中国天然气计量标准体系现状简析

2020年4月第36卷第4期
石油工业技术监督
Technology Supervision in Petroleum Industry
Apr. 2020
Vol.36 No.4
■标准化
中国天然气计量标准体系现状简析
高军
中国石油大庆油田工程有限公司计量测试研究所（黑龙江大庆163712)
摘要中国天然气计量标准体系借鉴国外先进标准体系结构，以GB/T 18603—2014为基础，涵盖了天然气流量测量方法标准、检定规程和校准规范等，同时，纳入了天然气能量计量及其配套的相关标准。

几年来，中国天然气计量标准体系转化、制定 和修订了符合我国国情的国家标准和行业标准，动态维护、持续完善我国天然气计量标准体系，基本满足了我国石油天然气工 业的发展需求。

关键词天然气计量;标准体系；计量系统
Analysis on Current Situation of China's Natural Gas Measurement Standard System
Gao Jun
Research Institute of Measurement and Test, PetroChina Daqing Oilfield Engineering Co., Ltd. (Daqing, Heilongjiang 163712, China) Abstract:China’s natural gas measurement standard system draws lessons from the structure of foreign advanced standard systems, it is based on GB / T 18603-2014 and covers the standards of natural gas flow-rate measurement standards, verification regulations and calibration specifications, and also includes the relevant standards of natural gas energy measurement and its supporting standards. In recent years, China's natural gas measurement standard system has transformed, formulated and revised national standards and indus­try standards in line with China^s national conditions, dynamically maintained and continuously improved China's natural gas measure­ment standard system, and basically met the development needs of China's oil and gas industry.
Key words:natural gas metering; standard system; metering system
高军.中国天然气计量标准体系现状简析L)j.石油工业技术监督，2020,36(4): 12-15.
Gao Jun. Analysis on current situation of China's natural gas measurement standard system [J].Technology Supervision in Petroleum Industry, 2020, 36(4):12-15.
1天然气流量量值溯源
为了满足日益增长的高压、大流量天然气贸易 计量仪表的检定需要，国家石油天然气大流量计量 站及其分站相继建成了多套具有较高准确度水平 的天然气流量标准装置，逐步完善了我国天然气流 量量值溯源体系。

天然气流量量值溯源体系主要 由原级标准、传递标准以及工作标准组成,导出流 量的各基本量都溯源到相应的国家质量、长度、时 间基准。

我国天然气流量的原级标准装置采用“质 量+容积”法组成，通过比对组件工作流量计，将质 量法天然气流量标准装置、容积法体积管标准装置 复现的量值溯源到国家基准m,天然气流量量传溯源如图1所示。

图1天然气流量量传溯源框图
目前，国内已建成的天然气流量原级标准装置 共有3套，其中2套虽然属于mt(质量一时间)法w天 然气流量原级标准装置，但称重系统工作原理不 同，一种采用不等臂天平称量系统，另一种采用陀 螺仪称重系统;第3套原级标准装置采用HPPP法原 理'溯源至国家长度、时间基准。

这3套天然气流
作者简介:高军(1963—)，男，高级工程师，现
主要从事油气计量检定和标准化管理等工作。

高军:中国天然气计量标准体系现状简析
•
13
•
质量或长度，时间.温度，压力，湿度
1天然气等其他介质需要气体组分的测量；2框图中扩展不确定度的包含因子6=2;3_««源至基本量;_»源至基准装置；_#源至原始法标准装置;_
潮源至标准表法标准装置；
4计董器具可能会有新的产品或不同的名称.f t 检定系统表中不B T 能全部列出：对未列人检定 系统表的X 作计址器具.必要时可根据其被测测量范围和X 作原理.参考相应检定系统表中 出的计量器具的测M 范围和工作原理.确定适合的量值传递途径
图3气体流量计量器具检定系统表框图
范围的放大。

组合音速喷嘴传递标准不确定度约 在0.15%~0.25%(A =2)。

工作标准装置可以是涡轮流 量计或涡轮+超声流量计，不确定度为〇.22%~0.33%
(
k =
2)，覆盖压力为 0.3~ 10 MPa 、流量为 8~ 12 000 m V h
的天然气流量量值传递。

