時間雖然過(guò)去了7個多月,但談到德國之行的感受,中國計量科學研究院熱工所的宋麗說她(tā)至今仍然記憶猶新。
去年11月(yuè)26日至12月16日,宋麗參加了由中國各級計量技術和管理單位的人員(yuán)組成的代表團(tuán),赴德國進行(háng)天然氣流量計量(liàng)技術與管理培訓(xùn)學習。
20天的學習,其他19名代表有著同宋麗一樣的感同身受(shòu):“無論(lùn)你身處設備一流的實驗室,還是天然氣計量管理現場,你都能感受到德國天(tiān)然氣流量計量技術、管理在國際上的領先地位。”
一流的標準裝(zhuāng)置(zhì)
果(guǒ)然是名不虛傳。一(yī)些代表介紹,德國先進的天然氣流量標準裝置及完善的流量量值(zhí)傳遞和(hé)溯源體係,確(què)實讓他們大(dà)開了眼界(jiè)。
學員(yuán)們在德國聯邦物理研究院(PTB)參觀時,這裏的專家介紹,作為承擔(dān)德國天然氣流量量值傳遞體係和量值傳遞方法的單位,他們已建立了完整的原級標準、次級標準和工作(zuò)標準(zhǔn),天(tiān)然氣流量量值溯源能達到長度和時間基準;流量量值傳遞(dì)和溯源鏈(liàn)短(duǎn),可直接用高壓天然氣為介質進行量值傳(chuán)遞,具有國際(jì)領(lǐng)先地位。
除(chú)此之外,德國的天然(rán)氣流量標準裝置還在站址選擇、工藝(yì)設計、管路布局、工況條件控製和調整、過程參(cān)數測(cè)量和數據處(chù)理、測量儀表的檢定和(hé)校準等各方麵都比其他國家(jiā)多了詳(xiáng)細的考慮,從而保證了計量標準的技術指標(biāo)。
如將標準裝置(zhì)作為減壓裝置的旁路係統,是德國天然氣(qì)流量計量標準站址建設的一個方向。他們一般會選(xuǎn)擇在天然氣輸氣管道減壓分輸站附近(jìn),因為在操作時,整個標準裝置就像一個減壓站一(yī)樣,根據選定(dìng)的檢定流量,有全部或部分天然氣(qì)通過計量標準流到下遊管路,此時,原輸氣管道減壓裝置處在旁路狀態或低負(fù)荷運行狀態。
目前(qián),在(zài)德國現有的(de)天然氣流量標準裝置主要(yào)有Elster(Darmstadt)公司、Elster(decklinghausen)公司(sī)和Ruhrgas公司的天然氣流量標準裝置,這些(xiē)裝置(zhì)分別建成於1978年、1986年、1993年。
為了統一國家標準(zhǔn),德國PTB用pigsar(Ruhrgas公司(sī)天然(rán)氣流量計量站)的(de)天然氣流(liú)量標準裝置作為德國(guó)國家的天然氣氣流量標準。該裝(zhuāng)置有9台標準流量計並聯,測量流(liú)量範圍在每小時650~1600立方米。
這(zhè)些標準裝置設備精良。一些代表介紹,如原級標準的活塞式體(tǐ)積管(guǎn),其內徑和長度是用激光長度來確定(dìng),標準容積的測(cè)量不確定度精(jīng)確到0.02%,這在世界上已經是很先(xiān)進的技術(shù)了。
最為重要的是,這(zhè)套標準裝置還成為了世界性的校(xiào)準基地,每年,Pigsar為世界各地用戶檢(jiǎn)定或校準各種類型的天然氣流量計達900餘台。通常的做法是(shì),對(duì)德國的計量器具檢定合格後,頒發檢定證書;而對於(yú)德國以外的計量器具進行校準合格後(hòu),則頒發校準報告。
另外,實驗室幹淨、整潔,環境(jìng)條件控製嚴格,操作(zuò)程序規範、高(gāo)效,也給中國代表留下了深刻的印象。宋(sòng)麗介紹,在(zài)實驗室內,你會看到各種工具存放規範(fàn)有序,校準和檢定時一般隻(zhī)有兩名流量計安裝操作人(rén)員,現場(chǎng)操作(zuò)人員還帶有便(biàn)攜式可(kě)燃氣(qì)體檢測儀。
嚴格的(de)三級管理(lǐ)
德國的計量管理分為國家、州和市三級管理。國家的實驗室主要從事(shì)計量器具的型式評價、校準和較特殊的(de)檢定(dìng),州和(hé)市的實驗(yàn)室(shì)主要從事一般的檢定工作。
按(àn)德國的法律規定,對於在用(yòng)的流量計量器具要進行周期檢定。根據不同種類的(de)天然氣流量計,檢定周期為(wéi)1~12年不等。如容積式流(liú)量(liàng)計的檢定周期為1~2年,小口徑超聲流量計的檢定周期為5年,大口徑超聲流量計的檢定周期為10年,渦輪流(liú)量計的檢定周期為8~12年,具體年限視流量計的工況條件和計量的介質條件確定。
在參觀學習中,中國代表對德國在檢定周(zhōu)期內所采取的核查方案,表現出了極大的興(xìng)趣(qù)。
