国际天然气能量计量与验证
国外天然气热值标准及解决互换性措施
国外天然气热值标准及解决互换性措施(1) 法国政府1997年9月16日发布政府令,准许在法国两种不同类型的输配管网中,输送H型天然气和B型天然气, H、B型管网内的天然气热值范围分别是:10.7-12.8kwh/Nm3，即为38.52-40.08MJ/ Nm3（9200-11006kcal/ Nm3，参比条件:0。
C，101.325kpa，下同）和9.5-10.5kwh/Nm3，即为34.2-37.8MJ/ Nm3(8169-9028kcal/N M3).两套热值不同的天然气输配管网分别供应不同类型的天然气用户,以此解决气源不匹配而带来的互换性问题.(2) 美国美国联邦能源监管委员会规定美国天然气的热值标准为:1000Btu/ft3,即为37.26MJ/Nm3(8900kcal/Nm3),随着LNG进口量增加,气源越来越复杂,因此,目前也面临起源互换性难题.(3) 日本虽然没有全国性的管网,但日本通产省规定各地天然气公司都要遵守46.05MJ/NM3(11000kcal/Nm3)的标准热值.(4) 韩国燃气公司是单一垄断经营的公司,其设备的天然气热值标准为43.96MJNm3（10500kcal/Nm3）.(5) 比利时投资开发适配能力强的天然气燃烧器,以燃烧器具适应天然气起源组分的变化.(6) 荷兰和德国天然气存储设施容量大,通过将不同热值的天然气混配,调制成符合用户需求的混合气体来解决天然气可置换性问题.德国两套管网标准热值为:10.12-10.08kwh/Nm3，即为36.18-36.03MJ/Nm3(8646-8612kcal/Nm3)和11.21-11.18kwh/Nm3,即为40.08-39.97MJ/Nm3(9579-9552kcal/Nm3).(7) 英国因为拥有大量陈旧的国内设备,在天然气规格标准化的问题上采取了等待和观望的态度,目前推荐天然气热值为39.8MJ/Nm3,并以kwh/Nm3为计价标准。
天然气能量计量标准化——天然气计量改革势在必行
越 低 。 能 量 计 量 直 接 反 映 了 天 然 气 的 价 值 。 为
（ 质量 ）计 量 之 分 ，国外 多 数 国家采 用 以能 量计 量
为 主 、体 积 计 量 为 辅 的 计 量 方 式 ， 目前 国 内绝 大 多 数 天然气 贸 易交接 计量 法 ，而 且也 与 场站建 设 、计 量 低 。 天 然 气 贸 易 交 接 能 量 计 量 就 是 通 过 直 接 或 间 接 规 模 和管 理 等 有关 。为 加 快 我 国 天然 气 （ 规模 ） 的 办 法 测 定 单 位 立 方 米 或 立 方 英 寸 的 天 然 气 在 标 准 大 交 接 计 量 的方 式 由 传 统 的 体 积 计 量 向 能 量 计 量 过
遍 采 用 气 相 色 谱 法 测 量 天 然 气 发 热 量 量 值 ，这 种 方
然气 计 量检 测 中心 和 中 国石 油集 团工 程设 计有 限 责 法 简洁 、快 速 ，适合 输 送 管道 中 天然气 的 在线测 量 或离 线测 量 ，天然 气企 业 已广 泛采 用 。天 然气 测量 任 公 司 西 南分 公 司的 人 员组 成 的标 准 技术 工 作 组 ， 能 力资 源 主要集 中在 天然气 的生产 企业 、工业 用户 修 改 采 用 国 际 标 准 《天 然 气 能 量 的 测 定 》 （Ｓ ５ ： ０ ７ ＩＯ１ １ ２ ２ ０ ）， 制 定 了 国 家 标 准 Ｇ ／ ２ ７ 和 民用 天然 气 公 司 。 火 然气 的输 送 管 网遍 及 全 国 ， １ ＢＴ ２ ２ 其 中分 布着 许 多小 型 的检测 实 验室 ，主要 检测设 备
Ｇ ／ ８ ０ 天 然气 计 量 系统 技 术要 求 》选 择 相应 ＢＴ １ ６ ３《
天然气能量计量 标准
天然气能量计量标准天然气能量计量是指对天然气进行能量测量和计算的过程。
天然气是一种宝贵的能源资源，广泛应用于工业生产、城市供暖、发电等方面。
因此，为了合理使用天然气资源和确保能源市场的公平竞争，建立一个准确、可靠的天然气能量计量标准显得至关重要。
一、天然气能量计量的意义天然气能量计量的准确性直接影响天然气供应和需求的平衡，并对能源市场的监管起到重要作用。
准确的天然气能量计量可确保付费所用天然气的质量和数量与合同约定一致，保证供需双方的合法权益。
合理使用天然气能源资源，降低能源浪费，减少对环境的污染，实现可持续发展。
确保能源利用的公平竞争和市场稳定。
提高天然气的利用率，推动能源结构的优化升级。
二、天然气能量计量的原理天然气的能量计量主要通过测量天然气的体积和热值来进行。
体积计量是指测量天然气通过管道或设备的体积；热值计量是指通过测量天然气的发热量来得到天然气的能量。
1. 体积计量体积计量主要有容积计量和差压计量两种方式。
（1）容积计量容积计量是指通过测量天然气通过管道或设备的体积来计算能量。
容积计量主要有容积式流量计、涡街流量计、涡轮流量计等。
（2）差压计量差压计量则是通过测量天然气通过设备前后的压力差来计算能量。
差压计量主要有孔板流量计、流体流量计等。
2. 热值计量热值计量是指通过测量天然气的发热量来计算能量。
热值计量主要有热负荷式流量计和标准热值计算的方式。
（1）热负荷式流量计热负荷式流量计是指通过测量天然气通过设备前后的温度差和流量来计算能量。
