试分析天然气计量体系在我国的建设和发展

张知璜

江西省计量测试研究院，南昌 330002

试分析天然气计量体系在我国的建设和发展

张知璜

江西省计量测试研究院，南昌 330002

随着天然气贸易规模不断扩大，天然气计量体系也在不断发展。天然气计量涉及的方面较多，体系构建较为困难和复杂。在天然气贸易的发展中，我国天然气计量体系也取得了一定的进步，为推动天然气贸易进一步提升提供了充足的动力。本文对我国天然气的技术标准做了详尽介绍，对比分析了我国天然气计量体系与国际计量体系之间的差异，对我国天然气计量体系的建设发展做了简单总结，以期促进天然气计量体系的发展。

天然气；计量体系；建设发展

计量体系建设发展的需求是十分迫切的，这是源于能源需求增加，导致天然气交易规模迅速扩张，为了确保天然气在交易过程中计量公正精准，需要构建完善的计量体系来进行衡量。

1 我国天然气计量体系的技术标准

1.1 计量系统基本要求

我国对天然气计量系统的基本要求主要限于GB/ T 18603-2001这一国家标准，该标准参考了国际标准OIML TC8/SC7以及欧洲标准EN1776：1998。该国家标准对天然气计量系统的建设、运行和维护等多个方面的工作内容作了全面详细的阐述和规定，对我国天然气计量系统的发展做出了重要贡献。但是，该标准有一个适用范围，即适用于表压大于0.1Mpa、设计流量不小于500Nm3/h的天然气系统。目前，这一国家标准已经根据天然气贸易的实际发展情况作出了一定修改，并且上报审批，需等待发布。

1.2 天然气流量测定

对天然气流量进行测定的国家标准是GB/T21446-2008，这一标准没有完全挪用ISO5167：2003(E)，而是在此基础上，参照了AGANo.3：2000这一标准，对孔板标准形式以及操作技术进行了明确要求，对节流装置取压、安装、使用以及操作等进行了详细规定。不仅如此，还给出了标准条件下天然气的能量流量、质量流量以及体积流量的具体算法。该标准的适用范围为节流装置的取压方式为角接取压和法兰取压，但是孔板直径小于12.5毫米、测管内径超出50到1000毫米范围都不适用该标准。

1.3 压缩因子

压缩因子计算是天然气计量体系中技术标准的重要环节，按照GB/T17747-1999进行计算，该国标对ISO12213：1997进行了等效挪用。该标准明确了天然气、类混物以及含掺杂物天然气计算压缩因子的具体方法，其适用于正常输配气状态中的管输干气。一般情况下，输配气是在260K到340K的温度范围进行，进行输配气操作时，压力值不得大于12MPa，如果不考虑不确定性导致的数值误差，那么温度和压力出现的偏差不应超过0.1%。

1.4 密度、热量、沃泊指数和相对密度

对于天然气而言，密度、热量、沃泊指数和相对密度是其十分重要的基本属性，对于这些基本属性的计算，必须按照国家标准GB/T11062-1998进行，这一标准参照了ISO6976：1995，但是没有进行等效挪用。通过这一国家标准明确了气体的组成成分使用摩尔分数进行表示时的密度、热量、沃泊指数以及相对密度的计算方法。这一计算方法适用于所有的干性天然气。但是，如果是对天然气的体积性质进行计算，那么只有在甲烷含量很高，且摩尔分数大于0.5时才能使用。

2 我国天然气计量体系和国际体系的比较

2.1 计量系统

就实际情况而言，国际上主流的天然气计量系统都是在国际标准OIML TC8/SC7以及欧洲标准EN1776：1998这两个标准的基础上建立起来的。其中，EN1776：1998自从颁布以来从未进行过修订，只是在2007年进行过审核。而国际标准OIML TC8/SC7已经进行了更新修正，在2007年发布全新的标准OIML R 140：2007(E)，对计量系统的仪表精度以及准确度等级精度进行了修改优化。

我国GB/T18603-2001自从颁布以来，对我国天然气计量系统的发展起到了十分明显的促进作用。但是，随着天然气交易规模和市场不断扩大，这一标准已经难以满足不断发展的天然气工业。

2.2 流量计

流量计的种类很多，用途也不一样，比如超声流量计、涡轮流量计和孔板流量计等。超声流量计自从问世以来就处在不断的发展过程中，在国家标准GB/T18604-2001的标准下，我国超声流量计的使用标准不断完善。但是，相对于ISO17089：2010和AGA No.9：2007这两项标准而言，我国国家标准在流量校准、性能要求等方面还存在一定差距。

涡轮流量计的国际标准是ISO9951：1993以及AGA No.7：2004，我国的国家标准充分融合这两项标准的核心内容，形成了GB/T21391-2008。此外，这一国家标准还增加了JJG198-1994中的部分内容。相较于国际标准，我国国家标准对流量计算、流量计要求以及不确定评价的规定更加详实，已经达到了国际先进水平。

孔板流量计的国际标准主要分为AGA No.3和ISO5167这两项，其中前者是孔板流量计的专用标准，后者是通用标准。这两个标准对孔板流量计安装、长度计算、流出系数计算等的规定都趋于一致。我国标准GB/T21446-2008结合了国内天然气计量的实际经验，符合相关工作实际要求。

2.3 压缩因子

对于压缩因子的计算，通常是按照AGA No.8-92DC的方法进行。这种方法基于ISO12213和AGA No.8，而我国的国家标准GB/T17747.2-1999也和这种方法比较接近，在参数计算、精确度判断等方面完全相同。所以，通过该国标计算的压缩因子和国际标准计算得出的结果是一致的。此外，还可以通过SGER-G88的方法进行压缩因子计算，只需明确氮气含量、二氧化碳含量、相对密度、热量中的随意三个数值，就可以计算出压缩因子。

3 我国天然气计量体系的建设发展与总体评价

3.1 我国天然气计量体系的建设发展

就当前实际情况而言，我国天然气计量体系的建设发展十分良好，主要表现在以下几个方面。

第一，各类国家标准相对完善，顺应趋势不断更新。从前文的论述中不难看出，对于天然气计量体系中各方面工作的技术标准，我国均具有完善的国家标准，其中部分标准已经达到世界先进水平。技术标准的完善，为我国天然气计量体系的建设发展铺设了宽广的道路，也为我国天然气计量体系的进步注入了强劲的动力。

第二，已经形成了完善的天然气计量体系。天然气计量体系主要有质量、能量和体积三类。其中，天然气质量计量体系的相关技术在上世纪八十年代就已经开始逐步形成，到新世纪初，逐步形成了对应的国家标准。比如，我国天然气流量标准装置在上世纪八十年代就已经在四川成都建成运行，至目前，已经完善建立了误差在0.1%以内的标准装置，构成了完善的质量计量体系。

第三，天然气计量体系建设工作有效落实。对于天然气计量体系构建的各方面工作，都得到了有效落实，并且取得了预期中的效果。在未来，天然气计量体系的各项工作还需在国家标准的限定下继续加强，以期促进天然气计量体系进一步完善。

3.2 我国天然气计量体系的总体评价

我国天然气计量体系在建设发展过程中，对相关国际标准进行深入研究和参考，并根据国际标准的重点内容制定出了符合我国发展实际的国家标准，使得我国天然气计量体系技术标准的质量和数量都实现了大幅提升。在我国天然气贸易规模不断增长的背景下，优化完善天然气计量体系对于天然气工业发展壮大具有十分重要的推动作用，不仅能够满足我国天然气生产和天然气贸易