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计量核查技术在气体超声计量系统性能评价中的应用

王辉 刘丁发 张强

【引用本文】 王辉,刘丁发,张强. 计量核查技术在气体超声计量系统性能评价中的应用[J]. 计量科学与技术,2021, 65(4):68-73, 77 doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15
引用本文: 【引用本文】 王辉,刘丁发,张强. 计量核查技术在气体超声计量系统性能评价中的应用[J]. 计量科学与技术,2021, 65(4):68-73, 77 doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15
WANG Hui, LIU Dingfa, ZHANG Qiang. Application of Measurement Verification Technology in Performance Evaluation of Gas Ultrasonic Measurement System[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(4): 68-73, 77. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15
Citation: WANG Hui, LIU Dingfa, ZHANG Qiang. Application of Measurement Verification Technology in Performance Evaluation of Gas Ultrasonic Measurement System[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(4): 68-73, 77. doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15

计量核查技术在气体超声计量系统性能评价中的应用

doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.15
详细信息
    作者简介:

    王辉(1982-),西南油气田分公司天然气研究院高级工程师,研究方向:流量计检测及计量技术研发,邮箱:wang_hui@petrochina.com.cn

Application of Measurement Verification Technology in Performance Evaluation of Gas Ultrasonic Measurement System

  • 摘要: 介绍了气体超声计量系统的计量核查技术,通过对某天然气管道公司多个计量站点的性能评价进行综合分析,分析了现场计量核查中出现的问题,优化了计量核查方法,并结合计量现场部分典型实验,研究了声速核查结果超差、温度核查结果超差以及气质组分对声速核查的影响。实验证明,计量核查技术是保证计量系统准确可靠的有效措施。
  • 表  1  性能评价标准与规程

    Table  1.   Performance evaluation standards and regulations

    序号评价项目依据的标准与规程
    1超声流量计
    性能核查
    JJG1030—2007《超声流量计》检定规程
    GB/T 30500-2014《气体超声流量计使用中检验-声速检验法》
    GB/T 18604《用气体超声流量计测量天然气流量》
    2压力、温度变送器及数据通道核查JJG882-2004《压力变送器》检定规程
    JJF1183-2007《温度变送器校准规范》
    3流量计算机性能及参数设置核查JJG 1003-2005 《流量积算仪》检定规程
    GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》
    GB/T 17747-2011《天然气压缩因子的计算 第2部分:用摩尔组成进行计算》
    GB/T 21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》附录H
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    表  2  第一次核查组分计算(AGA10参数计算)

    Table  2.   The first verification of component calculation (AGA10 parameter calculation)

    组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%
    甲烷93.926水蒸气/异丁烷0.028正庚烷/
    氮气1.277硫化氢/正丁烷0.032正辛烷/
    二氧化碳/氢气/异戊烷0.030正壬烷/
    乙烷2.924一氧化碳0.765正戊烷0.025正癸烷/
    丙烷0.928氧气/新戊烷/氦气0.065
    合计100.00正己烷//
    温度18.3°C压力99.3Bar基准压力1.01325 Bar基准温度20.000 °C
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    表  3  第一次声速偏差计算(软件声速计算显示)

    Table  3.   The first sound speed deviation calculation (software sound speed calculation display)

    平面声道摩尔百分含量声速(m/s)偏差(%)
    测定参考偏差
    11100416.688−0.04−0.050.01
    2100416.620−0.06−0.02−0.04
    23100416.768−0.02−0.050.03
    4100417.6500.190.180.01
    35100416.732−0.03−0.02−0.01
    6100416.779−0.02−0.040.02
    声速平均值416.869
    流量计测量声速416.869
    AGA10计算声速415.5300.32
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    表  4  第二次核查组分计算(AGA10参数计算)

    Table  4.   The second verification of component calculation (AGA10 parameter calculation)

    组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%
    甲烷94.011水蒸气/异丁烷0.027正庚烷/
    氮气1.226硫化氢/正丁烷0.030正辛烷/
    二氧化碳/氢气/异戊烷0.028正壬烷/
    乙烷2.886一氧化碳0.796正戊烷0.024正癸烷/
    丙烷0.916氧气/新戊烷/氦气0.056
    合计100.00正己烷//
    温度18.4°C压力99.3Bar基准压力1.01325 Bar基准温度20.000 °C
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    表  5  第二次声速偏差计算(软件声速计算显示)

    Table  5.   The second sound speed deviation calculation (software sound speed calculation display)

    平面声道摩尔百分含量声速(m/s)偏差(%)
    测定参考偏差
    11100416.710−0.04−0.050.01
    2100416.666−0.05−0.02−0.03
    23100416.786−0.02−0.050.03
    4100417.6440.180.180.00
    35100416.741−0.04−0.02−0.02
    6100416.794−0.02−0.040.02
    声速平均值416.889
    流量计测量声速416.889
    AGA10计算声速415.8900.26
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    表  6  第三次核查组分计算(AGA10参数计算)

    Table  6.   Component calculation for the third verification (AGA10 parameter calculation)

    组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%组分摩尔百分含量%
    甲烷94.011水蒸气/异丁烷0.027正庚烷/
    氮气1.226硫化氢/正丁烷0.030正辛烷/
    二氧化碳/氢气/异戊烷0.028正壬烷/
    乙烷2.886一氧化碳0.796正戊烷0.024正癸烷/
    丙烷0.916氧气/新戊烷/氦气0.056
    合计100.00正己烷/
    温度18.7°C压力99.3Bar基准压力1.01325 Bar基准温度20.000 °C
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    表  7  第三次声速偏差计算(软件声速计算显示)

    Table  7.   The third sound speed deviation calculation (software sound speed calculation display)

    平面声道摩尔百分含量声速(m/s)偏差(%)
    测定参考偏差
    11100416.471−0.04−0.050.01
    2100416.741−0.05−0.02−0.03
    23100416.919−0.02−0.050.03
    4100417.0020.180.180.00
    35100416.161−0.04−0.02−0.02
    6100416.199−0.02−0.040.02
    声速平均值416.578
    流量计测量声速416.578
    AGA10计算声速416.2200.09
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    表  8  温度核查数据

    Table  8.   Temperature verification data

    序号输入值(℃)测量值(℃)偏差结论
    1−10−10.3780.622不合格
    20−0.4020.402不合格
    3109.6000.400不合格
    42019.5940.406不合格
    53029.5690.431不合格
    64039.5590.441不合格
    75049.5410.459不合格
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    表  9  声速核查数据(声速计算显示)

    Table  9.   Sound speed verification data (sound speed calculation display)

    限定值测量值显示值状态
    流量计测量声速434.43m/s
    AGA10计算声速433.12 m/s
    1声道偏差0.20%0.01%1.00007通过
    2声道偏差0.20%0.00%1.00004通过
    3声道偏差0.20%0.01%1.00012通过
    4声道偏差0.20%0.02%0.99977通过
    AGA10测量值偏差0.20%0.30%1.00303报警
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    表  10  气体流速核查数据(气体流速计算显示)

    Table  10.   Verification data of gas flow rate (calculation and display of gas flow rate)

    限定值测量值显示值状态
    气体流速7.25 m/s
    轴向比率1.0456
    剖面比率10.9950
    1通道偏差3.00%−0.25%1.04822通过
    2通道偏差3.00%−1%1.00491通过
    3通道偏差3.00%−1.1%1.00596通过
    4通道偏差3.00%−0.09%1.04461通过
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  • 网络出版日期:  2021-04-15
  • 刊出日期:  2021-04-15

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