新型移動(dòng)式全自控流量標(biāo)定系統(tǒng)

1、新型移動(dòng)式全自控流量標(biāo)定系統(tǒng) 【摘要】本文針對(duì)天然氣現(xiàn)場(chǎng)流量?jī)x表實(shí)流標(biāo)定問(wèn)題，有機(jī)地利用不同車(chē)型和載卸方式，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)表法標(biāo)定原理和檢測(cè)裝置自動(dòng)化軟硬件結(jié)構(gòu)，形成了便于現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定作業(yè)的移動(dòng)式全自控流量標(biāo)定系統(tǒng)，從而高效地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量?jī)x表的檢測(cè)工作。 【關(guān)鍵詞】天然氣流量?jī)x表標(biāo)定；載卸車(chē)；檢測(cè)裝置 一、概述 隨著天然氣管網(wǎng)規(guī)模的迅速發(fā)展，對(duì)其計(jì)量管理提出了更高要求，為達(dá)到精確計(jì)量流量而不需拆卸流量計(jì)量表的情況下并使計(jì)量表的檢測(cè)方便、快捷、精確，它正得到廣泛的應(yīng)用。它可用作科研、生產(chǎn)部門(mén)開(kāi)發(fā)研制新產(chǎn)品，檢測(cè)新產(chǎn)品性能的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，也可作為計(jì)量監(jiān)督部門(mén)、燃?xì)馄髽I(yè)在線檢測(cè)流量?jī)x表的基準(zhǔn)器。 二、移動(dòng)式標(biāo)定

2、系統(tǒng)載卸方式 1、 全掛式標(biāo)定車(chē)。將標(biāo)定裝置系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備部件集成在運(yùn)輸半掛車(chē)上，采用牽引車(chē)牽引移動(dòng)。標(biāo)定作業(yè)時(shí)將標(biāo)定系統(tǒng)牽引至現(xiàn)場(chǎng)就可實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)標(biāo)定。適合地勢(shì)開(kāi)闊的環(huán)境。 2、 撬裝式標(biāo)定車(chē)。主要由液壓拉臂鉤車(chē)和標(biāo)定裝置撬座組成，具有整裝整卸功能，通過(guò)液壓拉臂鉤快速地進(jìn)行車(chē)撬裝卸分離，將承載的標(biāo)定裝置運(yùn)載到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行在線標(biāo)定作業(yè)。該方式可一車(chē)多撬，減少對(duì)運(yùn)載工具的配置，在駕駛室自動(dòng)操作裝卸作業(yè)，且裝卸時(shí)間僅1-2分鐘。特點(diǎn)： 1） 標(biāo)定裝置撬與汽車(chē)底盤(pán)完全分離，不用時(shí)也可將撬裝卸在庫(kù)房?jī)?nèi)。 2） 自動(dòng)化操作，效率高，可一車(chē)多撬。 3） 裝置集成在撬裝箱內(nèi)，便于管理。 4） 采用pvc活動(dòng)軟棚

3、，現(xiàn)場(chǎng)方便操作。 3、 自行移動(dòng)式標(biāo)定車(chē)。采用二類(lèi)載貨汽車(chē)底盤(pán)為安裝運(yùn)輸平臺(tái)，將標(biāo)定系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備部件安裝在上面。特點(diǎn)： 1） 整車(chē)相對(duì)較短，便于在城市使用，并根據(jù)檢測(cè)裝置的重量、尺寸等選擇相匹配的汽車(chē)底盤(pán)。 2） pvc軟篷型式的的車(chē)廂，具有輕盈、封閉嚴(yán)密、開(kāi)啟自如，可保溫、防雨、防曬、防盜、防塵和抗沖擊的特點(diǎn)，有利于檢測(cè)裝置的安裝、操作和維修。 三、移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)的檢測(cè)組成和特性 1、其檢測(cè)裝置部分采用計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)通過(guò)人機(jī)對(duì)話輸入檢測(cè)數(shù)據(jù)，裝置系統(tǒng)能自動(dòng)采集、自動(dòng)處理檢定數(shù)據(jù)（壓力、溫度、成分、流量等），并打印輸出檢測(cè)結(jié)果。 2、根據(jù)速度式、容積式流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)檢定規(guī)程

