《科里奧利質量流量計在線校準規范》征求意見稿

一、任務來源
科里奧利質量流量計具有準確度高，工作性能穩定等特點，廣泛用于貿易結算以及石油、化工、冶金、機械、國防等行業中，是能源和碳排放計量的重要器具，也是工業生產過程中重要的工藝控制參數。由于安全生產及生產連續性等要求，大部分在線安裝的質量流量計裝拆過程復雜、技術要求高且對環境因素敏感，離線檢測與現場使用差別很大，使得送檢較為困難，因此，若能有效地開展質量流量計在線校準工作，對于量值溯源的實現具有重大的意義。中國石化鎮海煉化分公司和南京天梯自動化設備股份有限公司合作研制成功準確度能滿足要求、操作方便的移動式撬裝標準表法在線校準裝置（計量撬，下面簡稱移動式裝置），經過多次試驗驗證，能滿足JJG2063-2007《液體流量計量器具檢定系統表》要求，為質量流量計的在線量傳提供一種新的標準器。
本任務是根據全國流量容量計量技術委員會于2014年4月30日下達的國流容計技委函[2014]003號“關于2014年規程及規范起草的通知”要求組織制訂。
本規范嚴格按照質檢總局36號令《國家計量檢定規程管理辦法》、JJF1002《國家計量檢定規程編寫規則》、JJF1001《通用計量術語及定義》、JJF1071《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1059《測量不確定度評定與表示》等文件要求進行制定。
二、關于校準規范及主要起草單位名稱變更說明
本規范原名叫《液體流量計在線校準規范》，現改為《科里奧利質量流量計在線校準規范》。隨著編制過程持續深入及征詢一些專家的意見和建議，起草組認識到液體流量計種類繁多，安裝條件、準確度等級、測量介質、工況條件以及檢測方法等方面各不相同，使得《液體流量計在線校準規范》內容涉及太多且驗證工作不易，用1個校準規范覆蓋所有的液體流量計有一定的難度，為了使得規范更加具有針對性和實用性，決定在液體流量計中選擇目前在石化行業應用廣泛的科里奧利質量流量計作為校準對象，這也為今后編制其他種類的液體流量計校準規范打基礎。
計劃任務書中“寧波市計量測試研究院”為主要起草單位之一，現改為國家水表產品質量監督檢驗中心（寧波），二者為同一個機構，只是前者是后者的母體機構，“中心”是專業流量檢測機構，我們認為更加適合作為規范的起草單位。
三、編寫技術依據及原則
本規范的制定工作本著先進性、科學性、合理性和可操作性的原則，按照JJF1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》要求進行編寫。根據目前科里奧利質量流量計實際使用現狀，參照了其他相關檢定規程/校準規范的相關要求。由于在線校準的特殊性，技術指標比固定實驗室檢定或校準要求有所降低，但能滿足在線校準的實際需要。對規范既要求量傳到位，又具有高度的可操作性、可執行性和實用性。編制中引用的文件有：
JJF 1001-2012  通用計量術語及定義
JJF 1004-2004  流量計量名詞術語及定義
JJG1038-2008 《科里奧利質量流量計》檢定規程
JJG643-2003 《標準表法流量標準裝置》檢定規程
GB17820-2012   天然氣
GB50251-2003  輸氣管道工程設計規范
GB3836.1-2010  爆炸性環境  第1部分  設備  通用要求
GB3836.2-2010  爆炸性環境  第2部分：由隔爆外殼“d”保護的設備
GB3836.3-2010  爆炸性環境  第3部分  由增安型“e”保護的設備
幾點說明：
1.        移動式裝置作為量傳用的標準器，其技術要求必須符合JJG643-2003 《標準表法流量標準裝置》相關要求，其擴展不確定度必須符合JJG2063-2007《液體流量計量器具檢定系統表》關于標準表法液體流量裝置的測量不確定度要求。
2.        可作為主標準器的流量計有許多種類，但這里選用質量流量計，原因有：
