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JJF 1993—2022《天然氣能量計(jì)量技術(shù)規(guī)范》解讀

2023-06-12 來(lái)源:
JJF 1993—2022《天然氣能量計(jì)量技術(shù)規(guī)范》已于2023年3月26日實(shí)施,本文闡述了JJF 1993—2022《天然氣能量計(jì)量技術(shù)規(guī)范》的制定背景及制定依據(jù),并就技術(shù)規(guī)范中的適用范圍、能量計(jì)量參比條件、天然氣單位體積/單位質(zhì)量發(fā)熱量、不確定度分析及最大允許誤差等內(nèi)容進(jìn)行了說(shuō)明解析。
 
1 制定背景

天然氣作為清潔的低碳類(lèi)化石能源,肩負(fù)著國(guó)家改革能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)從污染高碳到綠色低碳過(guò)渡的使命。目前,體積計(jì)量是我國(guó)天然氣貿(mào)易的主要交接方式,能量計(jì)量在體積計(jì)量的基礎(chǔ)上,充分考慮了天然氣品質(zhì)影響,是國(guó)際上普遍采用的天然氣貿(mào)易結(jié)算方式。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化速度的加快,我國(guó)現(xiàn)行的天然氣體積計(jì)量方式顯然難以適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的要求。

鑒于天然氣能量計(jì)量領(lǐng)域計(jì)量技術(shù)規(guī)范的缺乏,為支撐天然氣能量計(jì)量的實(shí)施,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院牽頭成立JJF 1993—2022《天然氣能量計(jì)量技術(shù)規(guī)范》起草組,多家與天然氣能量計(jì)量密切相關(guān)的單位均參與了技術(shù)規(guī)范的制定。

全國(guó)能源資源計(jì)量技術(shù)委員會(huì)能源計(jì)量分技術(shù)委員會(huì)作為本技術(shù)規(guī)范的歸口技術(shù)委員會(huì),于2020年10月28日組織召開(kāi)了JJF 1993—2022審定會(huì),通過(guò)了該規(guī)范審定。該技術(shù)規(guī)范于2022年9月26日發(fā)布,自2023年3月26日起實(shí)施。

2 制定依據(jù)

JJF 1993—2022基于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18603—2014《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》[1]、GB/T 22723—2008《天然氣能量的測(cè)定》[2],充分考慮與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)的融合,重點(diǎn)突出天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際需求。參照J(rèn)JF 1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義技術(shù)規(guī)范》[3],GB/T 18603—2014中MPE的劃分原則,在A/B/C級(jí)基礎(chǔ)上,增加D級(jí)。此外,參照J(rèn)JF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[4],根據(jù)發(fā)熱量測(cè)定的3種不同方式(在線測(cè)定、離線測(cè)定及賦值),對(duì)單位體積或單位質(zhì)量發(fā)熱量的不確定度進(jìn)行評(píng)估。

3 內(nèi)容說(shuō)明

3.1適用范圍

JJF 1993—2022適用于《油氣管網(wǎng)設(shè)施公平開(kāi)放監(jiān)管辦法》以及GB/T 18603—2014所規(guī)定的油氣管網(wǎng)設(shè)施及天然氣站貿(mào)易計(jì)量系統(tǒng)。參照《油氣管網(wǎng)設(shè)施公平開(kāi)放監(jiān)管辦法》,油氣管網(wǎng)設(shè)施是指符合相應(yīng)技術(shù)條件和規(guī)范,并按照國(guó)家及地方有關(guān)規(guī)定履行審批、核準(zhǔn)或備案手續(xù),且已取得合法運(yùn)營(yíng)資質(zhì)的原油、成品油、天然氣管道,液化天然氣接收站,地下儲(chǔ)氣庫(kù)等及其附屬基礎(chǔ)設(shè)施,不包括陸域及海域油氣田生產(chǎn)專(zhuān)用集輸管道、煉化企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)區(qū)內(nèi)的專(zhuān)用管道、輸送非商品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的油氣管網(wǎng)設(shè)施、軍工或涉密油氣管網(wǎng)設(shè)施和城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施。

參照GB/T 18603—2014,JJF 1993—2022適用于設(shè)計(jì)通過(guò)能力不小于100 m3/h(標(biāo)準(zhǔn)參比條件下),工作壓力不低于0.1 MPa(表壓)的天然氣計(jì)量站貿(mào)易計(jì)量系統(tǒng)。

3.2能量計(jì)量參比條件

JJF 1993—2022所規(guī)定的天然氣氣質(zhì)符合GB 17820—2018《天然氣》的要求,進(jìn)入天然氣長(zhǎng)輸管道的氣體質(zhì)量符合GB/T 37124—2018《進(jìn)入天然氣長(zhǎng)輸管道的氣體質(zhì)量要求》。所使用的計(jì)量參比條件與GB/T 11062—2014《天然氣 發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法》保持一致[5]。參照GB/T 11062—2014,世界各國(guó)目前正在使用的參比條件范圍較廣,各參比條件間近似的換算系數(shù)參見(jiàn)GB/T 11062—2014之附錄B。

