《科里奥利质量流量计在线校准规范》征求意见稿

八一八

一、任务来源
科里奥利质量流量计具有准确度高，工作性能稳定等特点，广泛用于贸易结算以及石油、化工、冶金、机械、国防等行业中，是能源和碳排放计量的重要器具，也是工业生产过程中重要的工艺控制参数。由于安全生产及生产连续性等要求，大部分在线安装的质量流量计装拆过程复杂、技术要求高且对环境因素敏感，离线检测与现场使用差别很大，使得送检较为困难，因此，若能有效地开展质量流量计在线校准工作，对于量值溯源的实现具有重大的意义。中国石化镇海炼化分公司和南京天梯自动化设备股份有限公司合作研制成功准确度能满足要求、操作方便的移动式撬装标准表法在线校准装置（计量撬，下面简称移动式装置），经过多次试验验证，能满足JJG2063-2007《液体流量计量器具检定系统表》要求，为质量流量计的在线量传提供一种新的标准器。
本任务是根据全国流量容量计量技术委员会于2014年4月30日下达的国流容计技委函[2014]003号“关于2014年规程及规范起草的通知”要求组织制订。
本规范严格按照质检总局36号令《国家计量检定规程管理办法》、JJF1002《国家计量检定规程编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1059《测量不确定度评定与表示》等文件要求进行制定。
二、关于校准规范及主要起草单位名称变更说明
本规范原名叫《液体流量计在线校准规范》，现改为《科里奥利质量流量计在线校准规范》。随着编制过程持续深入及征询一些专家的意见和建议，起草组认识到液体流量计种类繁多，安装条件、准确度等级、测量介质、工况条件以及检测方法等方面各不相同，使得《液体流量计在线校准规范》内容涉及太多且验证工作不易，用1个校准规范覆盖所有的液体流量计有一定的难度，为了使得规范更加具有针对性和实用性，决定在液体流量计中选择目前在石化行业应用广泛的科里奥利质量流量计作为校准对象，这也为今后编制其他种类的液体流量计校准规范打基础。
计划任务书中“宁波市计量测试研究院”为主要起草单位之一，现改为国家水表产品质量监督检验中心（宁波），二者为同一个机构，只是前者是后者的母体机构，“中心”是专业流量检测机构，我们认为更加适合作为规范的起草单位。
三、编写技术依据及原则
本规范的制定工作本着先进性、科学性、合理性和可操作性的原则，按照JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》要求进行编写。根据目前科里奥利质量流量计实际使用现状，参照了其他相关检定规程/校准规范的相关要求。由于在线校准的特殊性，技术指标比固定实验室检定或校准要求有所降低，但能满足在线校准的实际需要。对规范既要求量传到位，又具有高度的可操作性、可执行性和实用性。编制中引用的文件有：
JJF 1001-2012  通用计量术语及定义
JJF 1004-2004  流量计量名词术语及定义
JJG1038-2008 《科里奥利质量流量计》检定规程
JJG643-2003 《标准表法流量标准装置》检定规程
GB17820-2012   天然气
GB50251-2003  输气管道工程设计规范
GB3836.1-2010  爆炸性环境  第1部分  设备  通用要求
GB3836.2-2010  爆炸性环境  第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备
GB3836.3-2010  爆炸性环境  第3部分  由增安型“e”保护的设备
几点说明：
1.        移动式装置作为量传用的标准器，其技术要求必须符合JJG643-2003 《标准表法流量标准装置》相关要求，其扩展不确定度必须符合JJG2063-2007《液体流量计量器具检定系统表》关于标准表法液体流量装置的测量不确定度要求。
2.        可作为主标准器的流量计有许多种类，但这里选用质量流量计，原因有：
