浅析天然气能量计量系统的检定现状

　　天然气能量计量基于优质优价的原则,是一种更加合理的计量方式,亦是当前国际通行的且最公平的贸易计量方法。我国天然气市场已逐渐与国际接轨,呈现多元化发展态势,天然气供需矛盾逐渐突出,计量纠纷不断。我国天然气计量与国际接轨,借鉴国外天然气计量先进经验,由体积流量计量向能量计量转变,是我国天然气法制计量的必然趋势。能量计量将会得到广泛应用,但在具体实施的过程中,会产生许多新的问题,诸如相关计量技术标准的配套、能量计量技术和系统的完善等。能量计量涉及体积流量测量、热量计法直接测量发热量和气相色谱法间接计算天然气发热量三个完全不同的计量学领域,而三者在量值溯源方式、测量准确度及不确定度的定义、表示和评定等方面也有所差别[1,2]。由此,能量计量系统的溯源及计量检定的问题便日渐凸现出来。在此,本文对天然气能量计量系统检定方面的情况进行简要介绍,以期在推进我国天然气流量计量向能量计量转变方面发挥作用。

　　1　国内外天然气能量计量检定技术现状

　　目前,欧洲和美国等国均采用实流法检定天然气流量计,即以管输的实际天然气介质及在接近实际运行工况等条件下对流体的物性参数和状态参数进行动态量值溯源。国外主要天然气流量检定机构的标准装置的技术参数列于表1[3]。

　　近年来,我国天然气流量计量检定技术取得了显著成就,天然气流量量值溯源正逐步向实流检定方向发展,天然气流量检定系统溯源体系逐渐完善。国家原油大流量计量站成都天然气流量分站和南京天然气分站拥有mt法天然气流量原级标准和临界流文丘利喷嘴次级标准,总体水平与世界上现有的标准装置相当,装置的技术参数列于表2。

　　在发热量测定方面,目前国外多数天然气大流量计量站都配备有在线色谱仪(BTU),中小计量站则从附近大流量计量站获取天然气组分数据或采用实验室色谱仪进行离线分析。美国、英国、德国等国家均建有测量不确定度优于0·1%的基准级热量计;但迄今为止,我国此类仪器的不确定度只能达1%,准确度更高的热量计尚在研制之中,而发热量直接测定和气相色谱分析均尚未建立起完整的溯源链,故尚不能满足GB /T 18603对A级站规定的准确度要求。

　　2　天然气能量计量的技术标准

　　天然气能量计量的技术标准主要由能量计量基本要求及其实施方式的标准、流量计标准和天然气物性参数及分析测试方法等方面的标准组成。此外,还有一些通用基础标准,如取样准则、确定P-V-T关系的参比条件、确定发热量的燃烧参比条件、不同仪器的溯源性准则和操作评价准则等[4, 5]。表3示出天然气能量计量相关的主要国际标准和国家标准。可以看出,天然气能量计量标准不仅数量多,而且涉及不同的溯源体系。另外,我国天然气能量计量的标准体系和质量保证体系尚不健全。由此,应以ISO国际标准和OIML国际建议为主,欧洲标准、ASTM标准和其它国外先进标准为补充,结合我国的实际情况,制订适合我国国情的能量计量技术标准。