⑴ 質量流量計性能穩定、準確度高，量程比寬，可靠性好；
⑵ 主標準與被校流量計的量值一樣，都是質量流量，不需要密度換算；
⑶ 與被測介質的其他參數如密度、溫度、黏度影響不大。
3.        在確保校準結果不確定度符合要求的前提下，注重實施后的可行性與可操作性，校準裝置要求結構簡單實用，方便移動，準確度滿足要求，如計量撬。
四、起草的主要過程
本規范起草組成員包括計量技術檢測機構、石化行業計量部門及產品使用方等各類單位。
本規范主要起草單位：國家水表產品質量監督檢驗中心（寧波）、中國石化鎮海煉化分公司，參加起草單位：重慶市計量質量檢測研究院，南京天梯自動化設備股份有限公司，起草人：湯思孟、陳磊、孫夢祥、韓衛民、李霞、汪海勇、湯平。
整個起草過程可分成如下幾個階段：
1.        任務下達：2014年4月，全國流量容量計量技術委員會秘書處發出“關于2014年規程及規范起草的通知”：根據國家質檢總局的國質檢量函（2014）79號文“質檢總局關于下達2014年國家計量技術法規制修訂計劃的通知”要求，《液體流量計在線校準規范》技術規范制定項目已經國家質檢總局批準立項，要求盡快啟動國家計量技術法規制修訂工作。
2.        2014年05月27日《液體流量計在線校準規范》編制啟動會在國家水表產品質量監督檢驗中心（寧波）會議室召開，起草組全體成員參加了會議，就規范的框架、主要內容和要求及人員分工、工作進度、試驗安排等進行了安排。確定由國家水表產品質量監督檢驗中心（寧波）和重慶市計量質量檢測研究院主要負責規范文本的編寫及不確定度評定工作，中國石化鎮海煉化分公司和南京天梯自動化設備股份有限公司主要負責規范的試驗驗證工作。
3.        當年6月底，起草組又進行了一次協調會，對試驗方案、編寫方案等進行詳細討論修改，進一步細化規范編制需要的數據和相關要求。并組織相關人員到鎮海煉化股份有限公司和南京天梯自動化設備股份有限公司等企業進行實地調研，充分了解移動式裝置的研制過程以及流量計在線檢測等情況。
4.        同時，試驗工作也按計劃開展，首先，對移動式裝置進行了檢定并進行了重復性試驗，評定標準器的擴展不確定度。然后，在實驗室環境下，將裝有被校流量計的移動式裝置接到流量標準裝置上，標準流量計和被校流量計串聯接到標準裝置上進行示值誤差試驗，比較流量標準裝置和移動式裝置檢測數據偏差，再者，用另一臺被校流量計在實驗室的流量標準裝置上進行示值誤差試驗后，在安裝現場用移動式裝置進行了在線試驗，將兩者數據進行對比，驗證其偏差，在校準模式上分別進行了單表（最大流量至300t/h）、雙表并聯（最大流量至500t/h）試驗，此外，還進行了壓力補償試驗，了解質量流量計是否受壓力影響。
5.        規范經多次修改后，至2015年5月完成征求意見稿，同時完成對科里奧利質量流量計不確定實例評定工作。
五、規范內容說明
1.        范圍：限定被校準質量流量計最大口徑為300mm，主要是考慮校準技術的可行性以及流量計的使用現狀。對于常用的質量流量計口徑大于200mm已是不多，并且考慮到300mm以上在線校準設備體積龐大，質量很重，搬運困難也不安全，需要很大現場校準場地安置，因此，實用性不強。對于下限，較小口徑的，在線檢測流量計旁路系統安裝方便，拆裝容易，可不影響連續生產，應鼓勵將此類流量計送檢到實驗室進行校準，可降低測量風險。
2.        引用文件：主要參考了JJG1038-2008《科里奧利質量流量計》檢定規程相關要求，若校準介質為天然氣等可燃性或爆炸性流體時，引用了部分安全防爆標準。
3.        術語：定義了本規范使用且在石化行業生產工藝流程檢測、指示與控制或過程分析中得到廣泛的使用，但未在相關計量術語得到定義的術語。
4.        概述：簡單介紹科里奧利質量流量計工作原理、組成、用途等內容。
