天然气计量技术—基础知识
中国天然气计量技术标准体系介绍
已重新修订并报批，待发布。 2.GB/T21446-2008 《 用 标 准
孔板流量计测量天然气流量》 GB/T21446-2008 非 等 效 采 用
ISO5167：2003 （E）《用安装在充满 流体的圆形截面管道中的差压装 置 测 量 流 量 》， 同 时 参 考 了 AGA No.3：2000《天然气流体计量 同心 直角边孔板流量计》的部分内容， 标准规定了标准孔板的结构形式、 技术要求； 节流装置的取压方式、 使用方法、安装和操作条件以及天 然气在标准条件下体积流量、质量 流量和能量流量的计算方法，同时 还给出了计算流量及其有关不确 定度等方面的必要资料。此标准只 适用于取压方式为法兰取压和角 接取压的节流装置，不适用于孔板 开孔直径小于12.5mm， 测 量 管 内 径大于1000mm和小于50mm，直径 比 大 于0.75和 小 于0.1以 及 雷 诺 数 小于5000的场合。
6.GB/T17747-1999 《 天 然 气 压缩因子计算》
GB/T17747 -1999 等 效 采 用 ISO12213：1997 《天然气压缩因子 计算》，其规定了天然气、含人工掺 和物的天然气和其他类似混合物 仅以气体状态存在时的压缩因子 计算方法，两种计算方法主要应用 于正常进行输气和配气条件下的 管输干气，包括交接计量或其他用 于结算的计算。通常输气和配气的 操 作 温 度 为 （263 ～338）K， 操 作 压 力不超过12MPa。 在此范围内如果 不计包括相关的压力和温度等输 入数据的不确定度， 则两种计算 方法的预期不确定度 约为0.1%。
3.GB/T21391-2008 《 用 气 体 涡轮流量计测量天然气流量》
GB/T21391-2008 非 等 效 采 用 EN12261：2002 《 气 体 流 量 计 - 气 体 涡 轮 流 量 计 》， 并 参 考 了 AGA No.7：2004 《测量燃料气体用涡轮 流 量 计 》 和ISO9951：1993 《 密 封 管
计量基本知识
计量第一部分计量基本知识：一、计量管理概论：1、计量的一般概念及其发展概况：计量发展的历史是与社会进步联系在一起的，它是人类文明的一个重要组成部分。
人类在认识和改造大自然的过程中，通过思维对自然界的各种现象进行大量的比较，这种用比较方法来确定事物“量”的大小的过程，就是早期“测量”的概念。
测量既然是一个“比较”过程，必然需要一个比较物作为测量的“标准”。
最初作为比较的标准也是任意的，它会因人、因事、因时而改变。
随着人类生产力的发展，人们的劳动成果有了剩余，开始出现了物物交换，出现了商品和商品流通。
商品的流通必须遵循“等价交换”的原则，而经济利益又使人们在交换中“斤斤计较”，这就要求对同一物体在不同的地点，经不同的人的测量结果必须一致，这就是早期的“计量”概念。
计量是以确定量值为目的的一组操作。
计量属于测量的范畴，也可以说是一种特殊形式的为使被测量的单位量值在允许范围内溯源到基本单位的测量。
起初的测量方法是原始的，单位是任意的。
当商品交换、分配形成社会活动的时候，就需要测量的统一，即在一定的准确度内对同一物体在不同地点达到其测量结果的一致。
为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，复现出基准、标准，并以这种基准、标准来检定测量计量器具，保证量值准确可靠，这就出现了“计量”。
因此，计量的含义可以理解为“实现单位统一，量值准确可靠的测量，它涉及整个测量领域”，或者说“是以单位统一，量值准确一致的测量，它对整个测量领域起指导、监督、保证和仲裁作用。
”计量应包括计量学、计量经济、计量法制、计量组织和计量管理等内容。
2、计量学的分类：计量学是计量的基础，它是研究测量、保证测量统一和准确的科学。
计量学包括的专业很多，应用范围十分广泛。
我国目前大体上按专业分为十大类，即几何量计量、温度计量、力学计量、电磁学计量、电子计量、时间频率计量、电离辐射计量、光学计量、声学计量、标准物质计量。
3、计量工作的特点：（1）统一性：统一性是计量工作的本质特征，它主要反映在横向和纵向两个方面。
天然气计量管理
四、天然气计量管理的依据
❖ 8．GB 17820－1999 《天然气》 ❖ 9．GB 18047－2000《车用压缩天然气》 ❖ 10．GB/T 18603-2001 《天然气计量系统技术要求》 ❖ 11. GB/T 18604-2001 《用2003《天然气标准参比条件》 (ISO
❖ 1．GB/T 11062－1998 (neq ISO 6976:1995)《天然气发 热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》
❖ 2．GB/T 13609 天然气取样方法
四、天然气计量管理的依据
❖ 3．GB/T 13610 天然气的组分分析 气相色谱法 ❖ 4．GB/T 17611－1998（idt ISO 4006：1991）《密封管道中流体流量的测
❖ 国家计委、国家经委、财政部、石油部联合发 布的《天然气商品量管理暂行办法》（计燃 [1987]2001号）；
❖ 国家计委、能源部联合发布《原油、天然气和 稳 定 轻 烃 销 售 交 接 计 量 管 理 规 定 》( 能 源 油 [1990]943号)
❖ GB/T19205-2003《天然气标准参比条件》
