压缩天然气（CNG）
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、拉断阀送到加，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。
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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、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阀门，当压力达到
（19.5~20）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kg
汽车天然气价格4.2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 ,、
εi'—1・X1oo% （2）
3
EV——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π?
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（0~40）MPa,不 低于0.4级 | 精密压力表（0~40）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将加气机的加与标准装置的进气口连接牢靠，并缓缓打开加气机的加开关，检查是否漏气（此时应保证检定装置的加开关处于关闭状态）。
1.4将标准装置的加与车用燃气装置的加气接口牢固连接，缓缓打开加开关，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0∙64kg∕m3~0.76kg∕m3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。
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