常用的热负荷式流量计有热电偶流量计、热阻式流量计等。
（2）标准热值计算标准热值计算是通过测量天然气的组分和热容来计算能量。
常用的计算方法有绝对方法和相对方法。
三、天然气能量计量的关键技术为了确保天然气能量计量的准确性和可靠性，下面是天然气能量计量的关键技术。
1. 测量装置的选择和校准选择合适的测量装置对于天然气能量计量非常重要，主要包括流量计、压力计和温度计等。
国外天然气的计量与检定技术
油 气 储 运 2005年 计量技术国外天然气的计量与检定技术钱成文3(中国石油管道公司管道科技中心) 王惠智(中国石油管道公司沈阳调度中心)钱成文 王惠智:国外天然气的计量与检定技术,油气储运,2005,24(6)38～42。
摘 要 介绍了国外天然气管道测量技术、天然气流量计量与检定技术的应用现状、发展动态以及天然气计量标准的最新进展情况,提出了目前天然气管道流量计量技术的发展方向,重点介绍了天然气物性参数及分析测试的标准、孔板流量计的计量标准、涡轮流量计的计量标准、气体超声流量计的计量标准,以及天然气能量计量标准等。
主题词 天然气 计量 检定一、国外天然气管道测量技术 1、 应用现状欧美工业发达国家对天然气计量技术研究较早,从20世纪70年代开始,形成了孔板流量计、涡轮流量计使用高潮,到90年代中后期掀起超声流量计应用热潮三个阶段。
目前,国际上商品天然气作为结算依据的计量方式有质量计量、体积计量和能量计量,其中体积计量和能量计量在北美和西欧地区的大规模交接计量中普遍使用。
从流量计的选型来看,主要有孔板压差式流量计、腰轮流量计、涡轮流量计和气体超声流量计等。
其中涡轮流量计、腰轮流量计和孔板流量计在荷兰、加拿大、美国等国的使用率已占到了80%～90%。
各种流量计的性能对比见表1。
表1 不同类型流量计的性能对比〔2〕流量计类型量程比 压损 对涡流敏感度对流速分布敏感度测脉动流 测双向流 测湿气体 清洗管路 孔板1∶3(4)很大很敏感很敏感不适合不能不能不能涡街1∶40 较小很敏感很敏感不适合不能不能不能涡轮1∶50 较小不敏感不敏感不适合不能不能不能超声波1∶40～1∶160无不敏感不敏感适合可以可以可以 2、 发展动态(1)随着电子技术、网络技术和自动化技术的迅猛发展,天然气计量正向着在线、实时、智能化方向发展,同时依靠管道SCADA 系统可以实现远程通信、计量数据采集、控制和动态管理。
近几年通过对传统孔板流量计二次仪表的改进,现场逐步采用智能压力变送器、温度变送器和补偿功能完善的流量计算机,实现了计量自动化,利用系统变送器的通信功能可进行在线故障诊断、组态和校验,大大提高了测量结果的精确度和稳定性。
天然气计量国际标准及其它规范简介
天然气计量国际标准及其它规范简介来源:66仪器仪表网点击:48 发布时间:2011-04-08在天然气计量的相关标准中，流量计量标准是主要的，另外它还应包括天然气密度、组成、发热量、压缩因子等相关参数的测量和计算标准。
此外，还有仪器仪表，设计及安全等标准。
天然气计量涉及到设计、建设、投产、操作、维修、检验、检定以及安全环保等各个方面，因此其相关标准是很广泛的。
1．国际标准化组织（ISO）等天然气计量相关标准的情况1）流量方面制订天然气流量计量标准的ISO技术委员会为TC30<封闭管道流体流量测量技术委员会>和TC28<石油和润滑油技术委员会>，国际法制计量组织（OIML）为TC8<流体量的测量技术委员会>，他们制订的有关标准和国际建议有：ISO 5167:2000 用差压装置测量流体流量，共分四部分，包括总则、孔板、喷嘴和文丘里喷嘴、文丘里管等。
ISO 9300:1990 采用临界流文丘里喷嘴的气体流量测量ISO 9951:1993 封闭管道中气体流量测量-涡轮流量计ISO 10790:1994 封闭管道中流体流量测量-科里奥利质量流量计ISO/TR 12765:1998 封闭管道中流体流量测量-传播时间法超声流量计ISO/TR 5168:1998 流体流量测量-不确定度的估计ISO/TR 7066-1:1997 流量测量装置校准和使用方面不确定度的估计-第一部分：线性校准关系ISO 7066-2:1988 流量测量装置校准和使用方面的不确定度的估计-第二部分：非线性校准关系R6:1989 气体体积流量计一般规范R31:1995 膜式气体流量计R32:1989 旋转活塞式气体流量计和涡轮气体流量计2）天然气方面制订天然气的ISO技术委员会为TC193<天然气技术委员会>，该委员会围绕热值计算和能量计量的要求完成一批国际标准，他们已出版的标准有26项，见表1所示。
天然气能量计量技术现状及展望
国外应用现状
• 国际上天然气能量计量技术相对成熟，多数国家采 用高位发热量计量法作为基准方法。
• 在技术研发方面，国外不断寻求创新，致力于提高 计量准确度、降低成本和简化操作。
03
天然气能量计量技术展 望
新型天然气能量计量技术的发展趋势
多参数综合计量
新型天然气能量计量技术将朝多参数综合计量方向发展，同 时考虑气体的组分、温度、压力等多个因素，实现更高精度 的能量计量。
加强国内技术交流
政府部门、行业协会和企业应组织举办天然 气能量计量技术的技术研讨会、交流会等活 动，促进国内企业、科研机构和高校之间的 技术交流与合作。
开展国际合作
