天然气的能量计量及其标准化
液化天然气的计量方法及其标准化
液化天然气的计量方法及其标准化液化天然气, 标准化, 计量第36卷第2期石油与天然气化工CHEMlCAL ENGlNEERlNG OF OlL& GAS 1575液化天然气的计量方法及其标准化张福元王劲松孙青峰。
罗勤许文晓(1．中石油西南油气田公司天然气研究院2．西气东输管道公司南京计量检测中心3．中石油天然气与管送分公司LNG处).摘要介绍了国际贸易中通用的液化天然气计量方法和相关标准，结合我国实际情况提出了液化天然气计量方案的建议。
关键词储罐容积标定液位测量密度计算/ }液化天然气(以下简称LNG)是一种新兴的一级能源，其形成产业的历史尚不足50年。
与压缩天然气(CNG)一样，LNG也是商品天然气的一种特殊形式，生产此种形式天然气的目的是解决资源地域分布与市场需求之间的特殊矛盾。
上世纪90年代以来，由于LNG生产和储运工艺技术开发都取得了长足进步，随着全球经济一体化进程的加速，LNG产业的发展极为迅速。
近10多年来，LNG消费量的年平均增长率达到6．16％，远高于其它一级能源(天然气：2．20％，核能：2．47％，水力能：1．52％，石油：1．06％，煤炭：0．85％)。
为缓解天然气供不应求且缺口严重的矛盾，在充分进行了可行性研究的基础上，我国政府做出大规模引进LNG以解决沿海经济发达地区能源短缺问题的重大决策，并于2001年审批了中海油的广东LNG试点项目和福建LNG项目。
而后又审批了中石油、中石化和中海油其他8个LNG项目。
目前广东项目已经投产，福建项目将于2007年投产。
我国的LNG产业步人了高速发展的轨道。
由于LNG属新兴产业，目前在我国基本上是个空白的领域。
为适应产业发展的需要，全国天然气标准化技术委员会(SAC／TC244)于2000年设立了液化天然气标准技术工作组，着手制定急需的技术标准，并开展LNG 专业的标准体系研究，目前已经发布了1项国家标准，报批了3项国家标准，发布了2项行业标准。
天然气热值标准
天然气热值标准天然气是一种清洁、高效的能源，被广泛应用于工业生产、生活供暖和发电等领域。
而天然气的热值标准则是评价其能量含量的重要指标。
本文将对天然气热值标准进行详细介绍，以便读者对天然气的热值有更深入的了解。
天然气的热值通常以单位体积或单位质量的热值来表示。
以单位体积表示的热值称为体积热值，通常以千焦耳/立方米（kJ/m³）或兆焦耳/立方米（MJ/m³）来表示；以单位质量表示的热值称为质量热值，通常以焦耳/克（J/g）或千焦耳/克（kJ/g）来表示。
在实际应用中，常用的热值单位是千焦耳/立方米和兆焦耳/立方米。
天然气的热值标准受到多种因素的影响，主要包括天然气的成分、湿度、压力和温度等。
天然气的成分主要是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体，不同成分的热值不同。
湿度会降低天然气的热值，因为水蒸气的热值比天然气低。
压力和温度对天然气的热值也有一定影响，一般情况下，压力越高，热值越高；温度越高，热值越低。
根据国际标准，天然气的热值标准通常以干燥基热值表示，即在标准条件下，将天然气中的水蒸气除去后的热值。
标准条件通常是指温度为15摄氏度，压力为101.3千帕的条件。
在这种标准条件下，天然气的热值可以比较准确地表示其能量含量。
天然气热值的准确测定对于天然气的生产、储运和使用具有重要意义。
生产厂家需要准确测定天然气的热值，以确保其质量符合标准，从而保证用户的正常使用。
而使用单位也需要了解所用天然气的热值，以便合理安排使用，提高能源利用效率。
总的来说，天然气热值标准是评价天然气能量含量的重要指标，受天然气成分、湿度、压力和温度等因素的影响。
了解天然气的热值标准，对于生产、储运和使用天然气都具有重要意义。
希望本文能够帮助读者对天然气热值有更深入的了解，为天然气的合理利用提供一定的参考。
天然气发热量直接测定及其标准化
天然气发热量直接测 定及 其标准化
一 ……………川 躺 ㈦
摘 要 建 设 天 然 气发 热 量 直 接 测 定 参 比 ｆ 标 准） 装 置 是 完善 我 国能 量 计 量 溯 源链 的 关 键 步 骤 之 一 ， 正 确理 解发 热 量 直接 测 定 基
（ 标） 准 装 置 建设 的 目标 与 功 能 、 规 范有 关术 语 很 重要 。 分析 了国 际标 准 ｉ ｓ ｏ １ ５ ９ ７ ｌ 一 ２ ０ ０ ８的 重 点是 ： 天然气发热量测定的术语 、
