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大气压空气校准后在操作条件下确认超声波燃气表计量参数的能力

来源: 作者: 发布日期:2020-05-27 08:30:19

       本研究旨在通过超声波流量计(USM)的例子来分析天然气计量测量技术发展的趋势和前景。根据USM分类的准确性级别,对国际法规文件进行了分析。已经研究了USM验证和校准的实际问题。提出了一种超声波流量计技术,技术能够在对大气压下的空气进行校准之后,在操作条件下确认计量参数。

 

 随着天然气保管转让中对测量精度的要求不断提高,在环境中尽可能接近操作条件的测量仪器的初始校准和后续验证是专业人员中非常有争议的问题。

 到目前为止,由于功能优势,操作的准确性和可靠性,这些超声波气体流量计 (USM)已成为现代用于天然气保管转让的测量装置的组成部分。

 对主要国际法规和行业标准的分析表明,在对USM进行校准和随后的验证(重新校准)时,缺乏对工作介质和压力的定义的统一要求方法[1-4]。根据仪表的精度等级和工作环境的参数,概述了有关测试,校准和验证超声波仪表的建议。同时,已经定义了根据非常大允许误差(MPE)对电表进行分类的方法(表1)。

 

 表1 –取决于MPE限制的USM分类比较分析

取决于MPE限制的USM分类比较分析

对MPE值的要求可以根据气体贸易转移计量单位的设计要求以及国家法规的特殊性进行更改。因此,当非常终用户建造新的,更换和维护的计量单元时,技术操作员可以指定对USM的精度等级,初始校准和后续验证的要求。

 对非常重要的国际法规的比较分析表明,国际分类中普遍使用MPE±0,7-1,0%的Q7≤Q≤Qmax范围的0,7和1,0级超声气体流量计。

 根据东欧,中亚和中东国家/地区的区域法规要求,此类仪表是天然气贸易交接的基本仪表,也是对超声波流量进行验证(校准)的基础。工作压力下的天然气客观上与缺乏技术能力有关。例如,如今,独联体批准的正式验证方案并不意味着在天然气和工作压力下对USM的验证(校准)[5,6]。值得注意的是,在公司指南“ OAO中的气体流量超声换能器的验证和校准的组织和程序,Gazprom”中 USM对天然气的验证仅作了确切的正式提及 其中“ 推荐使用天然气作为校准介质,以验证非常大允许相对误差不超过0.35%的高精度USM ” [7]。

 

在工作条件下 证明超声流量计校准合理的规则和标准的定义仍然是当前关注的问题。

 出现了这样一个问题:仪表需要对天然气校准哪些精度等级,而对于哪些精度等级则没有必要?是否有可能确定USM 0.5级的计量参数;在大气压下空气校准后,在工作条件Qt≤Q≤Qmax的范围内为0.7和1.0?

 目前,对于比0.5级更精确的USM,首先进行校准,然后在接近工作压力的压力下对天然气进行后续验证(重新校准),非常可接受的方法被认为是实现非常准确测量的方法导致在贸易交接过程中出现实际情况。因此,该技术的应用存在许多已知的局限性,主要与服务成本高和认可的校准实验室网络欠发达有关。

 

 

 确定USMs 0.5级初始(后续)校准的可行性;在工作条件下的0.7和1.0下 ,根据Energoflow AG生产​​的两通道超声流量计GFE 202 气体流量计四通道GFE 404在指令2004的要求和建议的框架内进行了实验研究。/ 22 / WE(MID)和OIML R 137-1&2。

  在设备设计期间,使用了一种算法,该算法能够考虑到测量流程中的动态过程来实现计算的仿真模型。该解决方案允许在大气压力下对空气进行仪表校准,同时针对运行环境的参数(与仪表运行的实际条件(天然气的参数,工作温度和压力的范围)相对应)的电子单元配置进行了配置。可以在各种介质和不同压力下保存允许的运行条件误差值。

各种介质和不同压力下保存允许的运行条件误差值

在丹麦的FORCE Technology Laboratories和德国RMA Mes- u​​nd Regeltechnik GmbH&Co. KG对空气进行初始校准之后,对压力高达40.0 bar的不同压力下的天然气进行DN100、150、200、250仪表校验的结果。大气压力表明,此类仪表的改进确认精度等级为0.5;根据OIML R 137-1和2,ISO 17089-1:2010和AGA第9号报告,Qt≤Q≤Qmax范围内的0.7和1.0分别为[8,9]。关键是,标称尺寸为G2500和G4000的仪表已在制造商工厂的流量范围Qmin-Qmax / 2内的空气上进行了校准。(图1-4)。

 尽管在工作条件下朝着超声波燃气表的校准(验证)趋势发展,但这一要求并不总是有效的。由于大大降低了校准成本和后续维护的相关运输成本,因此该技术可以扩展USM 0.5级的机会;0.7; 空气校准后为1.0,无需在天然气工作压力下进行额外校准。

 从积累测试结果的统计数据,以及在规范水平上认可所描述的技术的角度来看,所获得的结果为进一步研究和改进超声流量测量技术展现了前景。

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