二、天然气交接量
❖ 《天然气商品量管理暂行办法》中规定： ❖ 1. 天然气按体积进行计量，天然气体积计算的状态标准状
态为20摄氏度(293.15K)，绝对压力为101.325千帕（1标 准大气压）。 ❖ 2. 天然气流量计量方法，按照相关标准执行。 如： GB/T18604-2001 《用气体超声流量计测量天然气流量》 GB/T21446-2008 《用标准孔板流量计测量天然气流量》
一、概述
❖ 3. 天然气的状态量 ❖ 描述天然气状态的量主要包括：压力、温度
等。天然气的压力、温度不仅描述了天然气 自身的状态，也描述了管线、设备的运行状 态，与安全生产及经营密切相关，也是大家 非常关注的量。
天然气基础知识
二、天然气的基本性质
天然气是无色无味无毒无腐蚀性，易燃易爆的气体。在天然气泄 露时，为了易于被人们发现，消除漏气，要求对天然气加臭。加 臭标准是达到爆炸下限浓度的20%能被查觉。我国目前采用的加臭 剂为四氢噻吩（THT)和乙硫醇(EM)。天然气的主要成分是甲烷 （CH4），它本身是一种无毒可燃的气体。同其它所有燃料一样， 天然气的燃烧需要大量氧气（O2）。如果居民用户在使用灶具或 热水器时不注意通风，室内的氧气会大量减少，造成天然气的不 完全燃烧。不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳（CO）， 最终可能导致使用者中毒（反应式见下）。 2CH4+3O2→2CO+4H2O 爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃 气体浓度范围称为爆炸极限。当空气中含有天然气浓度增加到不 能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为燃烧产生的热量不足以弥 补散失的热量；当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓 度点称为爆炸下限；因为无法维持继续燃烧。天然气的爆炸极限 是5~15%，（占空气中体积%）。
燃气计量基础知识(1)
燃气计量基础知识(1)
皮膜表结构和原理
JJG 577-2012
• 原理和结构 • 燃气表属于容积式气体流量计，它采用柔性膜片计量室方
式来测量气体体积流量。在压力差的作用下，燃气经分配 阀交替进入计量室，充满后排向出气口，同时推动计量室 内的柔性膜片作往复式运动，通过转换机构将这一充气、 排气的循环过程转换成相应的气体体积流量，再通过传动 机构传递到计数器，完成燃气累积计量功能。 • 基表主要由外壳、膜片计量室、分配阀、连杆机构、防止 逆转装置、传动机构和计数器等部件组成。 • 防止逆转装置 燃气表应装有防止逆转的装置，当气体流人方向与规定流 向相反时，燃气表应能停止计量或者不能逆向计数。燃气 表应能承受意外反向流而不致造成正向流计量性能发生改 变。
燃气计量基础知识(1)
点击动画
• 位置1：当下转子以反时针方向转到水平位置时，气体进入 计量室和转子的空间
• 位置2：下转子在水平位置，底部室内存有一个固定体积的 气体
• 位置3：当上下转子继续旋转时，底部计量室内气体被排出 • 位置4：与上述过程同时，上转子以顺时针旋转至水平位置，
仪表上部计量室存有与底部相同体积的气体。每对转子旋转 一周，排出等体积气体4次。 • 所以，当被测气体进入流量计入口端，推动转子旋转， 每转动一周就有一定体积流量从出口排出，这就是旋转派量 工作原理。转子转动经磁性联轴系统传递给机械计数器，从 而累积流经计量室的体积量，达到计量的目的。
• 当前、燃气贸易交接计量的方式有按能量计量和按体 积(质量)计量几种，作为能源的燃气，人们关注的是 它的热值，即发热量，我国的燃气体积计量技术及其 标准化已经接近国际水平。为了使我国燃气计量方式 与国际惯例接轨，在国内尽快实行燃气能量计量显得 非常必要。
探讨天然气计量技术应用
探讨天然气计量技术应用1. 引言1.1 天然气计量技术的重要性天然气计量技术是指对天然气的生产、输送、储存和使用过程进行准确、精密、可靠地计量和监测的技术手段。
天然气是一种清洁、高效、广泛应用的能源资源，具有极高的经济价值和战略地位。
准确计量和监测天然气的使用量对于促进能源行业的发展和保障国家经济安全具有重要意义。
1. 经济利益保障：天然气是一种高价值的能源资源，准确计量天然气的使用量可以保障生产者、经销商和消费者的经济利益，避免因计量不准确而导致的经济损失。
2. 资源合理开发利用：通过对天然气的准确计量，可以了解资源的开采和利用情况，有利于合理规划资源开发和利用策略，确保资源的可持续利用。
3. 环境保护和安全：准确计量天然气的使用量有助于监控环境污染和能源消耗情况，促进节能减排，保护环境和人类健康。
4. 法律法规遵守：天然气计量技术的准确性和可靠性对于监管部门的监督和管理具有重要意义，有利于维护市场秩序，避免不正当竞争和市场混乱。
天然气计量技术的重要性不仅体现在经济利益和能源资源利用上，还涉及到环境保护、安全生产和法律合规等多个方面，是能源行业发展的重要支撑和保障。
1.2 天然气计量技术的发展历程天然气计量技术的发展历程可以追溯至古代人们开始使用天然气作为燃料的时期。
随着科学技术的不断发展和进步，天然气计量技术也经历了不断的改革和创新。
在过去，天然气计量主要依靠人工计量，存在计量不准确、易受人为干扰等问题。
随着工业化的快速发展，人们迫切需要更加精准、高效的天然气计量技术。
