天然气分析用多元标准气混合物的制备、验证与定值

随着标准物质在全球各国被广泛使用,其制备、验证与定值的标准化就成为改善和保持世界范围内测量一致性体系的关键。在国家标准GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》发布以来,与天然气能量计量相配套的天然气分析用高准确度标准气混合物的研制已受到广泛关注。由于此类多元标准气体混合物的制备、验证和定值过程比较复杂,必须严格执行国家标准GB/T5274-2008《气体分析校准用混合气体的制备称量法》,以及系列国家标准GB/T 15000《标准样品工作导则》的有关规定。本文结合实例,讨论了天然气分析用多元标准气混合物制备过程中应注意的若干问题。

用称量法制备天然气工业用多组分标准气混合物(续完)

五、不确定度的计算 对标准气混合物定值时,必然涉及总不确定度的估计问题。标准值的总不确定度由3个部分组成。第1部分通过测量数据的标准偏差、测量次数及所要求的置信水平按统计方法求出。第2部分通过对测量影响因素的分析估计出大小。第3部分是物质不均匀性和物质在有效期内的变动性所引起的误差。以下介绍的是以标准偏差表示的第1部分不确定度。

对天然气气质国家标准规定仲裁方法的讨论

强制性国家标准GB 17820-2018《天然气》于2018年11月发布,该标准对一系列气质标准仲裁方法作出了规定。从仲裁(分析)方法的定义出发,指出确定仲裁方法的首要条件是其必须具有较高的准确度。同时,在讨论分析化学计量学溯源链技术模型的基础上,阐明不同层级的标准气混合物(RGM)和标准测量方法是构成溯源链的基本要素。最后,综合上述两个方面的讨论结果指出:强制性国家标准GB 17820-2018《天然气》规定的一系列气质标准仲裁方法存在若干宜进一步探讨的技术问题。鉴于此,建议有关部门予以充分重视,并组织有关专家展开深入讨论以统一认识。

对天然气能量计量溯源性的若干认识

天然气分析测试的溯源性在本质上就是标准气混合物(RGM)的溯源性。虽然我国目前尚未发布适用于天然气分析测试的溯源准则国家标准,但实际操作是与ISO14111的规定相一致。

论天然气组成分析的溯源性

通过与计量学通用的溯源性准则相对比,并参照国际标准ISO14111、ISO10723、ISO6142和ISO6143的有关规定,阐明了天然气分析测试溯源性的基本原理、溯源链结构、标准气混合物(RGM)的分级、RGM及标准方法的应用和不确定度评定与溯源性的关系等问题。同时指出,为使天然气能量计量在我国能顺利推广,必须尽快发布与之配套的天然气分析(专用的)溯源准则、天然气在线分析系统操作性能评价和天然气分析(专用的)RGM制备方法等有关国家标准;并解决建立完善溯源链急需的高准确度RGM研制及其(量值)溯源问题。

对天然气能量计量技术进步的认识与建议

当前我国推广实施天然气能量计量的技术障碍主要在发热量测定方面。虽然近年来我国已经发布了一系列有关天然气发热量直接和间接测定方法的国家标准,然而在这些标准涉及的有关术语和定义的规范、溯源链结构的架构、标准方法的确认、标准气混合物(RGM)的研制以及测定结果不确定度的评定等方面,与国外先进水平相比尚有较大差距。故目前在我国全面推广实施能量计量的条件还不太成熟。但为了应对当前国际环境下可能出现的国际贸易纠纷,建议:尽快落实进口RGM的溯源报告;与韩国标准化研究院的0级热量计进行比对;争取在尽可能短的时间内完成准确度优于0.35%的0级热量计的研制。

天然气能量测定的准确度计算和不确定度评定

由于国家标准《天然气能量的测定》(送审稿)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分析天然气组成后(间接)计算天然气发热量等三个完全不同的计量学领域,故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。当以国家标准《天然气组成分析-气相色谱法》(GB/T13610)进行分析,按《一级标准物质技术规范》(JJG1006)的规定制备的RGM进行标定,并按国家标准GB/T11062的规定进行天然气物性值(密度、相对密度、发热量等等)的计算时,计算的物性数据的不确定度即为用来标定的RGM的不确定度,因而,已经不复存在对物性值的不确定度进行评定的问题。

天然气分析的溯源准则

随着国家标准"天然气能量的测定"(GB/T 22723-2008)的发布,天然气能量计量的实施已经进入倒计时阶段;与此同时,该标准实际上也明确了在实施能量计量之后,商品天然气的发热量与其体积流量一样,都将属于法制计量范畴。但就法制计量的要求而论,当前尚缺少一个有关天然气分析溯源准则的国家标准,建议尽快建立并发布。

0级热量计的技术进展

目前,国内天然气体积流量计量技术已经基本达到国际先进水平,且早已列入法制计量范畴,但在天然气发热量测定项目未能进入法制计量范畴前,难以全面推广实施能量计量。因此,建设一台准确度至少能满足为能量计量专用RGM定值要求的0级热量计是当前必须尽快解决的关键问题。因为有了(具有相应不确定度的)0级热量计,即便使用进口的RGM也不会受制于人,这才真正能在国际贸易纠纷仲裁中取得话语权。