鼓励国内企业、科研机构和高校与国外相关 机构开展天然气能量计量技术的国际合作， 引进国外先进技术和管理经验，提高我国技 术的国际竞争力。同时，推动国内外企业联 合开展技术研发和项目合作，实现优势互补 和共同发展。
标准化进程
国际和国内标准的制定和完善推动 了天然气能量计量技术的规范化和 统一化。
天然气能量计量技术的应用范围
工业领域
在石油化工、钢铁冶炼等行业中 ，天然气作为重要的工业原料和 燃料，其能量的准确计量对于控 制生产成本和提高产品质量具有
重要意义。
民用领域
随着居民生活水平的提高，天然 气在民用领域（如居民供暖、烹 饪）的消费量不断增加，准确的 能量计量有助于保障消费者权益
未来天然气能量计量技术的研究方向和应用前景
高精度计量技术
继续深入研究高精度天然气能量计量技术，提高计量精度和可靠 性，满足日益增长的能源需求。
绿色环保技术
在天然气能量计量技术的研究和应用中，注重环保和可持续性，推 动绿色能源的发展，助力实现碳中和目标。
天然气计量检定技术现状及进展
天然气计量检定技术现状及进展赵士海;刘博韬【摘要】With the continual increase of requirement of natural gas and global development of natural gas trade, the accuracy of natural gas flow rate measurement attracts more and more attention from the supply and demand sides. In this paper, the current technology situation and development trend of orifice-plate flowmeter, ultrasonic flowmeter and turbine flowmeter were reviewed. Development of the natural gas metrological verification technology used for measurement tracing at home and abroad was also analyzed.%随着天然气需求量的不断增加和天然气贸易的全球化发展，供求双方越来越重视天然气流量计量的准确性。
重点论述了广泛应用于天然气流量计量的孔板流量计、超声流量计、涡轮流量计的技术现状和发展趋势，以及国内外用于流量计量值溯源的天然气计量检定站技术的进展情况。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P1123-1125)【关键词】天然气;计量;检定;现状;进展【作者】赵士海;刘博韬【作者单位】中石化天然气分公司计量研究中心，湖北武汉 430073;中石化天然气分公司计量研究中心，湖北武汉 430073【正文语种】中文【中图分类】TE624随着我国天然气产业的飞速发展，天然气流量计量成为天然气贸易交接过程中的主要环节。
天然气能量计量技术规范实验报告
天然气能量计量技术规范实验报告
实验目的：通过天然气能量计量技术规范实验，掌握天然气能量计量技术规范的实施要点和方法。
实验设备及药品：电子秤、涡街流量计、差压变送器、温度传感器、压力传感器、天然气。
实验原理：天然气能量计量技术主要包括流量测量、压力测量和温度测量三个方面。
流量测量通过涡街流量计进行，通过测量天然气流过的时间和涡街流量计的读数来计算流量。
压力测量通过差压变送器进行，通过测量差压变送器的输出电压和标定常数来计算压力。
温度测量通过温度传感器进行，通过测量温度传感器的电阻和转换公式计算温度。
根据流量、压力和温度来计算天然气的能量。
实验步骤：
1. 将涡街流量计安装在天然气管道上，并进行标定和调试。
2. 将差压变送器和温度传感器安装在天然气管道上，并进行标定和调试。
3. 打开天然气开关，使天然气通过管道流过。
4. 启动涡街流量计、差压变送器和温度传感器，并记录其读数。
5. 根据涡街流量计的读数计算流量；根据差压变送器的输出电压计算压力；根据温度传感器的电阻计算温度。
6. 根据流量、压力和温度来计算天然气的能量。
实验结果：根据实验步骤所得的流量、压力、温度和能量的计算结果。
实验结论：通过天然气能量计量技术规范实验，我们成功地掌握了天然气能量计量技术的实施要点和方法，并得到了天然气的能量计算结果。
国内外天然气流量计量检测技术现状及进展
涡轮流量计
涡轮流量计
涡轮流量计 临界流喷嘴
原级及 次级标准
钟罩式装置 ,容 积流量计
活塞式装置 ,涡 轮流量计
在 Pigsar, NEL 校 准
在 NEL , CEESI 校准
m t法装置 PVTt法 装 置 , 临 界流喷嘴
在不同的输气规模 、不同的发展过程 、不同的管 理模式 、不同的技术要求等背景下 ,各国天然气流量 标准装置的规模和能力不尽相同 ,天然气流量量值 溯源体系更是各具特色 ,表 1 列出国外主要天然气 流量标准装置的详细情况 。对这些天然气流量标准 进行分析和对比 ,可得出如下结论 :
a. 为了在工作压力下以天然气为介质对天然气 流量计量仪表进行全量程的检定或校准 ,许多工业 化国家都针对其实际需求和具体情况 ,建立了以天 然气为介质的气体流量标准 ,这也是加强法制计量 管理和确保天然气贸易计量准确度的要求 。
最大检测口径 最高工作压力 /M Pa
