天然气计量基础知识
天然气 计量单位
天然气计量单位天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于家庭、工业和交通领域。
在计量单位上，天然气主要根据其体积或能量进行计量。
下面将分别介绍常见的天然气计量单位及其应用。
一、体积计量单位1. 立方米（m³）：是最常见的天然气体积计量单位。
它表示一种气体在标准条件下（温度为20℃，压力为大气压）所占据的空间。
立方米通常用于计量家庭用气、工业用气和商业用气等。
2. 升（L）：升是体积的单位，1升等于0.001立方米。
升通常用于小型燃气瓶、汽车燃气罐等的容量计量。
3. 千立方米（k m³）：千立方米是指1000立方米的意思，它通常用于大型工业、能源供应以及液化天然气（LNG）的储存和运输。
二、能量计量单位1. 千卡（kcal）：千卡是能量的单位，它表示每升天然气所释放的热量。
千卡通常用于燃气热水器、燃气灶具等家庭燃气设备的热量计量。
2. 焦耳（J）：焦耳是国际标准单位，它表示单位时间内所做的功或产生的热量。
焦耳通常用于科学研究、工程设计以及燃气发电等领域。
3. 千瓦时（kWh）：千瓦时是电能的单位，它表示1千瓦功率作用1小时所产生的能量。
千瓦时通常用于计量燃气发电机组的输出功率。
三、其他计量单位1. 吨：吨是质量的单位，1吨等于1000千克。
在液化天然气（LNG）的储存和运输中，通常使用吨来计量。
2. 标准立方米（Nm³）：标准立方米是指天然气在标准条件下（温度为0℃，压力为大气压）的体积。
标准立方米通常用于天然气供应和输送过程中的计量。
在实际应用中，天然气的计量单位根据具体需求和行业标准而定。
例如，家庭用气通常使用立方米或千卡作为计量单位；工业用气和商业用气通常使用立方米或千瓦时作为计量单位；液化天然气的储存和运输通常使用吨或千立方米作为计量单位。
不同的计量单位反映了天然气在不同领域中的不同应用和需求。
合理选择和使用适当的计量单位对于准确计量和资源管理至关重要。
同时，合理使用天然气资源也是保护环境和可持续发展的重要举措之一。
【精品】天然气计量教材
【关键字】精品第一章计量法规计量工作是一项科学性、技术性很强的专业，必须有相应的法规加以规范，做到有法可依、有章可循，否则，各自为准，计量工作必然会出现混乱。
《中华人民共和国计量法》于一九八五年九月六日通过，自一九八六年七月一日起施行。
计量法共六章三十五条。
计量法的核心（中心思想）是保证计量单位制的统一（使用法定计量单位）和量值的准确可靠。
计量的特征概括起来讲就是：统一是目的、准确是基础、法制是手段。
计量法规的一些常识：1.计量器具：凡能用以直接或间接测出被测对象量值的量具、计量仪器（仪表）和计量装置统称为计量器具。
计量器具分为计量基准器具、计量标准器具和工作计量器具三大类。
1）.计量基准器具：即国家计量基准器具，简称计量基准，是指用以复现和保存计量单位量值，经国务院计量行政部门批准作为统一全国量值最高依据的计量器具。
2）.计量标准器具：简称计量标准，是指准确度低于计量基准，用于检定其它计量标准器具或工作计量器具的计量器具。
3）.工作计量器具：直接用于测量被测对象的计量器具。
2.计量检定：是指为评定计量器具的计量性能，确定其是否合格所进行的全部工作。
（1）.强制检定：由县级以上人民政府计量行政部门指定的法定计量检定机构或授权的计量检定机构对强制检定的计量器具实行的定期定点检定。
（2）.强制检定的计量器具：包括三部分：1）.社会公用的计量标准器具。
2）.部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具。
3）.用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面，并列入强制检定项目的工作计量器具。
3.强制检定的工作计量器具：用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面，并列入强制检定项目的工作计量器具。
（周期一般为半年或一年）4.非强制检定的工作计量器具（依法管理的工作计量器具）：经有关计量部门授权后由本单位自己定期进行检定，自己不能检定的送计量检定机构定期进行检定（周期比强制检定较长）。
结合涩宁兰线的实际，强制检定的工作计量器具主要有：工艺站场计量管段上的压力表、所有的压力变送器、差压变送器、热电阻、标准计量孔板、天然气组份分析仪等。
燃气计量基础知识(1)
燃气计量基础知识(1)
皮膜表结构和原理
JJG 577-2012
• 原理和结构 • 燃气表属于容积式气体流量计，它采用柔性膜片计量室方