于是，基于物理原理的天然气计量技术开始逐渐发展起来。
通过利用流体力学原理、热力学原理等物理原理，可以更加准确地测量天然气的流量和质量，提高计量的精度和稳定性。
随着电子技术的飞速发展，基于电子技术的天然气计量技术也逐渐崭露头角。
传感器、流量计等电子设备的广泛应用，为天然气计量带来了更多的可能性。
通过数字化、自动化的手段，可以实现对天然气的精准计量，提高计量的效率和准确性。
天然气及LNG基础知识
天然气基础知识1、天然气（NG) Natural gas天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。
还有硫化氢、二氧化碳、氮、水及少量一氧化碳。
它主要存在于油田、气田、煤层和页岩层。
天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。
天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气；非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种，在地层中都以气态存在。
甲烷分子式：CH4 分子量：18天然气的主要成分是甲烷，也含有乙烷、丙烷、氮气和二氧化碳等组分。
其组成不同热值也不同。
乙烷、丙烷的热值高于甲烷，若天然气中高热值组分的含量较高则热值也较高。
而氮气、二氧化碳则不会燃烧发热，因此，天然气中此类组分含量较高则热值也较低。
甲烷燃烧方程式（1）、完全燃烧：CH₄+2O₂===CO₂+2H₂O（反应条件为点燃）甲烷+氧气→二氧化碳+水蒸气（2）、不完全燃烧：2CH₄+3O₂=2CO+4H₂O燃烧天然气产生的二氧化碳比燃烧石油要少30％，比煤要少45％。
2、液化天然气（LNG)Liquefied Natural Gas从名称上可以看出液化天然气由天然气液化而来。
组分：主要含甲烷，还有乙烷、丙烷、丁烷、氮气等气相密度：0.71-0.74Kg/m3液相密度：0.42-0.46T/m3热值：8500-9300大卡/Nm3液态气化比：1:600-625饱和压力：0.3Mpa着火点：650度沸点：-162度爆炸极限：5%-15%气源：气井气、石油伴生气、煤层气等低温液化。
3、压缩天然气（CNG)Compressed Natural Gas从名称可以看出压缩天然气由天然气压缩而来。
压缩到压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气，是以气态储存在高压容器中。
4、液化石油气（LPG)liquefied petroleum gas组分：丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。
家用燃气表的计量检测及其技术
—298—技术改造与人们日常使用的其他计量表如电表、水表一样，天然气表也起到了相同的作用，这与使用者的切身利益息息相关，所以，对测量器材的检查标定工作就显得格外的重要，由于天然气的特殊性，除了检测其检测数据是否精确以外，更多的是对其安全性的检测。
由此，本对其质量检测与精度探究进行了细致的报告，并总结如下1、民用检测器的标准与要求目前，在民用领域运用最广的还要是膜式燃气表，燃气表的使用久久的与老百姓的生活久久的绑定在了一起，由于各地区的规定不同，但是在燃气表在出场之前必须经过各个地市标准的检测，由此才能获得符合其规格的合格证书。
远不止如此，在使用期间，还要经过各种的抽查检测，就比如负责到户主的燃气工作人员要对每家每户进行细致的排查与检修，并将随时间而产生的测量误差细致的记录下来，并且上传到统一的档案，凭此来预测流量计需要更换的时间。
目前，国家对最常用的几种流量计也作出了详细的规格标定，就比如应用最广泛的膜式测量计，按照目前的标准，膜式测量计最大的测量流量是2.5方每小时，但普通人家庭里面安装的一般都是 2.5，1.6和1.0规格的。
面对这种情况，国家还针对膜式进行了细致的标准规定，用来保障大多数的用户的权益，规定中指出，流量计的保障部门需要对每家每户的用户进行细致的检修，只有这样才能保证测量计的正常使用与被测量天然气的精准标定，其中，活塞检测的方法、特定制罩测定法、表头浸水检测法、以及标准表法地等等，在日常使用的过程中，特定的钟罩测定的方法与标准表的测定方法，由于是对用户家庭的测定是否合格，因此需要尽量的减少打扰用户的时间，所以就对快速测量与精准检测提出了重要的要求，来确保流量计的检测的可靠性与精确度。
由于形形色色的制表厂商的存在，因此也存着这不同的检测标准，这就要需要检测人员对不同的厂家的膜式流量计的规格熟记于心，还有，由于家庭户型的多种多样，这也就造成了检测环境的多种多样。
2、燃气表检测的技术要求分析2.1燃气表检测的预备工作在特定的检测机构对民用膜式检测表进行检测的时候，对检测工具的检测是相当重要的，工欲善其事必先利其器，就比如在检测之前先检测管道阀门的开关位置是否会造成流体的不稳定性，在进行水表检测的时候，如检测设备需要用到密封水源，则需要先检测剩余水量还有多少，再比如检测整个燃气表相关的密封设备，如钟罩检测时，先检测钟罩密封性好不好，在前期工作准备之后，方能进检测设备的使用，而进行检测之前，还要进行设备使用的提前工作。
油气计量技术-第6章 天然气流量计量标准装置及流量计检定
6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置
