质量法高压气体充装流量标准装置的研制及其检测方法研究

研制了质量法高压气体充装流量标准装置,阐述了其结构组成、技术要求、技术路线以及检测方法,并对其测量不确定度进行了分析与评定。结果表明,质量法高压气体充装流量标准装置满足有关国家标准、国家计量技术规范的相关技术要求,适用于各级计量技术机构对压缩天然气加气机、标准表法压缩天然气加气机检定装置和充装用高压气体质量流量计进行计量检测和技术评价。该标准装置已取得国家实用新型专利证书。     

标准表法车载式LNG加气机在线计量检定装置的设计与应用

针对目前国内LNG加气机缺少科学的后续计量检定方法,致使LNG加气机计量准确性降低,存在计量风险的问题,设计了一套具备超低温保温能力、高精度采集能力、高可靠性和数据分析能力强的标准表法车载式LNG加气机在线计量检定装置。该装置包括:由标准液相流量计、标准气相流量计等组成的现场仪表层;由可编程控制器、流量检定采集器组成的现场控制层;由具有系统监控和报表生成功能组成的管理层。该装置应用标准表法,采用液相流量检定,整机流量检定等方法,实现了检定过程的"一键启停"在线自动检定,检测精度可以达到0.2%,达到行业先进水平。该技术已经应用于北京公交LNG加气机检定,具有良好的推广应用价值。     

现场检定用于天然气输送计量的涡轮流量计

本文介绍有关大流量天然气输送计量用涡轮流量计检定装置的设计标准、工作特性及检定方法等问题。装置设在威尼斯(Venice,LA),归美国雪佛龙(Chevron)公司管理和使用,当规定的工作压力为1000Ib/in~2(6.9MPa)时,该装置可测量流量高达500MMscf/D(14.16×10~6Nm~3/d)。该系统包括用于商品天然气计量用的三台12in(DN300)涡轮流量计、一组音速喷嘴和一台与商品气流量计串联使用的标准涡轮流量计。音速喷嘴和标准涡轮流量计作流量校验和检定装置。音速喷嘴依据涡轮流量计标准进行检定。文中分析了气体涡轮流量计现场检定的情况。设在威尼斯的装置成功地证明,对气体流量计进行在线检定,可以保证现场工况条件下气体流量计量更加准确。     

国外高压大流量气体计量检定技术评价 二

本部分继续介绍美国、德国、英国和日本的高压大流量计量检定装置的原理、结构、特点、检定过程及其准确度。其中包括Mt法、PVTt法、钟罩法、音速喷嘴法,质量流量计法、激光开普勒流速计法,伺服流量计法等。英国还用液体小型标准体积管,作为高压气体流量检定装置进行了试验。     

低流速大流量气体流量检测装置

正由中国计量科学研究院设计并验收、沈阳兴亚计量校准技术有限公司自主建设的低流速、大流量气体流量标准装置DN400mm~DN1 200mm标准表法气体流量标准装置,填补了中国大口径气体流量校准检测领域的技术空白。为实现区域资源共享,该公司与沈阳计量测试院签订了气体流量计检定校准实验室合作协议,可面向社会提供流量计检定、校准、检测等服务,是沈阳计量测试院的气体流量检定中心。并于2017年6月通过了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认     

影响气体流量计检定结果的原因分析

旋进旋涡流量计、涡轮流量计作为高精度的气体流量计量仪表,被越来越广泛地应用于大庆油田第九采油厂（以下简称”九厂”）的气田单井外输、联合站外输等工作中。由于关系到天然气外输的工作．如果计量不准确,将直接影响到九厂的经济效益。目前,九厂采用的LL-1600型气体流量标准装置是用罗茨流量计作为标准表装置,检定原理是将被检流量计安装到试验管路中．以标准流量计为标准器,使流体连续通过标准流量计和被检流量计,比较两者的输出瞬时流量值,或比较一段时间内的累积流量值,从而确定被检流量计的计量性能。九厂气体流量标准装置采用的是负压标准表法,其检定的依据是JJG198—1994《速度式流量计》。     

气体超声流量计的在线实流检定

1．检定装置简介 移动式音速喷嘴气体流量标准装置是国家原油大流量计量站于1988年从美国科罗拉多工程实验站（CEESI）引进，用于在线实流检定（测试）标准孔板流量计、气体涡轮流量计、气体超声流量计等。该标准装置为橇装结构，由喷嘴组（16个喷嘴）、数字阀、压力变送器、温度变送器、差压变送器、在线气相色谱仪和数据采集与处理系统组成，可以采集和处理瞬时量（标况体积流量或质量流量）信号和累计量（脉冲）信号，可用于目前国内使用的各种类型天然气流量计的检定。     