我國(guó)目前使用的計(jì)量參比條件與燃燒參比條件相同,均為20 ℃、101.325 kPa。JJF 1993—2022采用能量計(jì)量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)參比條件為20 ℃、101.325 kPa,干基,也可以采用合同規(guī)定的其他溫度和壓力作為標(biāo)準(zhǔn)參比條件。

3.3天然氣單位體積/單位質(zhì)量發(fā)熱量

JJF 1993—2022規(guī)定的天然氣能量計(jì)量方法與GB/T 22723—2018保持一致。天然氣單位體積或單位質(zhì)量發(fā)熱量參照GB/T 18603—2014,其中規(guī)定天然氣的發(fā)熱量采用直接或間接的測(cè)量方法獲得,推薦使用組成分析數(shù)據(jù)計(jì)算的間接測(cè)量方法。對(duì)于管網(wǎng)系統(tǒng)使用在線色譜儀分析組成數(shù)據(jù)不經(jīng)濟(jì)時(shí),其結(jié)算用的發(fā)熱量應(yīng)使用賦值計(jì)算方法獲得。

直接測(cè)定法是以恒定流速流動(dòng)的天然氣在過(guò)量的空氣中燃燒,所釋放的能量被傳遞到熱交換介質(zhì),并使其溫度升高。間接測(cè)量法是:根據(jù)天然氣組分含量的測(cè)定結(jié)果,計(jì)算天然氣在計(jì)量參比條件下的體積發(fā)熱量(單位為MJ/m3)。根據(jù)每種組分的含量和該組分純氣體發(fā)熱量,計(jì)算每種組分的發(fā)熱量貢獻(xiàn),累加在一起得到單位體積天然氣的發(fā)熱量;或根據(jù)天然氣組分含量的測(cè)定結(jié)果,計(jì)算天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量(單位為MJ/kg或kW·h/kg)。

3.4天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)不確定度分析

JJF 1993—2022規(guī)定的天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)不確定度評(píng)定參照J(rèn)JF 1059.1—2012開(kāi)展,量值不確定度評(píng)定參照GB/T 35186—2017《天然氣計(jì)量系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)》[6]之附錄B開(kāi)展。基于發(fā)熱量的不確定度和體積或質(zhì)量流量的不確定度,計(jì)算得到天然氣能量的不確定度。根據(jù)天然氣能量的不確定度分析結(jié)果,按照UrMPEV的原則,確定天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度等級(jí)。

3.5最大允許誤差(MPE

參照J(rèn)JF 1001—2011和JJF 1094—2002 《測(cè)量?jī)x器的特性評(píng)價(jià)》,MPEV為被檢儀器示值的最大允許誤差的絕對(duì)值。JJF 1993—2022中使用MPEV作為天然氣能量計(jì)量結(jié)果的分級(jí)依據(jù)。參照GB/T 18603—2014中MPE的劃分原則,在A/B/C級(jí)基礎(chǔ)上,增加D級(jí),共分為4個(gè)級(jí)別:(1)A級(jí):MPEV為1%;(2)B級(jí):MPEV為2%;(3)C級(jí):MPEV為3%;(4)D級(jí):MPEV為5%。

4 結(jié)束語(yǔ)

JJF 1993—2022的制定及實(shí)施,對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)天然氣貿(mào)易從體積計(jì)量到能量計(jì)量轉(zhuǎn)變,建立更加科學(xué)完善的天然氣能量計(jì)量體系,保證天然氣能量計(jì)量的順利實(shí)施具有重要意義。本規(guī)范可作為國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)等對(duì)天然氣能量計(jì)量系統(tǒng)的評(píng)估驗(yàn)收及政府部門(mén)監(jiān)督檢查的依據(jù),同時(shí)也可作為石油天然氣公司等用戶(hù)能量計(jì)量管理的參考。

【參考文獻(xiàn)】
[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求:GB/T 18603—2014[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.
[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).天然氣能量的測(cè)定:GB/T 22723—2008[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[3]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義:JJF 1001—2011[S].北京:中國(guó)質(zhì)檢出版社,2011.
[4]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.測(cè)量不確定度評(píng)定與表示:JJF 1059.1—2012[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.
[5] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).天然氣 發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃泊指數(shù)的計(jì)算方法:GB/T 11062—2014[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014.
[6] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).天然氣計(jì)量系統(tǒng)性能評(píng)價(jià):GB/T 35186—2017[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.
【作者簡(jiǎn)介】
李春輝(1977-),研究員,研究方向:氣體流量計(jì)量,郵箱:lich@nim.ac.cn。

來(lái)源:《中國(guó)計(jì)量》雜志2023年第4期
作者:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 李春輝 吳海 王海峰