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1、天然气能量计量技术规范实验报告JJG 633-201气体容积式流量计检定规程报审材料JJF XXX-20XX天然气能量计量技术规范 国家计量技术规范试验报告天然气能量计量技术规范规程起草组 2022 年 10 月 15 日目录第一部分天然气组分含量在线测定的能量计量系统测试评价实验报告第二部分天然气组分含量离线测定的能量计量系统测试评价实验报告第三部分天然气组分含量赋值的能量计量系统测试评价实验报告第一部分 天然气组分含量在线测定的 能量计量系统测试评价实验报告 一 试验说明 对于能量计量系统，计量技术规范中规定了计量系统标准参比条件下流量、发热量和能量的测定方式和评价要求，并规定了以上三个量
2、值测定结果的不确定度评估。某计量站 A 配置有超声流量计及其配套温度和压力变送器，测定标准参比条件下的体积流量；配置有在线气相色谱分析p 仪，在线测定天然气组分，分析p 周期是 240s；配置有流量计算机，使用数据采集系统采集的量值计算物性参数，进行标准参比条件下的体积流量和能量流量的积算。本试验收集 A 站计量器具有效期内的检定校准证书，并开展在线气相色谱的重复性测试，评价 A 站的能量值不确定度。本试验基于采集数据进行以下计算和评定：1计算 A 站标准参比条件下体积流量不确定度； 2计算 A 站标准参比条件下单位体积发热量不确定度； 3计算 A 站能量不确定度。二 试验装置 本次参与试验的
3、计量器具列于表 1；表 1气质组分在线测定参与实验的计量器具信息 计量站 计量器具 测量范围 不确定度或最大允许误差 A 站 在线气相色谱分析p 仪 XXX C 1 C 6+ 、N 2 、CO 2在线测量发热量不确定度U rel=0.19%(k=2) 流量计 （XX-XX）m/h U rel =1.0%(k= 3 ) 温度变送器 （XX-XX） U=0.5(k= 3 ) 压力变送器 （0-10）MPa U rel =0.2%(k= 3 )三测试结果 1试验数据 1) 检查 A 站计量器具的检定和校准证书，结果见表 2。表 2A 站有效期内的计量器具证书项目 目 资料数据 流量计 查阅 2 台超
4、声流量计的检定证书，结果为：流量计 XXXXXXX、XXXXXXX 为国家授权法定计量检定机构 XX分站出具的，编号分别为 GM20220XXX 和 GM20220XXX，其中：a) 检定规程：JJG1030 超声流量计； b) 准确度等级：1.0 级； c) 检定用标准装置相对扩展不确定度为 0.29%，k=2； d) 分界流量以上流量点最大重复性分别为：0.07%/0.04%。压力变送器 查阅 5 台智能压力变送器检定证书，为 XX 站出具，证书编号分别为国油 站 检 字 TPT2022XXXX 、TPT2022 XXXX 、TPT2022XXXX 、TPT2022XXXX、TPT2022
5、XXXX，其中：a) 检定规程：JJG 882-2022 压力变送器； b) 准确度等级 0.2 级； c) 结论：合格。温度变送器 查阅 6 台一体化智能温度变送器的校准证书，为 XX 站出具的，编号分别为国油站校字 TTT2022XXXX、TTT2022XXXX、TTT2022XXXX、TTT2022XXXX、TTT2022XXXX、TTT2022XXXX，其中：a) 校准规范：JJF 1183-2022 温度变送器校准规范； b) 最大允许误差0.5； c) 结论：合格。在线色谱仪 查阅 1 台气相在线色谱仪的校准证书，为 XX 站出具的，编号为化校准字第 2022XXXX。a) 检定规
6、范：JJG 1059-2022 在线气相色谱仪； b) 不确定度：U=3%，k=2；标气证书：查两份标气证书，为 XX 公司出具的，证书编号分别为CC-xxxxx 和 CC-xxxxx，生产日期为 2022 年 5 月 3 日，标气为称重法配置，不确定度为 2.00%。流量计算机 查阅 4 台流量计算机的检定证书，为 XX 站出具的，编号为TC2022XXXX、TC2022XXXX、TC2022XXXX、TC2022XXXX，其中：a) 检定规程：JJG 1003-2022 流量积算仪； b) 结论：合格。按照规范中式 A-2 计算 A 站标准参比条件下体积流量不确定度，结果为：2 2 2 2
7、r ( )0.58% 0.12% 0.10% 0.05% 0.60% u q = + + + = 2发热量计算 将 A 站气质组分带入规范中式（3）计算理想气体体积发热量，计算结果见附件 1。（暂无数据）带入式（4）和式（5）计算真实气体体积发热量，计算结果见附件 1 中“实际发热量”。3.A 站标准参比条件下单位体积发热量不确定度计算 带入附件 1 中测试结果，使用规范中式 A-12 计算 A 站组分含量赋值的发热量标准不确定度：2 0 2 2 2r S r S r mix( )= ( )+ (Z )= 0.18% +0.026% =0.19% u H u H u4.能量不确定度计算 使用规
8、范中式 A-1 计算 A 站天然气能量不确定度，计算结果如下：2 2 2 2r r r S( )= ( )+ ( )= 0.60% +0.19% =0.63%mu E u q u Hr 1.26%( 2)mU E k = =根据规范第 5 章“计量条件”，A 站能量计量系统在 2022 年上半年的组分赋值周期情况下符合 B 级计量系统要求。四总结论 试验结果表明，本技术规范中规定了天然气流量计量、天然气组分在线测定时发热量测定、能量测定的方法和不确定度评定方法，采用该方法进行能量计量系统的测试评价是科学合理的，评价结果为能量计量系统的 MPEV 分级提供依据。第二部分 天然气组分含量离线测定的