➢ （2）工作原理
➢ 打开阀门23和调节阀22； ➢ 钟罩以一定速度下降，钟罩内气体通过导气管，经被检定的流量
计流入大气。 ➢ 当下挡板4遮住光电发讯器时，计时器开始计时，被检流量计同
时也开始计数，钟罩继续下降。 ➢ 当上挡板5遮住光电发讯器时，计时器停止计时，被检流量计同
，装置在工作过程中压力有波动，即压力波动。压力波动 应符合表6-1的规定。 ➢ （3）密封性 ➢ 装置在关闭进出口阀门后应密封。 ➢ （4）温度差控制 ➢ 应严格控制装置温度，以保证钟罩内的气体温度和液槽内 的液体温度之差符合表6-1的规定。
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ （5）计时器 ➢ 计时器的启、停应由钟罩上的光电发讯器发出的信号控制。
计时器的准确度应优于测量时间的0.1%，分辨力小于或等 于0.01s。 ➢ （6）装置的配套设备 ➢ 温度计：分度值小于或等于0.2℃。 ➢ 压力计：分辨力小于或等于10Pa。 ➢ 大气压力计：准确度优于0.1%。
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ 2. 钟罩式气体流量标准装置的结构与原理 ➢ （1）装置的结构 ➢ 装置一般由钟罩、液槽、发讯机构、压力补偿机构、气源和
试验管道等构成。如测量瞬时流量，则应配备计时器。若有 编码器等能自动检测钟罩位置，则可代替发讯机构。 ➢ 钟罩式气体流量标准装置结构如图6-1所示。
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6.1 天然气流量计量标准装置
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6.1 天然气流量计量标准装置
（一）钟罩式气体流量标准装置 ➢ （1）装置的结构 ➢ 钟罩1是一个上部有顶盖，下部开口的容器； ➢ 液槽2内盛满水或不易挥发的油，由于液封的作用，使钟罩
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。
中国天然气计量技术标准体系介绍
一、标准体系概述为加快天然气贸易计量与国际接轨，提高计量准确度，维护供需双方经济利益，我国结合国情，并参考相应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标准。
在这一系列标准中，基础标准是GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
它是一个系统标准，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。
天然气计量标准体系中的流量计量标准涵盖了目前常用的涡轮、超声、旋转容积、旋进漩涡、孔板和科里奥利质量流量计，基本满足了天然气工业迅速发展的需要。
除流量计量标准外，还包括为获得密度而进行的间接测量（如压力、温度），天然气组分测试及计算标准，还有天然气物性参数（如压缩因子等）的计算标准，以及相关的检定规程、校准规范等。
二、主要技术标准内容及特点中国天然气计量技术标准体系是建立在体积计量方式下的标准体系，对计量系统设计、仪表的配置、流量测量方法、准确度的要求等方面提出了更高的要求，能量计量的基础是体积计量，由于物性参数都是用气体组成进行计算，把体积量与发热量相乘得到能量值后，可实行能量计量。
1.GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001主要参考欧洲标准EN1776：1998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIML TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议（1998年10月第3版）编制，规定了新建天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。
标准适用于设计通过能力等于或大于500Nm3/h，工作压力不低于0.1MPa（表压）的天然气贸易计量站计量系统。
年输送量等于或小于30万Nm3可以不包括在该标准范围之内。
目前，该标准已重新修订并报批，待发布。
2.GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》GB/T21446-2008非等效采用ISO5167：2003（E）《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》，同时参考了AGANo.3：2000《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》的部分内容，标准规定了标准孔板的结构形式、技术要求；节流装置的取压方式、使用方法、安装和操作条件以及天然气在标准条件下体积流量、质量流量和能量流量的计算方法，同时还给出了计算流量及其有关不确定度等方面的必要资料。
天然气能量计量技术规范.pdf
