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摘要：依据TSG ZF001—2006《安全阀安全技术监察规程》，从安全阀测量重复性、标准器差值和实验环境等几个不确定来源，对安全阀的不确定度进行评定，并利用不确定度评定结果，以不同实验室、不同装置、不同人员的方法进行比对能力验证。
关键词：安全阀 不确定度 比对
Abstract： Based on the TSG ZF001—2006 "safety valve safety technology supervision regulations"， the uncertainty from several safety valve measurement repeatability， standard difference and experimental environment and other sources， the safety valve of the uncertainty was evaluated， and the uncertainty evaluation results， compared with different methods in different laboratory proficiency testing device of different personnel.
Key words： safety valve， uncertainty， comparison
1 引言
安全阀是特种设备（锅炉、压力容器、压力管道等）上的一种限压、泄压起到安全保护作用的重要附件。安全阀一般直接安装在特种设备上，设计、制造、安装、使用、检验等都要符合特种设备相关规定的要求，因为安全阀的动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。
安全阀的计量特性并不明显，整定压力也是一个区间值，被检样品上无法读数，只能参照反校法的原理去用标准器读数，因此，安全伐测量的不确定度评定方法比较特殊，要考虑标准器与被检样品的读数关系和其他引起不确定的因素。
2 安全阀的不确定度分析
2.1 概述
（1）测量依据：TSG ZF001—2006《安全阀安全技术监察规程》。
（2）环境条件：温度（20±5）℃；相对湿度<85%。
（3）测量标准：精密压力表，准确度等级为0.4级，测量范围为（0～1.6）MPa，压力示值的最大允许误差为±0.006MPa。
（4）被测对象：选取一台准确度高、数据可靠稳定的安全阀，整定压力为1.4MPa，压力值的最大允许示值误差为±0.04MPa。
（5）测量过程：将安全阀安装在校验器上，以压缩空气（或者氮气）为传压介质，用直接比较法测量。通过加压泵加压，使精密压力表升压至整定压力点，直至安全阀开启时读取精密压力表的示值为安全阀的整定压力示值。
（6）评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用该不确定度的评定结果。
2.2 数学模型
Δp=p-ps （1）
式中：
Δp—— 安全阀整定压力与精密压力表压力值的差值；
p—— 安全阀整定压力。
ps ——精密压力表的压力值；
2.3 标准不确定度的来源
（1）被检安全阀测量重复性引起的不确定度；
（2）标准器差值引起的不确定度；
（3）环境温度引起的不确定度。（若测量环境条件符合规程要求，可以忽略环境温度引起的不确定度。）
2.4 标准不确定度的评定
2.4.1 对安全阀进行多次重复测量引起的标准不确定度u（p）
标准不确定度u（p）主要来源于安全阀的不确定度，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
对检测的安全阀，选择整定压力1.4MPa测量点，测量10次，得到测量10次的测量列，如表1所示为1.4MPa测量点的测量列。
2.4.2 标准器差值的标准不确定度u（ps）
标准不确定度u（ps）主要来源于精密压力表的误差。因此，应用B类方法进行评定。
根据规程，该精密压力表的最大允许误差为±0.006MPa，此值作为区间半宽a= 0.006MPa，认为在区间内是均匀分布的，取包含因子κ= ，则标准不确定度u（ps）为式（5）：
2.4.3 环境温度引起的不确定度
测量环境条件符合规程要求，忽略环境温度引起的不确定度。
2.5 合成标准不确定度的评定
2.5.1 求灵敏系数
对式（1）进行微分
得灵敏系数式（6）、式（7）：
2.5.2 标准不确定度汇总
输入量的标准不确定度汇总如表2所示。
2.5.3 合成标准不确定度的计算
因为u（p）与u（ps）彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按式（8）、式（9）得到：
2.6 扩展不确定度的评定
取包含因子κ=2，扩展不确定度为式（10）：
U=2×0.0093=0.019MPa （10）
2.7 附加说明
现场检测时需考虑校准结果的影响因素，如运输、环境等对测量标准性能的影响，应对现场检测结果的测量不确定度进行评估。
现场检测的环境条件应符合以下环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度40%～80%。
此类仪表准确度等级低，易于在符合条件的场所进行检测，环境条件对校准工作以及检测结果测量不确定度的影响基本忽略。
3 安全阀的比对评估验证
3.1 比对实验概述
选取两家有资质能力的实验室（A、B）对同一安全阀整定压力，以不同的检测装置和不同的人员，分别作比对测试，出具比对报告，并进行评价。比对信息见表3。
3.2 比对实验结果的评估
通过比对可得数据如表4。
4 结论
通过对被检安全阀测量重复性引起的不确定度，标准器差值引起的不确定度，环境温度引起的不确定度等来源的分析，可以看出，安全阀的不确定度主要来源是被检安全阀测量重复性引起的不确定度，相对于此，其他来源的影响力相对较小，此方法评定出的不确定度结果，在比对能力验证中，经不同的设备和不同的人员，分别作比对试验，根据比对试验结果进行评估，比对试验结果达到了预期目的。
参考文献
张鸿泉，王予津，张继革. 安全阀压力整定中等效密封面积计算方法的研究[J]. 机械工程师，2011（02）.
孙力，经树栋，何录武，等. 安全阀在线调校中阀座有效面积计算公式新析[J]. 石油化工高等学校学报，2005（02）.
孙力，孙齐，丁红蕾，等. 安全阀在线校验中阀座有效面积计算[J]. 石油化工设备，2003（05）.
廖璋. 安全阀在线检测的基本理论与现场应用的可行性分析[J]. 石油化工设备技术，1999（02）.