式来测量气体体积流量。在压力差的作用下，燃气经分配 阀交替进入计量室，充满后排向出气口，同时推动计量室 内的柔性膜片作往复式运动，通过转换机构将这一充气、 排气的循环过程转换成相应的气体体积流量，再通过传动 机构传递到计数器，完成燃气累积计量功能。 • 基表主要由外壳、膜片计量室、分配阀、连杆机构、防止 逆转装置、传动机构和计数器等部件组成。 • 防止逆转装置 燃气表应装有防止逆转的装置，当气体流人方向与规定流 向相反时，燃气表应能停止计量或者不能逆向计数。燃气 表应能承受意外反向流而不致造成正向流计量性能发生改 变。
燃气计量基础知识(1)
点击动画
• 位置1：当下转子以反时针方向转到水平位置时，气体进入 计量室和转子的空间
• 位置2：下转子在水平位置，底部室内存有一个固定体积的 气体
• 位置3：当上下转子继续旋转时，底部计量室内气体被排出 • 位置4：与上述过程同时，上转子以顺时针旋转至水平位置，
仪表上部计量室存有与底部相同体积的气体。每对转子旋转 一周，排出等体积气体4次。 • 所以，当被测气体进入流量计入口端，推动转子旋转， 每转动一周就有一定体积流量从出口排出，这就是旋转派量 工作原理。转子转动经磁性联轴系统传递给机械计数器，从 而累积流经计量室的体积量，达到计量的目的。
• 当前、燃气贸易交接计量的方式有按能量计量和按体 积(质量)计量几种，作为能源的燃气，人们关注的是 它的热值，即发热量，我国的燃气体积计量技术及其 标准化已经接近国际水平。为了使我国燃气计量方式 与国际惯例接轨，在国内尽快实行燃气能量计量显得 非常必要。
天然气计量基础讲义
介绍测量误差的基本概念，如测量误 差的定义、分类、误差的来源等。通过这 些内容的学习，可以对测量误差有个全面 的了解。
第一章 测量误差的基本概念
[测量]误差error [of measurement] ： 测量结果减去被测量的真值。
(JJF1001-1998《通用计量术语及定 义》)
测量误差
＝
测量结果 － 真值
第一章 测量误差的基本概念
测量人员误差 ： 由于测量人员的工作责任心、技术熟练程度、 生理感官与心理因素、测量习惯等的不同而引起 的误差。
要求测量人员要认真了解测量仪 器的特性和测量原理，熟练掌握测 量规程，精心进行测量操作，并正 确处理测量结果。
误 差 来 源
第二章 计量器具
计量器具(measuring instrument)定义为：
主要内容
天然气计量基础 用气体超声波流量计测量天然气流量 用标准孔板流量计测量天然气流量 用气体涡轮流量计测量天然气流量 用质量式流量计测量天然气流量 天然气组分分析及质量要求
重要公式
Z=Vm(真实)/Vm(理想)
Vn×ρn= Vf×ρf PnVn/(Tn×Zn)= PfVf/(Tf×Zf) M=Vf×ρf
按 计 量 用 途 分 类
第一节计量器具的分类及特征
3 工作计量器具
工作计量器具也称普通计量 器具，用于日常的测量工作而不 是用于检定或校准工作的计量器 具。
按 计 量 用 途 分 类
第一节计量器具的分类及特征
计量器具的特征
主要有量程、示值范围和测量 范围、准确度、重复性、灵敏度和 稳定性等等。
这个术语在计量学 中常用。以前亦称指定 值、最佳估计值、约定 值或参考值等等。误差 是针对真值而言的，真 值一般都是指约定真值。
天然气计量计算公式
天然气计量计算公式
1.天然气流量计算公式（以标立方米为单位）：
Q=SC×P×Z×T/(P0×T0)
其中
Q为实际流量（标立方米/小时）；
SC为流量计系数，与流量计的规格和型号相关；
P为实际压力（巴）；
Z为天然气压缩因子，与天然气的组分和条件有关；T为实际温度（摄氏度）；
P0为标准压力，一般取标准压力为101.325kPa；
T0为标准温度，一般取标准温度为273.15K。
2.天然气计量热值计算公式：
Qn=Qg×Hg/Hn
其中
Qn为标准煤气流量（万标立方米）；
Qg为实际天然气流量（万标立方米）；
Hg为实际天然气热值（MJ/万标立方米）；
Hn为标准天然气热值（MJ/万标立方米）。
3.天然气计量气体总能量计算公式：
W=Q×H×3600
其中
W为气体总能量（千焦耳）；
Q为天然气流量（标立方米/小时）；
H为天然气热值（J/立方米）；
3600为将小时单位转换为秒的换算系数。
4.天然气计量质量计算公式：
M=Q×ρ
其中
M为天然气质量（千克）；
Q为天然气流量（立方米/小时）；
ρ为天然气密度（千克/立方米）。
以上是常用的天然气计量计算公式，实际计算中可能还需要考虑修正系数、温度压力补偿等因素，具体计算公式和参数可根据实际情况进行相应的调整。
天然气计量知识3.25..
