浅谈天然气流量量值溯源

　　引 言

　　天然气作为优质、洁净的能源和化工原料，越来越受到各国政府的重视，加快天然气工业的发展，已成为当今世界能源发展的大趋势。 近年来，我国天然气工业发展迅速，2006 年我国天然气产量 585 亿m3，2007 年我国天然气产量 693 亿 m3，2008 年我国天然气产量将达到 760 亿 m3 [1]，我国能源发展 “十一五”规划提出，天然气占一次能源消费总量的比例将在 5 年内提高 2.5%，到 2010 年达到 5.3%[2]，我国能源结构优化的步伐正在加快。 随着“西气东输”、“川气东送”、“俄气南下”、“海气登陆”、“液化天然气上岸”等一系列国家重点天然气基础设施项目的相继建成投产，我国天然气工业的发展进入了新篇章。

　　随着天然气工业的发展和世界能源价格的持续走高，天然气流量计量的科学性、准确性成为贸易各方关注的焦点。 为了确保天然气流量计量的准确和量值的统一，完善天然气流量量值溯源体系是关键环节。

　　天然气流量量值溯源的特殊性

　　天然气贸易交接经常是高压、易爆的混合气体，因此天然气流量溯源具有其自身的特殊性：

　　(1)由于天然气属于易燃、易爆气体，所以天然气流量量值溯源过程中安全性是首要约束条件。

　　(2)由于天然气属于动态可压缩气体，且受到储存和运输条件的制约，天然气的流量量值不易于复现。

　　(3)由于天然气属于多组分混合气体，组分的变化会引起相对密度、发热量、压缩因子、等熵指数、临界流函数等物性参数的变化， 而这些参数直接参与天然气流量计算，对流量结果有直接影响。

　　(4)由于天然气的气体流态特征，流量计的上游管件和阻力件形式、 前后直管段和整流器形式等安装条件以及温度、压力、震动、脉动、电磁干扰等操作条件和环境条件均会对天然气流量量值产生直接影响。

　　(5)天然气计量包括“质”和“量”两个方面，且两者相互关联。 要保证天然气计量最终结果的准确可靠， 必须保证天然气流量计量和分析测试两个方面均具有良好的溯源性。

　　天然气流量量值溯源的重要环节

　　针对天然气流量计量的特殊性， 为了科学公正的开展天然气量值溯源， 世界各主要工业化国家都相继建成了具有较高水平的天然气流量标准装置，并通过标准装置准确复现天然气流量标准量值，对天然气流量量值进行溯源。

　　1 原级标准装置

　　原级标准是具有最高的计量学特性， 其值不必参考相同的其他标准， 是被制定的或普遍承认的测量标准。 天然气流量的原级标准装置是依据天然气流量的基本定义予以实施的装置，即以工作量器、衡器等作为体积或质量的度量设备， 从而得到体积流量或质量流量。 天然气流量的原级标准装置的量值是由质量(或长度)、时间、温度、压力溯源而来的，具有天然气流量量值的最高计量学特性。 目前高压天然气流量标准装置技术较为成熟的是 MT 法标准装置、HPPP 法标准装置和 PVTt 法标准装置。