣泛的應用，其中計量的準確性是計量工作的重要研究對象。為了天然氣計量能夠達到準確和可靠性，工作者從實踐中逐漸認識到對流量計進行研究、改進和標準化是不夠的，不能對流量計量的準確、可靠性進行有效的提高，只有在整個計量系統的可靠性得到保證才能有所發展。

1 發展天然氣計量技術的意義發展天然氣計量技術的意義

隨著經濟的發展生活質量不斷的提高，天然氣有了快速的發展。由于油氣田改革完成，經營管理模式的改變.天然氣生產和輸送部門之間管理調度也有了進一步的改善.它們也形成了向著自己最大商業利益的方向發展的關系。這種變動使人們更的加重視商品天然氣計量技術的專項研究和發展前景。逐漸的天然氣流量計量在天然氣發展中也起著決定性的作用。企業進行貿易交易、分析經濟情況以及運行成本降低起到主要影響，直接關系到企業的經濟發展和用戶直接利益。因此，天然氣的精確度、實時的情況、計量的經濟效益是非常重要的。這主要體現在：

（1）精確的計量能使天然氣在輸氣監測站公平公正的進行交易，對天然氣的供給和消費進行有效的監測，對天然氣的庫存量進行實時的調整。使輸送差達到最小值，輸氣監測的質量得到提高，進而提高服務質量。

（2）實時的情況進行計量對輸氣公司管線的優化運營非常有利，系統的生產能力提高最大化。對市場現實情況能及時的進行決斷。

（3）經濟的計量是經營理念提高的重要表現。計量系統對天然氣的投資和運行維護費用起到了決定的作用，控制著天然氣計量的成本。運用先進的技術是改變天然氣計量成本的主要方式。

我國三大石油公司都已經制定了天然氣未來發展的方略方針。由于天然氣市場和業務的不斷擴大，加劇了各企業之間競爭力度，這種局面已經在各大城市新興的天然氣市場有了突出的表現。所以，快速的、經濟的收益、分析和管理天然氣計量信息是輸氣公司的降低成本的重要方法，進一步提高服務的質量，進而在市場競爭中占據主導的位置。因此，對天然氣計量技術的發展進行預測和研究具有非常重要的現實意義。

2 保證準確度的可靠性

2.1流量計和二次儀表的準確度要符合要求

組成計量系統的流量計和二次儀表的準確度要達到國家法規和公司合同的標準，計量系統的準確度和配套儀表要跟天然氣計量系統技術要求附錄中的規定一致。另外，計量系統要無條件的遵循合同中的任何附加條款。計量系統中的儀表特性要和被測量特性及被要求的準確度水平互相的配合。要注重儀表使用的量程范圍和被測量波動的響應動態。可以校準和調整計量系統中獨立的計量儀表，在出現故障時可以更換獨立的計量儀表；來保證測量結果的誤差減小。用測董絲吉果的百分數或一個絕對值來表示最大允許誤差。也是一個誤差限度，也可以說是不確定度的擴展。計量系統中任何計量儀表的誤差不能用另外的計量儀表的相反誤差來互相抵消，而是要把不確定度決定的方法進行合成。

2.2允許最大誤差的決定

計量系統要確定一個偏差于二倍的標準，己規定最大允許誤差的計量系統的每一臺儀表或者整體的計量系統都不能超出最大允許誤差的范圍。 在一般情況下，計量系統能有效的對各種資料的不確定度進行分析。其中不確定度主要包括：儀表校準測量結果的剩余誤差；技術條件、校準證書和因安裝影響引起的不確定度；依據反復校準的答案或著已存在的性能，對計量系統隨時間的漂移的評估，和由漂移引起的不確定度；估量安裝影響的不確定度；以及校 準設備的影響。

2.3校準

計量系統和各個單臺儀表必須擁有對應測量的準確度，它可以采用國家基準的方法進行檢定和校準。貿易計量系統的儀表要根據國家相關的法規強行檢定。校準要在現實中同等條件下進行，假如不符合，就會引起附加的誤差。就像校準時的工作條件與實際條件不符合，導致流量計上的實際速度與校準時的速度分布不一樣，這樣肯定會引起流量計附加的誤差。在受環境溫度影響下傳感器和電子儀器因功率的變化也會造成附加的誤差。可是，假如安裝影響 是可知且穩定的、或者現場經過檢查已經確定的，在計算不確定度時考慮這個因素的情況下，在不同條件下對計量儀表也可以進行校準。