一、天然气计量基础知识1、测量及测量误差测量就是用实验的方法，将被测量的量与该量所采用的测量单位进行比较，从而求出二者的比值，这个过程叫测量过程。
天然气计量所使用的压力表、温度计、变送器等属于测量仪表。
测量误差：测量误差是测量结果与真值之间的偏差。
引起测量误差的因素很多，测量仪器本身的误差、测量环境的影响，测量人员的技术状况及操作能力。
2、准确度和灵敏度准确度是指仪表的测量值接近真值的程度，以此可以估算测量值的误差大小，仪表的准确度是以准确度等级为准的。
准确度等级是按国家统一规定的允许基本误差大小划分的几个等级，某一精度等级是指正常测量条件下的允许基本误差。
常用的准确度等级有0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，4.0，5.0。
常以圆圈内的数字标明在仪表面板上。
仪表应具有一定的防护性能，即仪表对杂电的抗干扰能力，抗振动，抗撞击，防爆性和对工作环境的适应性等，防护性能的强弱直接关系到仪表的可靠耐用，是仪表的一项质量指标。
3、温度及温度测量温度是度量物体冷热程度的物理量。
国际热力学温标是开尔文K，常用符号T表示。
国际实用温标是摄氏度，摄氏温标为℃，常用符号t表示。
两者的关系式：T=t+273.15。
4、压力及压力测量压力：是指垂直均匀作用于单位面积上的力。
用符号“p”。
单位是帕斯卡。
常用兆帕（MPa）、千帕（kPa）1MPa=106Pa 1kPa=103Pa1bar=1个物理大气压=101.325kPa。
工程上所用的压力指示值，多为表压或真空（负压），流体压力的真实值称为绝对压力。
表压、真空是流体的绝对压力与当地大气压相比较而得出的相对压力值P表=p绝- p大气，P负=p大气- p绝。
常用的测压仪表：活塞式压力计又叫校表仪、U型管压力计、弹簧管压力表、电接点信号压力表。
5、天然气计量的标准状态：我国天然气计量标准状态为：压力为0.103125MPa,温度20℃。
二、天然气流量计量术语和定义1、流量计：显示实测流量值的流量测量装置。
天然气应知应会知识汇编
天然气应知应会基础知识汇编（共311题）一、基础知识（75-103为管理人员题，操作人员只作一般了解）1、什么是天然气？答：天然气广义是指地表以下，孔隙性地层中，天然存在的烃类和非烃类气体的混合物。
狭义天然气是指这种天然气在成分上以烃类为主，含有一定量的非烃类气体。
通常我们所说的天然气是指狭义天然气。
2、天然气的标准状况指的是什么？答：压力为101.325KPa（或0.101325MPa）即一个标准大气压，温度为0℃（273.15K）。
3、习惯上说，1 MPa相当于多少公斤压力？9.8答：习惯上说，1 MPa相当于10公斤压力（标准数值为9.8 kg/cm2)。
4、什么是天然气密度？答：天然气密度是指在规定压力和温度条件下，气体的质量除以它的体积。
单位kg/ m3。
（GB/T 11062）5、天然气的密度一般为多少？答：天然气的密度一般在0.70 kg/ m3到0.75kg/ m3之间（20℃），一般说是0.71 kg/ m3。
6、什么是天然气相对密度？答：天然气相对密度是指在相同的规定压力和温度条件下，气体的密度除以具有标准组成的干空气的密度。
（GB/T 11062）7、天然气的相对密度一般为多少？答：天然气的相对密度一般在0.58到0.62之间，一般说是0.59。
8、天然气的饱和绝对湿度与天然气的压力和温度有什么关系？答：天然气的饱和绝对湿度随温度的升高而增大，随压力的升高而降低。
9、什么是天然气流量？答：天然气流量就是在单位时间内天然气通过一定截面积的量。
10、什么叫体积流量？答：单位时间内流过管道横截面的流体体积，称为体积流量，单位是m3/ s。
11、天然气由哪些化学成分组成？甲烷80% 乙丙丁戊烷非烃气体答：天然气中甲烷（CH4）占80%以上，其次为乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）和戊烷（C5H12），庚烷以上烷烃极少。
非烃气体有二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氮气（N2）、氦气（He）、氩气（Ar）等。
天然气能量计量 标准
天然气能量计量标准天然气能量计量是指对天然气进行能量测量和计算的过程。
天然气是一种宝贵的能源资源，广泛应用于工业生产、城市供暖、发电等方面。
因此，为了合理使用天然气资源和确保能源市场的公平竞争，建立一个准确、可靠的天然气能量计量标准显得至关重要。
一、天然气能量计量的意义天然气能量计量的准确性直接影响天然气供应和需求的平衡，并对能源市场的监管起到重要作用。
准确的天然气能量计量可确保付费所用天然气的质量和数量与合同约定一致，保证供需双方的合法权益。
