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目前,天然氣貿(mào)易交接中采用質(zhì)量流量進(jìn)行計量的非常少,國內(nèi)幾乎所有的天然氣貿(mào)易交接均采用體積量進(jìn)行結(jié)算,但伴隨著GB/T22723-2008《天然氣能量的測定》的頒布,能量計量將會得到更多的關(guān)注。能量計量是通過兩個不相關(guān)的測量來完成的,即體積或質(zhì)量流量的測量和體積或質(zhì)量發(fā)熱量的測量,將這兩種測量合成,計算出燃?xì)獾哪芰俊1疚闹饕榻B城市燃?xì)怏w積計量用渦輪流量計,無論是目前的體積計量方式或?qū)淼哪芰坑嬃?,氣體渦輪流量計都是天然氣計量系統(tǒng)中的重要組成部分。
市場上使用的氣體渦輪流量計主要有兩種:一種為不帶機(jī)械計數(shù)器的電子式氣體渦輪流量計(也稱一體式氣體渦輪流量計、智能渦輪流量計等);另一種為帶機(jī)械計數(shù)器的氣體渦輪流量計。
一、氣體渦輪流量計的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)
1.渦輪流量計的標(biāo)準(zhǔn)
上關(guān)于氣體渦輪流量計的標(biāo)準(zhǔn)主要有如下幾類:
——ISO9951-1993Measurementofgasflowinclosedconduits—turbinemeter及其1994年的修訂版。
——法制計量組織(OIML)OIMLR137-1:2006《氣體流量計》。
——美國天然氣協(xié)會AGANo7Measurementofflowgasbyturbinemeters(1981)。
——歐共體標(biāo)準(zhǔn)PrEN12261Gasmeters-Turbinegasmeters及其2005年的修訂版。
——日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISZ8765-80《タ-ヒシ"流量計"じよろ流量測定方法》等。
在上述、國外標(biāo)準(zhǔn)中,有一個共同點就是所有關(guān)于氣體渦輪流量計的描述都是以純機(jī)械的氣體渦輪流量計為基礎(chǔ)的。如在EN12261和AGANo7中,所有關(guān)于氣體渦輪流量計的描述都未涉及電子部分,而在目前間貿(mào)易結(jié)算比較推崇的OIMLR137-1:2006的附錄C中明確提出,氣體渦輪流量計為純機(jī)械儀表。
注:更多關(guān)于氣體渦輪流量計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的資料請查閱2009年4月《中國計量》雜志刊發(fā)的國內(nèi)外氣體渦輪流量計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對比。
2.渦輪流量計的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程
目前,國內(nèi)可供參考的氣體渦輪流量計的標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程如下:
——GB/T21391-2008《用氣體渦輪流量計測量天然氣流量》。
——JJG1037-2008《渦輪流量計》檢定規(guī)程。
關(guān)于GB/T21391-2008,首先它是一個推薦性標(biāo)準(zhǔn);其次,它關(guān)注的重點是如何用氣體渦輪流量計來測量天然氣流量及技術(shù)要求,而很少涉及渦輪流量計本身。
關(guān)于JJG1037-2008,筆者有如下看,供大家討論:
(1)氣體渦輪流量計必須符合技術(shù)法規(guī)。
(2)它創(chuàng)造性地把氣體和液體渦輪流量計的技術(shù)要求結(jié)合到一起,單從這點來說,屬于*。
(3)從技術(shù)角度來說,一般液體的測量僅需關(guān)注液體的流量即可;而以天然氣為例的氣體流量的測量,不僅涉及流量的測量,還涉及溫度、壓力、組分、相對密度甚至發(fā)熱量等諸多參數(shù)的測量。
(4)從生產(chǎn)制造的工藝來說,液體渦輪流量計能夠達(dá)到的準(zhǔn)確度要遠(yuǎn)高于氣體渦輪流量計;而且液體渦輪流量計標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度也要遠(yuǎn)高于氣體渦輪流量計的標(biāo)準(zhǔn)裝置。
(5)在目前機(jī)械式氣體渦輪流量計計量系統(tǒng)中的體積修正儀被從《中華人民共和國依法管理的計量器具目錄》(型式批準(zhǔn)部分)中刪除的前提下,JJG1037-2008巧妙地回避了氣體計量過程中溫度、壓力等參數(shù)測量準(zhǔn)確度的問題。但作為在一次能源比重中不斷上升的天然氣,氣體渦輪流量計在其工業(yè)計量中約占50%的*,由于JJG1037-2008不關(guān)注天然氣溫度、壓力等參數(shù)測量,可以說給天然氣這一重要能源的計量帶來了諸多不便,使氣體渦輪流量計的周期檢定遇到很大的問題。