方 法及 其 原 理 、 热 量 计 选 型及 其评 价 程 序 、 标定、 维修 和 质 量控 制 ， 它 建议 以 测量 不 确 定 度 作 为 热 量计 分 类基 础 。 讨 论 了能 量 计
量 的量 值 传 递 与 溯 源 体 系， 从 计 量 学基 本原 理 分 析 ． 发 热 量直 接 测 量 方 法 是 溯 源 的基 础 。指 出 国 内应具 备 完善 的 天 然 气 发 热 量 测定的溯源链 ， 保 存 发 热 量 直 接 测 定 的基 ｆ 标） 准装置 ， 保 证 量 传 和 溯 源 功 能 的相 对 权 威 性 和 独 立 性 。 给 出了 法 制计 量 与 参 比 级ｆ ０
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。
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%
天然气的能量计算
天然气的能量计算大| 中| 小[ 2007/10/22 15:51 | by 蓝邪念]天然气的能量计量是通过两个不相关的测量来完成的，即体积或质量流量的测量和体积或质量发热量的测量，将这两种测量合成，计算出天然气的能量，其计算式如下：E=Q×Hs式中E-一段时间内天然气的能量，MJ；Q-一段时间内天然气标准状态的体积或质量；m3或 kgH-天然气高位发热量，MJ/M3或MJ/Kg应注意，当采用能量计量，其单价为X X元／MJ，故贸易结算时单价乘以能量（MJ）便得到金额，而不必按发热量对天然气进行分级，只需规定天然气的发热量达到某限定值即可。
例如加拿大NOVA公司规定管输天然气的高位发热量应不小于 36MJ/m33、天然气的能量计量天然气的能量计量是流量计量、发热量计量和组成分析三部分的组合。
1）流量计量：它是能量计量的主要部分，上节已讨论过，这里不再赘述。
2）发热量计量：发热量计量分直接和间接两种方法a）直接法xx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20世纪70年代使用水流式，80年代用气流式取代了水流式。
我国煤气发热量测量为水流式（GB 12206）。
b）间接法xx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IS06976，ASTMD3588和GB/T11062。
2）组分分析天然气的组分分析可分为在线分析和离线分析两种。
由取样和分析两部分组成。
对应的国内外标准有IS010715和IS06974及GB/T13609和GB/Tl3610。
4、ISO/WD15112和ISO/CD15112简介ISO/WD15112为ISO/TC193/SC2/WG4的天然气能量计量工作组文件，ISO/CD15112为委员会文件。
2000年5月在成都召开的ISO/TC93第12次年会上讨论了ISO/WD15112，2000年12月提出了委员会文件ISO/DC15112。
天然气质量计量的三种方式
天然气质量计量的三种方式天然气是一种重要的能源，广泛应用于各个领域。
在天然气供应链中，质量计量是一个非常关键的环节。
正确的质量计量可以保证天然气质量的可控和可靠，保障供应链的稳定运行。
本文将介绍三种天然气质量计量的方式。
1. 体积计量法体积计量法是最为常用的天然气质量计量方法之一。
它通过测量天然气的体积来计算其质量。
在实际应用中，常使用容积计来测量气体体积，同时需要考虑温度和压力等环境因素对体积的影响，以保证测量结果准确可靠。
体积计量法的优点在于具有简单、快速、经济和灵活等特点，同时也具有较高的精度，特别适用于天然气流量较小、质量较低的场合。
体积计量法适用于气体流量较小、质量较低的场合，同样适用于一些生产工厂和小型用户的天然气消费计量。
2. 质量计量法质量计量法是通过测量天然气的质量来计算其体积的一种方法。
当天然气的质量发生变化时(如成分、温度、压力等)，需要通过质量计量法来对天然气质量进行确定。
质量计量法具有准确可靠、误差小、范围广的特点，适用于天然气质量高、流量大的场合。
常见的质量计量器有质量流量计、气体色谱仪等。
质量计量法通常应用于大型的天然气输送管道、天然气储罐等大型设备的质量监测和计量。
同时，也用于对天然气的成分分析。
3. 能量计量法能量计量法是以天然气的热值来进行计量的一种方法。