合理使用天然气能源资源，降低能源浪费，减少对环境的污染，实现可持续发展。
确保能源利用的公平竞争和市场稳定。
提高天然气的利用率，推动能源结构的优化升级。
二、天然气能量计量的原理天然气的能量计量主要通过测量天然气的体积和热值来进行。
体积计量是指测量天然气通过管道或设备的体积；热值计量是指通过测量天然气的发热量来得到天然气的能量。
1. 体积计量体积计量主要有容积计量和差压计量两种方式。
（1）容积计量容积计量是指通过测量天然气通过管道或设备的体积来计算能量。
容积计量主要有容积式流量计、涡街流量计、涡轮流量计等。
（2）差压计量差压计量则是通过测量天然气通过设备前后的压力差来计算能量。
差压计量主要有孔板流量计、流体流量计等。
2. 热值计量热值计量是指通过测量天然气的发热量来计算能量。
热值计量主要有热负荷式流量计和标准热值计算的方式。
（1）热负荷式流量计热负荷式流量计是指通过测量天然气通过设备前后的温度差和流量来计算能量。
常用的热负荷式流量计有热电偶流量计、热阻式流量计等。
（2）标准热值计算标准热值计算是通过测量天然气的组分和热容来计算能量。
常用的计算方法有绝对方法和相对方法。
三、天然气能量计量的关键技术为了确保天然气能量计量的准确性和可靠性，下面是天然气能量计量的关键技术。
1. 测量装置的选择和校准选择合适的测量装置对于天然气能量计量非常重要，主要包括流量计、压力计和温度计等。
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n Gr a
密度和相对密度也可用仪器在线或离线测量。
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1.7 发热量测量
天然气发热量测量有直接和间接两种方法。 1.7.1 直接测量法 发热量直接测量法有水流式和气流式两种。气流 式对设备和环境的要求比水流式严格，但准确度和灵 敏度高。美国 70 年代使用的是水流式， 80 年代以气流 式（ ASTM D1826 ）取代了水流式。我国用于煤气发 热量测量的标准GB 12206采用的是水流式。 1.7.2 间接测量法 发热量间接测量法是利用组成分析数据进行计算。 国内外标准有ISO 6976、ASTM D3588和GB/T 11062。
CP CV
目前流量测量标准中，天然气等压和等 容热容的计算都是使用甲烷计算值代替。
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1.11 天然气组成分析
天然气组成数据是计算上述物性参数所必 需的数据。不同气质所含重烃组份各不一样， 其分析方法也不一样。 对于管输质量气体，一般只分析至C6+。分 析方法标准为GB/T13610。 对于井口和管输原料气，含有重烃组分， 可用能分析至C16+的GB/T 17281 方法。 天然气分析的仪器为气相色谱仪。 天然气取样方法标准为GB/T13609。
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流量测量的特点
1.2.4 相关参数的准确测量
流量测量是组合量的测量，要准确测量流量，首先 是准确测量各相关参数。
1.2.5 应考虑节约能源
天然气的输送是靠压差进行的，必要时不要进行增 压。在对其计量时，所选流量计的压损也是必须考虑的 因素之一。
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流量测量的特点
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压缩因子测量
在孔板等流量计的标准参比条件体积 流量计算公式中，也出现过超压缩因子 （FZ）。计算公式如下：
Zn Zf
Fz
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1.6 密度测量
密度是质量与体积和不同条件下体积之间 换算必需的参数；某些流量计计算流量时，也 需要此参数。密度也有工作条件和标准参考比 条件之分。密度（）可用状态方程计算得到， 计算公式如下：
天然气计量技术讲座
1 基础知识
1 .1 概述
天然气是一种洁净的燃料和优质的化工原料，在世界 能源结构中所占比例正在不断上升。在我国，天然气价 格从改革开放前的0.03调整至今的0.60元左右（某些地方 的民用气在1元以上），天然气将会成为我国的主要能源 之一。所以说，天然气计量是非常重要的。
25% 20% 15% 10% 5% 0% 1970 1982 1990 2000 2010 À Ê ç ½ Ð Ö ú ¹
1.2.6 标准状态条件的规定
