国家天然气计量检定能力规划和建设

为了适应国家天然气工业的快速发展,2008年国家石油天然气大流量计量站按照国家质检总局和中国石油天然气集团公司的要求编制完成了《天然气流量量值溯源体系2020年发展规划》。规划中明确了提升现有计量机构检定能力的方案,规划新建一批覆盖西北、华北、东北、华中、华南、新疆等地区的计量检定站点,以满足全国天然气管网的检定需求。天然气计量检定站点建设涉及计量工艺系统、天然气流量量值溯源传递方案、各级计量标准装置及天然气流量、压力和温度的稳定措施等关键技术。天然气计量检定站点的设计建设应重点从天然气流量测量技术上进行突破,攻克天然气计量标准装置测量准确度的瓶颈限制,降低对上下游管网的依赖,实现低能耗、高效率运行,进一步提高检定能力以满足国家天然气工业的发展需求。     

油气管网体制改革后天然气计量技术的发展分析

随着油气管网体制改革的深入实施,天然气产运销一体化格局被打破,上下游市场逐步开发,倒逼天然气计量方式方法发生改变,成为贸易各方关注的焦点。为确保参与天然气贸易交接的各方处于一个公平、公正的环境,油气管网分离后天然气交接计量方式将由体积计量转变为能量计量,相应有关天然气发热量、气质的技术指标、流量计的量值溯源和检定技术,以及现有天然气计量标准体系都将随之改变。通过调研国内外天然气计量技术现状,分析油气管网体质改革后天然气计量方式、仪表发展、溯源技术、标准体系的变化,对中国天然气计量技术发展的可能性进行了预测,为天然气贸易交接计量中的油气田企业、管道企业、用气单位等各方提供了技术参考。     

中国天然气质量与计量技术建设现状与展望

天然气贸易过程中的质量和计量越来越受到政府和社会各界的高度关注,合格的质量、准确的计量直接关系到国家、企业及消费者利益。为此,从分析ISO 13686《天然气质量指标》和OIML/R140《气体燃料计量系统》入手,提炼出天然气质量和计量的核心要求及主体技术。同时介绍了GB 17820《天然气》和GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》这两个核心标准,以及配套的测试技术与方法等;指出了新形势下我国在量传溯源体系、分析测试技术、流量量值比对、流量检测等所面临的挑战;并就推动实施天然气能量计量、积极推进参加国际能力验证和国际关键循环比对、提高我国装备自主化水平、进一步完善标准体系、主导制订和修订国际标准、完善测量技术等进行了展望。通过对天然气质量控制和计量技术的科技攻关,加强标准化跟踪、研究和制修订等,保证了我国天然气贸易计量的准确可靠和公平公正,并为我国计量方式由体积计量向能量计量发展提供了有力的技术支撑。     

长庆气田天然气流量量值溯源体系的建立

为了准确地复现天然气流量标准值，科学公正地开展天然气流量量值溯源和仪表计量性能测试及有关的科研工作，长庆气田建成了具有较高准确度水平的移动式实流在线标准装置，并建立了相应的天然气流量量值溯源体系，基本上实现了气田在用孔板流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计等常用天然气仪表的实流检定或校准。本文将量值溯源的方法结合长庆气田的实际。阐述了建立长庆气田的天然气量值动态溯源体系的过程，以供同行参考。     

长庆气田天然气流量量值溯源体系的建立

为了准确地复现天然气流量标准值,科学公正地开展天然气流量量值溯源和仪表计量性能测试及有关的科研工作,长庆气田建成了具有较高准确度水平的移动式实流在线标准装置,并建立了相应的天然气流量量值溯源体系,基本上实现了气田在用孔板流量计、旋进旋涡流量计、涡街流量计等常用天然气仪表的实流检定或校准。本文将量值溯源的方法结合长庆气田的实际,阐述了建立长庆气田的天然气量值动态溯源体系的过程,以供同行参考。     

对西气东输工程天然气流量量值溯源的建议

针对西气东输工程天然气输送为高压大口径大流量的特点及天然气贸易计量系统流量量值溯源的技术难题，通过分析国内外天然气流量量值溯源方法与技术，结合国内外大型计量站的流量量值溯源技术现状与实际情况，提出了采用超声流量计与涡轮流量计串联互为核查，次级标准相互比对并分别向上溯源的技术方案，以确保天然气计量量值的准确性，可靠性。     

