动力船泊用液化天然气加注机校准规范（征求意见稿）

2T/XXXXX—2024动力船泊用液化天然气加注机校准规范1.范围本文件规定了动力船泊用液化天然气加注机的术语和定义、计量特性、校准条件、校准项目、校准方法和校准结果表达。本文件适用于动力船泊用液化天然气加注机使用中的校准。2.规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JJG996压缩天然气加气机检定规程JJG1038科里奥利质量流量计检定规程JJG1114液化天然气加气机检定规程GB/T18603天然气计量系统技术要求GB/T19204液化天然气的一般特性GB/T20368液化天然气（LNG）生产、储存和装运GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求QJ3029低温加注系统安全要求3.术语和定义3.1动力船泊用液化天然气加注机LNGfillingequipmentforpowerboat一种为动力船泊储气罐加注液化天然气的加气装置或系统，包括质量流量计、电子计控装置、辅助装置和附加装置。3.2流量计flowmeter是对LNG进行质量测量的计量器具。一般是科里奥利原理质量流量计。3.3测量变换器measuringtransducer测量变换器是流量计的组成部分，其作用是将被测LNG的流量信号转变为电信号，传输给电子计控装置。3.4调整装置adjustmentdevice调整装置是用来调整加注机示值误差的机构，它一般设置在电子计控装置中。3.5加液枪fluidnozzle加液枪附属加注机，是直接给汽车储气罐加注LNG的手工操作专用工具。3.6软管hose用来连接加注机本体与加液枪的金属软管。3.73T/XXXXX—2024拉断阀breakcouplingvalve加注机上的保护装置，安装在加注机的加气软管和回气软管上，当软管受到外来一定大小拉力时自动断开，并自动封闭两个断面而不造成泄漏。3.8紧急停机装置emergencyshutdowndevice加注机上的保护装置，发生紧急情况时通过人工触发，能切断加注机与LNG的来源，并关闭相连设备阻止事态的恶化。一般设在加注机明显位置。3.9主示值primaryindication服从计量管理的示值（如：显示、打印或储存的值）。主示值以千克为计量单位。3.10流量量程比flowrangeratio最大流量Qmax与最小流量Qmin的比值。4.概述动力船泊用液化天然气加注机一般由三部分组成1）LNG质量流量计2）机壳、控制阀门及管路系统，包括压力传感器、低温气动阀、拉断阀、软管、回气枪、回气软管、加液枪座、加液枪头及无缝不锈钢管和不锈钢接头3）电脑控制系统、防爆接线盒等电气系统。图1动力船泊用液化天然气加注机工作原理动力船泊用液化天然气加注机依据直接测量流体质量的原理，计量经过加注机充入储气罐中的LNG液量。质量流量计测出流经加注机的液体的密度、质量等参数的物理信号由信号转换器转换成电脉冲信号传送到电脑控制器，电脑经自动计算得出相应的质量。其工作原理框图如图1所示：将加液枪头和回气枪头分别插入储气罐的进液口和出气口，启动加注机4T/XXXXX—2024开始加注LNG，加注过程中首先进行内部小循环，气动阀1开启，气动阀2关闭，若流经液相流量计的LNG处于气液两相状态时，则流量计无法准确计量，LNG经液相流量计和气动阀1回到加气站中；若流过液相流量计的LNG为全液态时，气动阀1关闭，气动阀2开启，加注机通过气动阀2及加液软管、加液枪头开始向储气罐中加注LNG，小循环的时间长短由流过液相流量计的加注机流体状态决定。加注机加气过程中根据需要将回气枪头插到船载LNG储气罐的回气口上，LNG储气罐中的气态天然气通过气相流量计回流到加气站，用来降低船载LNG储气罐内部压力，保证LNG能够顺利加注到船载LNG储气罐中。加注机上的电脑控制系统将自动控制加气过程，加注机加注到动力船泊LNG储气罐中的LNG量为液相流量计计量结果和气相流量计计量结果之差，计量结果由加注机显示屏显示，从而完成一次加液计量过程。5.计量特性5.1示值误差5.1.1根据加注机工作流程，按照加注机现场可以达到的最大流量Qmax分为两个流量区：低流量区（0.2Qmax＜Q1＜0.5Qmax检定流量点Q1实测范围为80kg/min～100kg/min，应保证加注平均流量值不低于80kg/min。高流量区（0.5Qmax≤Q2≤Qmax检定流量点Q2实测范围为100kg/min～200kg/min，应保证加注平均流量值不低于100kg/min。加注机最大允许误差为±1.5%。5.2重复性重复性不得超过0.50%。6.校准条件6.1环境条件环境温度：-20℃~40℃相对湿度：30%～95%大气压力：86kPa～106kPa供电电源：标称电压U+10%-15%，频率：（50±1）Hz。