5～1 500 0. 4
1～4 600
DN300 2. 0
m t法 0. 1 天然气 5～320
4. 0
临界流喷嘴
0. 25 天然气
5～ 2 555 /5 115
DN300 2. 5
PVTt法 临界流喷嘴
0. 2 天然气
0. 5 天然气
0. 5～400 1～1 500
表 1 国外主要天然气流量标准装置
装置简称 或所在地
使用单位
W esterbork Nm i
国别 荷兰
工作压力 /M Pa 流量上限 测试管径
最小 最大 /m3 ·h - 1
/mm
天然气的流量计量相关标准
美国石油工业发达，天然气计量技术先进，有严格完善的法规、标准和先进的计量设备。
1978年美国通过了天然气法，统一各州和联邦政府之间的天然气价格，规定了以每立方英尺实际的能量含量作为天然气买卖的基础，改变了天然气传统的计量方式，这种新的计量方式是结合天然气的质量测量和发热量测量两种独立的测量系统而产生一个新的天然气能量测量系统。
以下介绍美国和加拿大采用的一些与天然气计量有关的规范。
AGA NO2定排量式流量计（Displacement Metering，即容积式流量计）此规范为大容量气体体积测量的膜式容积式流量计的使用方法。
AGA NO3/ANSI/API 2530天然气孔板流量计（Orific Metering of Natural gas）标准规定了用孔板流量计测量天然气，烃类和其它气体的方法。
AGA NO4 关于记录图表的技术报告。
标准提供用于气体测量的记录纸的特征和处理方式的建议。
AGA NO5 燃气的能量测量（Fuel gas Energy Metering）标准提供将气体质量单位换算成能量单位的方法，是AGA NO3和其它体积或质量测量的补充。
AGA NO7涡轮流量计测量燃气（Measurement of Fuel Gas by Turbine Meters）标准提供轴向涡轮流量计测量的操作规范。
AGA NO8 天然气和其它烃类气体的压缩性和超压缩性（Compressibility and SupperCompressibity for Natural Gas and other hydr o Carbon Gases）此标准提供了天然气和其它烃类气体压缩因子和超压缩因子的详细资料，它由美国气体研究院（GRI）主持并在美国气体协会的密切协助下完成的。
AGA NO9（草案）用多声道超声波流量计测量气体的流量（Measurment of Gas by Multipath Ultrasonic Meters）超声波流量计测量天然气流量是一项新技术，由于准确度高和维修费用低，多声道超声流量计己开始被气体工业界所接受。
天然气能量计量分析系统性能评价方法及软件
天然气能量计量分析系统性能评价方法及软件天然气能量计量分析系统性能评价方法及软件一、引言天然气是重要的燃料之一，广泛应用于工业、商业和家庭用途。
准确测量天然气的能量是保证能源交易和使用的公平和合理的基础。
然而，由于天然气的物性复杂、测量环境多变以及测量设备的差异，天然气能量计量存在一定的难题。
为了解决这些难题，设计和开发一种性能优良的天然气能量计量分析系统是非常重要的。
二、天然气能量计量分析系统的设计原理天然气能量计量分析系统是基于物理原理和仪表设备制作而成的设备。
其设计原理主要包括：天然气取样、流量测量、温度压力修正以及能量计算等方面。
首先，系统要能够正确获取天然气样品，保证取样的代表性和准确性。
其次，根据流量测量原理，选用合适的流量计进行流量的测量。
第三，由于气体的温度和压力都会对能量计量产生影响，系统需要通过温度和压力的测量并进行修正。
最后，通过各项物理参数的测量以及修正，计算出天然气的标准能量。
三、系统性能评价方法（一）标准能量计算精度评价天然气的标准能量计算精度是评价天然气能量计量分析系统性能的重要指标。
评价该指标的方法主要有以下几种：1. 与国际标准对比法：通过与国际公认的天然气能量标准进行对比，评价系统计算结果的准确性。
2. 重复测量法：通过重复测量同一天然气样品，并计算出多次测量结果的标准差来评估系统的精度。
3. 理论精度法：通过研究天然气物性和计算方法的理论精度，评价系统的计算结果。
（二）温度和压力修正准确性评价温度和压力是影响能量计量的重要参数，系统对温度和压力的测量准确性也需要进行评价。
评价方法主要有以下几种：1. 与标准设备的对比法：通过与标准温度和压力设备进行对比，评估系统温度和压力测量的准确性。
2. 重复测量法：通过多次测量同一温度和压力，并计算结果的标准差来评估系统的准确性。
四、软件设计与开发为了提高天然气能量计量分析系统的性能和便利性，设计和开发一款功能全面、操作简便的软件是非常必要的。
国外天然气能量计量与计价综述
天然气合 同谈判过程 中 ，尽管 习惯 口头上仍沿用以
前 的立方英尺作为单位 ，但在记 录和财务结算 中用 的都是能量单位 。 能量计量 以其科学 、公平和公 正性得到越来 越 多 的国家和地区采用并广泛用于 国际天然气贸易交 接计量 中，计量单位主要是英热单位 （ｔ） Ｂｕ 和千瓦小 时（ｗ・ ） ｋ ｈ 。天然气交接能量主要通过测量天然气体
２ １ ０１ 芷
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａｕ ａ ｓＴｅ ｈ ｏｏ ｙａ ｄＥｃ ｎ ｍｙ ｔｒｌＧａ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｏ
