提高CNG加氣機(jī)檢定準(zhǔn)確性的措施探討

柴惠 姜琳琳

【摘要】本文概述了CNG加氣機(jī)檢定的意義，對(duì)CNG加氣機(jī)檢定方法進(jìn)行了分析，然后指出CNG加氣機(jī)檢定中的常見(jiàn)問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施，以提高CNG加氣機(jī)檢定準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】CNG加氣機(jī)；檢定；準(zhǔn)確性

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.03.023

Discussion on the Measures to Improve the Verification Accuracy of CNG Dispenser

CHAI Hui，JIANG Linlin

（Heze Dingtaoqu District Administration for Markte Regulation，Heze 274199，China）

Abstract：This article outlines the significance of the verification of CNG dispensers，analyzes the verification methods of CNG dispensers，points out common problems in the verification of CNG dispensers，and proposes corresponding solutions to these problems to improve the accuracy of the verification of CNG dispensers.

Key words：CNG dispenser；verification；accuracy

隨著壓縮天然氣市場(chǎng)需求逐漸增多，CNG加氣機(jī)的利用率大幅提高。為保證CNG加氣機(jī)計(jì)量的準(zhǔn)確性，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)CNG加氣機(jī)進(jìn)行檢定，確保CNG加氣站的工作可以有序化、安全化開(kāi)展。CNG加氣機(jī)是流容量領(lǐng)域常見(jiàn)的計(jì)量器具。為保證CNG加氣機(jī)計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，相關(guān)部門應(yīng)依據(jù)JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》檢定規(guī)程對(duì)CNG加氣機(jī)進(jìn)行檢定，并探究提高檢定準(zhǔn)確性的有效措施，以確保貿(mào)易結(jié)算的公平公正。

1CNG加氣機(jī)檢定方法

CNG加氣機(jī)屬于壓縮天然氣輸送的終端裝置，是由質(zhì)量流量計(jì)、電子計(jì)控器、快速切斷閥、加氣槍等主要部分組成的一個(gè)完整的壓縮天然氣累積量測(cè)量系統(tǒng)。依據(jù)JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》檢定規(guī)程的規(guī)定，CNG加氣機(jī)的檢定方法分為兩種，分別是質(zhì)量法和標(biāo)準(zhǔn)表法，兩種方法在標(biāo)準(zhǔn)裝置上存在差異。質(zhì)量法選用高準(zhǔn)確度級(jí)的電子天平作為主標(biāo)準(zhǔn)器，而標(biāo)準(zhǔn)表法選用計(jì)量準(zhǔn)確度高的高壓氣體質(zhì)量流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表。但無(wú)論是質(zhì)量法還是標(biāo)準(zhǔn)表法，兩者都要求標(biāo)準(zhǔn)裝置的示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度應(yīng)小于被測(cè) CNG加氣機(jī)最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。

1.1質(zhì)量檢定法

質(zhì)量檢定法是通過(guò)同時(shí)測(cè)量流經(jīng)CNG加氣機(jī)的氣體質(zhì)量和儲(chǔ)氣容器的氣體質(zhì)量，然后將結(jié)果進(jìn)行比較，最終完成CNG加氣機(jī)示值誤差檢定。工作原理如圖1所示。

檢定步驟：首先對(duì)儲(chǔ)氣容器進(jìn)行加氣，觀察精密壓力計(jì)示值，當(dāng)儲(chǔ)氣容器上的壓力達(dá)到流量區(qū)要求的起始?jí)毫r(shí)，停止加氣，然后將儲(chǔ)氣容器平穩(wěn)放置在電子天平上，將電子天平示值歸零，將加氣機(jī)示值回零。接下來(lái)連接接入點(diǎn)，打開(kāi)氣瓶閥門和加氣槍閥門對(duì)儲(chǔ)氣容器進(jìn)行充氣，觀察精密壓力計(jì)示值，當(dāng)儲(chǔ)氣容器上的壓力達(dá)到流量區(qū)要求的終止壓力時(shí)，停止加氣，記錄電子天平示值和加氣機(jī)示值，最后計(jì)算出本次測(cè)量示值誤差。

