DB61-T 2147-2025 城镇天然气能量测量

ICS75.180.30CCSE98DB61陕西省地方标准DB61/T21472025城镇天然气能量测量Energymeasurementofurbannaturalgas2025-09-16发布2025-10-16实施陕西省市场监督管理局发布I 1 1 2 3 4 5 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由陕西省人民政府国有资产监督管理委员会提1城镇天然气能量测量本文件适用于城镇天然气工业、商业、居民等用户的GB/T5274.1气体分析校准用混合气体的制备第1部分：称量法制GB/T21391用气体涡轮流量计测量GB/T21446用标准孔板流量计测量GB/T27894天然气在一定不确定度下用气相色谱法测GB/T28766天然气分析系GB/T30491.1天然气热力学性质计算第1部分：输配气中的GB/T30500气体超声流量计使用中检GB/T34166用标准喷嘴流量计测量GB/T35186天然气计量系JJG633气体容积式流量计检2SY/T6659用科里奥利质SY/T6660用旋转容积式气在给定条件下，气体体积量或质量与单位发热量依据能量测量原理，在流量与发热量测量的基础上确定一定量气3注：本文件中的发热量，均指燃烧生成的水蒸气冷公告发热量declaredcalori经过一定程序确认，并预先公告的、用于各计量站（点）能量测定燃烧参比条件combustionreferencec计量参比条件meteringreferencec4基本原理4.1一定量气体所含能量（E）为气体量（Q）与对应发热量（H）的乘积。气体量以体积表示44.4基于发热量离线测定方式的离线能量测量，示意图见图4.5基于发热量赋值测定方式的赋值能量测量，5.1测量系统等级5√—////√—√√//√ √√//√—√///√—/////—√√√√注：“√”表示应配备；“/”表示可不配备；“—”表a基于质量流量计的能量测量系统不要求测量压力p和温度T。5.2测量系统要求天然气能量测量系统不同等级对配套仪表测量参数的±0.7%±1.2%±1.5%±2.5%±3.5%±0.5℃±1.0℃//±0.2%±0.5%±1.0%//±0.3%±0.3%±0.5%//±0.6%±2.0%±3.0%±3.5%±1.0%±2.0%±3.0%±4.0%±5.0%6qvn=qvqv1Fqvn——标准参比条件下的体积流量，单位为立方米每小时（m3/h）；qv1——工作条件下的体积流量，单位为立方米每小时（m3/h）；p1——工作条件下的绝对静压力，单位为兆帕（MPa）；Tn——标准参比条件下的气体热力学温度，单位为开Zn——标准参比条件下的气体压缩因子；pn——标准参比条件下的绝对静压力，单位为兆帕（MPa）；T1——工作条件下的气体绝对温度，单位为开Z1——工作条件下的气体压缩因子；FZ——天然气超压缩系数。宜使用一个周期（如1天、1周或1个月）的天然气工作体积累积量，根据该周期的平均压力、温度=d1D1.................................................................qm——质量流量，单位为千克每小时（kg/h）；C——流出系数。经几何检测法检定合格的标准孔板流量计，按照GB/T21446规定的方法计算；经几何检定合格的标准喷嘴流量计，按照GB/T34166规定的方法计算；经系数检测法检定合格的标准孔板流量计或标准喷嘴流量计，使用证书中的β1——工作条件下标准孔板或标准喷嘴的孔径比；ε——可膨胀性系数。按照GB/T21446规定的方法，计算GB/T34166规定的方法，计算标准喷嘴流量计的可d1——为工作条件下标准孔板流量计开孔直径或标准喷嘴流量计喉部孔直径，单位为米（mΔp——差压测量值，单位为帕斯卡（Pa）；）；7D1——为工作条件下标准孔板流量计或标准喷嘴流量计的6.1.3.2当使用质量流量计测量天然气流量时，取其测配套的压力、测量仪表的最大允许误差符合5.2中对于压配套的温度测量仪表的最大允许误差符合5.2中对于温度天然气流量测量和能量计算需要标准参比条件下和工作条件下的物性参数。6.4条规定了采用天然6.4.2.1.1天然气取样方法分为直接取样和间接取样两类，间接取样分为点样与累积样两种6.4.2.1.3天然气组分分析方法分为在线分析与离线分析。在线分析采用直接取样，离线分析6.4.2.1.6取样位置应尽量靠近流量计。特定周期内的取样数量应按照公式（4..................................................................................(4)s——特定周期内使用组成分析数据计算发热量波动的相对标准偏差；d——计量系统发热量相对标准不确定度。