甜。：竺墅：ｏ．０２９％。
√３
４）计算公式模型的不确定度：计算模 型引入的扩展不确定度按０．２％计算，假设为
正态分布，ｋ＝２，则引入的标准不确定度为
ｕ。＝０．１％。
ｗｌ ｆｌ，ｙ（，２，ｐ２）ｌ
天然气高位发热量合成不确定度为 一
＝疗［ｆｌ’ｙ（ｆ２，ｐ：）］／扣（岛，ｐ：）
数；
“（Ｈ）＝厄瓦再丽＝ｏ．２９％。
ｏｕｒ
ｃｏｕｎｔｑ ｔｈｅ Ｖｏｌｕｍｅ
ｆｌｏｗ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｃｈａｎｇｅ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ
ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｅｎｅ略ｙ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ，ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．
ｕ。：０．１％。
合成天然气体积流量的不确定度为
ｚ，（Ｑ）＝√“矿２＋“ｒ２＋ｚ，Ｐ２＋“。２＝ｏ．３２％
５．３能量计量结果的总不确定度 天然气能量计量结果的总不确定度为
“（Ｅ）＝√甜（Ｑ）２＋甜（Ⅳ）２＝ｏ．４３％
ｃＩｏＡＥ
２０１３Ｉ＇‘１ ｗｗ砒ｃｉｏａｅ．ｃｏｍ．ｃｎ＿…
取包含因子ｋ＝２忙‘７１，能量计量结果的扩展不 确定度为
天然气标准状态体积流量的不确定度 １）超声波流量计测量的不确定度：流
式中：Ｗ为沃泊（Ｗ曲ｂ）指数，或称热负荷指
疗为燃气热值，ｌ（Ｊ／ｍ３，各国习惯不同， 有的取高热值，有的取低热值，我国取高热 值； Ｄ为燃气相对密度。
５．２天然气体积流量的不确定度
主要来自流量计测量值的不确定度；温度、 压力变送器测量值的不确定度；计算公式模 型的不确定度¨。。
ｌ引言 我国的天然气计量方式一直以体积计量为主，即以ｍ３为单位计价，由于天然气组成的差异， 同样体积的天然气所产生能量是不同的。众所周知天然气含可燃烧的烃类物质越高，所含的单位天 然气热值就越高，价值也越高；反之，所含的热值就越低，价值也越低。因此以体积计量不能充分 体现天然气按质论价的市场商品交易原则，不利于科学合理地利用有限的天然气资源，对供需双方 都是不公平的。而能量计量直接反映了天然气的价值，国外多数国家采用以能量计量为主的计量方 式。Ｇ
个参数，假设两种燃气的热值和相对密度均 不同，但只要它们的沃泊指数相等，就能在 同一燃气压力下和在同一燃具或燃烧设备 上获得同一热负荷。换句话说，沃泊指数是 燃气互换性的一个判定指数。只要一种燃 气与另一种燃气的沃泊指数相同，则此燃气 对另一种燃气具有互换性。其定义式为
分布，七＝√３，则压力测量的不确定度为
Ｂ／Ｔ
２２７２３．２００８《天然气能量的测定》国家标准［１］的颁布标志着在我国逐渐由体积流量
计量向能量计量转变，对我国天然气计量方式与国际惯例接轨提供了技术依据，在规范天然气能量 的测定方法等方面具有积极的意义。
恕慧。勰三ｌ ３４９
ｗｗｗｃｌＯａｅ ｃｏｍ
ｃｎ＿一。。
２天然气能量计量的原理 根据我国能量计量国家标准ＧＢ／Ｔ ２２７２３—２００８《天然气能量的测定》，天然气计量的一般的原理 是一定气体所含能量为气体量与对应发热量的乘积：
物性参数计算不确定度浅析［Ｊ］．石油与
“（皇厂）＝２“（Ｅ）＝２×０．４３％＝０．８６％
２５（４）：５—９．
［８］中华人民共和国国家技术监督局．ＧＢ／Ｔ １８６０３—２００１．天然气计量系统技术要求 ［Ｓ］．２００１
５．４实验 选择某天然气长输管道上３个不同气源 进行天然气能量计量，３个计量站点的发热 量等数据均通过现场在线气相色谱仪、流量 计等设备测量，按ＧＢ／Ｔ １１０６２—１９９８计算得 到。所有流量设备和在线组成分析设备均进 行检定。３个计量站点高位发热量测定的不 确定度均达到ＧＢ／Ｔ １８６０３—２００ｌ对天然气发 热量测定系统的准确度要求，不确定度在 ０．１％以内。 ６结束语 本文分析了天然气能量计量系统的基 本原理，建立了天然气能量计量系统，通过 测量天然气体积流量、组分数据、压力、温 度等参数，计算出天然气能量、沃泊指数等。 通过对天然气能量计量结果的不确定度分 析表明：天然气发热量测定的不确定度在 ０．１％以内，均达到ＧＢ／Ｔ １８６０３—２００１对天然 气发热量测定系统的准确度要求。 参考文献 ［１］中华人民共和国国家技术监督局．Ｇ ［Ｓ］．２００８． ［２］杨红，董事尔，彭雪锋，陈煌．我国天然气 能量计量的现状与发展趋势［Ｊ］．硅
五为热力学温度，Ｔ２＝ｔ２＋２７３．１５
Ｋ；
乙。（ｆ２，ｐ：）为在计量参比条件ｔ２和ｐ２下
气体混合物的压缩因子。气体混合物的压缩 因子ｚ。。按下式计算：
ｋ・一降厄］２
ｌ』＝１
（４）
式中ｘ，——组分ｊ的摩尔分数（摩尔百
图ｌ天然气能量计量系统组成 分比１：
√ｉ——求和因子，√可＝√Ｆ百；
４天然气能量计量算法 发热量的测定是天然气能量计量中至关 重要的环节，而确定发热量的方法有直接测 定法和间接测定法旧１。直接测定法测定天然 气发热量使用的设备较复杂Ｈ’，本文主要讨 论间接测定法，依据ＧＢ／Ｔ １１０６２的《天然 气标准状态下的发热量、密度、相对密度和 沃泊指数的计算》，利用气相色谱仪分析天 然气组分数据，进行能量计算【５Ｊ。 ４．１天然气体积发热量计算 用气相色谱仪测得气体混合物各组分 的摩尔浓度后，可按以下步骤计算天然气的 体积发热量。 Ｍ，为组分ｊ的摩尔质量； 式中：工，为组分ｊ的摩尔分数（摩尔百分比）； ４．２天然气相对密度计算 气体混合物的相对密度按下式计算：
ＩｎｆＩｏｍａｔｉｏｎ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＵｎｉＶｅｒｓ蚵ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓ仃ａｃｔ：Ｅｎｅｒｇｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｃａｎ
ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ Ｖａｌｕｅ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ，Ｉｎ
ｔｏ ｅｎｅｒｇｙ
Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＧＢ厂ｒ １ｌ ０６２，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｇａｓ ｅｎｅｒｇｙ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｄａｔａ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ，
ａｒｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｌｏｗ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ，ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｅｎｓｉｔ）ｒ ａｎｄ
各国一般规定，在两种燃气互换时沃泊
指数的允许变化率不大于士（５～１０）％。由此 可见，在具有多种气源的城镇中，由燃气热 值和相对密度所确定的沃泊指数，对于燃气 经营管理部门及用户都有十分重要的意义。 ５天然气能量计量的不确定度分析 天然气能量计量的不确定度主要来自 于高位发热量的不确定度和体积流量的不 确定度埋１。经过计算首先获得各测量仪表及 数据处理环节的不确定度，然后合成高位发 热量的不确定度和体积流量的不确定度，最 后计算天然气能量计量结果的不确定度。 ５．１天然气高位发热量的不确定度 天然气高位发热量的不确定度主要来 自气体组分测量不确定度和计算公式模型 的不确定度旧１。 １）气体组分测量不确定度：气体组分 测量、组分随时间变化引入的组份数据中扩 展不确定度估计为０．５％，假设为正态分布，
ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｅｎｅ玛ｙ ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｏｒｉ６ｃ Ｖａｌｕｅ ｏｆ
ａｒｅ
Ｗｏｂｂｅ
Hale Waihona Puke ｉｎｄｅｘｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ａｌｓｏ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔ），ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ
ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｅｎｅｒＩｇｙ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｓ ｗｉｔｈｉｎ Ｏ．１％一Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｎｃｅｎａｉｎｔｙ ｏｆ
厅（ｆ．）＝∑＿×髟（ｆ。）
（２）
式中：ｘ，——组分ｊ的摩尔分数（摩尔
百分比）；
霄Ⅳ。）——混合物中组分ｊ在温度ｔｌ下
的摩尔发热量。
第二步计算气体混合物在燃烧温度ｔ．，
计算温度ｔ２和压力ｐ２下的体积发热量
研“ｙ（ｆ２，ｐ：）］
砸小可去历
式中：Ｒ为摩尔气体常数，Ｒ＝８．３１４
／ｍｏｌ・Ｋ：
ｏ’
５１０Ｊ
ｔｈｅ ｃａｌｏｒｉ６ｃ Ｖａｌｕｅ ｍｅａｓｕＩ’ｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｔｔａｉｎｅｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＧＢ厂ｒ １ ８６０３－２００ １． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ；ｅｎｅ理；ｙ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｕｎｃｅｎａｉｎｔ）ｒ；Ｖ．ｏｌｕｍｅ ｃａｌｏｒｉｆｉｃ Ｖａｌｕｅ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
在０．１％以内。
关键字：天然气；能量计算；不确定度；体积发热量；计量系统 中图分类号：ＴＢ９３７文献标识码：Ａ
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
ｏｎ
Ｅｎｅｒｇｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆＮａｔｕｒａｌ Ｇａｓ
Ｚｈｏｎｇ ＢｉｎｇｘｉａＩｌｇ
Ｗａｎｇ
Ｓｅｎ
Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ
量测量不确定度：超声波流量计的允许误差
为ｏ．５％，假设为均匀分布，后＝√３，则标准
不确定度为‰：竺警：ｏ．２９％。 、／３
２）温度变送器引入的不确定度：温度 测量的标准不确定度为０．０９７％。 ３）压力变送器测量的不确定度：压力 测量的不确定度为０．０２９％。 ４）计算公式模型的不确定度：计算模 型引入的扩展不确定度按０．２％，假设为正态 分布，ｋ＝２，则引入的标准不确定度为
天然气能量计量计算方法探讨
钟秉翔王森 （重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆，４０１３３１）
摘要：能量计量能够直接反映天然气的价值，我国将逐步由体积流量计量向能量计量转变。本 文介绍天然气能量计量的原理和能量计量系统的组成，讨论了依据ＧＢ／Ｔ １１０６２的天然气能量计算 方法，通过天然气能量计量系统对天然气气质数据、温度、流量、压力等参数进行测量，计算出天 然气体积发热量、相对密度和沃泊指数，分析了天然气能量计算方法的不确定度，结果表明天然气 发热量测定的不确定度均达到ＧＢ／Ｔ １８６０３—２００ｌ对天然气发热量测定系统的准确度要求，不确定度