1.2標(biāo)準(zhǔn)表檢定法

標(biāo)準(zhǔn)表檢定法主要是將準(zhǔn)確度等級(jí)高的高壓氣體質(zhì)量流量計(jì)作為主標(biāo)準(zhǔn)器。工作原理如圖2所示。

檢定步驟：首先開(kāi)啟加氣機(jī)對(duì)儲(chǔ)氣容器進(jìn)行加氣，觀察精密壓力計(jì)示值，當(dāng)儲(chǔ)氣容器上壓力達(dá)到流量區(qū)要求的起始?jí)毫r(shí)，關(guān)閉氣瓶閥門，將加氣機(jī)示值回零，同將標(biāo)準(zhǔn)表回零或記錄準(zhǔn)表初始值，然后打開(kāi)加氣機(jī)閥門和氣瓶閥門對(duì)儲(chǔ)氣容器進(jìn)行充氣，觀察精密壓力計(jì)示值，當(dāng)儲(chǔ)氣容器上壓力達(dá)到流量區(qū)要求的終止壓力時(shí)，停止加氣，記錄標(biāo)準(zhǔn)表示值和加氣機(jī)示值，最后計(jì)算本次測(cè)量示值誤差。

2CNG加氣機(jī)檢定常見(jiàn)問(wèn)題

2.1檢定行為不夠規(guī)范

按照J(rèn)JG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》的規(guī)定，檢定員按照規(guī)程進(jìn)行檢定。但是在CNG加氣機(jī)檢定中，檢定操作步驟對(duì)檢定結(jié)果有較大影響，一般在閥門啟動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)表歸零兩項(xiàng)操作中容易產(chǎn)生計(jì)量誤差。當(dāng)閥門啟動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)表歸零時(shí)，容器內(nèi)會(huì)流入高壓氣體，導(dǎo)致實(shí)際氣體量與標(biāo)準(zhǔn)表顯示氣體量存在差異。如果標(biāo)準(zhǔn)表歸零在先，閥門開(kāi)啟動(dòng)作在后，那么所加氣體會(huì)因容器內(nèi)氣體存留而回流到軟管內(nèi)，使實(shí)際氣體量少于標(biāo)準(zhǔn)表面板顯示的氣體量。

2.2進(jìn)出密度值超差

一般加氣站視情況補(bǔ)充氣源。當(dāng)新舊氣源接觸時(shí)，氣體的密度值會(huì)出現(xiàn)明顯變化。這就對(duì)輸入值、面板值的一致性控制提出較高要求。如果數(shù)值存在差異，那么計(jì)量準(zhǔn)確性會(huì)降低。分析原因可知，CNG加氣機(jī)實(shí)際密度值更新速度較慢，與證書上的密度值存在出入，一旦按照?qǐng)?bào)告顯示的密度值輸入，將會(huì)與加氣機(jī)面板顯示的密度值產(chǎn)生差異，因超差而增加計(jì)量誤差。

2.3溫度與壓力變化

在加氣槍工作過(guò)程中，溫度、壓力等參數(shù)會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。當(dāng)參數(shù)在規(guī)定區(qū)間內(nèi)正常變化，對(duì)氣體輸送穩(wěn)定性的影響甚微，反之，參數(shù)實(shí)際變化值超過(guò)規(guī)定值，會(huì)加大測(cè)量結(jié)果的誤差，無(wú)法保證檢定準(zhǔn)確性和公平性。具體來(lái)說(shuō)，季節(jié)溫差大的地區(qū)，壓縮天然氣受大氣溫度變化而影響氣體體積。一般來(lái)說(shuō)，受夏季高溫、冬季低溫影響，CNG加氣機(jī)計(jì)量差異較大。壓縮天然氣密度與大氣溫度成反比，夏季壓縮天然氣的密度相對(duì)較低，進(jìn)而氣體質(zhì)量減小。加氣機(jī)啟動(dòng)后，內(nèi)部壓力值隨著氣體輸送量增多而加大，進(jìn)而壓縮因子相應(yīng)改變，造成計(jì)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2.4設(shè)備性能降低

