高压气体流量计量标准装置研制

高压气体流量计量标准装置研制

闫好奎 邸翔

新疆计量测试研究院 新疆乌鲁木齐 830011

摘要：伴随着当前国内高压气体流量计量产业发展速度提升，要加强对高压气体流量的检测，提高检测的精准度，因而研发出高压气体流量计量装置已经成为企业发展的重要任务。本文以国内高压气体流量计量检测能力现状作为研究突破口，也对比分析了高压气体流量计量产品和检测的技术，并且还进一步研究分析了研发计量标准设备的意义，采用合理检测方法和技术，并提出了合理技术提升措施。

关键词:高压气体计量标准装置；CNG加气机；质量流量计

引言：

研制出来的高压气体流量计量标准装置可以提高气体流量检测的精度，本文对高压气体流量计量标准装置领域理论做出了深度研究，并以空气作为介质，对高压气体流量计量设备进行分析，同时对CNG气体现场检测设备、高压气体流量计进行精准研究，以便带来更好检测效果。高压气体流量计量设备是天然气产业配套设施，也是加气机附属部件，研制高压气体流量计量的标准设施，将会大幅度的提高高压气流流量检测的精度，也是对高压气体流量计量检测行业的一个新突破。

一、高压气体流量计量标准

（一）研究现状

在当下国内高压气体流量检测设备都是10年前研制出来的，该检测设备的测量范围只是在0.5~25千克每分钟，不能够满足企业对高压气体精密性检测的要求，及对那些大流量气体检测的要求。当前国内还没有建立起高压气体流量计量标准，迫切需要研制出能够测量高压气体流量标准型设备，该标准计量设备可为CNC加气设备和国家级检测中心提供支持，以满足我国高压气体流量检测的要求，同时也成为了天然气工程计量的高效工具^[1]。

（二）建设目标

高压气体流量计量尽精准地管控在一个合理且具有经济性范围内，双方都能够接受的范围之内，同时还要精准去追溯，使气体流量检测更加标准、更加精准、可靠。为了满足量值溯源工作要求，一些天然气流量计量检测单位都有原级标准值、次级标准，设计出来计量标准都可以与国家的标准相统一。高压气体流量计量标准就应该与国际化计量标准的对比，建立起一套计量扩展不确定度为0.6‰，这是当前在国内相对比较先进型的技术，以此作为标准，改进高压气体流量计量设备，承载着高压气体流量计量量值传递和标准比。对CNG加气设备，增加现场检测装置和高压气体质量流量计计量性能和安全检测工作任务^[2]。

空气内部介质组分固定物理参数计量精确性比较高，以空气作为介质来检测气体流量的元级标准稳定性强，而且可靠性较高，这种计量标准可供研究所有关人员进行气体计量方面的研究，也将其作为一个集体理论检测计量标准的实际参考依据。组织开展高压气体的流量，计量仪表量值传递，也可以溯源到国家相应计量标准，因此高气体流量计量检测精准性以及数据可靠性都有突出的意义。

二、高压气体流量计量标准装置的研制

（一）工作原理

通过对比研究国内外CNG加气机设备和高压型气体的流量计量技术，可使用比较可靠型称量法来加以测定，该方法结合气体称重来衡量。在称量瓶中，充入气体，两次称量的电子天平读数之间的之差，确定出称量气瓶内部的空气质量，并且与检测设备的读数进行比较分析。高压气体检测可以使用气量为80千克，而在低区检测时可以使用气量为6千克。由于在检测气体时，受到外界大气压温度等多种因素影响，也会出现一些检测误差的问题。在称量中，称量精准度相对较高，而且测量数据显示直观，测量数据更加精准，可溯源性也相对较为容易。

（二）主要技术指标

在检测高压气时，使用计量标准设备，使用压缩机电子天平称量设备，地下高压充气井控制装置和管理软件等组成。检测的对象就是压缩性空气。气体的流量为1~70千克每分钟，总体积为90~5000每方米/每小时。其中最大气体压力为25兆帕标准衡量装置，其称量的范围为0~200千克，其分度值为1，称量范围为0~600千克及分度值为两个大气压为86~100千帕，环境的温度为零下15度到60度左右，气体内的湿度为35%~95%左右^[3]。

（三）关键技术措施

构建起高压储气设施，要使高压气体能够在25兆帕左右，同时建立起4个高压型的地下储气，其总的气体容量为6立方米。并且配备石油套管，在地下打井之后按其固井工艺将套管固定好，并且使用抽气设备，其套管的管口和管体可以使用特殊型的结构形式，封闭高压地下充气井的优点就是抽气设备占地少，而且地下储气相对地上储气更加安全，但是缺点就是地下的储气装置投资大。高压地下储气井及主要参数是整个井深为110米，单个井容积为三立方米，储气井数量为4个，总储气量会达到2000立方米，总水容积为6立方米。结合检测规程的是要求利用压力控制输送高压气体，也通过利用高压管路、被检测气体流量仪表、加气设备，现场检测装置都注入一组剂量的高压储气瓶之内^[4]。

通过使用高精密度的电子天平称量，其称量值和被检测的高压气体流量仪表或者CNG加气设备，甚至加气现场检测设备显示值来进行比较分析，通过利用数据处理系统得出扩展，不确定数值和重复数值。结合网络化管理要求，通过使用中央控制设备，进而实现高压气流流量检测标准设备的运行，加强对计量检测设备维护，这样能够进一步减少人员操作设备的工作量、劳动强度，还能够实时存储数据信息，减少生产现场安全风险隐患，确保高压气体流量检测标准设备进行稳健运行

^[5]。

三、结束语

利用高压气体流量计量标准设施，开展高压流量计量相关领域的深度研究，利用高压气体流量计量检测设备来研究适合国内社会应用的机器计量标准，有效填补在高压气流大量气体流动流量检测方面出的标准空白，不断完善国内高压气体流量溯源体系，同时还能够利用此技术标准在全国范围内区开展CNC加气机系列产品的研制，及高压质量流量的计量检测的校准工作。标准对于提高CNG加气设备及高压质量流量计量查询质量水平都有极大的促进作用，针对于高压气体流量计量标准装置已经通过了我国相关测试技术研究院的论证，建成之后，就会获得更多的经营效益，为国内高压气体流量计量检测标准的优化而建立基础。

参考文献：

[1]龚磊,戚宁武,詹娇,等.环道式高压气体流量装置储气系统研究[J].中国计量,2020,No.290(01):80-82.

[2]许瑞祥,姚依国,翟恒涛,等.质量法高压气体流量标准装置建立及不确定度评定[J].计量科学与技术,2020(11):4.

[3]李春辉,王池,崔骊水.气体流量量值传递体系的建立及关键技术研究[J].中国计量,2019(7):5.

[4]安海骄,赵轶,王锡钢,等.可调压气体流量标准装置的研究[J].自动化与仪表,2019,034(005):72-74.

[5]李响.气体中小流量检定装置硬件系统配置研究[J].2021(2019-8):70-71.