一些(xiē)代表介(jiè)紹,對於在用工作流量計的比對(duì)和核查,德國采取永久性和暫時性兩種核查方案。一(yī)般采用與在用工作流量計的工作原理(lǐ)不同的流量計作為比對或核查用流(liú)量計。
永久性核查(chá)就(jiù)是在工作流量計的管路上再串聯(lián)安裝一台流量計進行核查(chá)。暫時性核(hé)查有兩種方案,一種是利用備用流量計,通過切換流程,用備用流量計對工作流量計(jì)進(jìn)行核查;二(èr)是用傳遞標準對流量計進行核查,核查時,一般要求兩台流量計(jì)讀(dú)數的偏(piān)差小(xiǎo)於0.5%,當大於0.5%時,應對流量計進行檢(jiǎn)查或重新(xīn)檢定。
對於流量標準裝置,通常是(shì)在到檢定周期時,把標準流量計拆下來送PTB檢定。在把標準流量計安(ān)裝到標準裝置上後(hòu),再用PTB的傳(chuán)遞標準(zhǔn)安裝在被檢表的台位上,對(duì)標準(zhǔn)表(biǎo)的工作性能進行核查。
對(duì)於由多台標準流量計並聯構成的流(liú)量標準裝置,可用用戶送檢的流量計對標準流量(liàng)計的工作(zuò)性能進(jìn)行核查。其具體做法是:將被檢流量計安裝到檢定台位後,選定幾個流量點,在每個流量點下,分別查驗標準流量計(jì)和(hé)被檢(jiǎn)流量計的偏差(chà),如果每(měi)台標準流量計的偏差基本一致,則說明各流量計的工作性能基本正常;如果每台標(biāo)準流量計的偏差相差較大,則說明某台標準流量計有(yǒu)問題,應進行檢查或重新校準。
領先(xiān)的國際關鍵比對
在(zài)天然氣計量國際活動中,德國也一直走在世界的前列。如組織和開展(zhǎn)了天然氣流量標準裝置國際關鍵比對,建(jiàn)立了歐洲天然氣流量協調參考值,為在全世(shì)界建立統一的天(tiān)然氣(qì)流量參(cān)考值奠(diàn)定了基礎(chǔ)。
據計量技術人員(yuán)介紹,由於流量是一個導出量,不存在像質量、長度等(děng)基本物理量的實物基準,所以,隻能通(tōng)過建立原(yuán)級流量標準裝置來複(fù)現。原級流量標準裝置複現的流量量值可溯源到長度、質量和時間等基本物理量。但由於各種流量標準裝置的結構和工作原理不同(tóng)以及操(cāo)作條件和各部件的工作性能不(bú)同,導致各流量標準裝置複現(xiàn)的流量量值有一定的差異,不存在一個公認的(de)國際天然氣流量(liàng)標準。各流量標準裝(zhuāng)置複現(xiàn)的流量量值(zhí)是否一致,隻能通過(guò)比對來確定。
而德國就是進行天然氣流量國際(jì)比對的主導國家之一。宋(sòng)麗介紹,隨著(zhe)經濟全球化,世界各國迫切需要(yào)協調和統一的天然氣流(liú)量量值。2000年,國際(jì)計量委員會(CIPM)責(zé)成其質量和相關量(liàng)谘詢委員會(CCM)和國際計量局(BIPM)協調組(zǔ)織高(gāo)壓天然氣(qì)流量標準的全球循環比對實驗(yàn),由於此次比對實驗對統一各國家的天然氣流量量(liàng)值(zhí)具有重大戰(zhàn)略意(yì)義,所以稱為關鍵比對(KC)。CCM和BIPM在與國際上各流量組織協商(shāng)後,委(wěi)任德國PTB和荷蘭的(de)一家實驗室作為主導實驗室組織進行天然氣流量(liàng)國際比對。
1999年,德國與荷蘭兩個國家的天然氣流量標準裝置通過比對和量值合並,形成了兩個國家的天然氣流量協調參考值。2004年,德國、荷蘭和法國三個國家的天然氣流量標準裝置進行了比對,標誌著歐洲天然氣流量協調值(zhí)的誕生,為天然氣流量提供(gòng)了更高的測量穩定性,並(bìng)在歐洲形成了一個可以信(xìn)賴的氣體流(liú)量計校(xiào)準的平(píng)台。該值被認為是全球範圍內(nèi)天然氣流量值的最佳參(cān)考值,這也是天然氣流量計量曆史(shǐ)上重要的一(yī)步,為推進全球天(tiān)然氣量(liàng)值一致工作做出了貢獻。
談(tán)到中國的情況,宋麗說,目前,我國原油大流量計量站成都天然氣流量分(fèn)站(Chengdu))測試能力在中低壓範圍,正在建設(shè)中的南京天然氣流量分站(西氣東輸管道公司南京計量中心)的測試能力在中高壓範圍,其工作壓力和流量範圍達(dá)到了世界一流高壓大流(liú)量天然氣流量標準裝置的水平(píng)。今後的工作(zuò),應在國家質檢總局的組織和領導下,繼續對計量(liàng)標準(zhǔn)進行嚴格的考核和測試,爭取盡早參加天然氣流量標準裝置的國際關(guān)鍵比對。
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