组合涡轮气体流量标准装置计量性能测试与应用

介绍了国家石油天然气大流量计量站成都分站新建的组合涡轮气体流量标准装置,包括其工艺流程、计量性能测试要求及测试结果。该标准装置可用于天然气流量计实流检定,保证现场天然气贸易计量的准确性和可靠性。通过分析测试数据,证实该标准测量结果不确定度优于0.33%,测量结果的重复性、稳定性均满足气体流量工作计量器具的检定要求。     

天然气流量计量环道检测技术

为提高和确保天然气流量计量准确度,国内外都建立了天然气流量实流检测装置。气体流量计量环道检测技术作为一种新型的流量实流检测技术,已在天然气计量领域得以应用,技术也日趋成熟。但目前国内还没有采用该技术的天然气流量计量检测装置,相关关键技术尚属空白。区分了天然气流量计量检测装置的直排方案和环道方案,介绍和对比了国内外气体流量计量环道检测装置的技术指标,剖析了环道检测装置的基本组成和各部分的功能,以及环道检测装置的基本工艺流程,探讨了环道检测方案的几项关键技术,为天然气流量计量环道实流检定站的设计提供理论依据。     

负压法气体流量标准装置的优劣

随着我国近年来能源结构的调整,天然气在能源结构中占有比例越来越高、地位越显重要,使用的各种气体流量计数量急剧增加,为了解决气体流量计量仪表的检定问题,很多地方和企业建立了许多气体流量标准装置,除极个别装置外大多数采用了负压法临界流音速喷嘴装置。该类装置具有结构简单,投资费用低,性能稳定,工作效率高等优点。但也存在某些不足,主要表现在对带有温度、压力补偿的气体流量计,对带有系数分段补偿的速度式流量计,对科里奥利质量流量计和超声波流量计的检定存在不便的问题。     

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〗随着CNG加气站网络建设规模的扩展，必然使得CNG加气机的保有量不断增加。鉴于市场上CNG加气机产品众多，质量参差不齐，导致CNG加气站时有事故发生，危害极大，因而建立一套“标准、简要、适用、可操作性强”的加气机技术水平评价指标体系及评价标准已是当务之急。为此，以国产加气机生产运行现状为切入点，从技术性、安全性、可靠性、经济性等方面出发，建立了国产CNG加气机技术水平评价指标体系层次模型。在实地调研、查阅标准文献、咨询专家的基础上，进行了指标测度。通过模型分解，采用专家打分法和功效函数法对定性指标和定量指标确定分值，建立了加气机技术水平评价标准。由此确立的评价指标体系和评价标准适合于进行计算机辅助评价，可实现加气站设备技术水平异时异地评价，保证了评价结果的客观公正性。     

对“用气体超声流量计测量天然气流量”国家标准的修改建议

气体超声流量计具有测量准确度高、适应性强和自诊断能力强等优点而被广泛用于天然气生产、输送及销售计量中,中国与俄罗斯天然气贸易交接计量就使用了超声流量计。为了提高天然气贸易交接计量的准确度、维护贸易双方合法的经济利益,分析比较了气体超声流量计国际标准ISO 17089-1—2010、俄罗斯标准ГОСТ8.611—2013和中国国家标准GB/T 18604—2014等3个标准的适用范围、测量气质条件、超声流量计技术指标、安装要求和现场测量性能保障措施等方面的异同点,并进行了2台超声流量计串联安装计量试验,开展了试验数据的重复性、安装位置对计量性能的影响和流量差值控制限分析,在此基础上提出了对GB/T 18604—2014的修订建议。研究结果表明:(1)中国标准同国际标准的主要技术内容是基本一致的,但前者在超声流量计使用过程质量控制方面还有待加强;(2)建议GB/T 18604—2014增加ISO 17089-1—2010中超声流量计两次校准误差限、测量误差处理方法以及串联安装超声流量计比对方法等方面的内容。     

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压缩天然气（CNG）汽车工业是一个新兴的产业,具有良好的经济效益和社会效益。而CNG地下储气井的安全性是保证CNG加气站正常运行的关键。针对目前国内用于CNG汽车的高压地下储气井结构简单、施工工艺不规范、缺乏安全设施等实际问题,提出了改进现有储气井结构、施工工艺和研发储气井安全系统的技术思路,为减少城市环境污染,进一步推广CNG汽车的应用提供了技术支持和安全保障。     

标准表法LPG加气机检定装置及其测量不确定度分析与评定

阐述了标准表法液化石油气(LPG)加气机检定装置的检定原理、结构组成、技术特点,并对其测量结果的不确定度进行了分析与评定。结果表明该检定装置完全满足JJG 997—2005的有关要求。LPG加气机检定装置的研制成功,不仅为LPG公平公正的贸易结算提供了有力的检测手段,而且为各级计量技术机构对LPG加气机的计量检定、质量监督、技术评价和法制管理提供了高质量、高水准的技术装备。     