Ｖｏ ． Ｎ ｏ． １５． ５
Ｏｃ． ０ ｔ １ ２ １
第５ ・ ５ 卷 第 期
ｄ ｉ １ ． ９ ９／ ．ｓｎ ２ ９ ｏ： ０ ３ ６ ｊ ｉ ． ０ ５—１３ ． ０ １ ０ ．０ ｓ １２２ １．５０ １
据或采用实验室色谱仪进行非在线分析 （ 周期点样或
累积取 样 ） 。
国家采用的与低硫燃料油价格挂钩 ；三是美 国采用
的与 Ｈ ｎｙ ｕ 天然气现货价或期货价挂钩 。 目前 ， ｅｒ Ｈ ｂ
天然气组成分析和物性参数测定方 面 ，多数大流量
计量站都配备有外置在线色谱仪 （ 叫 Ｂ Ｕ ） 也 Ｔ 仪 ，中 小计量站则从附近大流量计量站获取 天然气组成数
位于北美 、欧洲和亚太地 区。国际Ｌ Ｇ贸易也主要 Ｎ 有３ 种定 价方 式 ：一是 日本 采 用 的与原 油进 口价
（Ｃ Ｊ Ｃ，Ｊｐｎｓ ｒｄ ｏｋａｌ挂 钩 ；二 是 欧洲 多数 ａａｅｅ ｕ ｅ ｃｔｉ Ｃ Ｃ ）
设备有流量测量和天然气物性参数测定两大类 。在
天然气流量计量中 ，孔板流量计是使用最多和最早 的流量计之一 ，约 占７ ％，其次为涡轮流量计 。在 ０
天然气的能量计量方式浅析
天然气的能量计量方式浅析天然气是一种清洁、优质、高效的能源，对我国转变经济发展方式，促进节能减排具有重要意义。
目前天然气消费占我国一次能源消费的 4% 左右，并呈逐年稳步增加趋势，所以天然气的计量的科学、公平、合理就越来越重要。
天然气计量方式现在主要有两种：一是采用体积计量方式，运用各类流量测量设备计算累计流量，根据密度、压力测算标准参比条件下的体积进行结算，目前在我国主要运用体积计量结算方式；另一种是能量计量结算方式，根据分析仪器测算气体实际发热量，再与体积流量相乘的方式计算累计热量来进行结算，此种方式考虑了因各种气体发热量不同而产生的贸易结算纠纷，目前在北美、西欧、中东等地区采用该种结算方式。
1 体积计量体积计量对多气源、多类型、多路径联网供气的天然气销售具有适应性问题。
未来有多种气源（如煤层气、瓦斯气、煤制气、页岩气等）进入国内骨干管网，各种气源的热值差异较大，混合后容易引起供需双方因气质指标等关键参数波动过大的天然气交接纠纷和争议。
体积计量带来的天然气价值扭曲也是不可忽视的问题。
现行制定气价的基础是气量而不是热值，由此已经带来了天然气价值的扭曲和商业上的纠纷。
目前的计量方式已经把不同质量的天然气强行统一了价格。
这对天然气供应商（也是进口方）和中间经销商及最终用户都是不公平的。
加气机是典型的采用体积计量结算的代表。
随着车载气瓶的高速发展，天然气作为清洁并且便宜的能源受到广大车主的喜爱，CNG 车辆在国内的使用量越来越广泛，LNG 的使用也已经开始普及，国内加气机产业发展迅速。
加气机即为储气容器充装压缩天然气，并带有计量和计价等装置的专用设备，它包括了质量流量计、电子计控器、快速切断阀、加气枪等。
目前全国已有 7000 多座加气站，近 3 万台加气机。
广大车主对加气机的结算方式应该不陌生，各地价格虽有不同，但都是每立方米多少钱，看起来还算比较公平。
但在各地的质监局接到的投诉中，对加气机的投诉日见上升趋势，反应的问题大致都相同，均是计量不准，但计量部门经过实际检测也没发现计量作弊的问题，许多投诉均不了了之。
天然气能量计量技术规范学习(计量会)
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》 6. 计量方法
6.2.2.3 发热量计算 2）单位质量发热量计算
a）理想气体质量发热量
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》
6. 计量方法
6.2.2.3 发热量计算 2）单位质量发热量计算
b）真实气体质量发热量 真实气体质量发热量与相应的理想气体质量发热 量在数值上相等。计量参比条件下，天然气中常 见组分的摩尔质量、理想体积发热量、理想摩尔 发热量、理想质量发热量、压缩因子和求和因子 如附录A所示。
2）测量方法
a)取样 天然气取样有直接取样和间接取样（点样和累积样）2类共3种方法。天然气直接取样后用于在线 分析组成；间接取样后用于离线分析组成。取样位置、取样探头、取样管线、取样容器（间接取样）、样品 处理（直接取样）和取样数量等应符合GB/T13609的要求；累积取样时，取样控制等还应符合GB/T30490 的要求。
1. 规范适用范围
本规范规定了用于贸易计量的天然气能量计量系统的评价、天然 气能量计量结果的核验及其等级的评定方法。本规范适用于 GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》中规定的设计通过能 力 不 低 于 100m³/h （ 计 量 参 比 条 件 下 ） ， 工 作 压 力 不 低 于 0.1MPa（表压）的管道输运天然气。
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》 3. 术语和计量单位
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》 3. 术语和计量单位
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》 3. 术语和计量单位