6.4.2.2.1根据测量分析采用标准的不同，分为以下二氧化碳等非烃类气体组分及C1～CEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(+),6)烃类气体组分的分析。该方法适用于实验室离线色谱分b)GB/T27894规定的分析方法，按照多种浓度制作校正曲线，初始需EQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(+),8)6.4.2.2.2根据测量分析采用设备的不同，分为以下8b)确定标准气体的数量及组成含量方法如1)按照GB/T13610分析27894.1、GB/T28766要求开展曲线3)未开展线性检测或性能评价时，按照GB/T13610对标准气体的要c)标准气体配制需求应注明组成含量及配制偏差。应要求供应商标明每瓶标准气体的烃露点温b)标准气体应为有证标准物质，且标准气体等级应与采购合同一d)按照GB/T5274.1规定的校准混合气验证方法，验收标ys,c,i-yiErEr9ys,c,i——被验收标准气体中第i组分标准摩尔分数，取自标准气体证书；yi——被验收标准气体中第i组分分析摩尔分数平均值；Ur(ys,c,i)——被验收标准气体中第i组分相对扩展不确定k——标准气体不确定度包含因子，取自标准气体证书；u(yi)——被验收标准气体中第i组分分析结果标准不确定Ur(ys,a,i)——用于验收分析标准气体中第i组分相对扩展不确定度ys,a,i——用于验收分析标准气体中第i组分标准摩尔分数，取自标准气体证书；Er(ys,a,i)——分析验收时标准气体中第i组分制作响应因子重复性，按照公式（7）计算；Er(yi)——分析验收时被验收标准气体中第i组分分析重复性，按照公式（8）计算；Ai——分析验收时标准气体中第i组分制作响应因子时峰面积（高）的平均值；Ai,j——分析验收时标准气体中第i组分制作响应因子时第j次分析峰面积（高n——分析验收时制作响应因子或分析被验收标准气体的次数，n≥6；yi,j——被验收标准气体中第i组分第j次分析摩尔分数。b)当不满足a)的要求时，在使用前应d)标准气体使用压力不应低于证书中的压力值；证书未注明时，使6.4.3.1.1赋值是解决没有发热量测定站（点）获取发热量或组分数据的方法之一。按照赋值型可分为可变赋值和固定赋值。按照气源数量可分为单气源赋值、双气源c)赋值源至被赋值计量站（点）之间管道体d)赋值源至被赋值计量站（点）之间气体流e)赋值源至被赋值计量站（点）之间气体a)在首次使用前或赋值源发生变更时，按照GB/T35186对赋法进行评价，且发热量扩展不确定度符合表2要求，该方法可6.4.3.4.1以安装在线色谱仪计量站（点）作为赋值源，可变赋值根据赋值源与下游未安装在道中天然气存量的变化，计算管道内天然气平均流速，进而确定下游计量站（点）进出口温度、压力的平均值，采用水6.4.3.5.1在固定时间段内，使用固定的组分数据或发热量值赋值给被赋值计量6.4.3.5.2长输管道采用固定赋值方法时，无需考虑延迟时间，直接采用上游在线色谱仪的组6.4.3.5.3城镇燃气管道采用固定赋值方法时，可将赋值期间上游在线色谱仪分析组分数据的作为固定赋值组分数据。流量稳定采用算术平均值，流量波动或多气源采用流量加权平6.4.3.5.4稳定的单气源计量站（点）采用固定赋值时，可用间接取样进行离线分析的方法获6.4.3.6.1公告发热量是固定赋值的一种特定形式，其赋值数据应取自某一计费周期内高位发6.4.3.6.2公告发热量产生和发布a)由法定授权机构或天然气供应商提出发热量推b)公告责任主体应测定计费周期内的高位发热量。该测定值用于下一周期公告及本周期结算；=qHS...................................................................................(9)qe——天然气能量流量，单位为兆焦每小时（MJ/h）；q——标准参比条件下天然气体积流量或质量流量，单位为立方米每小时（m3/h）或千克每小时）；宜使用一个周期的天然气体积或质量累积量与该周期相应的平均体积或质量高位发热量，参照6.5.1.1规定的方法计算该周期的天6.5.2.1标准参比条件下能量按照公式（10）Eqedt...................................................................E(t)——日常确认周期内天然气能量，单位为兆焦（MJ）；t0——积算开始时刻；tn——积算结束时刻；qe(t)——积算间隔时间内天然气能量流量，单位为兆焦每秒（MJ/s）；6.5.2.2能量的积算由流量/能量定的数学模型进行计算，获得瞬时及累积流量/能量数据。积算单元是天然气流量与能量计量的关7.1.1城镇天然气用户需要进行性能评价时，按照本章的规定进行不压力、差压和温度的包含因子取k=\，流量及其他参数的包含因子取k=2。