⑴ 质量流量计性能稳定、准确度高，量程比宽，可靠性好；
⑵ 主标准与被校流量计的量值一样，都是质量流量，不需要密度换算；
⑶ 与被测介质的其他参数如密度、温度、黏度影响不大。
3.        在确保校准结果不确定度符合要求的前提下，注重实施后的可行性与可操作性，校准装置要求结构简单实用，方便移动，准确度满足要求，如计量撬。
四、起草的主要过程
本规范起草组成员包括计量技术检测机构、石化行业计量部门及产品使用方等各类单位。
本规范主要起草单位：国家水表产品质量监督检验中心（宁波）、中国石化镇海炼化分公司，参加起草单位：重庆市计量质量检测研究院，南京天梯自动化设备股份有限公司，起草人：汤思孟、陈磊、孙梦祥、韩卫民、李霞、汪海勇、汤平。
整个起草过程可分成如下几个阶段：
1.        任务下达：2014年4月，全国流量容量计量技术委员会秘书处发出“关于2014年规程及规范起草的通知”：根据国家质检总局的国质检量函（2014）79号文“质检总局关于下达2014年国家计量技术法规制修订计划的通知”要求，《液体流量计在线校准规范》技术规范制定项目已经国家质检总局批准立项，要求尽快启动国家计量技术法规制修订工作。
2.        2014年05月27日《液体流量计在线校准规范》编制启动会在国家水表产品质量监督检验中心（宁波）会议室召开，起草组全体成员参加了会议，就规范的框架、主要内容和要求及人员分工、工作进度、试验安排等进行了安排。确定由国家水表产品质量监督检验中心（宁波）和重庆市计量质量检测研究院主要负责规范文本的编写及不确定度评定工作，中国石化镇海炼化分公司和南京天梯自动化设备股份有限公司主要负责规范的试验验证工作。
3.        当年6月底，起草组又进行了一次协调会，对试验方案、编写方案等进行详细讨论修改，进一步细化规范编制需要的数据和相关要求。并组织相关人员到镇海炼化股份有限公司和南京天梯自动化设备股份有限公司等企业进行实地调研，充分了解移动式装置的研制过程以及流量计在线检测等情况。
4.        同时，试验工作也按计划开展，首先，对移动式装置进行了检定并进行了重复性试验，评定标准器的扩展不确定度。然后，在实验室环境下，将装有被校流量计的移动式装置接到流量标准装置上，标准流量计和被校流量计串联接到标准装置上进行示值误差试验，比较流量标准装置和移动式装置检测数据偏差，再者，用另一台被校流量计在实验室的流量标准装置上进行示值误差试验后，在安装现场用移动式装置进行了在线试验，将两者数据进行对比，验证其偏差，在校准模式上分别进行了单表（最大流量至300t/h）、双表并联（最大流量至500t/h）试验，此外，还进行了压力补偿试验，了解质量流量计是否受压力影响。
5.        规范经多次修改后，至2015年5月完成征求意见稿，同时完成对科里奥利质量流量计不确定实例评定工作。
五、规范内容说明
1.        范围：限定被校准质量流量计最大口径为300mm，主要是考虑校准技术的可行性以及流量计的使用现状。对于常用的质量流量计口径大于200mm已是不多，并且考虑到300mm以上在线校准设备体积庞大，质量很重，搬运困难也不安全，需要很大现场校准场地安置，因此，实用性不强。对于下限，较小口径的，在线检测流量计旁路系统安装方便，拆装容易，可不影响连续生产，应鼓励将此类流量计送检到实验室进行校准，可降低测量风险。
2.        引用文件：主要参考了JJG1038-2008《科里奥利质量流量计》检定规程相关要求，若校准介质为天然气等可燃性或爆炸性流体时，引用了部分安全防爆标准。
3.        术语：定义了本规范使用且在石化行业生产工艺流程检测、指示与控制或过程分析中得到广泛的使用，但未在相关计量术语得到定义的术语。
4.        概述：简单介绍科里奥利质量流量计工作原理、组成、用途等内容。
