夏寿华　万元周

(国家石油大流量计量站成都天然气流量分站，成都 610213)

0　引言

天然气数据采集与流量评价系统是天然气流量量值传递体系的重要环节。国家石油天然气大流量计量站成都分站的数据采集与流量评价系统分为涡轮工作标准系统和喷嘴次级标准系统两部分。涡轮工作标准系统由大、小流量检测系统组成，并由它们来完成对各种流量计的测试、检定或校准工作。通过现场调试、验收及测试，使该系统能满足涡轮工作标准不确定度不大于0.33％的要求，并为下一步计量权威机构验收新站标准装置打下坚实的基础；同时对实现我国与国际上实验室互认、促进我国天然气国际贸易的发展具有重要意义。

1　数据采集与流量评价系统现场验收与测试

1.1　硬件到货的检查和验收

1)首先对供货商提交的硬件设备按照技术规格书、技术协议和正式的报价单的要求进行清理和检查，对不符合要求的硬件设备的数量和质量必须一一清点。

2)对数据采集与流量评价系统提交的3个机柜进行检查。首先检查柜内器件安装是否牢靠，硬件设备之间的线路连接是否有松动，并对线路的走向进行规范整理，完成机柜内电路检查后通电，完成电路的自检。

3)对机柜的接地要求：3个机柜壳体进行保护接地，其他的信号回路及屏蔽线进行工作接地，保护接地和工作接地分别接到保护接地铜排和工作接地铜排，接地电阻应小于1Ω。

1.2　信号通道的测试

对整个数据采集与流量评价系统的信号通道进行测试，测试的内容如表1所示。

配合中国测试技术研究院对新站数据采集与流量评价系统大、小直排系统涡轮工作标准装置及检测区的16个频率通道、6个模拟量输入通道及3个RTD通道进行测试后，并对数据进行处理和分析知道，所有的通道误差在十万分之几到万分之一的范围以内，根据JJG 643—2003的要求满足系统要求的0.066％的范围之内。

1.3　软件功能模块的确认

主要是演示及确认软件系统所有的功能模块，使其满足系统对各种流量计的测试、检定或校准工作的需要。需要确定的内容如表2所示。

通过对软件功能模块的演示和确定，并不断的对其修改和完善，目前软件满足检定或校准的要求。

1.4　离线的数据测试

对系统中软件的各个算法必须进行验算和核对，使其满足标准的要求，具体的测试内容如表3所示。

表1　信号通道的测试内容表

表2　软件功能模块确认表

表3　系统中软件算法验算表

1)用数据采集与流量评价系统软件的大、小直排系统涡轮工作标准分别离线模拟测试3台型号规格为DN100、DN200、DN300的气体超声流量计。从模拟测试的数据得出：涡轮工作标准表的数据与被校准的超声流量计的各个流量一致，两者的示值误差均为0，证明了软件本身及相关的流量算法是正确的。

2)选用3组不同的组分分别在数据采集与流量评价系统与 AGA8/10软件上计算，分别计算出压缩因子、声速、密度等主要参数。计算结果在小数点后的第5位是一致的，满足要求。

3)选用3组不同的组分分别在数据采集与流量评价系统与GB/T 11062—1998软件上计算，得出高位发热量、低位发热量、压缩因子、密度、相对密度、沃泊指数的相对误差均为0。计算结果一致，满足要求。

4)通过选用同一组气体组分、同一测量管内径和孔板内径，以及选用不同的温度、压力、差压共16组分别在新站数据采集与流量评价系统与分公司GMMS软件上计算，两者计算的天然气流量的相对误差在(0～0.031％)之间。计算结果的相对误差符合GB/T 21446规定的0.1％范围以内。

1.5　在线数据测试

用大、小流量检测系统测试质量式、速度式、容积式、差压式等各类流量计，使其满足检定、校准、检测质量过程控制的需要，且该系统能满足涡轮工作标准不确定度不大于0.33％的数据采集与控制技术的需要。用系统DN80的涡轮标准表测试DN80气体涡轮流量计如表4所示，DN100的涡轮标准表测试DN100气体超声流量计如表5所示。

表4　用系统DN80的涡轮标准表测试DN80气体涡轮流量计

表5　DN100的涡轮标准表测试DN100气体超声流量计

从系统测试涡轮、超声、孔板流量计的数据得知系统测试流量计的重复性最大为0.06％，满足系统要求的0.08％的范围以内。

选取涡轮工作标准大流量区重复性、稳定性考核记录2000m3/h(压力测量1.59～1.68MPa,温度测量10.1～13.5℃)。涡轮工作标准大、小流量区的重复性、稳定性考核如表6所示。

按照JJF 1033—2008考核规范的要求，涡轮工作标准装置的稳定性符合建标要求。

现场对所有的管线进行实验(小流量涡轮工作标准3根：DN80、DN100、DN200，大流量涡轮工作标准3根：DN200、DN300、DN400)。由于时间因素，抽取1路管线或者2路管线完成现场试验后，提交涡轮工作标准的不确定度评定报告。

表6　涡轮工作标准大、小流量区的重复性、稳定性考核

1.6　资料验收阶段

软件系统必须按照石油工业应用软件工程规范(SY/T)5232-1999的要求，依据完备性、正确性、简明性、可追踪性、自说明性、规范性这六个方面的进行验收。软件清单：SS系统操作站系统软件及办公软件1套 、工程组态软件1套(包括LabView、NI-FBUS配置软件) 、工程师站软件1套 、操作站软件2套、数据库软件1套、杀毒软件1套、防火墙软件1套、源程序。文档验收单：项目开发计划、软件需求说明书、概要设计说明书、详细设计说明书、用户手册、测试计划、测试报告、验收报告、软件修改报告、现场施工计划书质量保证书、HS％作业指导书、培训计划书、售后服务书。

1.7　评审

组织专家对各个部分的验收结果进行评审，以判断所提交的软件系统是否满足合同或者建标的要求。

2　结束语

综上所述，数据采集与流量评价系统要达到验收的要求，必须对本文提到的数据采集与流量评价系统的七个部分进行严格的把关、验收和测试，才能满足整个系统满足涡轮工作标准装置的不确定度不大于0.33％的要求。本文的应用研究也可以为其它专业技术站的建设提供参考和建设性的意见，同时对提高我国天然气计量检测技术的水平和能力也具有非常重要的意义。随着天然气计量技术的快速发展，笔者相信本文还将得到进一步的完善和提升。

[1]中国计量测试学会.一级注册计量师基础知识及专业实务.中国计量出版社，2009

[2]SYT 5232—1999石油工业应用软件工程规范

[3]JJF 1033—2008计量标准考核规范

[4]JJG 1037—2008涡轮流量计检定规程

[5]程健，等.基于空间电磁环境模拟的系统间电磁兼容性预测分析软件设计.计量技术，2011(8)