天然气标准参比条件下体积流量测量相对扩展不确定度计算与测——当测量流量为工作条件下的体积流量时，按照公式（11）计——当测量流量为质量流量时，按照公式（12UrUrUr(qvn)——标准参比条件下体积流量相对ur(qv)——工作条件下体积流量测量相对标准不确定度，按照7.2.2计算；ur(T1)——工作温度测量相对标准不确定度，按照7.4计算；ur(Z1)——工作条件下压缩因子计算相对标准不确定度，按照7.5.2.2计算；ur(Zn)——标准参比条件下压缩因子计算相对标准不确定度，按照7.5.3.2计算；ur(qm)——质量流量测量相对标准不确定度，按照7.2.3计算；ur(ρn)——标准参比条件下密度的相对urur(qv)=Ur(qv)/k.........................................................ur(qv)——工作条件下体积流量测量的相对标准不确定度；Ur(qs)——检定时所使用的标准装置相k——包含因子取，k=2；Er——流量计检定重复性，取检定证书分界流量以上重复性的最大值；Ur(qv)——检定或校准条件下体积流量相对扩7.2.3.1对于标准孔板或标准喷嘴流量计，天然气质量流量测量相对标准不确定度按照公式（1ur(qm)——用标准孔板或标准喷嘴流量计测量天然气质量流量的相对标准不确定度；ur(c)——流出系数相对标准不确定度，经几何检定合格，按照GB/T法计算；系数检定或校准时，按照证书给出的相对扩展不确定度和包含ur(ε)——天然气可膨胀系数相对标准不确定度，按照GB/T21446或GB/T34166规定的方法计算；β1——工作条件下标准孔板或标准喷嘴的孔径比；ur(D)——测量管内径测量相对标准不确定度，取值0.2%；ur(d)——标准孔板开孔直径或喷嘴喉部直径测量相对标准不确定度，取值0.035%；ur(Δp)——差压测量相对标准不确定度，按照7.3.2确ur(ρ1)——工作条件下密度测定相对标准7.3.1.1工作条件下天然气压力测量相对标准不确定度按照公式（16ur(p1)——工作压力测量相对标准不确定度；uc(p1)——工作条件下压力测量合成标准不确定度，按照公式（17）或公式（18）计算；p1——工作条件下的绝对静压力，单位为兆帕（MPa）。7.3.1.2当压力变送器与积算单元之间采用模拟信号传输时，压力测量的合成标准不确定度按uc(p1)——工作条件下压力测量合成标准不确定度；U(pa)——当地大气压测量的扩展不确ξpb——压力变送器准确度等级；pK——压力测量量程；ξpc——积算单元输入压力通道准确度等级。7.3.1.3当压力变送器与积算单元之间采用数字信号传输时，压力测量的合成标准不确定度按uc(p1)——工作条件下压力测量合成标准不确定度；U(pa)——当地大气压测量的扩展不确ξpb——压力变送器准确度等级；pK——压力测量量程。7.3.2.1差压测量相对标准不确定度按照公式（ur(Δp)——差压测量相对标准不确定度；uc(Δp)——差压测量合成标准不确定度，按照公式（20）或公式（21）计算；Δp——测量的差压值。uc(Δp)——差压测量合成标准不确定度；ξξΔpc——积算单元差压输入通道准确度等级；ΔpK——差压测量量程。uc..................................................................uc(Δp)——差压测量合成标准不确定度；ξΔpK——差压测量量程。7.4.1工作条件下天然气热力学温度测量的相对标准不确定度按照公式（2ur(T1)——天然气热力学温度测量的相对标准不确定度；uc(t1)——温度测量合成标准不确定度，按照公式（23）或（24）计算；T1——天然气热力学温度测量值，单位为开尔文（K）;t1——天然气摄氏温度测量值，单位为摄氏度(℃)。7.4.2当温度测量仪表为铂电阻传感器与温度变送器的组合，且变送器与积算单元之间采传输时，合成标准不确定度按照公式（23uc(t1)——温度测量合成标准不确定度；c)——积算单元温度转换通道准确度等级对应的扩展不确定度E(ta)——电阻准确度等级对应的允差，见表3；λ——铂电阻允差等级对应的允差系数，见表3；1ξtb——温度变送器检定证书或说明书中准确度等级或允许误差；ξtc——积算单元温度输入通道的准确度等级或允许误差；Δt——温度测量量程，单位为摄氏度(℃)。E(ta),℃λE(ta),℃λBAC7.4.3当温度测量仪表为一体化温度变送器，且变送器与积算单元之间采用数字信号传输uc.......................................................................uc(t1)——温度测量合成标准不确定度；ξt——一体化温度变送器准确度等级；Δt——温度测量量程，单位为摄氏度(℃)。