具体的计算方法是，测量天然气的流量和温度，并计算热值。
能量计量法通常适用于对高值天然气的测量，如市区燃气、城市燃料气等。
能量计量法的优点在于可以对由于气体成分变化所引起的量的变化进行影响规避，如液化天然气(LNG)等。
除此之外，能量计量法还可以应用于天然气液化过程中计算液化流量、生产天然气饱和蒸汽、电力和热能等。
结语综上所述，天然气质量计量的方法有多种，包括体积计量法、质量计量法和能量计量法。
在实际应用中，需要根据具体情况选择相应的计量方法，确保计量结果的准确性和可靠性，保障天然气供应链的稳定运行。
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 热值 标准
天然气热值标准
天然气的热值是指单位体积（一般为立方米）的天然气所含的能量。
不同地区和国家可能会有不同的天然气热值标准，以下是一些常见的天然气热值标准：
1. LHV（低位发热量）：LHV是指天然气完全燃烧后释放的热量，不考虑水蒸气的凝结热。
LHV是一种常用的天然气热值计量标准，通常以单位体积的天然气所含的能量值表示，单位为MJ/m³（兆焦耳/立方米）或BTU/ft³（英热单位/立方英尺）。
2. HHV（高位发热量）：HHV是指天然气完全燃烧后释放的热量，考虑了水蒸气的凝结热。
HHV比LHV高，因为水蒸气在燃烧过程中会释放出额外的热量。
HHV一般用于科学研究和特定工艺过程中，单位也是MJ/m³或BTU/ft³。
需要注意的是，不同地区和国家对天然气热值的计量和标准可能有所不同。
这些标准通常由相关的能源监管机构或标准化组织制定和管理。
在实际使用中，应根据当地的法规和标准来确定天然气的热值计量和报告方式。
标准天然气热值
标准天然气热值天然气的热值是指单位质量天然气所释放的热量，通常以单位体积或单位质量的天然气所释放的热量来表示。
标准天然气的热值是指在标准状态下，单位体积或单位质量的天然气所释放的热量。
标准状态通常指的是温度为15摄氏度、压力为101.325千帕的状态。
标准天然气热值的计量单位通常有千焦/立方米、千卡/立方米、BTU/立方英尺等。
标准天然气热值的确定对于天然气的生产、输送和使用都具有重要意义。
首先，生产天然气的厂家需要准确地测定天然气的热值，以便合理地进行定价和销售。
其次，在天然气输送过程中，管道输气的热值需要符合国家标准，以保证天然气的质量和安全。
最后，在天然气的使用过程中，用户需要了解天然气的热值，以便合理地选择燃气设备和控制燃气的使用量，以达到节能和环保的目的。
标准天然气热值的测定通常采用燃烧法或热量计法。
燃烧法是将一定量的天然气完全燃烧，通过测量所释放的热量来确定其热值。
热量计法则是利用热量计测量天然气的热值，其原理是通过测量天然气燃烧后产生的热量来确定其热值。
这两种方法各有优缺点，但都能够准确地测定天然气的热值。
在实际应用中，标准天然气热值的变化会受到多种因素的影响。
首先是天然气的成分和含量，不同的成分和含量会导致天然气的热值不同。
其次是气体的压力和温度，这两个因素也会对天然气的热值产生影响。
最后是天然气的存储和输送过程中的损耗和混合，都会对天然气的热值产生一定的影响。
为了保证天然气的热值符合国家标准，我国对于标准天然气热值制定了严格的监测和管理制度。
天然气生产企业需要定期对天然气的热值进行检测，并向相关部门报告检测结果。
天然气管道输送企业也需要对输气的热值进行监测，并保证其符合国家标准。
同时，相关部门也会对天然气的热值进行抽检和监测，以保证天然气的质量和安全。
总的来说，标准天然气热值是天然气质量的重要指标之一，对于天然气的生产、输送和使用都具有重要的意义。
通过对标准天然气热值的了解和掌握，可以更好地保证天然气的质量和安全，促进天然气的合理利用，实现节能和环保的目标。
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。
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。
天然气的能量计量及其标准化
天然气的能量计量及其标准化
陈赓良
【期刊名称】《石油工业技术监督》
【年(卷),期】2001(017)005
【摘要】根据国际标准化组织天然气技术委员会正在制定中的国际标准草案和国外先进标准.介绍了天然气能量计量的基本原理、计量设备、计量方式、不确定度估计,以及标准化等方面的有关问题.