二、氣體渦輪流量計的檢定
1.電子式氣體渦輪流量計的檢定
電子式氣體渦輪流量計的出廠檢定和周期檢定均參照J(rèn)JG1037-2008,其主要存在以下問題:
(1)參照一、2中對JJG1037-2008的看法,這樣做忽略了天然氣計量是一個多參數(shù)測量的本質(zhì),未定義溫度、壓力等參數(shù)的準(zhǔn)確度要求。
(2)電子式氣體渦輪流量計在生產(chǎn)過程中,其內(nèi)置的溫度、壓力傳感器應(yīng)該是經(jīng)過分別檢驗合格之后安裝到表體上的。但考慮其溫度、壓力傳感器需要在不同的溫度及壓力條件下進(jìn)行檢定,而電子式氣體渦輪流量計溫度、壓力傳感器為內(nèi)置的,無法拆開,從目前渦輪流量計的第三方檢定機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有檢測能力看,帶壓或全溫度范圍的渦輪流量計檢定是不可能實現(xiàn)的。
從實際的第三方標(biāo)定和周期檢定的情況來看,電子式氣體渦輪流量計的檢定和純機(jī)械的氣體渦輪流量計的檢定基本相同,所檢測的參數(shù)和項目也基本一致,即僅檢測電子表頭輸出的工況流量的準(zhǔn)確度,無法實現(xiàn)其他參數(shù)測量準(zhǔn)確度的檢測。即在電子式氣體渦輪流量計的使用過程中,除工況流量之外的溫度、壓力等參數(shù)的測量準(zhǔn)確度基本處于無法控制的狀態(tài),所以貿(mào)易交接用的基準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積量的準(zhǔn)確度也不*可靠。
同時,由于受制造工藝、生產(chǎn)水平等因素的影響,電子式氣體渦輪流量計的機(jī)械部件線性較差,電子表頭輸出的表征工況流量的輸出信號多是經(jīng)過非線性誤差修正過的,其產(chǎn)品使用一段時間后,誤差漂移非常明顯。
2.機(jī)械式氣體渦輪流量計的檢定
由于機(jī)械式氣體渦輪流量計需要和體積修正儀組成完整的天然氣計量系統(tǒng),所以機(jī)械式氣體渦輪流量計的檢定需要和體積修正儀一起考慮。
但由于體積修正儀不屬于計量器具(考慮到體積修正儀暫未列入計量器具型式檢定目錄,這種說法不合理但合法),一般不建議客戶送體積修正儀進(jìn)行第三方檢定。但部分客戶堅持提出體積修正儀也要送第三方檢定(這種要求合理不合法),一般送檢參考JJG1003-2005《流量積算儀》檢定規(guī)程。關(guān)于JJG1003-2005,筆者在此也提幾點看法,供大家一起討論:
(1)單從流量積算儀這個產(chǎn)品來說,JJG1003-2005沒有任何問題。
(2)JJG1003-2005規(guī)定的流量積算儀僅定義一個信號采集、計算、存儲、顯示的儀表,本身未定義任何類型變送器需要達(dá)到的準(zhǔn)確度。
(3)一般來說,體積修正儀都自帶溫度、壓力傳感器,JJG1003-2005卻未對體積修正儀自帶的溫度、壓力變送器的準(zhǔn)確度進(jìn)行要求。
(4)從嚴(yán)格意義上來說,JJG1003-2005不能作為體積修正儀的檢定依據(jù)。
針對體積修正儀標(biāo)準(zhǔn)不健全的現(xiàn)狀,體積修正儀的生產(chǎn)廠家都會對體積修正儀的準(zhǔn)確度有內(nèi)控的指標(biāo)及檢定方法。
三、結(jié)束語
通過上述對氣體渦輪流量計產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、檢定及使用過程的問題分析,可以明顯地看出機(jī)械式氣體渦輪流量計不僅在技術(shù)上處于比較的地位,在實際使用過程中也存在*的優(yōu)勢。
目前,國內(nèi)市場上氣體渦輪流量計基本上是均分天下的局面,但不少燃?xì)夤疽呀?jīng)注意到電子式體積修正儀存在的問題,在采購的過程中逐步傾向于使用機(jī)械式氣體渦輪流量計+體積修正儀組成的天然氣計量系統(tǒng)。
針對目前的現(xiàn)狀,建議由標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程的制定部門召集市場上比較有技術(shù)實力的廠家,共同對相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程進(jìn)行修訂,進(jìn)一步完善天然氣計量標(biāo)準(zhǔn)體系,使之更為貼近標(biāo)準(zhǔn)。從源頭上促進(jìn)國產(chǎn)流量計生產(chǎn)技術(shù)水平的提升,淘汰市場上質(zhì)量低劣、以次充好的產(chǎn)品,實現(xiàn)由中國制造到中國創(chuàng)造的跨越。
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