压缩天然气 (CNG)加气机检定方法与检定过程中需注意问题的探讨.docx

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1、压缩天然气（CNG）加气机检定方法与检定过程中需注意问题的探讨摘要：本文简要说明了CNG加气机开展强制检定的必要性；CNG加气机的构成和工作原理；CNG加气机的常规检定方法；以及在检定过程中出现的常见问题和注意事项。作为汽车燃料的压缩天然气（CNG）与汽（柴）油相比，具有污染物排放低、运行成本低等优点。随着CNG燃料的普遍使用，CNG加气机的使用量在迅速增加，CNG加气机作为贸易结算用计量器具，在使用中必须保证计量的准确和量值的统一。目前我市的加气站大量使用的是国产加气机，其中以成都华气厚普机电科技有限责任公司生产的加气机为主，其占总用量的90%左右。由于我国对加气机的计量管理工作相对滞后，所

2、以开展计量检定是保证计量准确、量值统一的必要环节。CNG加气机计量、输送的是一种易燃易爆介质，使用中必须保证安全可靠。因此，开展强制检定工作是保证加气机正常工作的必要环节。一、压缩天然气加气机的构成和工作原理1、加气机的构成CNG加气机是由流量计、电子计控器、电磁阀组、快速切断阀、限压传感器、拉断阀、加气枪等主要部分组成的一个完整的计量压缩天然气累积量的装置。2、加气机的工作原理加气机工作原理如图1所示。高、中、低压贮气罐中的压缩天然气经三路管线送到加气机的进口处，由电子计控器按工作状态分别自动打开低压、中压和高压电磁阀使气体送到流量计中进行计量，经流量计计量后的气体通过快速切断阀、拉断阀送到

3、加气枪，再被加入到燃气汽车储气瓶中。流量计计量后，得到与电子计控装置匹配的流量电脉冲信号,并在电子计控器装置中进行运算、显示和控制电磁阀组。二、检定项目，检定方法比较1、外观检查1.1加气机应有相应铭牌，牌上应注明制造厂、产品名称及型号、制造日期、出场编号、流量范围、准确度、额定工作压力、电源电压、MC标志及制造许可证编号、防爆合格证编号、防爆标志及EX标记等。加气机应配置完整，表面涂漆均匀，不得有起皮、脱落锈蚀等现象。加气机应有使用说明书并应有技术要求和使用条件，并在文件中注明有关参数（如：脉冲系数等）。1. 2加气机的流量计与电子计控器应有相应的措施确保其连接可靠，并有保证不得改变传输线的

4、连接方式的措施。这种措施可以是封印、胶封等。1.3 电子计控器应有示值指示功能、回零功能、调整功能、付费指示功能、密度指示功能等。1.4 附加装置：加气枪、高压软管、拉断阀、快速切断阀、限压传感器、电磁阀。且附加装置均应按规程要求正常工作。2、密封性试验按要求进行检定准备后，打开加气枪阀门，检定装置的精密压力表示值应不小于21MPa（高压状态），并保持在5分钟内，压力示值下降不超过0.2MPa。3、限压保护试验按要求进行检定准备后，打开储气瓶阀门和加气枪阀门，当压力达到（19.520）MPa（相当于额定压力值）时，被检加气机应停止加气。4、检定方法4.1质量法图2质量法检定加气机原理图质量法检

5、定方法：如上图所示连接加气机到计量储气瓶，用电子天平称量加气机的加气质量，然后按公式（1）计算被检加气机示值误差。Em加气机的质量相对误差；m加气机质量示值kg;mo标准装置实际质量值kg4.2标准表法图3标准表法检定加气机原理图标准表法检定方法：如上图所示连接加气机到储气瓶，用标准表计量加气机的加气量，然后按公式（2）计算被检加气机示值误差。y.v1,、i1X1oo%（2）3EV加气机的体积相对误差猊V加气机的体积值m;Ve-一标准表的体积值?4.3检定方法比较标准表法质量法检定用标准0.2级标准流量计电子天平（最大量程50kg,分辨力0.5g）检定用配套设备精密压力表（040）MPa,不低

6、于0.4级精密压力表（040）MPa,不低于0.4级计量储气瓶（满足压力容器要求且水容量不小于501）标准表法质量法检定后介质排放方式直接加进燃气汽车的储气瓶中使用按规程要求排放计量标准稳定性较差较好受密度的影响较大较小标准溯源质量-硅码质量-硅码三、检定过程中的常见问题及注意事项1、注意事项1.1 检定过程中要穿戴安全防护、防静电用品，消除火种、火源。相关检定设备应可靠接地，配备灭火器，防止意外事故发生。1.2 检定使用的标准装置经计量检定合格，并在有效期内方可使用。1.3 将加气机的加气枪与标准装置的进气口连接牢靠，并缓缓打开加气机的加气枪开关，检查是否漏气（此时应保证检定装置的加气枪开关