6.2校准介质加注机校准应用LNG做介质，且LNG应符合GB/T19024《液化天然气的一般特性》中有关船用LNG质量的要求。6.3校准设备加注机校准装置的测量不确定度应不大于被检定加注机最大允许误差绝对值的1/3。加注机校准装置的测量范围应与加注机的测量范围相适应。加注机校准装置应有有效的检定或校准证书。6.4辅助设备辅助设备的计量特性须符合国家计量检定规程的要求。6.5校准安全防护6.5.1校准时，应使用防冲击面罩或安全护目镜以保护眼睛，还应穿戴安全防护服及低温防护手套。6.5.2加气前，应用压缩空气或氮气吹扫加液枪、加液口、回气枪和回气口等易结霜部件。6.5.3校准结束后，校准装置中残余LNG的排放必须在安全场所进行。6.5.4所有设备、环境条件必须符合GB3836《爆炸性环境》的相关安全防爆要求，校准人5T/XXXXX—2024员应遵守加气站安全制度。7.校准项目和校准方法7.1校准项目示值误差和重复性。7.2校准要求校准时应对加注机在两个流量区下分别校准三次。取三次单次示值误差平均值作为加注机在对应流量区的示值误差。示值相对误差采用式（1）计算：×100%（1）式中：Qi——加注机流量示值，kg；Qs——校准装置标准值，kg。测量重复性采用式（2）计算：其中：Emax和Emin分别为规定测量点下，测量示值相对误差的最大值和最小值；dn为极差系数，见表2。表1极差系数表n34567dn2.062.332.532.70注：n——每点校准的次数。7.2校准方法7.2.1无储气罐标准表法6T/XXXXX—2024图2无储气罐标准表法连接示意图1）加注机具有加注机通路、回气通路和预冷循环通路。校准过程按图2连接加注机和校准装置，将加注机的加液枪与校准装置的加液口相连，校准装置的加液枪与加注机的循环通路接口相连。启动加注机加气，整个系统回路进行循环预冷。2）当校准装置检测到LNG流体状态参数稳定并满足计量要求后，停止循环预冷。3）将加注机及加注机校准装置示值回零（或记录检定装置初始值），启动加注机开始加注流程。4）数据采集。校准过程按照时间顺序间隔采集数据，每次校准需要校准装置满足校准要求才能开始采集数据。通过对加注机屏幕显示的流量示值进行拍照采集数据，且校准时长至少1min后再次拍照采集加注机示值数据。通过前后两次加注机流量示值之差与对应时间内校准装置显示的累积流量标准示值进行比较得出示值误差。采集点数据见表2。表2无储气罐标准表法数据采集表采集点采集数据第一点第二点第三点第四点校准装置读数M1M2M3M4拍照读数（加注机屏幕）P1P2P3P4数据处理过程流过被校加注机的累计质量流量为：Q1=P2-P1Q2=P3-P2Q3=P4-P3流过校准装置的累计流量为：QS1=M2-M1-M32QS2=-M32-M43QS3=-M43被校加注机绝对误差为：7T/XXXXX—2024Δδ1=Q1-QS1Δδ2=Q2-QS2Δδ3=Q3-QS3被校加注机相对误差为：重复性试验按下式计算重复性：（10）（11）（12）（13）式中：Q为流过被校加注机累计质量流量；P为被校加注机拍照读数；QS为流过校准装置的累计质量流量；M为校准装置读数；Δδ为被校加注机绝对误差；E为被校加注机相对误差；Er校准结果的重复性；Emax,Emin分别为校准结果的最大相对误差和最小相对误差；dn为极差系数，见表1。7.2.2有储气罐标准表法图3有储气罐校准法连接示意图先按图2方式进行循环预冷，再将加注机、校准装置、储气罐按图3连接好，将加注机加液枪插入校准装置的加液口，加注机的回气枪插入校准装置的回气口，校准装置的加液枪插入储气罐的加液口，校准装置的回气枪插入储气罐的回气口，启动加注机加注，当流过校8T/XXXXX—2024准装置质量流量计的LNG流体状态参数稳定并满足计量要求后，采集初始数据。进行一次完整的加注流程后，采集截止数据，采集点数据见表3。表3有储气罐标准表法数据采集表采集点采集数据初始点截止点校准装置读数M11M12拍照读数（加注机屏幕）P11P12数据处理过程流过被校加注机的累计质量流量为：Q=M12M11流过校准装置的累计流量为：QS被校加注机绝对误差为：Δδ=QQS被校加注机相对误差为：重复性试验按下式计算重复性：式中：Q为流过被校加注机累计质量流量；P为被校加注机拍照读数；QS为流过校准装置的累计质量流量；M为校准装置读数；Δδ为被校加注机绝对误差；E为被校加注机相对误差；Er校准结果的重复性；Emax,Emin分别为校准结果的最大相对误差和最小相对误差；dn为极差系数，见表1。8.校准结果表达经校准的加注机出具校准证书，校准证书应给出各校准项目的测量结果和示值误差、测量结果的扩展不确定度。9.复校时间间隔加注机的复校时间间隔由被校单位根据实际使用情况确定，复校时间间隔不宜超过2年。9T/XXXXX—2024校准原始记录 校准日期：环境温度℃环境湿度：校准相关参数：介质温度：℃;