CNG加氣機(jī)由多個(gè)零部件組成。各零部件的質(zhì)量對(duì)加氣機(jī)整體質(zhì)量有很大影響。在實(shí)際檢定時(shí)，需要將標(biāo)準(zhǔn)裝置與被測(cè)CNG加氣機(jī)進(jìn)行安裝，此時(shí)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，那么CNG加氣機(jī)運(yùn)行時(shí)極易出現(xiàn)隱患，不利于保證加氣機(jī)計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。加氣機(jī)內(nèi)部設(shè)備間相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，則其他設(shè)備性能會(huì)隨之降低，無(wú)法保證所加壓縮天然氣量的準(zhǔn)確性，并且加氣操作時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)電磁閥組的性能不足時(shí)，加氣槍輸送天然氣的動(dòng)作會(huì)先于電子計(jì)控器動(dòng)作，這樣就會(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差，進(jìn)而引發(fā)經(jīng)濟(jì)糾紛。

3提高CNG加氣機(jī)檢定準(zhǔn)確性的措施

加氣機(jī)被檢定時(shí)會(huì)受多種因素影響，要想提高檢定準(zhǔn)確度，應(yīng)從多方面入手。通過(guò)采取有效措施對(duì)CNG加氣機(jī)檢定中遇到的問(wèn)題進(jìn)行處理，提高檢定的準(zhǔn)確性，推動(dòng)CNG加氣機(jī)檢定工作科學(xué)化、合理化進(jìn)行。

3.1規(guī)范檢定流程

檢定人員檢定時(shí)要遵循一定檢定順序，尤其是閥門啟動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)化歸零二者的順序。從問(wèn)題分析中可知，無(wú)論采取哪種檢定方法，都會(huì)產(chǎn)生計(jì)量誤差，進(jìn)而使經(jīng)營(yíng)者、消費(fèi)者的利益遭受損失。所以，在加氣機(jī)檢定時(shí)，檢定人員要梳理操作順序，引入平衡加氣法完成檢定任務(wù)。這一方法的操作步驟為：先將標(biāo)準(zhǔn)表歸零，然后啟動(dòng)加氣機(jī)，輸送壓縮天然氣，接下來(lái)啟動(dòng)閥門，并保證氣體壓強(qiáng)保持一致，進(jìn)而提高計(jì)量準(zhǔn)確性。平衡加氣法相比于以往使用的兩種方法，能夠更好地滿足當(dāng)前CNG加氣機(jī)檢定需求，兼顧經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者的利益，通過(guò)提高檢定準(zhǔn)確性盡可能地規(guī)避糾紛。檢定人員在應(yīng)用平衡加氣法時(shí)，要結(jié)合CNG加氣機(jī)檢定實(shí)際要求，動(dòng)態(tài)優(yōu)化檢定步驟，從而節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本，保證檢定結(jié)果的可靠性。

3.2保持進(jìn)出氣密度值一致

在加氣機(jī)計(jì)量的過(guò)程中，氣體的輸入、輸出密度值應(yīng)保持一致，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性。首先要確定統(tǒng)一的計(jì)量單位，否則，會(huì)因計(jì)量單位不同而產(chǎn)生計(jì)量誤差，致使加氣站經(jīng)營(yíng)者或消費(fèi)者的利益受損。除此之外，還要考慮人為輸入造成的計(jì)量失準(zhǔn)現(xiàn)象。應(yīng)對(duì)檢定人員進(jìn)行系統(tǒng)化培訓(xùn)，使密度值管控工作可以規(guī)范化、價(jià)值化開(kāi)展。在密度值檢測(cè)階段，檢定人員針對(duì)實(shí)際差值與規(guī)定值進(jìn)行比對(duì)，必要情況下通過(guò)調(diào)節(jié)將最大誤差控制在準(zhǔn)確性要求內(nèi)，確保進(jìn)出密度值一致，提高檢定的可靠性。當(dāng)密度值確定后，不能隨意改動(dòng)，并借助密度報(bào)告進(jìn)行公示，使誤差測(cè)量、誤差調(diào)節(jié)有的放矢，最大限度減少CNG加氣機(jī)的檢定成本。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，CNG加氣站應(yīng)引入可以自動(dòng)輸入數(shù)值的設(shè)備。這既能提高檢定效率，又能減少誤差，還能促進(jìn)CNG加氣站向自動(dòng)化、智能化發(fā)展，而且檢定人員能夠從繁雜的工作中解脫出來(lái)，將更多的精力投入CNG加氣機(jī)檢定準(zhǔn)確性提高的方案設(shè)計(jì)中，促進(jìn)加氣機(jī)檢定工作更加系統(tǒng)化、科學(xué)化。