4、及數(shù)據(jù)處理要求不同和不同標(biāo)準(zhǔn)表的使用，分別編制了多種檢測(cè)控制程序。 3、對(duì)流量點(diǎn)的控制，在標(biāo)準(zhǔn)表前安裝壓力調(diào)節(jié)器及流量控制閥門(mén)，為儀表提供穩(wěn)定的介質(zhì)壓力和流量，由此滿(mǎn)足儀表檢定中各個(gè)流量點(diǎn)的技術(shù)要求。 4、檢測(cè)裝置精度可達(dá)0.5級(jí)、0.25級(jí)及以上，流量檢測(cè)范圍從幾m3/h到上千m3/h，以及上萬(wàn)m3/h，可對(duì)不同口徑、不同接頭的流量?jī)x表（如速度式、容積式等）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。 四、移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)的實(shí)例應(yīng)用 針對(duì)丘陵、多山地區(qū)的城市地域環(huán)境，同時(shí)燃?xì)馄髽I(yè)管理的用戶(hù)戶(hù)數(shù)為100-200萬(wàn)戶(hù)及其使用的流量?jī)x表有膜式燃?xì)獗?、速度式流量?jì)等實(shí)際狀況，考慮使用操作方式、投資成本和運(yùn)行成本，移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)的技

5、術(shù)要求、卸載方式、標(biāo)準(zhǔn)表類(lèi)型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化需進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)。 1、 技術(shù)要求 1） 檢測(cè)裝置準(zhǔn)確度：0.5%。 2） 檢測(cè)裝置檢定介質(zhì)：天然氣。 3） 被檢測(cè)流量?jī)x表類(lèi)型：工業(yè)膜式表：g10g16g25g40g65g100。 速度式流量計(jì)：dn-25dn-50dn-80dn-100dn-150dn-200dn-250 4） 流量范圍：0.1m3/h-4000m3/h。 5） 壓力環(huán)境：各類(lèi)儀表、閥門(mén)、聯(lián)接件等承載壓力至少達(dá)1mpa。 6） 標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)：其精度至少滿(mǎn)足0.25%。 7） 控制系統(tǒng)：應(yīng)達(dá)到全量程檢定過(guò)程自動(dòng)化和較強(qiáng)的軟件操作功能。 8） 卸載系統(tǒng)：應(yīng)能快速自動(dòng)安全操作裝卸。 2、 卸載

6、方式，對(duì)于復(fù)雜的地形和儀表安裝，適合采用折疊式起吊機(jī)和撬裝組合標(biāo)定車(chē)，如標(biāo)定車(chē)不能到達(dá)被檢表近處，可將撬裝整件起吊到現(xiàn)場(chǎng)，以便于檢測(cè)。車(chē)載板房間隔成微機(jī)間、閥組間、空氣壓縮機(jī)間和電源間，這樣可將危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)分開(kāi)。 3、 標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，選用氣體音速?lài)娮旌蜌怏w標(biāo)準(zhǔn)體積管并聯(lián)和階梯組合，氣體標(biāo)準(zhǔn)體積管主要用于低流量檢測(cè)，音速?lài)娮焓禽^佳的標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)，具有很多優(yōu)越性，計(jì)量部分為不銹鋼，堅(jiān)固輕便、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件、耐久可靠、精度不易受損、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、對(duì)環(huán)境沒(méi)有嚴(yán)格要求、價(jià)格便宜等，并已形成國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，采用干式法標(biāo)定，復(fù)標(biāo)周期5年；常用音速?lài)娮煨鑼娮爝M(jìn)出口的壓力差達(dá)到50%時(shí)，才能獲得音

