图10:误差曲线
总结来说,中低压的超声流量计,在中压实流标定时,流量计的误差曲线与空气低压标定的误差曲线,略有变化。但变化的范围还在1级流量计的精度范围之内。对于燃气公司来说,现场使用的计量结果是完全可以接受的。
四、国外和国内的权威技术机构和标准对于流量计高压检定的要求
【国外机构与标准规定】
2004年欧洲发布法律,于2016年10月29日废除旧法规,执行新MID 标准[3]。其中新规规定,如果涡轮流量计现场使用压力在0.4MPa以上,强制出厂高压标定 。
欧洲标准EN12261[4],附录E2.1中写明,如果流量计现场工作压力在0~0.4MPa,可以使用大气压(低压)进行标定。如果流量计现场工作压力在0.4MPa或以上,需要高压标定,标定的压力Ptest,实际现场的使用压力范围在0.5Ptest~2Ptest之间。
【国内机构与标准规定】
目前,中国计量法[5]要求,用于贸易结算的流量计,必须通过第三方机构标定合格,才能安装到现场使用,但未对流量计第三方标定规定按照低压还是高压标定规定,由于第三方高压实流检定费用昂贵,国内普遍的做法只对高压超声流量计,在安装现场前,送第三方实流高压检定。
在JJG1030-2007《超声流量计检定规程》[6]中,第7章描述,针对检定用气体,对工作压力在0.4MPa及以上的流量计,管道内气体的压力不低于0.1MPa并尽量使其与实际使用条件相一致。对工作压力在0.4MPa以下的流量计,管道内气体的压力不得高于0.4MPa,可在常压下进行检定。
五、不同种类的天然气计量流量计的技术性能及高低压第三方检定建议
对于长输管线的计量,使用高压气体超声流量计,很好利用了此类流量计适合大流量、高压力、精度高等特点,虽然设备较为昂贵,但对于长输管线建设,还是可以承担的。对于第三方标定,需送实流高压检定,实流标定压力尽量靠近现场使用压力,修正流量计的误差曲线,以保证准确的计量精度。
对于城市燃气的贸易交接门站或比对计量门站,如用气量特别大,也可使用高压气体超声流量计。如果门站气量属于中等,可使用高压力等级的气体涡轮流量计,建设成本会有一定的节省,进口的气体涡轮流量计,也可保证高精度稳定计量。同样,建议使用前送第三方高压实流检定。
城市燃气的工商业用户,可选用气体涡轮流量计和中低压超声流量计,气体涡轮流量计是一种历史悠久,且适合天然气计量的流量计,量程比适中,价格合适,稳定可靠。对于流量偏小且用气量波动较大、压力很小的商业用户,可考虑选择气体腰轮流量计。而中低压超声流量计,集合了气体涡轮流量计和气体腰轮流量计的良好性能基础上,增加了如不卡表、无需定期加油润滑、远程诊断精度等诸多优点,是未来城市燃气计量使用流量计的方向。在工作压力小于0.4MPa,计量性能与空气低压检定的结果变化很小;而工作压力大于0.4MPa的现场,条件允许,可考虑将流量计送实流检定,修正流量计在高压下的误差曲线,以保证更准确的计量精度。
参考文献
[1] 中国天然气发展报告(2019)
[2]AGA Report No. 10:2002 Speed of Sound in Natural Gas and Other Related Hydrocarbon Gases美国气体协会第10号报告天然气及其他烷类声速计算
[3]MID 2004/22/EC Measuring instruments欧盟计量器具指令
[4]EN12261:2002气体流量计-涡轮流量计
[5]中华人民共和国计量法实施细则2018修正版
[6]JJG1030-2007《超声流量计检定规程》