JJF1993-2022《天然气能量计量技术规范》 4. 计量特性
本规范使用天然气能量的最大允许误差（MPE）表征天然气能量计 量系统的计量特性，并按最大允许误差的绝对值（MPEV）分为如 下4个等级： A级：MPEV 为 1% B级：MPEV 为 2% C级：MPEV 为 3% D级：MPEV 为 5%
天然气能量计量方法应用
天然气能量计量方法应用1、原理能量计量是以燃气的发热量作为结算单元，以计量为依据，根据燃气的发热量，对其进行总的流量计算。
热能的测定方法主要有间接方法和直接方法。
间接方法主要是利用气体的气相组成来获得热能，通常都是利用层析技术进行；直接测定是用特定的气体进行测定。
在实际操作中，由于直接法律适用条件多、技术不成熟、过程复杂等原因，将其作为一种比较方法。
大型的测温站，可以使用色谱法对燃气进行测定，小型的测温站则可以使用离线型的测温计，再利用可变的和恒定的方法来进行。
2、应用价值（1）与国家的能源发展战略相适应。
天然气是一种混合气，由于其产地的差异，其组成成分也会有差异，从而导致各区域的天然气燃烧产生的能量也不尽相同。
目前国内天然气的发热量最低为33.9 MJ/m3，最高为45 MJ/m3。
采用传统的容积计量方法来完成各种热值天然气的交易，明显违背了常识。
此外，我国天然气产业的发展潜力很大，随着管线的互联互通，各区域的天然气将会形成全国范围内的管网；混合气是今后天然气的主要发展方向，但目前仍采用传统的容积计量方法难以实现，从而加大了结算的难度。
由于利用天然气的热量而产生的销售偏差，很明显地不能满足这种需求，因此，为了适应国家的发展战略，必须采用能量计量的方法。
（2）促进国际天然气贸易的发展。
到2020年，我国对天然气的需求量将达到3600×108m3，而进口的天然气总量将达到1530×108m3。
目前，我国已建成中俄、中缅、中亚管道等国际管道，全部完工后，可实现每年1650×108m3的进口。
由此可以看出，我国的天然气对外依存度很高，能量计量是国际上通用的计量模式。
而我国是天然气的进口大国，为了确保公平贸易，计量必须与国际接轨，尤其是当天然气全国联网时，采用能量计量更为合理。
天然气基础知识三 天然气计量
一、天然气计量概述（一）国际上天然气主流计量办法；对于贸易计量的流量计，统计显示，欧洲主要使用涡轮、罗茨流量计。
荷兰涡轮、罗茨流量计的使用约占80%；加拿大涡轮流量计约占90%；美国使用孔板约占80%。
从整体上看，二十世纪70年代形成孔板使用高潮，80年代形成涡轮流量计使用的高潮，90年代中后期形成超声流量计使用的高潮。
超声流量计因具备流量方程简单清楚、宽范围度、高准确度、牢固可靠无压损，而受到人们对它寄以厚望，但因实际应用时间短暴露出一些问题如噪声影响、直管段长度影响、脏污影响等导致超差，再加上价格因素，用户在选型上还是偏重于应用成熟的涡轮、罗茨等。
（二）几种主流流量计计量原理，计量条件以及优缺点概述。
1、涡轮流量计（1）涡轮流量计的工作原理：当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与管道平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。
在一定的流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。
涡轮流量计的理论流量方程为：式中n为涡轮转速；qv为体积流量；A为流体物性（密度、粘度等），涡轮结构参数（涡轮倾角、涡轮直径、流道截面积等）有关的参数；B为与涡轮顶隙、流体流速分布有关的系数；C为与摩擦力矩有关的系数。
（2）涡轮流量计组成结构：涡轮流量计由涡轮、轴承、前置放大器、显示仪表组成。
被测流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的转速随流量的变化而变化，即流量大，涡轮的转速也大，再经磁电转换装置把涡轮的转速转换为相应频率的电脉冲，经前置放大器放大后，送入显示仪表进行计数和显示，根据单位时间内的脉冲数和累计脉冲数即可求出瞬时流量和累积流量。
涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量qv、流速V和流体密度ρ乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。
在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。
天然气计量方法及其分析
天然气计量方法及其分析天然气计量是指对天然气进行测量、计量，并确定其质量、体积和能量等参数的过程。
天然气计量方法主要包括物理计量方法和化学计量方法。
物理计量方法主要通过测量天然气的压力、温度和体积等参数来确定其质量和能量。
化学计量方法则是通过对天然气中特定组分的浓度进行分析，进而确定其质量和能量。
以下将详细介绍天然气计量方法及其分析。
物理计量方法：1.压力计量法：利用压力变化来测量天然气的体积。
常用的方法包括差压式计量、活塞式计量和膜片式计量等。
-差压式计量方法：通过测量天然气进出口的压力差，配合标定的流量压降关系曲线，计算出天然气的实际体积。
-活塞式计量方法：利用活塞在容器内前后移动的体积变化来计量天然气。
