孟現(xiàn)波

（新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市質(zhì)量與計量檢測所 新疆克拉瑪依 834000）

1 前言

壓縮天然氣（CNG）憑借其特有優(yōu)勢，例如，尾氣污染物排放低、運(yùn)輸成本低、使用安全等被我國廣泛應(yīng)用于車燃料領(lǐng)域。 CNG 汽車在我國的應(yīng)用早在21 世紀(jì)初就已得到廣泛重視，且隨著我國“西氣東輸” 項目的實現(xiàn)CNG 汽車獲得了進(jìn)一步的發(fā)展，而加氣機(jī)是CNG 的加氣及計量終端設(shè)備，必須保證計量精度才能更好地服務(wù)于廣大消費者[1]。 因此，本文重點對CNG 加氣機(jī)檢定中的問題及對策進(jìn)行探討。

2 CNG 加氣機(jī)的構(gòu)成和工作原理

2.1 CNG 加氣機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)上分析，CNG 加氣機(jī)的主要結(jié)構(gòu)包含：加氣槍；流量計；電子計控器；拉斷閥；限壓傳感器；快速切斷閥；電磁閥組等。

2.2 工作原理

CNG 加氣機(jī)工作原理為：加氣機(jī)收到加氣槍傳送信號后，加氣站儲存的天然氣向加氣槍中傳送，加氣功能啟動后低壓電磁閥首先開始充電。 CNG 經(jīng)由開關(guān)閥、質(zhì)量流量計、空氣軟管和3 個球閥上的軟管傳送到加氣槍的頂部，加氣槍對準(zhǔn)汽車加氣裝置對CNG 進(jìn)行傳輸。 通過加氣槍頂端的壓力傳感器對輸送的天然氣壓力進(jìn)行詳細(xì)控制。操作進(jìn)行中，加氣機(jī)的流量計會對加氣量進(jìn)行統(tǒng)計，設(shè)備的顯示面板會對流量控制傳感器所接收到的流量信息進(jìn)行顯示，整個過程持續(xù)到低壓輸送氣體的氣壓值與汽車氣缸內(nèi)部的壓力值平衡，機(jī)箱頂部的流量傳感裝置接收到流量傳輸信號的強(qiáng)度達(dá)到流量傳感裝置的既定值，智能檢測系統(tǒng)將會自動關(guān)閉低壓天然氣的輸送，并切換到中壓進(jìn)行輸氣[2]。

3 CNG 加氣機(jī)檢定的常用方法

計量檢定規(guī)程JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》[3]對GNG 加氣機(jī)的檢定給出了如下2 種方法。

3.1 質(zhì)量檢定法

質(zhì)量檢定法是一種典型的靜態(tài)檢定方法， 通過同時計量流經(jīng)GNG 加氣機(jī)的氣體質(zhì)量（體積量）和標(biāo)準(zhǔn)容器的氣體質(zhì)量（體積量），然后將測量結(jié)果進(jìn)行對比，最終獲得加氣機(jī)的計量誤差結(jié)果。質(zhì)量檢定法又可以分為2 種，分別是體積量測量和質(zhì)量測量。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)法

標(biāo)準(zhǔn)法是將準(zhǔn)確度等級高的高壓氣體質(zhì)量流量計作為計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，檢定操作如下：將CNG 加氣機(jī)和計量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用串聯(lián)的方式進(jìn)行連接，加氣過程中，CNG 依次經(jīng)過加氣機(jī)、計量標(biāo)準(zhǔn)裝置后進(jìn)入汽車的儲氣裝備，通過將加氣機(jī)的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷被檢定的加氣機(jī)的計量誤差。

4 CNG 加氣機(jī)檢定中存在的問題

4.1 加氣機(jī)質(zhì)量問題

在實際檢定過程中，加氣機(jī)檢定結(jié)果會直接受加氣機(jī)質(zhì)量的影響，因為加氣機(jī)主要由質(zhì)量流量計、電磁閥、電子計控器等器件組成，假如這些器件的質(zhì)量存在問題，將直接對加氣機(jī)的性能產(chǎn)生影響，最終影響計量檢定結(jié)果[4]。

4.2 CNG 的密度影響

計量檢定中，計量標(biāo)準(zhǔn)裝置中輸入的密度值必須與加氣機(jī)控制面板中的密度值保持一致，才能保證計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實際工作中，對于不同氣源而言，CNG 的密度值會有所不同，即便氣源地相同，CNG 的密度也可能不同，當(dāng)CNG 的密度值發(fā)生改變，就需要工作人員根據(jù)第三方密度檢測報告及時更正加氣機(jī)控制面板中的密度值。 導(dǎo)致超差的原因可能有2 種：（1）標(biāo)準(zhǔn)裝置中的密度值是根據(jù)最新密度檢測報告給出的，而加氣機(jī)中的密度值沒有及時更新。（2）加氣機(jī)中的密度值是根據(jù)密度檢測報告輸入的，但標(biāo)準(zhǔn)裝置中輸入的密度值是未更新的數(shù)值。

4.3 閥門開啟順序和標(biāo)準(zhǔn)裝置是否清零的影響

在CNG 天然氣加氣機(jī)檢定過程中，檢定結(jié)果會受到閥門的開啟順序與標(biāo)準(zhǔn)裝置是否清零的影響（圖1），A、B、C 分別表示CNG 加氣機(jī)檢定時的3 個閥門，分別為加氣槍閥門、標(biāo)準(zhǔn)裝置閥門和高壓氣瓶開關(guān)。 在CNG 加氣機(jī)計量檢定過程中，應(yīng)首先打開標(biāo)準(zhǔn)裝置閥門B，然后打開加氣槍閥門A，給標(biāo)準(zhǔn)裝置加沖一定壓力后，清零標(biāo)準(zhǔn)裝置，最后開啟氣瓶開關(guān)，開始加氣過程。 但在實際操作過程中，常常會發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)裝置沖壓后未清零或先于閥門A 開啟氣瓶開關(guān)C 的情況，從而造成檢定結(jié)果超差或消費者利益損害。