9、 能量计量系统测试评价实验报告 一 试验说明 某计量站 C 每周（7 个自然日）进行一次点样取样，送至检定机构离线测定其站内天然气组分含量，B 站是其上游计量站，配置有在线气相色谱分析p 仪。本试验采集 B 站 2022 年 16 月每日 8：00 气质组分，以及 C 站每周的天然气组分离线测定结果，评价 C 站的能量值不确定度。本试验基于采集数据进行以下计算和评定：1计算 B 站每日实际单位体积发热量； 2计算 C 站离线测定组分含量的发热量不确定度； 3计算 C 站能量不确定度。二 试验装置及比对表 本次参与试验的计量器具列于表 3；表 3气质组分离线测定参与实验的计量器具信息 计量站 计
10、量器具 测量范围 不确定度或最大允许误差 B 站 在线气相色谱分析p 仪 Daniel 570 C 1 C 6+ 、N 2 、CO 2在线测量发热量不确定度U rel=0.19%(k=2) C 站 超声流量计 （83.15-3158.05）m/h U rel =1.0%(k= 3 ) 温度变送器 （0-50） U=0.5(k= 3 ) 压力变送器 （0-10）MPa U rel =0.2%(k= 3 )三测试结果 1试验数据 选取 B 站 2022 年 16 月每日 8：00 气质组分，数据结果见附件 2 中“气质组分”。2发热量计算 将 B 站每日气质组分带入规范中式（3）计算每日理想气体体
11、积发热量，计算结果见附件 1 中“理想发热量”。带入式（4）和式（5）计算真实气体体积发热量，计算结果见附件 1 中“实际发热量”。3体积流量不确定度 C 站流量测量的计量器具不确定度及准确度水平与报告一中的 A 站配置相同，流量不确定度评定过程一致，计量参比条件下体积流量的标准不确定度为0.6%。4.气质组分赋值的真实气体体积发热量不确定度计算 计算赋值期间赋值 B 站发热量的稳定性最大值作为 A 类标准不确定度，计算赋值周期内发热量的标准偏差，计算结果见表 4。B 类不确定度 B 站分析p 系统发热量测定不确定度，为 U rel=0.19%(k=2) 。表 4根据表 4，第 6 周的发热量
12、标准偏差最大，为 0.61%，在每周取点样情况下，该量值为离线测定发热量的 A 类标准不确定度，使用规范中式 A-13 计算 C 站组分含量离线测定的发热量标准不确定度：0 2 0 2 0 2 2S S S( ) ( ) ( ) 0.61% +0.19% =0.64%r A Bu H u H u H = + =天然气离线取样可使用点样或累积样两种取样方式，为了便于不确定度评定，可以认为累计取样是取样频次更高的点样，以累计取样设置的自动取样周期作为取样周期计算其稳定性作为 A 类标准不确定度。5.能量不确定度计算 使用规范中式 A-1 计算 C 站天然气能量不确定度，计算结果如下：2 2 2 2
13、r r r S( )= ( )+ ( )= 0.60% +0.64% =0.88%mu E u q u Hr 1.76%( 2)mU E k = =根据规范第 5 章“计量条件”，C 站能量计量系统在 2022 年上半年的组分赋值周期情况下符合 B 级计量系统要求。四总结论 试验结果表明，本技术规范中规定了天然气流量计量、天然气组分离线测定时发热量测定、能量测定的方法和不确定度评定方法，采用该方法进行能量计量系统的测试评价是科学合理的，评价结果为能量计量系统的 MPEV 分级提供依据。第三部分 天然气组分含量赋值的 能量计量系统测试评价实验报告 一 试验说明 某计量站 D 配备有在线气相色谱分
14、析p 仪，在线测定天然气组分含量，D 站每月（31 个自然日）对其下游的计量站 E 进行天然气组分含量赋值。本试验采集 D 站 2022 年 16 月每日 8：00 气质组分，以及每月对 E 站的天然气组分赋值，评价 E 站的能量值不确定度。本试验基于采集数据进行以下计算和评定：1计算 D 站每日实际单位体积发热量，计算 E 站每月赋值发热量； 2计算 D 站对 E 站组分含量赋值的发热量不确定度； 3计算 E 站能量不确定度。二 试验装置及比对表 本次参与试验的计量器具列于表 5；表 5气质组分赋值参与实验的计量器具信息 计量站 计量器具 测量范围 不确定度或最大允许误差 D 站 在线气相色
15、谱分析p 仪 Elster ENCAL3000 C 1 C 6+ 、N 2 、CO 2在线测量发热量不确定度U rel=0.19%(k=2) E 站 超声流量计 （35-1990）m/h U rel =1.0%(k= 3 ) 温度变送器 （0-50） U=0.5(k= 3 ) 压力变送器 （0-10）MPa U rel =0.2%(k= 3 )三测试结果 1试验数据 选取 D 站 2022 年 16 月每日 8：00 气质组分，数据结果见附件 2 中“气质组分”（含每月对 E 站赋值的气质组分）。2发热量计算 将 D 站每日气质组分带入规范中式（3）计算每日理想气体体积发热量，计算结果见附件 2 中“理想发热量”（含每月对 E 站赋值后的发热量）。带入式（4）和式（5）计算真实气体体积发热量，计算结果见附件 2 中“实际发热量”（含每月对 E 站赋值后的发热量）。3体积流量不确定度 E 站流量测量的计量器具不确定度及准确度水平与报告一中的 A 站配置相同，流量不确定度评定过程一致，计量参比条件下体积流量的标准不确定度为0.6