-膜片式计量方法：利用天然气压力的波动使膜片发生位移，通过对位移量的测量来计算天然气体积。
2.温度计量法：通过测量天然气的温度，结合物理性质的变化规律，计算天然气的体积。
常用的方法包括恒温法和恒压法。
-恒温法：将天然气保持在恒定的温度下，测量其体积，然后根据恒定温度下的体积-温度关系曲线，计算出天然气的实际体积。
-恒压法：将天然气保持在恒定的压力下，测量其体积，然后根据恒定压力下的体积-温度关系曲线，计算出天然气的实际体积。
化学计量方法：1.红外光谱分析法：利用天然气中特定成分对红外光的吸收特性，通过测量红外光谱中特定峰位的吸光度，计算出天然气中该成分的浓度。
2.质谱分析法：将天然气样品通过电离、加速和分离等过程，使天然气中的各种组分在质谱仪中形成特定的质谱峰，通过测量质谱峰的强度，计算出天然气中各组分的浓度。
3.气相色谱分析法：利用天然气中各组分在气相色谱柱中的分布系数和保留时间的差异，通过测量色谱图中峰的面积或峰的高度，计算出天然气中各组分的浓度。
综上所述，天然气计量可以通过物理计量方法和化学计量方法进行。
物理计量方法主要通过测量压力、温度和体积等参数来确定天然气的质量和能量；化学计量方法则是通过分析天然气中特定组分的浓度来计算天然气的质量和能量。
天然气能量计量 标准
天然气能量计量标准一、计量器具与设备要求1.计量器具应符合国家相关法规和标准，具备有效期内计量检定证明。
2.计量设备应具备符合天然气能量计量要求的技术性能，如测量范围、准确度、稳定性等。
3.计量设备应定期进行维护和保养，确保其正常运转。
二、计量方法与原理1.天然气能量计量应采用质量能量计量或体积能量计量方法。
2.质量能量计量是以天然气质量为基础，通过测量其热值等参数进行计量。
3.体积能量计量是以天然气体积为基础，通过测量其压力、温度等参数进行计量。
4.具体计量方法可参考相关标准和技术规范。
三、计量精度与误差控制1.天然气能量计量应符合相关标准和技术规范，确保计量精度和误差控制在允许范围内。
2.计量误差应包括系统误差和随机误差，系统误差应通过校准等方式进行修正，随机误差可通过增加测量次数等方式进行减小。
3.计量过程中应定期对计量器具进行检查和校准，确保其准确性和可靠性。
四、气体组分与密度修正1.天然气能量计量应对气体组分和密度进行修正，以获得准确的能量值。
2.气体组分和密度修正应根据相关标准和技术规范进行，可采用实验室分析或在线分析等方法。
3.修正过程中应考虑天然气中各组分的热值和密度差异，以及温度和压力对密度的影响。
五、气体压缩因子计算1.天然气能量计量应对气体压缩因子进行计算，以考虑压力对天然气体积的影响。
2.气体压缩因子可采用相关图表或公式进行计算，具体方法可参考相关标准和技术规范。
3.计算过程中应考虑天然气压力和温度等因素对压缩因子的影响。
六、温度与压力补偿1.天然气能量计量应对温度和压力进行补偿，以获得准确的能量值。
2.温度和压力补偿应根据相关标准和技术规范进行，可采用在线测量或实验室测量等方法。
3.补偿过程中应考虑温度和压力对天然气密度、压缩因子和热值的影响。
七、气体能量转换系数1.天然气能量计量应采用正确的气体能量转换系数，以将不同品质的天然气转化为标准条件下的能量值。
2.气体能量转换系数应根据相关标准和技术规范进行选择，可参考相关文献或咨询专业机构。
天然气能量计量的背景及意义
天然气能量计量的背景及意义
天然气是目前全球最广泛应用的清洁能源之一，与传统燃料相比，它具有清洁、灵活、高效、安全等优点。
天然气在供应方面的优势也是其他清洁能源难以比拟的，例如，天然
气管道可以较简单地覆盖大面积，不需要复杂的送电线路，也可以更好地适应天气、地形
和市场需求。
然而，为了使天然气更好地适应市场和品质的要求，必须建立一个正确的能量计量体系，以确保天然气供应和使用的公正性和透明度。
能量计量的目的是对天然气能量进行准
确计量和验证，从而确保能量供应、使用和价格的公平、公正和透明计量。
在中国，能源计量是能源行业的核心要素之一，也是国家能源战略中的重点内容。
天
然气是中国正在快速发展的清洁能源之一，国家已启动了天然气计量改革，建立了天然气
市场化价格机制，扩大了天然气管道建设，加强了安全监管和管理，以满足企业和民生的
需要。
因此，一个完整、完备的能量计量方案是非常必要的，它可以使数据收集和分析过程
更加高效，确保数据准确和权威，为实现能源产业的经济、安全和环境目标提供坚实的基础。
此外，能量计量体系的建立还可以引导企业加强自身管理，推动能源产业的可持续发展，提高能源利用效率，减少环境污染。
综上所述，建立一个完善的天然气能量计量体系，对于中国天然气产业的可持续发展、经济增长和环境保护都具有重要意义。
它可以为实现能源节约、减排和降耗、优化能源结构、构建和谐社会做出贡献。
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* 國際法制計量組織（OIML）為TC8<流體量的測量技術委員會>。
* 制訂天然氣的ISO技術委員會為TC193<天然氣技術委員會>，該委員會圍繞熱值計算和能量計量的要求，完成一批國際標準。無論流量計量或能量計量都涉及天然氣物性參數，及分析測試方法等方面的標準，因此ISO/氣能源計量與管理方式將會更加動態、多元化。然而，天然氣計量管理，將逐漸掌控所有量測過程中會影響測量結果各個環節，進行全過程的監控、動態之量測管理。