缪富声. 试验用介质对安全阀性能的影响[J]. 阀门，1997（04）.
关键词：安全阀 不确定度 比对
Abstract： Based on the TSG ZF001—2006 "safety valve safety technology supervision regulations"， the uncertainty from several safety valve measurement repeatability， standard difference and experimental environment and other sources， the safety valve of the uncertainty was evaluated， and the uncertainty evaluation results， compared with different methods in different laboratory proficiency testing device of different personnel.
Key words： safety valve， uncertainty， comparison
1 引言
安全阀是特种设备（锅炉、压力容器、压力管道等）上的一种限压、泄压起到安全保护作用的重要附件。安全阀一般直接安装在特种设备上，设计、制造、安装、使用、检验等都要符合特种设备相关规定的要求，因为安全阀的动作可靠性和性能好坏直接关系到设备和人身的安全，并与节能和环境保护紧密相关。
安全阀的计量特性并不明显，整定压力也是一个区间值，被检样品上无法读数，只能参照反校法的原理去用标准器读数，因此，安全伐测量的不确定度评定方法比较特殊，要考虑标准器与被检样品的读数关系和其他引起不确定的因素。
2 安全阀的不确定度分析
2.1 概述
（1）测量依据：TSG ZF001—2006《安全阀安全技术监察规程》。
（2）环境条件：温度（20±5）℃；相对湿度<85%。
（3）测量标准：精密压力表，准确度等级为0.4级，测量范围为（0～1.6）MPa，压力示值的最大允许误差为±0.006MPa。
（4）被测对象：选取一台准确度高、数据可靠稳定的安全阀，整定压力为1.4MPa，压力值的最大允许示值误差为±0.04MPa。
（5）测量过程：将安全阀安装在校验器上，以压缩空气（或者氮气）为传压介质，用直接比较法测量。通过加压泵加压，使精密压力表升压至整定压力点，直至安全阀开启时读取精密压力表的示值为安全阀的整定压力示值。
（6）评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用该不确定度的评定结果。
2.2 数学模型
Δp=p-ps （1）
式中：
Δp—— 安全阀整定压力与精密压力表压力值的差值；
p—— 安全阀整定压力。
ps ——精密压力表的压力值；
2.3 标准不确定度的来源
（1）被检安全阀测量重复性引起的不确定度；
（2）标准器差值引起的不确定度；
（3）环境温度引起的不确定度。（若测量环境条件符合规程要求，可以忽略环境温度引起的不确定度。）
2.4 标准不确定度的评定
2.4.1 对安全阀进行多次重复测量引起的标准不确定度u（p）
标准不确定度u（p）主要来源于安全阀的不确定度，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
对检测的安全阀，选择整定压力1.4MPa测量点，测量10次，得到测量10次的测量列，如表1所示为1.4MPa测量点的测量列。
2.4.2 标准器差值的标准不确定度u（ps）
标准不确定度u（ps）主要来源于精密压力表的误差。因此，应用B类方法进行评定。
根据规程，该精密压力表的最大允许误差为±0.006MPa，此值作为区间半宽a= 0.006MPa，认为在区间内是均匀分布的，取包含因子κ= ，则标准不确定度u（ps）为式（5）：
2.4.3 环境温度引起的不确定度
测量环境条件符合规程要求，忽略环境温度引起的不确定度。
2.5 合成标准不确定度的评定
2.5.1 求灵敏系数
对式（1）进行微分
得灵敏系数式（6）、式（7）：
2.5.2 标准不确定度汇总
输入量的标准不确定度汇总如表2所示。
2.5.3 合成标准不确定度的计算
因为u（p）与u（ps）彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按式（8）、式（9）得到：
2.6 扩展不确定度的评定
取包含因子κ=2，扩展不确定度为式（10）：
U=2×0.0093=0.019MPa （10）
2.7 附加说明
现场检测时需考虑校准结果的影响因素，如运输、环境等对测量标准性能的影响，应对现场检测结果的测量不确定度进行评估。
现场检测的环境条件应符合以下环境条件：温度（20±5）℃，相对湿度40%～80%。
此类仪表准确度等级低，易于在符合条件的场所进行检测，环境条件对校准工作以及检测结果测量不确定度的影响基本忽略。
3 安全阀的比对评估验证
3.1 比对实验概述
选取两家有资质能力的实验室（A、B）对同一安全阀整定压力，以不同的检测装置和不同的人员，分别作比对测试，出具比对报告，并进行评价。比对信息见表3。
3.2 比对实验结果的评估
通过比对可得数据如表4。
4 结论
通过对被检安全阀测量重复性引起的不确定度，标准器差值引起的不确定度，环境温度引起的不确定度等来源的分析，可以看出，安全阀的不确定度主要来源是被检安全阀测量重复性引起的不确定度，相对于此，其他来源的影响力相对较小，此方法评定出的不确定度结果，在比对能力验证中，经不同的设备和不同的人员，分别作比对试验，根据比对试验结果进行评估，比对试验结果达到了预期目的。
参考文献
张鸿泉，王予津，张继革. 安全阀压力整定中等效密封面积计算方法的研究[J]. 机械工程师，2011（02）.
孙力，经树栋，何录武，等. 安全阀在线调校中阀座有效面积计算公式新析[J]. 石油化工高等学校学报，2005（02）.
孙力，孙齐，丁红蕾，等. 安全阀在线校验中阀座有效面积计算[J]. 石油化工设备，2003（05）.
廖璋. 安全阀在线检测的基本理论与现场应用的可行性分析[J]. 石油化工设备技术，1999（02）.
缪富声. 试验用介质对安全阀性能的影响[J]. 阀门，1997（04）.