5.        計量特性：盡管校準規范技術指標不用于合格性判別，但一般需要給出被校準儀器的擴展不確定度，因此，依據質量流量計的最大允許誤差值規定了相應的擴展不確定度限。
6.        校準條件：除了一般規定外，還專門針對校準介質為天然氣等可燃性或爆炸性流體，規定了儀器設備及環境條件需要符合的要求。在安全生產方面設置了提示性條款，考慮到計量檢定或是校準人員對安全生產的理解與專業人員相比肯定存在著差距，另外，在線校準的現場環境條件錯綜復雜，特別是石油化工、危險品輸送等行業都有特殊的安全要求，安全生產環節復雜多樣。因此，現場在線校準質量流量計應在專業安全人員監督下，同時也需要工藝操作人員現場指導下開展在線校準工作。在主標準器選擇方面，推薦了選用質量流量計，主要考慮現場環境條件復雜，流體介質工況雖有要求，但實際情況是往往難以嚴謹地有效掌握，因此，用同類流量計可降低測量風險。流量范圍應與被校準質量流量計的流量范圍相適應，可采用并聯的方式擴大其流量范圍，這些要求是為了提高測量的準確性，其擴展不確定度應優于被校準流量計最大允許誤差絕對值的1/2，而移動式裝置擴展不確定度只要求優于被校質量流量計的擴展不確定度，是考慮到在線校準由于受環境等多方面因素的影響，適當降低不確定度要求也是符合實際情況的。
7.        校準項目和校準方法：校準項目為示值誤差，主要解決流量計的量值溯源問題，且在流量計實際流量下的量值溯源，因此，首要的校準流量應是實際工作流量，若條件許可，可增加上下各一個流量點。為了避免校準時間過短而導致標準不確定度分量的增大，規定了校準時間由被校流量計1個脈沖流量占全部校準流量的誤差不超過被校準流量計最大允許誤差的十分之一確定，且最短校準時間不少于10 min。此外，根據大量的試驗證明，對質量流量計必須進行壓力補償。
8.        示值誤差計算：示值誤差計算分單表校準方式和雙表并聯校準方式二種，其中雙表并聯工作時若相互有影響，應按移動式裝置的檢定/校準證書要求進行修正有相互串擾的情形發生。
9.        校準結果表達：給出了原始記錄和校準證書格式以及不確定度評定實例。
10.        復校時間間隔：給出了復校時間間隔建議。
六、主要試驗（或驗證）情況
選擇口徑分別為100mm和150mm現場在用的2臺科里奧利質量流量計，依據本規范規定的計量特性、校準條件及校準方法，對其進行了示值誤差試驗，用試驗數據驗證規范的可行性。進行了單流量計校準模式、雙流量計并聯校準模式、雙流量計串聯模式在線與離線（實驗室）校準對比，以及壓力補償、壓力不補償情況下的示值誤差試驗，還進行了移動式裝置的重復性試驗，用于評定裝置的擴展不確定度。各項試驗均得到滿意的結果，從試驗驗證結果（具體見試驗報告）來看，滿足本規范要求，驗證了規范條款的適用性和可行性。
七、小結
由于在線檢測的特殊性和復雜性，使用現場影響因素眾多，流量計在線檢定或校準是公認的世界性難題，本起草組希望通過本規范的制訂，今后能起草更多的其他種類流量計甚至液體/氣體流量計在線校準規范。由于我們的水平和能力及相關的資源有限，難免有些差錯和考慮不周之處。還請各位專家和委員多提寶貴意見。以便我們逐漸完善該校準規范。在此，向為我們提出意見并付出了辛勤勞動的專家委員和有關單位致以真誠的謝意！


《科里奧利質量流量計在線校準規范》起草組
2015年6月11日


意見返回：  tsm0716@163.com   

MTC8 全國流量容量計量技術委員會秘書處   楊有濤   13521522748

該規范的起草能夠指導科里奧利力質量流量計的在線校準，對流量計量的日常工作具有指導意義

如果用標準表來檢測，實際意義不是很大！一樣很難進行實施！像我們接觸到煉油企業在線發油平臺給鐵路運輸罐裝油，如果用軌道衡或者地磅來進行檢定呢？是不是更方便一些！

同上，標準表法實際意義太小了，使用標準量器、溫度計跟密度計的方法是否更好些？

現在執行的好嗎？