天然气能量计量技术规范Array Metrological Specificationfor the Energy Measurement of Natural Gas本规范经国家市场监管总局202x年xx月xx日批准，并自202x 年xx月xx日起施行归口单位：全国能源资源计量技术委员会起草单位：参加起草单位：本规范委托全国能源资源计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：参加起草人：目录1.范围 (3)2.引用文件 (3)3.术语和定义 (4)3.1发热量（Calorific V alue） (4)3.2燃烧参比条件（Combustion Reference Condition） (5)3.3计量参比条件（Metering Reference Condition） (5)3.4高位发热量（Superior Calorific V alue） (5)3.5能量（Energy） (5)4.计量特性 (5)6.计量方法 (6)6.1天然气流量 (6)6.1.1 流量测量 (7)6.1.2 温度测量 (8)6.1.3 压力测量 (8)6.1.4 物性参数测定 (8)6.2天然气发热量 (8)6.2.1 发热量直接测定 (8)I6.2.2 发热量间接测定 (9)6.3天然气能量 (14)6.3.1 计量参比条件下体积流量计算 (14)6.3.2 计量参比条件下能量流量计算 (14)6.3.3 计量参比条件下能量积算 (15)6.3.4 数据采集处理装置 (15)7.计量结果表示 (16)附录A天然气能量计量系统不确定度评定示例 (17)附录B天然气能量计量系统测试评价报告示例 (27)II引言JJF 1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》和JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范的编写主要参考：GB/T 18603-2014 《天然气计量系统技术要求》GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》本规范为首次发布。
天然气计量培训课件
计量及计量术语定义
2.误差
根据中华人民共和国国家计量技术规范JJF 100l-1998《通用计
量术语及定义》，误差为测量结果减去被测量的真值，即： 误差＝测量结果一真值
误差表示方式： 绝对误差 、 相对误差、引用误差
误差表现特点: 随机误差、系统误差、粗大误差
低、性能稳定的计量器具。
c）C类计量器具：对计量数据无严格准确度要求的指示用计量器具；与设备配 套不可拆卸的计量器具；对计量数据无严格准确度要求的、性能不易变化的低 值易耗计量器具；公司内控的计量仪表器具。
计量及计量术语定义
计量器具A、B、C如何分类？
按照国家标准计量器具管理办法，为保证重点计量器具的准确可靠，要求实 行A、B、C分类的管理方法，Q/SH0100—2009也明确了A、B、C分类的基本 原则，但在如何把现场的各类计量器具有效分类，各个单位在实际操作中存在 很多问题。就如何分类，我谈以下几点建议。
⑴尽量减少A类计量器具的数量，避免地方政府的干预；A类计量器具必须由
强制检定资质的单位检定。建议：只要不与现金结算有关的计量器具最好不要 列入A类计量器具。中石化分公司之间的原油、天然气、商品油的计量器具可以 不列为A类计量器具。 ⑵对于B类计量器具，可以由本企业或本单位的、经过企业计量标准考核合格 的检测机构实施检定/校准；中石化各分公司/子公司内部的物料交接计量、分公 司/子公司各二级单位内部之间重要的关联计量（如分矿计量）、重要的安全环
标准GB/T22723-2008《天然气能量测定》，本标准于2009年8月1日正式实
施。
天然气特性
4.阿伏加德罗定律
在相同的温度和相同的压力下，相同体积内所包容的气体分子数目是 相同的。在标准参比条件下（273.15K、101.325kPa),1摩尔任何气体的体 积为22.4L，1摩尔所包含的分子数为 这个数就称为阿伏加德数。它是计算天然气其它参数的基础。
天然气基础知识
天然⽓基础知识第⼀章天然⽓的基本概念天然⽓是指动、植物通过⽣物、化学作⽤及地质变化作⽤，在不同地质条件下⽣成、转移，在⼀定压⼒下储集，埋藏在深度不同的地层的优质可燃⽓体。
1.着⽕温度:燃⽓与空⽓的混合物开始进⾏燃烧反应的最低温度，甲烷着⽕温度约540O C。
⼈脱⽑⾐所产⽣的静电能量⾜以点燃天然⽓。
2.燃烧温度：燃⽓按燃烧反应⽅程式完全燃烧所产⽣的理论温度，甲烷理论燃烧温度为1970 O C。
3.主要成分：甲烷（CH4），含量约80-90%，在0.56×105Pa压⼒下，温度降到－160.49O C，液化。
4.天然⽓的爆炸极限：5-15%5.华⽩数与燃烧势：a.华⽩指数是⼀项控制燃具热负荷恒定状况的指标。
b.燃烧势是反映燃⽓燃烧⽕焰所产⽣离焰、回⽕、黄焰和不完全燃烧的倾向性（燃⽓燃烧⽕焰稳定状态）的综合指标。
6.热值：（KJ/Nm3）单位体积天然⽓完全燃烧放出的热量。
低热值：36MJ/Nm3，约8571kcal/Nm3⾼热值：39MJ/Nm3，约9285kcal/Nm37.密度：(kg/Nm3)单位体积的天然⽓的质量。
天然⽓的密度约为0.762kg/Nm3。
⑴⽐重（相对密度）：S=ρ/1.293ρ是某种⽓体的密度,空⽓的密度为1.293kg/Nm3当S>1,燃⽓泄漏时⾃动下降当S<1,燃⽓泄漏时⾃动上浮⑵燃烧器具的热负荷:燃⽓在额定压⼒下通过燃烧器具燃烧,单位时间内所释放出来的热量,单位为KJ/h,再除以燃⽓的热值就可得到燃烧器具在单位时间内的耗⽓体积。