5.        计量特性：尽管校准规范技术指标不用于合格性判别，但一般需要给出被校准仪器的扩展不确定度，因此，依据质量流量计的最大允许误差值规定了相应的扩展不确定度限。
6.        校准条件：除了一般规定外，还专门针对校准介质为天然气等可燃性或爆炸性流体，规定了仪器设备及环境条件需要符合的要求。在安全生产方面设置了提示性条款，考虑到计量检定或是校准人员对安全生产的理解与专业人员相比肯定存在着差距，另外，在线校准的现场环境条件错综复杂，特别是石油化工、危险品输送等行业都有特殊的安全要求，安全生产环节复杂多样。因此，现场在线校准质量流量计应在专业安全人员监督下，同时也需要工艺操作人员现场指导下开展在线校准工作。在主标准器选择方面，推荐了选用质量流量计，主要考虑现场环境条件复杂，流体介质工况虽有要求，但实际情况是往往难以严谨地有效掌握，因此，用同类流量计可降低测量风险。流量范围应与被校准质量流量计的流量范围相适应，可采用并联的方式扩大其流量范围，这些要求是为了提高测量的准确性，其扩展不确定度应优于被校准流量计最大允许误差绝对值的1/2，而移动式装置扩展不确定度只要求优于被校质量流量计的扩展不确定度，是考虑到在线校准由于受环境等多方面因素的影响，适当降低不确定度要求也是符合实际情况的。
7.        校准项目和校准方法：校准项目为示值误差，主要解决流量计的量值溯源问题，且在流量计实际流量下的量值溯源，因此，首要的校准流量应是实际工作流量，若条件许可，可增加上下各一个流量点。为了避免校准时间过短而导致标准不确定度分量的增大，规定了校准时间由被校流量计1个脉冲流量占全部校准流量的误差不超过被校准流量计最大允许误差的十分之一确定，且最短校准时间不少于10 min。此外，根据大量的试验证明，对质量流量计必须进行压力补偿。
8.        示值误差计算：示值误差计算分单表校准方式和双表并联校准方式二种，其中双表并联工作时若相互有影响，应按移动式装置的检定/校准证书要求进行修正有相互串扰的情形发生。
9.        校准结果表达：给出了原始记录和校准证书格式以及不确定度评定实例。
10.        复校时间间隔：给出了复校时间间隔建议。
六、主要试验（或验证）情况
选择口径分别为100mm和150mm现场在用的2台科里奥利质量流量计，依据本规范规定的计量特性、校准条件及校准方法，对其进行了示值误差试验，用试验数据验证规范的可行性。进行了单流量计校准模式、双流量计并联校准模式、双流量计串联模式在线与离线（实验室）校准对比，以及压力补偿、压力不补偿情况下的示值误差试验，还进行了移动式装置的重复性试验，用于评定装置的扩展不确定度。各项试验均得到满意的结果，从试验验证结果（具体见试验报告）来看，满足本规范要求，验证了规范条款的适用性和可行性。
七、小结
由于在线检测的特殊性和复杂性，使用现场影响因素众多，流量计在线检定或校准是公认的世界性难题，本起草组希望通过本规范的制订，今后能起草更多的其他种类流量计甚至液体/气体流量计在线校准规范。由于我们的水平和能力及相关的资源有限，难免有些差错和考虑不周之处。还请各位专家和委员多提宝贵意见。以便我们逐渐完善该校准规范。在此，向为我们提出意见并付出了辛勤劳动的专家委员和有关单位致以真诚的谢意！


《科里奥利质量流量计在线校准规范》起草组
2015年6月11日


意见返回：  tsm0716@163.com   

MTC8 全国流量容量计量技术委员会秘书处   杨有涛   13521522748

syjlcsywzm

该规范的起草能够指导科里奥利力质量流量计的在线校准，对流量计量的日常工作具有指导意义

Jaysky

如果用标准表来检测，实际意义不是很大！一样很难进行实施！像我们接触到炼油企业在线发油平台给铁路运输罐装油，如果用轨道衡或者地磅来进行检定呢？是不是更方便一些！

fymm11

同上，标准表法实际意义太小了，使用标准量器、温度计跟密度计的方法是否更好些？

蓝海检定员

现在执行的好吗？