无论是体积计量或能量计量，都要求 有一个参比条件。目前各国的参比条件 各不相同，但可进行换算。
– ISO13223规定的标准参比条件： 101.325 kPa, 15 ℃ – 美国的标准参比条件： 14.7 psi ,60 ℉ – 欧洲的标准参比条件： 101.325 kPa, 0 或 15℃ – 我国的标准参比条件： 101.325 kPa, 20℃
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图1.1 天然气在能源中所占的比例
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1.2 流量测量
天然气流量测量是测定单位时间内流经封 闭管道横截面的天然气量。有体积量、质量 和能量之分。天然气流量计量是组合量测量， 与其它热工参数测量相比，天然气流量测量 有其自身的特点。 1.2.1 对流体流动状态的控制 流量测量的理论是建立在一定的流动状态下， 不同类型的流量计有不同的工作原理，对流 动状态的要求也各不一样。要准确测量流量， 必须按所选择的流量计的要求控制好流态。
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流量测量的特点
1.2.7 测量过程中的安全性 由于天然气是易燃、易爆的混合 气体，某些天然气还含有有毒的硫 化物，故在确保计量准确的同时， 安全计量是极其重要的。
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1.3 压力测量
压力是流量从工作条件换算成标 准参比条件必需的参数，某些类型流 量计的流量计算还需要压力数据。在 计量中常用的压力测量设备是压力变 送器。
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1.4 温度测量
温度也是流量从工作条件换算成 标准参比条件必需的参数，某些类型 的流量计在计算流量时，要用到温度 数据。
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1.5 压缩因子测量ห้องสมุดไป่ตู้
压缩因子是不同条件体积换算必要的参数，某 些类型流量计计算流量时需用此参数。压缩因子有 工作条件和标准参比条件之分。 工作条件压缩因子（Zf)通常的测量方法是计算。 目前计算方法标准有：ISO12213，AGA8号报告， GB/T17747和NX-19。前三种方法在管输条件下计算 的不确定度不大于0.1%，后一种方法为0.3~0.5%. 标准参比条件下的压缩因子（Zn)的计算方法标 准有ISO 6976，ASTM D3588和GB/T11062。
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1.8 动力粘度测量
动力粘度主要用于计算雷诺数。 目前流量测量标准中都使用甲烷的粘 度代替天然气粘度。
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1.9 雷诺数计算
雷诺数是表征流动介质流动特性的无因 次量纲，计算公式如下：
Red
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Dv
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1.10 等熵指数计算
等熵指数（）是气体差压式流量计流 量计算的物性参数。可由等压热容（CP）和 等容热容（CV）计算得到，计算公式如下：
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图1.2 空间双弯头流态
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流量测量的特点
1.2.2 对流体物质属性的控制
不同的流体其物理化学性质不同，对流量计的要求也 不同。流量计的结构设计、安装设计、检定和校准要求 等要求适应被检流体的属性。
1.2.3 对流体清洁程度的控制
气体中含有过多的液体和固体微粒，不但对流量计的 正常工作有影响，同时也影响流量测量的准确度。不同 类型的流量计对流体清洁度的要求不同。
MV ZRT
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密度测量
标准参比条件下的密度（n）除可以用上述公式计算外， 也可用ISO 6976，ASTM D3588和GB/T11062标准中规定的方法 计算。 在某些流量计算中，也有用标准参比条件下的相对密度 （即相同状态天然气密度空气与空气密度a 之比），计算公 式如下：