8.燃⽓压⼒级制的划分：低压：P＜0.01Mpa中压B:0.01Mpa≤P≤0.20Mpa中压A:0.2Mpa＜P≤0.4Mpa次⾼压B:0.4Mpa＜P≤0.8Mpa次⾼压A:0.8Mpa＜P≤1.6Mpa⾼压管道B: 1.6Mpa＜P≤2.5Mpa⾼压管道A:2.5Mpa＜P≤4.0Mpa天然⽓与其它燃料的经济性⽐较:常见压⼒单位之间的换算关系：0.101325MPa＝101.325KPa＝101325Pa=1.033Kgf/cm3=10.33mH2O（⽔柱）=760mmHg(汞柱)天然⽓管道上常⽤的阀门的种类：⒈闸阀⒉油密封旋塞阀⒊蝶阀⒋球阀⒌⽌回阀⒍安全阀⒎切断阀⒏放散阀天然⽓的加臭：天然⽓具有⽆⾊⽆味和易燃易爆的特性,当发⽣天然⽓泄漏时，为易于被发现，进⽽消除漏⽓，要求对没有臭味天然⽓进⾏加臭。
天然气培训资料
天然气培训资料天然气作为清洁能源的重要组成部分，在现代社会得到了广泛应用。
为了更好地推广天然气相关知识，提高人们的使用和管理水平，开展培训工作是十分必要的。
以下是关于天然气培训资料的内容：一、天然气基本知识1. 天然气的概念：天然气是一种天然存在的、主要由甲烷组成的气态燃料，具有高热值和清洁环保的特点。
2. 天然气的来源：天然气是地球内部石油气田和钻井开采的产物，也可通过沼气转化得到。
3. 天然气的用途：主要用于供暖、燃料、发电等领域，是重要的能源资源。
二、天然气的性质及特点1. 稳定性：天然气成分简单，热值高，燃烧效率好。
2. 清洁性：与传统燃料相比，天然气燃烧产生的污染物少。
3. 危害性：天然气是无色、无味的，若泄漏易引发爆炸等安全事故，需注意安全使用。
三、天然气的安全使用1. 设备检查：定期检查燃气管道、阀门、燃气热水器等设备，确保正常运行。
2. 泄漏处理：发现天然气泄漏应立即关闭阀门、开窗通风并迅速撤离现场，切勿使用明火或电器。
3. 火灾预防：避免在有明火的环境中使用天然气，要定期检查家庭燃气用具。
四、天然气节能环保1. 合理使用：避免天然气的浪费，合理调节温度、节约用气。
2. 替代能源：鼓励使用天然气代替传统燃料，减少对环境的污染。
3. 技术改进：不断提升天然气的生产、利用技术水平，实现节能减排。
通过天然气培训资料的学习，可以更好地了解天然气的基本知识、安全使用方法以及节能环保意识，提升对天然气的认识和管理水平，促进清洁能源的发展和利用。
希望广大用户和管理者都能重视天然气培训，确保天然气的安全、高效利用，共同建设美丽家园。
燃气计量基础知识汇编(一)概念术语
燃气计量基础知识汇编（一）概念术语一流量计所涉及概念1、流量Flow单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，可分为瞬时流量（Flow Rate）和累计流量（Total Flow），燃气领域常用单位为m3/h，用Q来表示。
当流体量以体积表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量；当流体量以能量表示时称为能量流量。
2、流体Fluid是与固体相对应的具有流动性的一种物体形态，包括气体和液体。
3、流量计量Flow Metering对在一定通道内流动的流体的流量进行测量。
燃气领域的流量计量根据需求主要分为外部交接计量（贸易计量）和内部管理计量（比对计量）。
4、流量计Flowmeter指示被测流量或在选定的时间间隔内流体总量的仪表。
简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表。
按介质分为液体流量计和气体流量计。
5、气体流量计Gas Flowmeter计量气体流量的仪表。
安装在管路中记录流过的气体量。
6、智能气体流量计Intelligent Gas Flow Meter用于测量封闭管道中的气体流量并具有电子修正装置的流量计。
通过差压式、速度式、容积式流量变送器采集并输出与气体流量相关的可测量的流量信号，经过修正装置，通过已知的修正关系，对流量信号进行智能处理。
由流量传感器和修正装置组成。
修正装置包括运算系统、调节系统、显示系统和输入、输出系统以及管理系统等。
一般可显示标况流量和工况流量。
二燃气所涉及概念7、燃料Fuel指可燃烧的物质，燃烧时能产生热能或动力和光能主要成分为含碳物质或碳氢化合物的可燃物。
根据状态可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。
8、燃气Gas气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供居民和工业企业使用。
主要有天然气、人工燃气（俗称煤气）、液化石油气和沼气、煤制气等。
9、天然气Natural Gas由低分子碳氢化合物组成的混合物，主要成分是甲烷（CH4）。
根据天然气来源一般可分为五种：气田气（或称纯天然气）、石油伴生气、凝析气田气、煤层气和页岩气。
中国天然气计量技术标准体系介绍
一、标准体系概述为加快天然气贸易计量与国际接轨，提高计量准确度，维护供需双方经济利益，我国结合国情，并参考相应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标准。
在这一系列标准中，基础标准是GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》。