天然气流量环道检测装置影响因素分析

天然气流量环道检测装置能降低检定站对上游气源及排气通道压力、流量的依赖,拓宽天然气流量计量检定站检定能力,进一步完善天然气流量量值溯源体系。装置对工艺、控制等关键技术要求高,装置的测量不确定度受多方面因素影响。介绍了国内外气体流量计量环道装置技术指标,分析了国家石油天然气大流量计量站成都分站天然气流量环道检测装置,以及环道检测装置不确定度影响因素,提出了降低环道检测装置整体不确定度的措施和建议。     

天然气小流量计在线实流检定装置的研究及应用

近年来,随着长庆气田建设步伐的加快,小流量计量点逐年增加,开展小流量量值的溯源工作已势在必行。因此特建立天然气小流量计在线实流检定标准装置,本装置通过在线及离线两种方式,可检定的流量仪表：涡轮、罗茨、旋进旋涡、涡街流量计;检定仪表口径：DN20～DN50;检测流量范围：2．5～200m3／h（工况）,实现本厂内部小流量计量器具的检定工作,确保小流量计使用规范、有效。     

一种新的量值传递方案——MAP法

量值传递是计量工作的重要环节之一。通过量值传递,将国家计量基准所复现的计量单位量值,传递给下一等级的计量标准,这样逐级传递直至工作计量器具,从而保证被测物理量的量值准确一致。目前一般是用“实物标准”进行逐级的量值传递,即把计量器具送到具有高一级计量标准器具的计量部门去检定,对于运输不便的大型计量器具,一般由上一级计量部门派出计量检定人员携带计量标准器具到现场进行检定。这种方式花费较大的人力物力,有时检定合格的计量器具经过运输过程中的振动、撞击和受潮等因素的影响,到工作现场后可能已丧失了原有的检定准确度。     

液化天然气贸易交接计量分析

为保证液化天然气（LNG）贸易交接计量的准确性,通过分析LNG国内外贸易计量方式、LNG流量计的类型及其检定方法,结合目前最常用的两种流量计——超声流量计和质量流量计的使用现状以及国外3家计量技术机构研发的LNG实流检定装置的应用对比,得出影响LNG动态计量准确度的原因除了流量计自身的计量性能以外,还存在安装条件、无对应流量计检定方法等因素。针对以上问题,需继续开展LNG动态计量研究,补充技术空白,完善计量体系,这对未来LNG贸易交接计量发展具有重要意义。     

中俄东线天然气管道天然气质量分析与计量技术

天然气质量涉及在输送和使用过程中与安全卫生、环境保护以及经济利益相关指标的要求，而天然气计量则直接与购销双方天然气气量结算的金额有关。因此，天然气的质量分析和流量计量在天然气工业中具有重要的作用和意义。在跨国管道天然气贸易交接中，购销双方除了关注天然气价格以外，还会重点围绕天然气质量分析和流量计量开展技术谈判。为此，分析了中俄东线天然气管道技术谈判过程中所关注的天然气质量分析与流量计量技术问题，并从采用的方法标准、气质检测项目及其指标、流量计和辅助设施配置及其指标、取样口设置、在线分析仪器配置和分析及计量结果溯源性等关键技术方面进行了归纳和总结。研究结果表明：①明确了天然气质量分析与流量计量采标原则，使得在确定计量协议中的具体技术内容时有标可依；②确定了天然气质量分析中涉及的检测项目及其指标、取样口的设置、在线分析设备的配置、分析结果溯源性和保证措施，确保了其结果的准确性与可靠性； ③确定了计量系统指标要求、计量管路布置、流量计量溯源性和保证措施，确保了天然气流量计量结果的准确性与可靠性。结论认为，该研究成果可以为未来我国跨国管道天然气计量站及国内大型天然气贸易交接计量站的建设和管理提供经验和借鉴。     

俄罗斯天然气产品测量、计量保障体系简介

为满足国内日益增长的天然气消费需求,我国政府已与土库曼斯坦等国家就引进天然气签订协议,未来还将从俄罗斯进口天然气。了解俄罗斯天然气产品测量及相关的计量保障体系,将有助于商务合同中有关技术协议的签订,保证引进工作的顺利开展,保护国家利益。为此,对俄罗斯天然气产品流量测量和质量测定的计量保障体系的基本情况做了比较全面的介绍,包括国家一级标准装置和标准物质、溯源链、方法标准、工作标准物质、测量仪器等,在此基础上提出了对俄罗斯天然气产品测量计量保障体系、标准、修订方面的几点认识,可为加快我国天然气产品测量标准体系的完善及与俄罗斯天然气产品测量体系的对比研究提供参考。     