參考文獻
1. 孫淮清,天然氣的流量計量(四), /hot/document/trq1-4.htm
b. 間接法：發熱量間接測量法，是利用組成分析資料進行計算。目前國際上所採用之標準有IS06976，ASTMD3588和GB/T11062。
* 組成分析：天然氣的組分分析，可分為線上分析和離線分析兩種。由取樣和分析兩部分組成。
目前全世界對應到之標準有IS010715和IS06974。國際上，相關ISO技術委員會大致可分類如下：
2.GRI：美國西南研究院（SwRI）所屬的氣體研究所（GRI）是世界有名的流量檢測和研究技術機構，擁有高低壓兩套環路原級標準和民用氣體測試標準（DTS，Distribution Test Standard）。檢測方法標準是稱重法，介質為天然氣或氮氣，DTS也可用空氣，不確定度為0.1%～0.25%。
1. 天然氣能量計量原理
天然氣能量計量是通過兩個不相關的測量來完成，即體積或質量流量的測量和體積或質量發熱量的測量，將這兩種測量合成，計算出天然氣的能量，其計算式如下：
E=Q×Hs
其中，E是指：一段時間內天然氣的能量，MJ；
Q是指：一段時間內天然氣標準狀態的體積或質量；m3或 kg；
3. 天然氣能量計量驗證2、3
天然氣流量檢測技術機構很多，目前世界著名的天然氣流量檢定機構有荷蘭的NMI、德國的PTB、加拿大的TCC、美國的SWRI和GRI等，以下為實驗室整理介紹:
1.NMi：荷蘭計量技術研究院負責荷蘭國家量值追溯等任務。其低壓動態置換氣體原級標準裝置是荷蘭的國家基準，雖然只提供1～4m3/h的流量，由於小流量易於控制，不確定度可達0.01%，它採用了以下技術︰
1. 計量方式：隨著科技的快速發展，天然氣之計量方式有愈來愈即時化之發展趨勢，甚至於透過電腦遠端通訊技術，即可遠端控制與管理天然氣計量。
2. 檢定方式：目前天然氣流量量測正朝著實測檢定方向發展，其有利於天然氣能量計量多項動態參數(如：溫度、壓力、氣體品質、流量總量...等)進行量測追溯，因此，天然氣之流量量測追溯，將從以前靜態單一參數轉變成動態多參數之追溯研究。
H是指：天然氣發熱量，MJ/M3或MJ/Kg
2. 天然氣能量計量之方法1
天然氣能量計量是指以下三部分之組合
* 流量計量：是能量計量的主要部分
* 發熱量計量：可分成直接法及間接法，為了得到有代表性的熱量資料。兩種測量方法都必須使用正確的天然氣樣品採集方法。
a. 直接法：發熱量直接測量法，有水流式和氣流式兩種。氣流式對設備和環境的要求比水流式嚴格，但準確度和靈敏度高。
3.Pigsar：屬於德國Ruhrgas AC私人公司，天然氣流量檢測和校準由PTB授權並監督。它是目前唯一一家使用高壓體積管作為原級標準裝置的技術機構，工作標準裝置為渦輪流量計。工作壓力範圍為1.6～ 5.0MPa，工況體積流量範圍為8～ 6500m3/h，不確定度為0.15%。
4.TCC：TransCanada Calibrations Ltd.位於加拿大馬尼托巴省溫尼伯一個供氣能力為2.4Mm3/h，壓力為6.2 ～7.0MPa的壓力站的下游，擁有目前世界上最大的天然氣流量校準設施。
計量設備的檢定是確保量測值準確與可靠的重要關鍵，歐洲標準EN1776中詳細規定了天然氣計量站的組成、設備系統要求等規範，其中在第六章熱質量測中有提到儀器的選擇、熱值測量的方法以及系統的校正及維護。而加拿大與英國等歐美國家，也有關關法規，定義計量站之相關設備之檢定規範。
4. 結論及未來發展
根據本研究資料蒐集，未來國際間大多數國家，在天然氣能源計量將會朝以下方面發展：
國際天然氣能量計量與驗證
高明哲1 梁家禎2
1工研院量測中心計量驗證與創新應用組化學驗證與應用實驗室 主任
2工研院量測中心計量驗證與創新應用組化學驗證與應用實驗室 副工程師
摘要
近年來，天然氣備受人們重視。歐美地區之國家，對天然氣計量技術的研究起步較早，投入的資金及科技力量相對其他國家較高，尤其是對天然氣的貿易計量十分重視。本研究主要彙整近年來在國際上對於天然氣能源計量之發展現況。
2. 錢成文、王惠智 國外天然氣的計量與檢定技術, 油氣儲運 2005,24(6)
3. EN1776:1999: Gas supply. Natural gas measuring stations. Functional requirements
205
3. 流量計選用：不同的流量計器材有不同的特點和適應範圍，流量儀錶的選用，也因此由單一儀錶向多元化儀錶方向發展。
4. 計量標準：隨著國際間計量標準不斷的創新、發展與完善，未來國際間對於天然氣計量標準將採用多重標準。
5. 計量管理方式：對於天然氣計量管理而言，電腦管理使天然氣在管理上更加資訊化、系統化。
(1) 嚴格控制環境溫度，使環境溫度的變化不影響測量準確度。實驗室溫度變化每天控制在±2℃，每小時在±0.1℃內。
(2)使用500L的鐘罩提供氣源，加上高精度的調壓系統，確保校準時氣流的穩定性。
(3)接著秤量油的重量獲得體積，克服了PVTt法中溫度壓力變化對容器體積影響所帶來的誤差。該裝置由500升鐘罩提供1～4m3/h的流量，流體經被測表然後至置換桶再至測量裝置。其中選用的液體是很穩定的油，密度比空氣大得多，排出的油能進行準確的測量，加上環境溫度非常穩定，使得油的質量可得到非常準確的體積量，除以時間便可得到準確的流量。