它是一个系统标准，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。
天然气计量标准体系中的流量计量标准涵盖了目前常用的涡轮、超声、旋转容积、旋进漩涡、孔板和科里奥利质量流量计，基本满足了天然气工业迅速发展的需要。
除流量计量标准外，还包括为获得密度而进行的间接测量（如压力、温度），天然气组分测试及计算标准，还有天然气物性参数（如压缩因子等）的计算标准，以及相关的检定规程、校准规范等。
二、主要技术标准内容及特点中国天然气计量技术标准体系是建立在体积计量方式下的标准体系，对计量系统设计、仪表的配置、流量测量方法、准确度的要求等方面提出了更高的要求，能量计量的基础是体积计量，由于物性参数都是用气体组成进行计算，把体积量与发热量相乘得到能量值后，可实行能量计量。
1.GB/T18603-2001《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001主要参考欧洲标准EN1776：1998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIML TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议（1998年10月第3版）编制，规定了新建天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。
标准适用于设计通过能力等于或大于500Nm3/h，工作压力不低于0.1MPa（表压）的天然气贸易计量站计量系统。
年输送量等于或小于30万Nm3可以不包括在该标准范围之内。
目前，该标准已重新修订并报批，待发布。
2.GB/T21446-2008《用标准孔板流量计测量天然气流量》GB/T21446-2008非等效采用ISO5167：2003（E）《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》，同时参考了AGANo.3：2000《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》的部分内容，标准规定了标准孔板的结构形式、技术要求；节流装置的取压方式、使用方法、安装和操作条件以及天然气在标准条件下体积流量、质量流量和能量流量的计算方法，同时还给出了计算流量及其有关不确定度等方面的必要资料。
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流量测量的特点
1.2.4 相关参数的准确测量
流量测量是组合量的测量，要准确测量流量，首先 是准确测量各相关参数。
1.2.5 应考虑节约能源
天然气的输送是靠压差进行的，必要时不要进行增 压。在对其计量时，所选流量计的压损也是必须考虑的 因素之一。
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流量测量的特点
MV ZRT
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密度测量
标准参比条件下的密度（n）除可以用上述公式计算外， 也可用ISO 6976，ASTM D3588和GB/T11062标准中规定的方法 计算。 在某些流量计算中，也有用标准参比条件下的相对密度 （即相同状态天然气密度与空气密度a 之比），计算公式如 下：
1.2.6 标准状态条件的规定
无论是体积计量或能量计量，都要求 有一个参比条件。目前各国的参比条件 各不相同，但可进行换算。
– ISO13223规定的标准参比条件： 101.325 kPa, 15 ℃ – 美国的标准参比条件： 14.7 psi ,60 ℉ – 欧洲的标准参比条件： 101.325 kPa, 0 或 15℃ – 我国的标准参比条件： 101.325 kPa, 20℃
n Gr a
密度和相对密度也可用仪器在线或离线测量。
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1.7 发热量测量
天然气发热量测量有直接和间接两种方法。 1.7.1 直接测量法 发热量直接测量法有水流式和气流式两种。气流 式对设备和环境的要求比水流式严格，但准确度和灵 敏度高。美国 70 年代使用的是水流式， 80 年代以气流 式（ ASTM D1826 ）取代了水流式。我国用于煤气发 热量测量的标准GB 12206采用的是水流式。 1.7.2 间接测量法 发热量间接测量法是利用组成分析数据进行计算。 国内外标准有ISO 6976、ASTM D3588和GB/T 11062。
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1.4 温度测量
温度也是流量从工作条件换算成 标准参比条件必需的参数，某些类型 的流量计在计算流量时，要用到温度 数据。
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1.5 压缩因子测量
压缩因子是不同条件体积换算必要的参数，某 些类型流量计计算流量时需用此参数。压缩因子有 工作条件和标准参比条件之分。 工作条件压缩因子（Zf)通常的测量方法是计算。 目前计算方法标准有：ISO12213，AGA8号报告， GB/T17747和NX-19。前三种方法在管输条件下计算 的不确定度不大于0.1%，后一种方法为0.3~0.5%. 标准参比条件下的压缩因子（Zn)的计算方法标 准有ISO 6976，ASTM D3588和GB/T11062。