天然气能量计量体系在中国的建设和发展

天然气贸易交接中的计量方式通常有三种,即体积计量、质量计量和能量计量。由于能量计量反映的是天然气的热能,作为最能反映其燃料特点的一种合理和科学的计量方式,在天然气国际贸易中被广泛采用。然而,中国目前尚普遍采用以体积流量作为贸易结算的依据。2008年12月31日,中国国家标准化管理委员会发布GB／T22723—2008《天然气能量的测定》国家标准,并于2009年8月1日起正式实施。依据GB／T22723—2008在实施范围和对象、能量计量方法、标准参比条件和能量计量体系方面的要求,深入分析中国天然气能量计量体系在天然气能量计量标准体系、能量计量相关设备的配置和性能评价、体积流量和发热量量值溯源链、标准参比条件和结算单位等方面的建设现状,并通过3个天然气长输管道A级计量站天然气能量计量技术的应用实例,（该3个A级计量站发热量测定均达到了GB／T18603—2001《天然气计量系统技术要求》对A级计量站0．5％的不确定度水平要求）,表明中国已具备实施天然气能量计量的基础条件。为了进一步推动中国天然气能量计量体系的发展,本文还讨论了全面实施能量计量还存在的一些不足,提出当前最重要的是应尽快形成甲烷不确定度0．05％、其它少量组分不确定度0．5％的国家一级天然气分析用多组分（九元）气体标准物质,建立不确定度为0．25％的发热量直接9n,4定装置,达到ISO15971：2008〈天然气性质测定发热量和沃泊指数》规定的一级水平,完善天然气体积流量和发热量量值溯源链,制定天然气溯源标准和能量测定系统性能评价标准,促进天然气能量计量技术在中国的全面实施。     

节流降温对天然气大流量计量检定准确性的影响与对策

天然气大流量计量站需要对进站介质进行流量、压力和温度的综合性调节以满足检定的要求,由此也带来了因节流降温和气源温度不稳定致使标准表示值失真的问题。为此,对典型天然气大流量计量站检定流程、气源条件等进行分析,研究温度变化对检定介质的物性影响及对检定管路热变形的影响,并计算温降所引起的检定误差值;同时,对气源进行复热处理以消除检定介质节流温降所带来的测量误差影响。研究结果表明:①温度变化影响天然气密度变化,由此介质每产生1℃的温降波动则会对检定结果带来0.045%的误差;②温度变化造成检定管道的热变形,介质温度每降低4℃则产生0.01%的相对误差;③有针对性地采用了一种电伴热管路和加热炉复合应用的天然气复热工艺,可有效减小计量仪表的测量误差。结论认为,检定介质温降变化对计量检定结果的准确评价造成的影响不可忽视,应进一步探索量传水平变化规律,采取准确控制温度变化的天然气复热工艺,以此来提高天然气贸易计量过程的稳定性和准确度。     

国内天然气定价方式对LNG进口的影响

目前天然气出厂价、管输费和终端配气系统的定价以国家和地方政府定价为主,而LNG定价主要采取与替代能源挂钩的机制,通过定价公式进行调整。由于LNG定价与国内目前的天然气定价机制存在很大不同,因此国内天然气定价会对LNG进口在资源引进、LNG贸易、天然气计量方式、LNG国内经营模式及国内天然气价格等方面产生影响。通过分析评价这些影响,结合我国国情和世界天然气贸易发展状况,对天然气定价机制进行了研究,以求真正实现天然气的市场化来适应天然气产业的变化,促进我国天然气工业健康、有序、稳定发展。     

天然气计量系统性能现场测试评价方法探讨

对于天然气计量系统目前多是单独对其中的计量器具进行实验室量值溯源,但是由于计量器具运输不当、工作环境与实验室环境差异、现场维护不当等因素可能影响计量器具的计量性能,加之计量系统的复杂性,很难及时发现问题所在。因此,定期对天然气计量系统进行现场评价,对保障计量系统性能至关重要。但目前的评价方法主要是从资料收集、现场查验、不确定度评定等方面进行评价,且多为引用标准或规范,缺少计量系统性能现场测试方法及案例,实施难度较大。在归纳计量系统相关计量器具测试方法的基础上,提出天然气计量系统性能现场测试评价实施方法,并用此方法对某天然气输气站的计量系统进行现场测试评价,发现计量系统存在的问题。通过现场应用,取得较好效果。     