7、处于关闭状态）。1.4 将标准装置的加气枪与车用燃气装置的加气接口牢固连接，缓缓打开加气枪开关，检查是否漏气（此时应保证、车用燃气装置的进气阀门开关处于关闭状态）。1.5 被检加气机的密度和脉冲系数更改要有密码保护，不能随意更改，并在检定记录中记录下当前加气机显示的密度值和脉冲系数。在每次检定前都要依据前次检定记录中记录的脉冲当量进行核查，看看是否有人为更改的痕迹。1.6 完成检定前的准备工作后，注意在高区检定前应将检定装置的流量计清零。1.7 车用燃气装置加满燃气后应观察标准装置的压力表，其显示值不应超过2()MPa。1.8 现场检定结束后，应注意标准装置中的压缩天然气按要求泄放，标准装置在

8、未使用时应改好上盖，并关闭截止阀门。2、常见问题2.1 压缩天然气的密度对加气机的计量结果有很大影响目前长春各个加气站选用的加气机，绝大部分是国产的，其核心部分，都是采用进口的质量流量计(如美国的罗斯特、丹麦的丹佛斯)，其标定精度一般为0.5%o之所以选择质量流量计，是为了避免温度、密度等物理因素的变化对天然气计量的影响，这无疑是正确的。而加气机需要通过密度设定，将质量指标换算为体积指标，也是无可厚非的。可是，仔细分析，问题却恰恰就出在天然气密度的设定上。众所周知，当质量为定数时，气体的密度大小跟体积大小是成反比的。据了解，加气机在使用的过程中，天然气的密度值的设定范围为064kgm30.76

9、kgm3之间。这样一来，加气机显示的体积指标的实际偏差常在5%10%之间，质量流量计的高精度因而失去了意义。密度偏离真实值的原因主要有两个方面。一是人为的，可谓防不胜防，二是客观因素，如外界温度变化的影响，加气温度既受环境温度影响，又跟加气速度相关。前者经常变化，后者控制也较有限。再如天然气化学成分的变化也会对其密度带来一定影响。因为天然气的密度本身是一个变量，对其进行人为设定，显然是不够科学的。那该如何处理这个问题呢？最科学可靠的办法是改变我国传统的天然气计量单位，改立方米为千克,使质量流量计量不再进行“多此一举”的换算，对于加气机来讲，只需将压缩天然气售价作统一调整即可（每千克的CNG价格

10、可确定为每立方米天然气的15倍）。但这需要政府部门出面统一更改。如果上述方法难以实施，则可采取以下措施来尽量缩小计量偏差。即在本地技监部门的监督下，定期（如每季度）对加气站的气源作一次化学成分分析，从而计算出标准条件下的天然气密度值，从而对加气机的密度进行统一设定。2.2 标准装置对计量结果的影响标准表法气体流量标准装置的标准表通常也是采用进口的质量流量计（如美国的罗斯特、丹麦的丹佛斯），其标定精度一般为0.2%。其在检定流量的过程中不可避免的也将受到各种物理参数的影响。个人认为在实际检定中应注意以下几点。2.2.1温度影响。在放置标准装置时应尽量远离热源（如汽车发动机），避免热源辐射的影响。

11、2.2.2震动影响。标准装置在放置时应远离外来振动源（如泵，汽车发动机等），同时要水平放置可靠，不能放在松软或震动的地面上。2.2.3零点漂移。为了减少零点漂移对测量带来的影响，检定前应将标准装置通电并充分预热，每次检定前进行一次调零。2.3关于检定装置清零的问题按规程描述的“先清零、再开阀、最后启动加气机加气”的检定过程，此时标准装置的显示值将包含密封试验后残留的气体V,它流经标准装置但没有流经加气机，故加气机并不能计量该体积值。该体积值将作为检定初始阶段的“附加误差”而影响检定结果的准确度。同时，在实际检定过程中整个系统的管路因为始末状态压力的变化导致管路中管道容积引起的残留气体体积变化V

12、2,也是不可忽略的。经过大量的实践和观察，我认为可按下述方法进行检定，来消除上述误差。首先打开所有阀门进行预装加气，然后迅速关闭储气瓶处阀门，带稳定后微微开启储气瓶处阀门，调整整个管道系统的压力值，目的是为了保证系统各处的始末状态压力一致，此时让加气机示值及标准装置同时回零，最后再次重新启动加气机，此时整个系统联通正式进入高区域加气检定阶段。该操作过程保证了加气机与检定装置的同步性，并使系统检定的始末状态保持一致，从而避免了前述两处残留体积变化产生的系统误差。结束语压缩天然气加气机作为典型的用于贸易结算的计量器具近些年在社会上应用的越来越多，计量检定人员如何能更准确可靠的进行检定和校准工作显得越来越重要，因此在实际检定过程中我们应该认真的分析和考虑可能遇到的影响计量检定的各种因素，最终实现检定结果的准确和可靠。