3.3減少溫度與壓力的影響

在對(duì)CNG加氣機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)應(yīng)盡可能減少溫度、壓力等參數(shù)的大幅度變化，這是提高檢定準(zhǔn)確性的基本要求。常用的控制方法包括：標(biāo)準(zhǔn)裝置與熱源保持安全距離，確保熱源散發(fā)的熱量不會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)裝置的運(yùn)行，使CNG密度保持不變。由于CNG加氣站的區(qū)位情況不同，所以安全距離的設(shè)定要靈活化，不能一概而論。除了加氣站內(nèi)部進(jìn)行安全保障外，還要適當(dāng)控制標(biāo)準(zhǔn)裝置與外部振動(dòng)源的距離。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)裝置的擺放要保持水平，確保CNG密度不變。需注意的是，對(duì)CNG加氣機(jī)進(jìn)行檢定時(shí)要客觀分析天然氣的氣體性質(zhì)，調(diào)整其密度值，使溫度的影響降到最低。除此之外，標(biāo)準(zhǔn)裝置使用前要適當(dāng)加熱，加熱時(shí)間在2 min之內(nèi)，加熱溫度逐漸升高，通過(guò)預(yù)熱來(lái)減小密度值的變化幅度，從而減少計(jì)量誤差。對(duì)于檢定人員來(lái)說(shuō)，要仔細(xì)觀察CNG加氣機(jī)檢定環(huán)節(jié)相關(guān)參數(shù)的變化，主動(dòng)并及時(shí)與加氣站負(fù)責(zé)人、部門管理者取得聯(lián)系，協(xié)商制定加氣站檢定問(wèn)題的處理措施，盡可能減少參數(shù)變化帶來(lái)的負(fù)面影響，減小檢定結(jié)果的誤差，使加氣站壓縮天然氣可以穩(wěn)定、安全地輸送。

3.4提高設(shè)備性能

CNG加氣機(jī)整體性能的提升，是以零部件性能提升為基礎(chǔ)?；诖?，在零部件生產(chǎn)環(huán)節(jié)要嚴(yán)格把控質(zhì)量，避免因質(zhì)量不達(dá)標(biāo)而影響加氣機(jī)計(jì)量結(jié)果，引發(fā)不必要的經(jīng)濟(jì)糾紛。加氣站在投入使用之前，經(jīng)營(yíng)者應(yīng)外聘專業(yè)人士對(duì)加氣機(jī)進(jìn)行質(zhì)量檢查，由外觀到設(shè)備功能，均要細(xì)致查驗(yàn)，直到排除安全隱患。為確保CNG加氣機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行，還要定期對(duì)其檢查、維修、養(yǎng)護(hù)。此外，還要成立質(zhì)量小組，由小組成員對(duì)CNG加氣機(jī)質(zhì)量全過(guò)程進(jìn)行檢查、運(yùn)維。在此期間，質(zhì)量小組成員借助智能設(shè)備、自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行質(zhì)檢，從整體上提高加氣機(jī)性能，降低設(shè)備故障率，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性。概括來(lái)講，CNG加氣機(jī)自身質(zhì)量得到保證，能夠減少加氣機(jī)計(jì)量環(huán)節(jié)的煩瑣操作，進(jìn)而提高計(jì)量的有效性。

4結(jié)論

本文探究了CNG加氣機(jī)的常用檢定方法，并提出了CNG加氣機(jī)檢定問(wèn)題的處理措施，通過(guò)盡可能提高設(shè)備性能、保證進(jìn)出密度值一致、減小溫度與壓力的參數(shù)影響、規(guī)范檢定操作等方式來(lái)提高CNG加氣機(jī)檢定的準(zhǔn)確性。隨著CNG加氣機(jī)檢定準(zhǔn)確性逐步地提高，將有利于市場(chǎng)交易的公平性，這對(duì)壓縮天然氣行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。

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【作者簡(jiǎn)介】

柴惠，女，1983年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量器具的檢定、校準(zhǔn)與研究。

姜琳琳，女，1981年出生，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量器具的檢定、校準(zhǔn)與研究。

（編輯：李加鵬）