为确保天然气流量量值传递的可靠性和合理 性，天然气流量计量器具的量值溯源必须符合国家
气体流量计量器具检定系统表要求。

2017年颁布 了 JJG 2064—2017《气体流量计量器具》，该检定系 统表适用于测量密闭管道内气体流量计量器具的 量值传递关系，包括从基本量及导出量到气体流量 计量基准器具、气体流量计量标准器具、气体流量 工作计量器具之间的量值传递关系、量值传递方法 和量值传递时的测量能力，气体流量计量器具检定 系统表如图3所示。

从图3可以看出，mt 法和pVTt 法气体流量标准 装置的不确定度要求为[/系〇.1%认=2)。

图2中已 建成的mt 法原级标准装置不确定度<〇. 1 %, pVTt 原 级标准装置不确定度矣0.1%,符合UG 2064—2017 《气体流量计量器具》要求，工作标准装置不确定度 水平 0.22%〜0.33%，满足 GB/T 18603— 2014《天然 气计量系统技术要求》A 级计量站准确度等级为1.0
量原级标准装置形成了各自独立的量值传递链、较 为完整的天然气流量量值溯源技术和天然气流量
检测技术。

天然气流量量值溯源体系如图2所示， 图中:P 为压力;g 为流量；t /为不确定度。

图2天然气流量量值溯源体系图
从图2可以看出，我国天然气流量原级标准装 置采用mt 法和HPPP 法，以天然气为介质复现流量 量值，不确定度水平矣0.1%仏=2)，传递标准可将原 级标准的量值传递到工作标准，同时也可进行流量级的流量计的检定要求[51，目前建立的天然气流量 量值溯源体系基本满足天然气流量计量标准的量 值溯源需要。

计
量基准器具
计
•14.石油工业技术监督
2天然气计量标准体系概述
2.1标准概述
全国石油天然气标准化技术委员会油气计量 及分析方法分标委(SACATC355/SC10)结合实际国 情，并参考相应的国际标准和国外先进标准，转化、制定了一系列的天然气计量方法标准。

在这一系 列标准中，纲领性系统标准是GBAT丨8603—2014《天 然气计量系统技术要求》154。

G BA T 18603《天然气计量系统技术要求》于2001 年首次发布，并于2014年修订后重新发布，主要参 考了 EN1776:1998(2007)和 OIML R140:2007(E)。

G BA T 18603—2014覆盖了天然气计量系统的设计、建设、投产运行、验收、维护、校准及检定等整个过 程，规定了天然气计量系统的组成内容及辅助设备 的技术要求，并按天然气计量站规模分级规定了系 统配置要求|61。

2.2标准体系表
天然气计量标准体系包括：①共性基础性标准:名词和术语、标准参比条件、统计控制。

②流量 计量方法标准:孔板、涡轮、超声、旋进旋涡、科里奥 利、旋转容积流量计和标准喷嘴、槽道式流量计等。

③为获得密度而进行的间接测量标准：如压力、温 度、天然气组分测试及计算，以及天然气压缩因子 等计算标准、相关的检定规程、校准规范等％天然气计量标准体系及具体分类相关标准详见表1-*8。

