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。

对天然气推荐性国家标准GB/T 31253的讨论

2014年发布的推荐性国家标准"天然气气体标准物质的验证发热量和密度直接测量法"GB/T 31253是以ISO/TR24094技术报告为基础、以修改采用的方式编制而形成的。基于对上述ISO技术报告的分析,认为GB/T 31253在确认方法、气体标准物质确认程序等方面存在着一些问题并对其进行了讨论和质疑。研究认为:(1)ISO/TR 24094的标题宜修改为"天然气分析——气体标准物质的确认方法",该技术报告不宜转化为推荐性国家标准;(2)VAMGAS研究项目使用的2个多元标准气体混合物是以称量法制备的基准级标准气混合物(PSM),使用的参比热量计(或密度天平)也必须是基准级的,其测量不确定度应优于0.1%,这样才能合理地与PSM进行统计比较;(3)水流式热量计测量天然气发热量的扩展不确定度仅为1.0%(k=2),不能作为天然气发热量测定的基准仪器;(4)天然气能量计量涉及气体体积流量计量、直接法和间接法测定天然气发热量等3种计量技术,其量传、溯源方式、不确定度评定方法及其适用标准各不相同;(5)GB/T 31253及其附录中存在着一系列的计量技术规范(JJF)及标准的误用问题,因而其附录B、D、E皆不能成立。最后建议:撤销GB/T 31253,将ISO/TR 24094以等同采用的方式转化为指导性国家标准。

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。

对间接法测定天然气发热量的认识

根据被测量的特性,化学计量大致可分为物理化学计量和分析化学计量两大类。燃气发热量直接测定属于前者,当前技术开发的重点是计量基准(0级热量计)的建立及其准确度的提高。天然气化学成分量(分析)计量属于后者,技术开发的重点是物质量单位摩尔(mol)的复现及其测量不确定度的改善与评定,诸如溯源性的建立与量化、能量计量专用标准气混合物(RGM)的研制、蒙特卡洛法(MCM)评定整个输配系统的不确定度等等。从国外能量计量发展的技术水平来看,目前中国的相关实验室在上述诸多方面与国外相比还有相当差距,建议有关部门对此予以充分重视。

天然气能量计量的溯源性与不确定度评定

扼要介绍了天然气能量计量涉及的3种不同类型计量方式。由于它们的量传与溯源方式有明显区别,故其测定结果的不确定度评定方法及其适用标准也各不相同。并指出我国目前已经在能量计量技术开发方面取得了长足的进步,但在溯源性架构、获得及应用方面仍与国外先进水平存在相当大的差距。鉴此,对今后的研发工作提出以下建议:(1)尽快制定并发布天然气分析溯源准则国家标准;(2)加快相对扩展不确定度(U)优于0.3%(k=2)0级热量计的建设;(3)作好蒙特卡洛模拟法评定天然气管网能量计量系统不确定度的技术准备。

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