探讨天然气能量计量不确定度评定方法

秦琦

运城市综合检验检测中心 山西运城 044000

早在1980年的时候国外发达国家就已经应用能量计量系统完成了天然气的大规模交接贸易。对于能量计量而言，因该过程不仅涉到了天然气流量计量，而且涉及到了天然气烃类的组成分析，所以两者在测量结果的不确定度评定上有着一定的不同，涉及到的问题也十分复杂。要想提高计量的准确度，就必须对计量系统进行综合分析，而其中最重要的莫过于计量不确定度的分析。之所以这样说，其原因主要在于计量的质量必须应用不确定度进行说明。针对该内容，本文首先将分析天然气能量计量不确定度评定，其次通过现场试验证明了评价方法的合理性。

1 天然气能量计量不确定度评定方法

1.1 流量计量不确定度评定方法

通常情况下，天然气能量的计算是根据有关公式按照对应参数完成的，所以此过程中涉及到的参数非常多，包括流量以及温度等。我国计量技术标准《测量不确定度评定与表示》JJF1059是按照国际组织在1995年联合制定并发布的《测量不确定表示导则》制定的，是测量不确定度评定的通用方法，这个方法评定的是A类与B类不确定度[1]。另外，天然气的流量测量是不可重复的，不可能评价A类不确定度，用于流量测量的流量计在其应用前，通常要求进行检定或者是校准，不管是其检定，还是校准，最终结果不确定度都包含了该流量计的检定重复性，由此可说是其流量测量的A类不确定度。标准孔板流量计量作为唯一一个按照标准完成加工与安装的方式。在标准参比条件下，体系不确定度计算可以按照GB/T 21446-2008第9章的规定进行计算。对于压力与压差等不确定度的测量，可在标准中应用原来双波纹压力 和棒式温度的误差完成计算。根据检定提供的资料，我们将得到以下几种处理方式：

（1）如果证书提供了具体的不确定数据，那么需要用B类标准不确定度完成流量B类标准不确定度的计算。

（2）如果证书当中没有提供上述所说的数据，但提供了标准装置的不确定度重复性数据，则需要应用标准装置的不确定度按照B类标准不确定度计算公式，应用重复性数据按照A类不确定度当中的重复性计算方式完成有关计算[2]。

（3）在进行离线检定的时候，需要对安装引起的附加流量测量不确定度加以重视，可以取流量B类不确定度的三分之一为附加B类标准不确定度。

1.2 压力或者是差压测量不确定度评定方法

当前，不管是用于天然气流量的压力测量，还是用于天然气流量的差压测量，其都需要应用到变送器。需要根据变送器的说明书与检定结果完成不确定度评定。智能变送器给出的误差是分量程的，在满量程的百分之十及以上是示值误差，以下是引用误差。同理，用JJF1059当中的扩展不确定度计算压力与差压测量扩展不确定度，用JJF1059当中的相对值表示的扩展不确定度计算压力与差压测量相对扩展不确定度[3]。

1.3 温度测量不确定度评定方法

现阶段，应用于天然气流量测量的温度测量大都是变速加电阻，部分站点应用的是智能一体化的温度变送器。当温度的测量仪表给出了不确定度或者是准确度的等级，接下来就可应用JJF1059当中的合成标准不确定度完成对不确定度的计算。

2 实验计算

在该步骤中本文将以某长输管线上具有代表性的五个计量站点为例，分别对流量测量、温度测量以及压缩因子等不确定评定方式进行实验，以此验证该方法的正确性。在此过程中，考虑到该常熟管线上每个站点的参数都有所不同，在实验的时候还需对每个计量站点制定对应的赋值方法，进而保证计量不确定度符合对应等级的计量系统准确度要求[4]。另外，根据当前长输管线的硬件配置，在具体的实验中压力测量将应用罗斯蒙特只能压力变送器，温度测量将应用罗斯蒙特智能一体化温度变送器。根据不确定度评定在线色谱仪分析数据与标准气体组成导出生成的信息结果可知：按照之前提出的不确定度评定方法对配置在线色谱仪的某长输管线上五个具有代表性的计量站点开展流量测量不确定度的评定，不确定度均满足天然气计量系统技术要求。

表1 标准参比条件下压缩因子计算不确定度评定结果

3 结语

总而言之，天然气能量是按照公式应用对应参数进行计算的，其所涉及到的测量参数有流量以及温度等，其评定结果不确定度是以JJF1059提供的方法为基础进行评定，首先推导出计算公式，然后再用实际应用的仪器仪表等级或者是不确定度计算能量不确定度。