对“用气体超声流量计测量天然气流量”国家标准的修改建议

气体超声流量计具有测量准确度高、适应性强和自诊断能力强等优点而被广泛用于天然气生产、输送及销售计量中,中国与俄罗斯天然气贸易交接计量就使用了超声流量计。为了提高天然气贸易交接计量的准确度、维护贸易双方合法的经济利益,分析比较了气体超声流量计国际标准ISO 17089-1—2010、俄罗斯标准ГОСТ8.611—2013和中国国家标准GB/T 18604—2014等3个标准的适用范围、测量气质条件、超声流量计技术指标、安装要求和现场测量性能保障措施等方面的异同点,并进行了2台超声流量计串联安装计量试验,开展了试验数据的重复性、安装位置对计量性能的影响和流量差值控制限分析,在此基础上提出了对GB/T 18604—2014的修订建议。研究结果表明:(1)中国标准同国际标准的主要技术内容是基本一致的,但前者在超声流量计使用过程质量控制方面还有待加强;(2)建议GB/T 18604—2014增加ISO 17089-1—2010中超声流量计两次校准误差限、测量误差处理方法以及串联安装超声流量计比对方法等方面的内容。     

中国天然气汽车产业未来发展建议

近些年来,我国聚焦于以电动车为代表的新能源汽车产业,天然气汽车产业因此遭遇了极大的困难和挑战,急需围绕我国现实基础及战略目标开展天然气汽车未来发展走向的研究工作。为此,基于资源禀赋、战略安全、减排目标及产业技术现状,系统分析了我国天然气汽车的未来发展定位、趋势以及面临的瓶颈,并据此提出了相关发展建议。研究结果表明:①我国应该采取多元化的清洁交通技术发展路线,形成以新能源汽车为主、天然气等替代能源汽车协同发展的格局;②中长期内,天然气汽车仍将是我国实现节能减排、保障能源安全的现实选择;③LNG商用车将是天然气汽车未来发展的重点领域,中小城市CNG汽车的渗透率也将进一步提高;④我国天然气汽车产业目前还存在着政策不合理、标准不健全、续驶里程短、网点不完善等瓶颈。基于上述背景,提出以下建议:①明确发展地位,转变发展观念,完善政策扶持;②完善标准规范体系,强化技术创新;③推广高承压、新材料、新技术、新工艺天然气气瓶;④依托现有加油站资源,支持建设各类综合能源补给站,完善重点区域网点覆盖。     

川渝地区建设中国天然气市场化改革发展示范区的思考

为了适应中国油气体制改革的新形势、实现天然气行业的高质量发展，需要打造一批高水平的示范区。为此，在提出中国天然气市场化改革发展示范区概念的基础上，归纳总结了川渝地区在天然气资源、基础设施、天然气消费与利用、市场化改革、能量计量计价等方面所具有的领先优势，提出了川渝地区天然气市场化改革发展示范区建设目标与推进措施。研究结果表明：①天然气市场化改革发展示范区是以政府、天然气产供储销企业、用户及利益相关方为参与主体，持续探索完善天然气市场化体制机制，在产业规模、供应保障、市场活力、公平交易等方面起到引领示范作用的区域总称；②川渝地区在天然气资源勘探开发、基础设施建设、天然气利用、市场化交易、能量计量计价等领域一直在全国具有引领示范效应，从发展趋势来看，其引领示范作用有可能得以延续；③可以采取推进天然气高效利用，整合产业链，发展绿色化工、LNG利用和天然气调峰发电利用，开拓城市燃气利用新领域等措施，建设天然气综合利用示范区；④可以采取创造竞争条件、创新交易品种等措施，建设天然气市场化交易改革示范区；⑤可以采取加大油气勘探开发力度、不断完善储气调峰体系建设、推进互联互通与外输通道建设、有序推动基础设施公平开放等措施，建设天然气产供储销体系建设示范区；⑥可以采取多方协同推进，政府主导、供用双方协作形成良好的实施条件，先行先试形成示范经验等措施，建设天然气能量计量计价示范区。结论认为，川渝地区具备打造可推广的中国天然气市场化发展改革示范区的基础条件。