應用于校準的設備要在法定計量機構對其檢定， 如果有關于校準范圍的功能，校準證書要規定系統誤差的測量結果。如果使用超出校準時的范圍，如 孔板，它的尖銳度可能發生變化，系統誤差產生是必然發生的。校準證書還要明確說明校準結果的不確定度范圍。運用型式試驗或已知經驗資料的計量系統儀表類型，初次校準結果的漂移和漂移造成的不確定度是可以進行評估的。所以，檢查和校準間隔是可以被確定的。要評估計量儀表和計量系統的有效性。計量站應當明確指出；假如其中一個儀表或計量系統發生故障，測量結果要怎樣解決。如何用代替值的確定度給測量值的確定度所產生的問題進行評估。即便使用代替值，那么整個規定周期內的測量結果都要得到有關方面的認可。

3 在投產試運行前進行測試校準

計量系統是由復雜機械和電子設備組成的，要恰當的試運行來確保它們能夠達到正式運行時的設計標準。在運用前，在制造廠內要全面的對系統進行出廠測試驗收。詳細的系統測試包含機械的部件，系統二次儀表和流量計算機的驗收，對不同電子元件間的信號進行處理和數據傳輸的驗證。在安裝以后，系統在投產前還要進行試運行的檢驗。

其中所有投產的測試設備都要擁有權威實驗室頒發的檢驗證書，或使用校準合格的、獲得認可的、已經參與投產的測試設備。這項要求不包含單方面用于產生電流或電訊號的設備。而且，這樣的設備輸出應穩定并具有重復性。

在所用之處，測試設備測量的不確 定度應符合國家法規。所有測試設備均應用于其所用的環境。如果要把這種設備用于危險區域，它應具有適當的安全合格證。這里應強調的是在天然氣計量中，用于 現場測試的設備必須是防爆的，否則只能在實驗室進行測試。要對系統進行目測檢查以確保其完整性達到設計的標準。尤其對自動、手動的截斷閥和放空閥一定要認真的檢查保證其能安全可靠的操作。也要對電器系統和電纜電路的危險區域合格證書進行檢查，保證它們符合標準。在開啟出口閥時要減少高壓對流量計的沖擊。當渦輪流量計和旋轉式容積流量計給下游大管道升壓時，更加注重測試和校準程序，對安裝設計的依賴，計量管路是否能在計量系統良好運行時滿足計量要求，計量站要在正常使用前進行測試和校準，一定要明確測試和校準的程序，確保溫度計量經過差壓變送器、壓力變送器時的穩定性，按要求進行恰當的試運行測試，保證準確計量。其中流量計應按各類型流量計的制造廠的要求和有關國家標準進行檢測。對二次儀表應該在安裝前依據國家標準進行有效的校準。避免出現意外傳遞影響，還要進行一次現場測試。其包括傳感器、信號的傳輸、模擬數字的轉換和流量計的整個系統的不確定度驗證。

4 計量系統的運行與維護的可靠性

（l）計量系統要有一個操作程序用來審查計量站，計量站在其使用壽命期限內這個程序要保證其始終在設計性能范圍內運行，并且能持續這個性能的運用。這個程序要有相關部門的有效肯定。而且操作與維護人員也要取得有效的資格，且按照有關規定職責進行工作。

（2）為了保證計量系統在確定的準確度范圍內操作，并能夠達到一定的可靠性，必須進行常規的檢查和校準程序。檢查和校準要依據對計量系統不確定度的標準、計量工藝的參數變化情況來決定

（3）對計量系統有影響的工藝設備，比如實流流量和工作壓力除了經常性的常規的檢查外，還要定期進行檢驗確保能正常工作。為了減少因不一樣的系統誤差引起的讀數誤差，要根據同一標準對系統進行檢定。在估計工作系統和核查系統間的誤差時，要考慮系統的不確定度和有可能發生的安裝影響。

（4）對轉換裝置和校準情況進行定期檢查，當維護、檢查流量計及二次儀表后，應確保計量系統的正常工作，對相應的維護資料等進行周期保存。

5 結語

現階段天然氣被作為重要的能源越來越受到重視，其計量的準確性成為計量工作者的重點研究對象。為了達到天然氣計量的準確可靠，人們逐漸認識到僅對流量計進行研究、改進，來提高流量計量的準確、可靠性是有限的，只有使整個計量系統的可靠性得到保證，才能從根本上解決計量的準確性問題。

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