【总页数】7页(P1-7)
【作者】陈赓良
【作者单位】中国石油西南油气田分公司天然气研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE64
【相关文献】
1.天然气能量计量标准化——天然气计量改革势在必行 [J], 徐兆明;王学文
2.天然气管网能量计量计价体系建设探讨 [J], 徐春野;周阳;李圣彦;李润泽;王小果
3.天然气能量计量设计关键技术研究 [J], 贾晓林;黄杨挺;吴凯骐;徐刚
4.城燃用天然气在线能量计量系统的研制 [J], 孙治鹏;林尚喜;涂世明;陈永生
5.中国天然气能量计量体系建设探讨 [J], 黄维和;段继芹;常宏岗;罗勤;周理;孙齐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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性的发热量数据用于能量计量。此时， 必须考虑由 流量测定与发热量测定之间的时间差别而产生的对 计量准确度的影响。 气体体积可以 ISI 〕 推荐的标准参比条件报告， 也可以其它条件计量再用合适的方法换算为 】 SO 标 准参比 条件下的相应体积， 但在某一个特定的气体 体积计量站上进行换算时， 可能需要在其它位置上 测定的有关气质数据。同样， 发热量可以在气体计 量站上测定， 也可以在对该气体计量站设定的某个 有代表性的点上测定; 测定结果不仅可以体积为基 础来表示， 也可以质量为基础来表示。能量计量的 基本原理对气体的体积基计量与质量基计量是同样
组成应接近被测定的天然气。
(IS01 (Y 71 5)[11， 西 南油 气田 分公司 天然气 研究院 在
等效采用 L 90 10715 的基础上， 对原制定的国家标准 进行了 修订， 国家质量技术监督局于 1999 年发布了 经 修订的国家标准“ 天然气的取样方法” ( GB/
T1 3609 一 1 999)[1 3 1.