表1流量计量系统标准
标准编号标准名称采标情况GB/T 18603—2014天然气计量系统技术要求EN 1776:1998(NEQ) GB/T 35186—2017天然气计量系统性能评价方法/
SY/T 5398—2017石油天然气交接计量站计量器具配备规范/
SY/T ****——****天然气贸易计量用流量计选型指南2019年立项
表2流量计量方法标准
标准编号标准名称采标情况
GB/T 21446—2008用标准孔板流量计测量天然气流量IS0 5167—l,2:1999(MOD)
GB/T 21391—2008用气体涡轮流量计测量天然气流量EN 12261:2002(NEQ)
GB/T 18604—2014用气体超声流量计测量天然气流量AGA Report N〇.9:2007(NEQ)
GB/T 34166—2017用标准喷嘴流量计测量天然气流量/
SY/T 6658—2006用旋进旋涡流量计测量天然气流量ISO/TR 12764:1997 (NEQ)
SY/T 6659—2016 用科里奥利质量流量计测量天然气流量AGA REPORT No.l 丨/API MPMS CHAPTER 14.9:2003(NE(?) SY/T 6660—2006用旋转容积式流量计测量天然气流量EN 12480:2002(NEQ)
SY/T ****——♦氺**用槽道式流量计测量天然气流量2018年报批
表3流量计检定/校准标准及规程
标准编号标准名称采标情况GB/T 30500—2014气体超声流量计使用中检验声速检验法/
SY/T 6999—2014用移动式气体流量标准装置在线检定流量计的一般要求/
JJG 633—2005气体容积式流量计检定规程/
JJG 640—2016差压式流量计检定规程/
JJG 1030—2007超声流量计检定规程/
JJG 1037—2008涡轮流量计检定规程/
JJG 1038—2008科里奥利质量流量计检定规程/
JJG 1121—2015旋进旋涡流量计检定规程/
表4基础标准
标准编号标准名称采标情况
GB/T 17291—1998石油液体和气体计量的标准参比条件ISO 5024—1999 (NEQ) GB/T 19205—2008天然气计量标准参比条件/
GB 17820—2018天然气/
高军:中国天然气计量标准体系现状简析
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表5能量计量标准
标准编号标准名称采标情况GB/T 22723—2008天然气能量的测定ISO 15112—2007
GB/T 11062—2014天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法/
表6湿气计量
标准编号标准名称采标情况GB/T 35065.1—2018湿天然气流量测量第1部分:一般原则/
SY/T 7384—2017油气水多相流量计校准方法/
表7配套仪表检定校准
标准编号标准名称采标情况JJG 882—2004压力变送器检定规程/
JJG 1003—2016流量积算仪/
JJF 1183—2007温度变送器校准规范/
JJG 700—2016气相色谱仪/
JJG 1055—2009在线气相色谱仪/
表8天然气流量相关参数计算
标准编号标准名称米标情况GB/T 11062—2014天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法/
GB/T 13609—2017天然气取样导则/
GB/T 13610—2014天然气的组成分析气相色谱法/
GB/T 17747.1—2011天然气压缩因子的计算第1部分:导论和指南ISO 12213—1:2006( MOD) GB/T 17747.2—2011天然气压缩因子的计算第2部分:用摩尔组成进行计算ISO 12213—2:2006(MOD) GB/T 17747.3—2011天然气压缩因子的计算第3部分:用物性值进行计算ISO 12213—3:2006(MOD)
3小结与展望
进标准与先进技术的接轨。

中国天然气计量标准体系在跟踪研究与吸收 转化相结合、制定与修订相结合、国标与行标相结 合的发展原则中日臻完善，标准的数量和技术水平 都有了显著的扩展和提升，对天然气贸易交接计量 站点、跨境交接计量场合提供了标准化方面的技术 支持，基本满足了中国天然气生产、储运和销售等 环节贸易交接计量的需要。

随着中国标准化逐步与国际化接轨，我国天然 气计量标准体系的总体水平接近或达到了国际先 进水平。

未来几年，中国还将继续坚持对自身天然 气计量标准体系的深入研究，不断完善和稳步发 展，重点配套天然气能量计量标准，研制上游领域 技术标准，解决天然气上游领域测量技术标准缺 乏、不配套的问题，并逐步推进与国际标准、国外先参考文献：
[1] 王池.气体流量量值溯源体系探讨[J].中国计量学院学
报，2003，14(3):170-173.
[2] 张春杰，王朝平,马斌良，等.质量一时间法原级天然气测量
装置误差来源分析及修正方法研究[J].计量技术，2016
(4):18-21,
[3] 徐明，吴运逸.浅谈天然气流量量值溯源[J1.石油工业技术
监督，2009,25(3):38-40.
[4] 全国流量计量技术委员会.气体流量计量器具:JJG 2064—
2017[S].北京:中国质检出版社,2017.
[5] 全国石油天然气标准化技术委员会.天然气计量系统技
术要求:GB/T 18603—20丨4[S].北京:中国标准出版社，2015. [6] 高军，陈亮，肖迪.中国天然气计量技术标准体系介绍[J].
中国计量，2014(1):27-30.
本文编辑:崔杰收稿时间：2019-10-27。