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压缩因子测量
在孔板等流量计的标准参比条件体积 流量计算公式中，也出现过超压缩因子 （FZ）。计算公式如下：
Zn Zf
Fz
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1.6 密度测量
密度是质量与体积和不同条件下体积之间 换算必需的参数；某些流量计计算流量时，也 需要此参数。密度也有工作条件和标准参考比 条件之分。密度（）可用状态方程计算得到， 计算公式如下：
25% 20% 15% 10% 5% 0% 1970 1982 1990 2000 2010 À Ê ç ½ Ð Ö ú ¹
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图1.1 天然气在能源中所占的比例
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1.2 流量测量
天然气流量测量是测定单位时间内流经封 闭管道横截面的天然气量。有体积量、质量 和能量之分。天然气流量计量是组合量测量， 与其它热工参数测量相比，天然气流量测量 有其自身的特点。 1.2.1 对流体流动状态的控制 流量测量的理论是建立在一定的流动状态下， 不同类型的流量计有不同的工作原理，对流 动状态的要求也各不一样。要准确测量流量， 必须按所选择的流量计的要求控制好流态。
CP CV
目前流量测量标准中，天然气等压和等 容热容的计算都是使用甲烷计算值代替。
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1.11 天然气组成分析
天然气组成数据是计算上述物性参数所必 需的数据。不同气质所含重烃组份各不一样， 其分析方法也不一样。 对于管输质量气体，一般只分析至C6+。分 析方法标准为GB/T13610。 对于井口和管输原料气，含有重烃组分， 可用能分析至C16+的GB/T 17281 方法。 天然气分析的仪器为气相色谱仪。 天然气取样方法标准为GB/T13609。
天然气计量技术讲座
1 基础知识
大庆油田工程有限公司计量检定室
1 .1 概述
天然气是一种洁净的燃料和优质的化工原料，在世界 能源结构中所占比例正在不断上升。在我国，天然气价 格从改革开放前的0.03调整至今的1.50元左右（某些地方 的民用气在2元以上），天然气将会成为我国的主要能源 之一。所以说，天然气计量是非常重要的。
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1.12 计量系统的检定
检定分为强制性检定和非强制性检定(校准) 强制性检定的依据是“计量法”及实施细 则, 用于贸易交接,安全环保,医疗卫生……等实行 强制性检定. 强制性检定由国家受权的计量技术机构来 完成. 计量检定执行国家标准和计量检定规程 检定合格发检定合格证
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流量测量的特点
1.2.7 测量过程中的安全性 由于天然气是易燃、易爆的混合 气体，某些天然气还含有有毒的硫 化物，故在确保计量准确的同时， 安全计量是极其重要的。
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1.3 压力测量
压力是流量从工作条件换算成标 准参比条件必需的参数，某些类型流 量计的流量计算还需要压力数据。在 计量中常用的压力测量设备是压力变 送器。
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1.8 动力粘度测量
动力粘度主要用于计算雷诺数。 目前流量测量标准中都使用甲烷的粘 度代替天然气粘度。
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1.9 雷诺数计算
雷诺数是表征流动介质流动特性的无因 次量纲，计算公式如下：
Red
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Dv
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1.10 等熵指数计算
等熵指数（）是气体差压式流量计流 量计算的物性参数。可由等压热容（CP）和 等容热容（CV）计算得到，计算公式如下：
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图1.2 空间双弯头流态
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流量测量的特点
1.2.2 对流体物质属性的控制
不同的流体其物理化学性质不同，对流量计的要求也 不同。流量计的结构设计、安装设计、检定和校准要求 等要求适应被检流体的属性。
1.2.3 对流体清洁程度的控制
气体中含有过多的液体和固体微粒，不但对流量计的 正常工作有影响，同时也影响流量测量的准确度。不同 类型的流量计对流体清洁度的要求不同。