加气机计量检定原理及注意事项分析

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摘要：本文介绍国内外加气机检定标准，并以静态质量法为例，分析加气机计量检定原理及注意事项，旨在为有关工作提供参考。

关键词：液化天然气 加气机 计量检定 原理

【中图分类号】TB9 【文献标识码】A

液化天然气（liquefied natural gas，LNG）加气机具有计价以及计量功能，并且可以实现液化天然气燃料充装，在计量检定方面，液化天然气加气机属于我国强制检定的设备之一，由于加气机涉及到贸易结算，因此探讨加气机计量检定的原理和注意事项十分必要。

1、国内外加气机检定标准

目前在液化天然气加气机计量检定方面，很多国家都具有相关的技术标准，美国出台了：

Measurement of Liquid Hydrocarbons by Coriolis Meters （用科里奥利仪测量液态烃类） ANSI/API MPMS5.6---2002；

Liquefied Natural Gas （LNG） Vehicular Fuel Systems Code（液化天然气车辆燃料系统） NFPA57---2002；

Liquefied Natural Gas （LNG） Vehicular Fuel Systems Code （液化天然气车辆燃料系统） NFPA 52---2010；

Standard for the Production，Storage，and Handling of Liquefied Natural Gas （液化天然气生产、储存和装运） NFPA 59A---2009；

Liquefied Natural Gas （LNG） Vehicle Metering and Dispensing Systems （液化天然气汽车计量系统） SAEJ 2645---2009；

Liquefied Natural Gas （LNG） Vehicle Fuel （液化天然气汽车燃料） SAEJ 2699---2011；

Specifications，Tolerances，and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices （度量衡仪表规格、允差及其它技术要求） NTST HANDBOOK 44---2010。

我国出台了：液化天然气（LNG）汽车加气站设计与施工规范NB/T 1001---2011；汽车加油加气站设计与施工规范GB 50156---2002 （2010版），就目前而言，我国与发达国家相比，加气机计量检定标准还不够完善。

2、加气机计量检定原理及注意事项---以静态质量法为例

在采用静态质量法进行液化天然气加气机计量检定时，其检定原理大致如图1所示。

一般情况下，在采用静态质量法进行液化天然气加气机计量检定时，累积体积流量扩展不确定度不能超出最大允许误差绝对值的1/2，检定过程中需要用到的标准器如表1所示。

在配套设备方面，温度计测量范围应该在0-40℃，温度计的最大允许误差为±0.05℃；称重罐的容积应该在108L以上，进而确保最大流量下瞬时流量具有稳定性；压力表的测量范围应该为0-2MPa，准确度等级应该达到0.05级；秒表的分度值应该为0.01s，密度计的测量范围应该为0.500-0.580g/cm3。

2.2 检定介质

在采用静态质量法进行液化天然气加气机计量检定时，检定介质通常为车用液化天然气，丁烷和丙烷的质量分数和要在98%以上，总烯烃含量要在2%以下，液化天然气液体的温度要控制在9-30℃，每次检定时各流量点液体温度变化应控制在±0.3℃以下。

2.3 检定流程

（1）使装置进入循环模式，设备预热15min以上，使称重罐处于天平台面中心。

（2）使系统循环0.5h以上，确保储罐中的液化天然气混合均匀，当压力表和温度计示数稳定后，取一部分液化天然气，将其置入密度计量筒中，然后将密度计量筒在（15±0.5）℃的恒温室内放置6h以上，温度计、压力表、密度计量筒的示数全部稳定后，取出液化天然气，记录温度值（T）、压力值（P）、密度值（Q），此时压力P可看做液化天然气饱和蒸气压（Pe）。

根据《ASTM---IP---API轻质碳氢化合物液体石油测量表格》中的表53，通过Q和T，计算15℃时液化天然气的密度（Q15）。

（3）将流量调整为检定流量点，每个流量点反复检测6次左右，每次检测的实际流量与设计流量的偏差应该在±1L/min以下。

（4）称取空罐重量，减去皮重。

（5）采用标准砝码标定天平，检查天平是否合格。

（6）加气机检定仪回零，连接称重罐进行试验，加气量应该为称重罐容积的1/2左右，进而确保流量稳定。

（7）记录各阶段液化天然气的压力和温度，得出平均温度（t）和平均压力（P）。

（8）试验结束，记录称重罐内液化天然气的质量（m r），同时记录检定仪未补偿的体积（VMM），最后将称重罐中内液化天然气排入储罐。

根据《ASTM---IP---API 轻质碳氢化合物液体石油测量表格》中的表54，通过Q15和t，计算温度补偿系数（Ctl）。

根据《石油测量标准手册---11.2.2章：碳氢化合物在（350～637）kg/m3和（-46～60）℃时的压缩因子》，通过Q15、P、Pe、t，计算压力补偿系数（Cpl）。

（9）计算液化天然气补偿值（VC），计算公式如下：

总结：

液化天然气加气机属于我国强制检定的设备之一，由于加气机涉及到贸易结算，其计量检定的原理和注意事项十分重要，然而就目前而言，我国与发达国家相比，加气机计量检定标准还不够完善，笔者在此以静态质量法为例，分析了加气机计量检定原理及注意事项，希望对相关工作有所帮助。

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