2 所示。
口 一天然气的量(体积或质量) 。
上式中的 E 可以直接测定， 但此项计量技术目 前尚在探索之中， 故本文讨论的是通过气体体积及 其发热量( 以体积为基础) 来计算的能量计量技术， 其基本原理如图 1 所示。
圈 2 能. 计f 过粗中可能存在的交搜界面
圈 1 能，计，的名本原理
为了精确地测定能量， 气体体积及发热量必须 在相同的参比条件下测定。国际标准 」 阳 13443 已 经规定 L S[) 推荐的标准参比条件 : 温度为 288. 15K, 压力为 101.325kPa 。由于各国规定的标准参比状态
分为两种方式:一是对能量流积分; 二是对气体流量 积分求得气体总量， 再乘以一个有代表性的发热量。 采用何种积分方式往往取决于销售合同或国家法律 规定。必须指出， 能量计量的基本原理与计算采用 的积分方式无关， 后者只影响能量计量的不确定度。
气体计量
天然气从生产者( 储气库) 到最终用户的交接计 量一般是通过 3 个交接界面进行的:①输气公司; ② 区域性分配分司; ③地区性分配公司。 在输气和分配过程中可能存在的交接界面如图
发展概况
目前天然气的年产量已达到 2 .3 万亿左右。天 然气的产区与其消费地区之间的距离就决定了此项 能源的国际贸易量甚大， 20 世纪 90 年代以来此数
历史， 但真正直接对天然气进行能量测定的系统还
正在开发之中， 估计近期内难以商品化[21 因 此， 当
前国外所采用的能量计量方法均立足于间接测定 : 即分别测定夭然气发热量和体积， 然后通过计算求 得总能量。发热量和体积的测定有时是在同一位置 上进行 ;但更多情况下是在不同位置上进行， 此时就
口
研 究 与 操 讨 —
件; ②维修质量与频率; ③校准用的标准;④取样/ 清 零; ⑤气体的 组成变化; ⑥计量 设备的新度。 在计量站中， 天然气的流量计量都是在操作条
件下进行的。主要涉及两个国际标准 IS05167 一1
样 ;③取累积样。 取得的样品可以在线分析 . 也可以离线分析。
体积换算与密度换算
巨大潜在经济影响的文件， 但它在很多方面仅阐明 处理问题的原则， 而不作具体的规定。这样既为各 国执行 自己的计量法规提供方便， 又为缔约各方选 择具体方法留有余地， 只要所用方法可以溯源到已
准化组织天然气技术委员会(L SO / TC193) 成立伊始.
就建立专门小组开展标准化工作。经近 10 年的反
根据上述有关标准， 测定发热量时天然气的取 样可采用以下 3 种方法中的一种: ①连续直接取样;
②如果天然气的组分变化不大 . 可以周期性地取点
口; E9S% RM ,1 t .G O R1 7a M5) M2 00 1!}5J q 一 一 一—
—
—
—
—
研 究 与 裸 讨
复修改才于2000 年底完成了 C D 文件[t1 预计 2002
年正式出版。
我国天然气交接计量中迄今尚未采用能量计量 的方式。随着“ 西气东输” 的宏伟工程逐步实施， 改 进天然气交接计量的方式势在必行。最近， 中国石 油天然气股份公司决定对能量计量进行试点， 准备 在取得实践经验的基础上完成能量计量技术的标准
在操作条件下计量的天然气体积应根据它与压 力、 温度和压缩因子的关系换算为标准参比条件下 的体积; 也可以同 样的原理进行天然气密度的换算。
(差 压 式流 量 计)[4〕 和‘ 09951(涡轮 式流 量计)[51 0
针对某种特定的应用而选择流量计时， 主要应考虑 以 下因素: ①气流的条件; ②流量的范围; ③操作条 件( 尤其是操作压力) ;④可以接受的压力损失; ⑤要 求的准确度。
Z,一 参比 条件下 压缩因子。 进行体积换算时， 同样也会涉及参比条件下的 气体密度。后者可由 质量流量计测定后再经体积换 算而求得。 对组成变化较大且压力高于 1.6M Pa 的
谱 测 定 天 然 气 的 组 分 [8,9 1， 然 后 计 算 其 发 热 量 〔 1 0,1 1 10
至于关联技术则是利用天然气发热量与其某种物理 性质之间的关系进行测定 ， 例如可以利用当量燃烧 的原理进行测定， 此类测定技术目前国内外均尚未 发布有关标准。 天然气发热量测定结果的准确度与取样的代表 性密切有关。 一般说来， 气体取样理论上存在问题 较少而实践上比较困难， 尤其是天然气这样一种组 分数可能多达 10 个以 上的高压气体混合物， 在取样 过程中应周密地设计流程， 选择设备与材料， 以及取 样方式与方法， 同时还需要注意安全要求。于 S〕 L 于 1994 年发 布 了经 修 汀 的 “ 天 然 气一取 样 导 则”