7、速，而對(duì)于用作標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的音速?lài)娮炜蓪?duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)使壓力差小到5%-10%，即可得到音速，從而降低了氣源要求和操作難度，擴(kuò)展了使用范圍。 檢定裝置質(zhì)量流量的計(jì)算公式： 容積流量的計(jì)算公式： 式中：m-工況狀態(tài)下的質(zhì)量流量，lb；p-殼體內(nèi)壓力，1b/in2（絕）； a-噴嘴喉部的截面積，in2；噴嘴直徑為0.0620-0.9941in，其面積約為0.003-0.776in2； c-臨界流量系數(shù)，是用色譜儀分析計(jì)算出的分子百分量計(jì)算而來(lái)的； cd-流出系數(shù)，因噴嘴的不同而變化，并通過(guò)標(biāo)定確定，范圍為0.96-1.0； r-氣體常數(shù)，其值是48.03除以氣體分子量；t-殼體內(nèi)的溫度，k； v

8、-容積流量；z-殼體內(nèi)的壓縮系數(shù)，是一個(gè)接近1的數(shù)值； rv-氣體常數(shù)，等于2.398除以氣體分子量。 4、檢測(cè)流程和基本操作，使用移動(dòng)式標(biāo)定系統(tǒng)檢測(cè)被檢流量?jī)x表時(shí)，首先將其檢測(cè)裝置通過(guò)專(zhuān)用車(chē)、吊裝或撬裝方式移動(dòng)到被檢流量?jī)x表近處，如果流量?jī)x表前后處有三通閥，可直接連接三通；如沒(méi)有三通，則拆下被檢表處的閥或一節(jié)管道后，用標(biāo)定裝置上的專(zhuān)用軟管（帶不同口徑法蘭連接頭），不需將被檢表拆下來(lái)，直接將裝置與被檢表接通后，關(guān)閉相關(guān)閥門(mén)，作檢漏試驗(yàn)，確定無(wú)漏氣后，即可進(jìn)入檢測(cè)程序；選擇自動(dòng)檢測(cè)或手動(dòng)檢測(cè)方式，在系統(tǒng)提示下，輸入檢測(cè)所需參數(shù)（被檢表名稱(chēng)型號(hào)、壓力、流量、測(cè)試時(shí)間等），計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制檢測(cè)全過(guò)程，

9、待達(dá)到預(yù)置的檢測(cè)時(shí)間或檢測(cè)體積后，顯示并打印出檢測(cè)結(jié)果，同時(shí)存入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中。 氣體流經(jīng)渦輪流量計(jì)，然后經(jīng)過(guò)數(shù)控閥并送出4個(gè)信號(hào)，測(cè)量氣體壓力和溫度的兩個(gè)信號(hào)，另外2個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)自渦輪流量計(jì)的脈沖發(fā)訊器和來(lái)自數(shù)控閥的質(zhì)量流量信號(hào)。壓力、容積、溫度（pvt）圖表安裝在記數(shù)器的上部并用來(lái)校驗(yàn)記數(shù)器。 計(jì)算機(jī)輸入儀表溫度和壓力，并應(yīng)用儀表測(cè)量的acfh計(jì)算出scfh（標(biāo)準(zhǔn)a3/h）；以lb為單位的質(zhì)量流量是計(jì)算機(jī)從數(shù)控閥中獲取數(shù)據(jù)除以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度值。在系統(tǒng)中流經(jīng)渦輪流量計(jì)而后又通過(guò)數(shù)控閥的氣體，其質(zhì)量流量在各處都是一個(gè)常量。 然而，以實(shí)際立方英尺的容積流量隨著氣體的組分、溫度、壓力而改變。因此，在閥體的容積流量與渦輪流量計(jì)處的容積流量不同。對(duì)于一定的質(zhì)量流量，當(dāng)氣體密度增加時(shí)，實(shí)際容積流量（acfh）減小。閥體中的容積流量高于其在渦輪流量計(jì)處的流量-這是因?yàn)殚y進(jìn)口的壓力低于渦輪流量計(jì)處的壓力，使流體流速略有升高。這就是為什么閥門(mén)和流量計(jì)處的壓力和溫度都需要測(cè)量的原因。 渦輪流量計(jì)指示的scfh和數(shù)控閥給出的scfh之間的差即是渦輪流量計(jì)在該流量點(diǎn)的誤差。該誤差是相對(duì)于百分流量繪制的百分誤差。這個(gè)百分儀表誤差曲線是以實(shí)際流量對(duì)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的儀