秦琦

運(yùn)城市綜合檢驗(yàn)檢測中心 山西運(yùn)城 044000

早在1980年的時(shí)候國外發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)應(yīng)用能量計(jì)量系統(tǒng)完成了天然氣的大規(guī)模交接貿(mào)易。對于能量計(jì)量而言，因該過程不僅涉到了天然氣流量計(jì)量，而且涉及到了天然氣烴類的組成分析，所以兩者在測量結(jié)果的不確定度評定上有著一定的不同，涉及到的問題也十分復(fù)雜。要想提高計(jì)量的準(zhǔn)確度，就必須對計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，而其中最重要的莫過于計(jì)量不確定度的分析。之所以這樣說，其原因主要在于計(jì)量的質(zhì)量必須應(yīng)用不確定度進(jìn)行說明。針對該內(nèi)容，本文首先將分析天然氣能量計(jì)量不確定度評定，其次通過現(xiàn)場試驗(yàn)證明了評價(jià)方法的合理性。

1 天然氣能量計(jì)量不確定度評定方法

1.1 流量計(jì)量不確定度評定方法

通常情況下，天然氣能量的計(jì)算是根據(jù)有關(guān)公式按照對應(yīng)參數(shù)完成的，所以此過程中涉及到的參數(shù)非常多，包括流量以及溫度等。我國計(jì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《測量不確定度評定與表示》JJF1059是按照國際組織在1995年聯(lián)合制定并發(fā)布的《測量不確定表示導(dǎo)則》制定的，是測量不確定度評定的通用方法，這個(gè)方法評定的是A類與B類不確定度[1]。另外，天然氣的流量測量是不可重復(fù)的，不可能評價(jià)A類不確定度，用于流量測量的流量計(jì)在其應(yīng)用前，通常要求進(jìn)行檢定或者是校準(zhǔn)，不管是其檢定，還是校準(zhǔn)，最終結(jié)果不確定度都包含了該流量計(jì)的檢定重復(fù)性，由此可說是其流量測量的A類不確定度。標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)量作為唯一一個(gè)按照標(biāo)準(zhǔn)完成加工與安裝的方式。在標(biāo)準(zhǔn)參比條件下，體系不確定度計(jì)算可以按照GB/T 21446-2008第9章的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。對于壓力與壓差等不確定度的測量，可在標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用原來雙波紋壓力 和棒式溫度的誤差完成計(jì)算。根據(jù)檢定提供的資料，我們將得到以下幾種處理方式：

（1）如果證書提供了具體的不確定數(shù)據(jù)，那么需要用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度完成流量B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算。

（2）如果證書當(dāng)中沒有提供上述所說的數(shù)據(jù)，但提供了標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度重復(fù)性數(shù)據(jù)，則需要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度按照B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式，應(yīng)用重復(fù)性數(shù)據(jù)按照A類不確定度當(dāng)中的重復(fù)性計(jì)算方式完成有關(guān)計(jì)算[2]。

（3）在進(jìn)行離線檢定的時(shí)候，需要對安裝引起的附加流量測量不確定度加以重視，可以取流量B類不確定度的三分之一為附加B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

1.2 壓力或者是差壓測量不確定度評定方法

當(dāng)前，不管是用于天然氣流量的壓力測量，還是用于天然氣流量的差壓測量，其都需要應(yīng)用到變送器。需要根據(jù)變送器的說明書與檢定結(jié)果完成不確定度評定。智能變送器給出的誤差是分量程的，在滿量程的百分之十及以上是示值誤差，以下是引用誤差。同理，用JJF1059當(dāng)中的擴(kuò)展不確定度計(jì)算壓力與差壓測量擴(kuò)展不確定度，用JJF1059當(dāng)中的相對值表示的擴(kuò)展不確定度計(jì)算壓力與差壓測量相對擴(kuò)展不確定度[3]。

1.3 溫度測量不確定度評定方法

現(xiàn)階段，應(yīng)用于天然氣流量測量的溫度測量大都是變速加電阻，部分站點(diǎn)應(yīng)用的是智能一體化的溫度變送器。當(dāng)溫度的測量儀表給出了不確定度或者是準(zhǔn)確度的等級，接下來就可應(yīng)用JJF1059當(dāng)中的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度完成對不確定度的計(jì)算。

2 實(shí)驗(yàn)計(jì)算

在該步驟中本文將以某長輸管線上具有代表性的五個(gè)計(jì)量站點(diǎn)為例，分別對流量測量、溫度測量以及壓縮因子等不確定評定方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以此驗(yàn)證該方法的正確性。在此過程中，考慮到該常熟管線上每個(gè)站點(diǎn)的參數(shù)都有所不同，在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候還需對每個(gè)計(jì)量站點(diǎn)制定對應(yīng)的賦值方法，進(jìn)而保證計(jì)量不確定度符合對應(yīng)等級的計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確度要求[4]。另外，根據(jù)當(dāng)前長輸管線的硬件配置，在具體的實(shí)驗(yàn)中壓力測量將應(yīng)用羅斯蒙特只能壓力變送器，溫度測量將應(yīng)用羅斯蒙特智能一體化溫度變送器。根據(jù)不確定度評定在線色譜儀分析數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)氣體組成導(dǎo)出生成的信息結(jié)果可知：按照之前提出的不確定度評定方法對配置在線色譜儀的某長輸管線上五個(gè)具有代表性的計(jì)量站點(diǎn)開展流量測量不確定度的評定，不確定度均滿足天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求。

表1 標(biāo)準(zhǔn)參比條件下壓縮因子計(jì)算不確定度評定結(jié)果

3 結(jié)語

總而言之，天然氣能量是按照公式應(yīng)用對應(yīng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的，其所涉及到的測量參數(shù)有流量以及溫度等，其評定結(jié)果不確定度是以JJF1059提供的方法為基礎(chǔ)進(jìn)行評定，首先推導(dǎo)出計(jì)算公式，然后再用實(shí)際應(yīng)用的儀器儀表等級或者是不確定度計(jì)算能量不確定度。