天然 气， 在 其计量点 上应安装密度 换算设备〔 1 41
将天然气的体积由 操作条件下换算为标准参比 条件下时， 必须准确地测量天然气的温度与压力， 有 关细节可参考 ISO / DIS15970。换算过程中 需使用的 压缩因子Z可用仪器直接测定〔 1 41， 也可以利用已 测 定天然气组分数据或物性数据进行计算[1 5.1 61。对 某个特定的计量点而言， 要根据处理的天然气量， 以 及其温度、 压力与组成变化情况来确定是使用一个 固定的 Z， 还是需要随时计算 Zo 无论流量计量还是发热量测定， 校准的质量对 测量结果的准确度有重要影响。应根据测量设备的 稳定性来确定其校准的频率， 且校准的结果应能溯 源到合适的标准或参比物质。有代表性的校准过程 应在接近计量设备实际操作的条件下进行; 对发热 量测定设备的校准， 使用的标准物质的发热量或其
遇到的另一个困难。
尽管天然气能量计量技术问世已有近 20 年的
口 ;5ATiIY $ ft , AG 3 6n O 3NsM 2 00 1 i, sA
—
基本原理
包含在一定量天然气中的能量可由式 ( 1) 来表
达:
研 究 与 探 讨
E = 万x 母
式中 E- 能量 ; 万 一 天然气的发热量;
(1)
式中 V一参比 状态下的 体积;
) 2 ( ) 3 (
量热计) ; ②间接测定发热量( 如用气相色谱仪测定 组分) ;③关联技术。 直接测定天然气发热量的国际标准还在制定之
V- 操 作状态下的体 积;
M一 气体质量 ;
中 [61， 此 类方 法主 要应用 在 交接 界面卜 3 和5。 天
然气作为燃料使用时， 实质上也是城市燃气的一种， 故国家标准 GBI2206 一 90“ 城市然气热值测定方法” 中所介绍的仪器与方法均适用于天然气发热量的测
定[71。 西南油气田 分公司 天然气研究院已 在1 1 S 型
水流式然气热量计上， 进行了天然气发热量测定的 验证研究， 证实了采用上述国标的可行性。应用最 广泛的间接测定夭然气发热量的方法是利用气相色
M m 一气体的 摩尔质量; P+一操作条件下的 压力; P,一参比 条 件下的 压力; Ro 一通用 气 体 常 数; T 一操 作温 度; T,一参比 温度; Za 一操 作条件下的 压缩因子;
由于能量计量在交接计量中的重要性， 国际标
涉及对一定体积天然气发热量的“ 设定方式” ， 这是 一个比较复杂的问题。
如果把天然气能量计量中涉及的各种测量方法
和设定方式应用于跨越国界的国际贸易时， 又将涉 及不同国家可能存在不同的法律与法规， 问题将变 得更加复杂。鉴此， 尽管 ISO/ CD15112 是一个具有
适用的。
据以下条件而定: ①有关的国家法规: ②天然气流 量 ;③天然气的商业价值; ④气质变化状况; ⑤对供 气富 裕量的要求; ⑥仪器仪表规格。 天然气流量测定的主要设备示于表 t o
表 1 工业上 已在不同交接界面使用的流 . 计 流最计类型
隔膜式 旋转式
x x X
界
1 2
面
3
编
4
x
号
5
x
6
x
根 据欧 洲标准 EN 1 776[ 17 1， 体积与密度换算的
公式如式(2) 和式(3) 所示:
发热量的测定
由取徉系统与测定设备组成的发热量测定系统 有以下 3 种测定方式 : ①直接测定发热量( 如燃烧式
V ,=V + -P P ,"T . "T Z Z , (m 3 ) m 二 、 .T-Z P a"M . -R . . (k g )
有关问是。
主翅词 天然气 标准化 能童 计童 不确定度
Abstrac t An introduction to the basic principles for eneW rneas rr emait of natural gas, meastatnc oTdpma r t , meaaut rg meth o ds, esthnate of mrcataNty and standardimtion L s glues in 触 light of 雌 Raf t Intematiana dStandards being prepared 勿 L SO门C1 93 and 团is ado rrced forekyi standards. Su bjec t He a din gs Natural gas, Standardizdion, Energy, Meau m anerd, lhrcertafnty