圖1 CNG 加氣機(jī)檢定裝置連接示意圖

4.4 溫度與壓力的影響

溫度與壓力對加氣機(jī)計量檢定的影響主要是因二者對CNG 的密度產(chǎn)生影響。 例如，當(dāng)溫度越高，CNG 的密度便越低，CNG 質(zhì)量相應(yīng)減小，這對經(jīng)營者而言是有利的。 而當(dāng)壓力升高時，CNG 的氣體密度也會增加，在汽車儲罐體積不變的前提下，CNG 的質(zhì)量增加。

5 CNG 加氣機(jī)計量檢定問題的對策

5.1 提高加氣機(jī)自身的質(zhì)量

要想提高加氣機(jī)質(zhì)量，首先需要確保組成加氣機(jī)的各零部件的質(zhì)量，這便要求生產(chǎn)者在生產(chǎn)過程中選擇社會信譽(yù)好的廠家生產(chǎn)的零部件，從而確保零部件能夠長期穩(wěn)定工作，除此之外，經(jīng)營者還需聘請專業(yè)的人員定期對加氣機(jī)各個零部件進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，在每次加氣前注意觀察加氣機(jī)是否完好[5]。

5.2 加氣機(jī)當(dāng)量和密度的設(shè)定及檢查

我國規(guī)定加氣機(jī)的計量單位是kg，但我國大部分地區(qū)的廠家是以m3為計量單位，因此在加氣機(jī)運(yùn)行和計量時需選用質(zhì)量流量計，同時需要根據(jù)第三方檢測報告人工輸入密度值，然后加氣機(jī)電腦主板將氣體質(zhì)量換算成體積值，并作為計量結(jié)算結(jié)果。但是在實際結(jié)算過程中，一旦出現(xiàn)操作問題或者密度值不準(zhǔn)確，必然會給商家或消費者帶來不公平的交易，相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定統(tǒng)一把天然氣的計量單位m3換算成kg，既可以降低公式運(yùn)算發(fā)生錯誤的概率，也可減少計量出現(xiàn)錯誤的頻率。

5.3 調(diào)整閥門開啟和標(biāo)準(zhǔn)表清零的順序

在實際的計量檢定過程中，先于閥門A 開啟閥門C，會導(dǎo)致車載氣瓶的CNG 回流，容易引起消費者不滿，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)糾紛，而標(biāo)準(zhǔn)裝置未清零，會直接影響計量檢定結(jié)果。

5.4 盡量避免溫度、壓力對密度的影響

一般情況下，溫度和壓力不會對質(zhì)量流量計產(chǎn)生影響，但溫度和壓力改變時，會對CNG 的密度產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致CNG 的實際密度值跟加氣機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)裝置中的密度值存在偏差，盡管此種情況不會對計量檢定結(jié)果產(chǎn)生影響，但在一定程度上會損害加氣站或者消費者的利益，因此應(yīng)盡量降低溫度與壓力對CNG 密度的影響。 筆者認(rèn)為，應(yīng)從以下2 個方面入手：（1）標(biāo)準(zhǔn)裝置應(yīng)盡量跟熱源（如汽車發(fā)動機(jī)）保持一定距離，以便避免熱源輻射導(dǎo)致CNG 密度改變。（2）在放置標(biāo)準(zhǔn)裝置時還應(yīng)盡量遠(yuǎn)離外來的振動源（如汽車發(fā)動機(jī)），并且保證標(biāo)準(zhǔn)裝置水平放置，尤其注意不能放在振動或者松軟的地面上。

5.5 加氣機(jī)計量超差的調(diào)節(jié)

試驗證明，長期使用的加氣機(jī)的檢定結(jié)果有時會存在超差情況，此時可適當(dāng)調(diào)節(jié)脈沖系數(shù)和質(zhì)量流量計以減小誤差。另外，加氣機(jī)是精密度較高的設(shè)備，按計量檢定規(guī)程，應(yīng)半年進(jìn)行一次檢定，減少加氣機(jī)出現(xiàn)異常的可能性，以確保其運(yùn)行的準(zhǔn)確性、可靠性[6]。

5.6 相互交流、減少影響因素

有關(guān)部門及工作人員應(yīng)加強(qiáng)與加氣機(jī)生產(chǎn)廠家及加氣站的交流溝通，盡力構(gòu)建出一個利于交流合作的平臺，本著真誠互助的原則，共同解決加氣機(jī)計量檢定過程中存在的問題。對影響檢定結(jié)果的因素，例如溫度，可建議在加油站安裝加氣機(jī)時遠(yuǎn)離靠近熱源的地帶，從而盡可能地避免相關(guān)因素的影響，更好地開展工作，才能使CNG 加氣機(jī)檢定中存在的問題得到有效解決。

6 結(jié)論

綜上所述，CNG 加氣機(jī)作為CNG 輸出終端的一種專用計量儀器，其不但具有計量作用，同時具備計價功能，而計量結(jié)果準(zhǔn)確與否直接影響著貿(mào)易結(jié)算的公正公平，因此必須高度重視加氣機(jī)的計量檢定。 本文結(jié)合檢定實踐，提出當(dāng)前CNG 加氣機(jī)計量檢定中存在的一些問題，并探討了解決方法，以期提升加氣機(jī)計量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。