CNG汽车加气站国产设备使用情况研究（Ⅱ）

CNG汽车加气站设备是加气站安全高效运行的物质基础。通过调查研究及理论分析，咨询专家，查阅标准文献，借鉴国外先进技术水平，客观分析了国产CNG汽车加气站设备的现状，并从设备的技术性、可靠性、安全性、可维修性和经济性等方面找出了与国外同类设备差距，进而得出改进建议：①加强CNG汽车加气站设备关键技术攻关力度；②加强CNG汽车加气站设备专用检验设备的开发研究；③严把压力容器类设备制造资格关；④加快制订和完善CNG汽车加气站设备国家标准的步伐；⑤选择储气形式应因地制宜；⑥尽快建立区域性的CNG汽车加气站设备维修服务企业和设备操作维护人员培训基地；⑦ CNG汽车加气站关键设备的国产化率亟待进一步提高；⑧加强行业管理，形成集团化生产。最后分析了CNG汽车加气站设备选型及安全风险评价基本原则，以及CNG汽车加气站设备技术水平改进的关键系统和关键部件。     

CNG汽车加气站国产设备使用情况研究(I)

CNG汽车加气站设备是加气站安全高效运行的物质基础。通过调查研究及理论分析,咨询专家,查阅标准文献,借签国外先进技术水平,客观分析了国产CNG汽车加气站设备的现状,并从设备的技术性、可靠性、安全性、可维修性和经济性等方面找出了与国外同类设备的差距,进而得出改进建议:①加强CNG汽车加气站设备关键技术攻关力度;②加强CNG汽车加气站设备专用检验设备的开发研究迫在眉睫;③严把压力容器类设备制造资格关;④加快制订和完善CNG汽车加气站设备国家标准的步伐;⑤选择储气形式应因地制宜;⑥尽快建立区域性的CNG汽车加气站设备维修服务企业和设备操作维护人员培训基地;⑦CNG汽车加气站关键设备的国产化率亟待进一步提高;⑧加强行业管理,形成集团化生产。最后分析了CNG汽车加气站设备选型及安全风险评价基本原则,以及CNG汽车加气站设备技术水平改进的关键系统和关键部件。     

CNG汽车加气站国产设备使用情况研究（I）

CNG汽车加气站设备是加气站安全高效运行的物质基础。通过调查研究及理论分析，咨询专家，查阅标准文献，借签国外先进技术水平，客观分析了国产CNG汽车加气站设备的现状，并从设备的技术性、可靠性、安全性、可维修性和经济性等方面找出了与国外同类设备的差距，进而得出改进建议：①加强CNG汽车加气站设备关键技术攻关力度；②加强CNG汽车加气站设备专用检验设备的开发研究迫在眉睫；③严把压力容器类设备制造资格关；④加快制订和完善CNG汽车加气站设备国家标准的步伐；⑤选择储气形式应因地制宜；⑥尽快建立区域性的CNG汽车加气站设备维修服务企业和设备操作维护人员培训基地；⑦ CNG汽车加气站关键设备的国产化率亟待进一步提高；⑧加强行业管理，形成集团化生产。最后分析了CNG汽车加气站设备选型及安全风险评价基本原则，以及 CNG汽车加气站设备技术水平改进的关键系统和关键部件。     

湿气流量计现场使用技术难点分析

湿气广泛地存在于石油天然气工业中,湿气的在线测量对于降低油气田的投资和运行成本,提高油气田的生产效率和科学管理水平都具有重要意义。近十年来,湿气在线测量技术得到了较大的发展,出现了多种不同测量原理的湿气流量计。简述了目前中国石油湿天然气的计量现状和技术需求,分析了现有湿气流量计的测量原理,并对当前湿气流量计的实验室测试结果和现场应用情况进行了详细分析,初步总结了湿气流量计现场使用的技术难点。建议进一步开展湿气流量计测试研究和现场应用试验,总结湿气流量计所能适应的工况范围以及其长期使用的适用性,建立湿气流量计的测试方法和准入标准,规范湿气流量计的使用和维护。     

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差压式孔板流量计目前仍是我国进行天然气流量计量的主导流量计,截至2004年7月长庆气田应用该型流量计总量近300套。SY/T6143-1996“天然气流量的标准孔板计量方法”标准中认为,天然气流量测量不确定度主要由3个方面引起：流量计算方程描述流动状态真实性的不确定因素;被测介质实际物理性质的不确定度因素;测量中重要设备的不确定度因素。为此,文章从以上3个方面对差压式孔板流量计进行了不确定度研究和实验,包括流出系数、孔板技术指标的变化对天然气流量的影响,可膨胀系数、二次仪表的不确定度、天然气组分变化、天然气含水对天然气流量的影响,并就这些误差因素分别从节流装置的选择、脉动流的改善、规范各项规章制度、建立量值溯源体系等方面提出了建议。