按照GB/T27894.2规定的方法计算工作条件下密度的相对标准不确定度按照公式（urur(ρ1)——工作条件下密度测定相对标准不确定度；ur(M)——摩尔质量测定相对标准不确定度，按照GB/T35186规定的方法计算；ur(Z1)——工作条件下压缩因子计算相对标准不确定度，按照7.5.2.2计算；ur(P1)——工作压力测量相对标准不确定度；ur(T1)——工作温度测量相对标准不确定度。7.5.2.2工作条件下压缩因子计围内，且其不确定度在输入参数不确定度限内时，7.5.2.2.2当按照超压缩系数方法计算天然气工作条件下的压缩因子时，压缩因子的相对urur(Z1)——工作条件下压缩因子计算相对标准不确定度；ur(Zn)——标准参比条件下压缩因子计算相对标准不确定度；ur(FZ)——超压缩系数相对标准不确定度，取值0.25%。GB/T35186规定的方法计算；如果天然气组成分析使用二级标准气体，分析的重复性符合GB/T7.5.3.2压缩因子测定的相对标按照GB/T35186规定的方法计算；如果天然气组成分析使用二级标准气体，分析的重复性符合GB/T13610要求，按照GB/T11062标准7.5.3.3高位发热量测定的相对标7.6.1当天然气能量流量用标准参比条件下的体积流量计量时，按照公式（27）计算能量UrUr(qe)——标准参比条件下能量流量ur(qe)——标准参比条件下能量流量相对标准不确定度；ur(qvn)——标准参比条件下体积流量相对标准不确定度；ur((Hv)G)——标准参比条件下体积基发热量测定相对标准不确定度，按照7.5.3.3确定。7.6.2当天然气能量流量用质量流量计量时，按照公式（28）计算能量流量Ur=2urUr(qe)——标准参比条件下能量流量ur(qe)——标准参比条件下能量流量相对标准不确定度；ur(qm)——质量流量测量相对标准不确定度，按照7.2.3计算；ur((Hm)G)——标准参比条件下质量基发热量测定相对标准不确定度，按照7.5.3.3确定。8.1.1按照GB/T35186规定的方法，进8.1.2宜由国家授权的法定计量技术机构或CNAS认可的校准实验室A级计量站（点）定期进行流量核查，其他等级的计量站（点）根据a)采用串联不同工作原理流量计的核查方法，如超声、涡轮、标准孔板流量计等c)参照GB/T30500规定的声速e)对于流量较固定的用户，可采用相同周期的子或发热量。计量站（点）根据实际条件选择以下方法之a)利用上游在线色谱仪通过可变赋值方法获取的值b)采用点样离线分析法获得的值进行核查结果按照公式（29）、公式（30）和公式（31b)满足公式（30）为核查结果可疑，应再次核查；若结果相同，应查明原c)满足公式（31）为核查结果不符VM-VC≤·..........................................................·<VM-VC≤UM+UC(30)UM+UC<VM-VC......................................................................(31)8.3.1测量中使用的流量、温度、压力测量仪表及色谱仪等计量器具应具有有效的溯源证8.3.2用于色谱仪校准的标准气体应是有证标准8.4.1配置冗余测量系统时，当主测量系统出现故障，应使用冗余测量系统的测8.4.2未配置冗余测量系统时，可根据实际情况选择以下替代值方a)流量计测量体积或质量流量替代值的产2)通过系统故障前的最后一次校正值和系统恢复后的第一次校正值之间线性插值获得；b)气体组成或物性参数数据替代值的产生方法2)通过系统故障前的最后一次校正值和系统恢复后的第一次校正值之间的线性插值获得；2)通过系统故障前的最后一次校正值和系统恢复后的第一次校正值之间的线性插值获得；1)按照a）、b）及c）产生的替代3)通过系统故障前的最后一次校正值和系统恢复后的第一次校正值之间线性插值获得；8.4.3替代值及其来源应经过确认，并应向受故障直接影响的各有关方作说明，且应征得受直接8.4.4替代值应能清晰地区别于正常测A.1超声流量计A.1.1通用要求A.1.2性能特点e)抗干扰：受环境温度影响较小；对脉动流和噪声敏感，可采用高频A.1.3选用注意事项b)安装要求：上游直管段长度宜为25D并加装制造商推荐的流动调节器，下游为5D；A.2涡轮流量计A.2.1通用要求A.2.2性能特点A.2.3选用注意事项b)上游阀门应安装用于充气平衡压力的旁通阀，以避免压力突变；c)为减少流量大幅度波动的影响，可在流量计下游安装限流装置；若不允许A.3标准孔板流量计A.3.1通用要求标准孔板流量计属于差压式流量计，按照GB/T21446的要A.3.2性能特点e)抗干扰：受环境温度影响较小；脉动流在一f)检定或校准要求：可通过几何检测法检定，应按照JJGA.3.3选用注意事项b)设计最大流量下的压力损失应小于允许压损A.4标准喷嘴流量计A.4.1通用要求按照GB/T34166的要求安装使用，按照JA.4.2性能特点标准喷嘴流量计属于差压式流量计，具有下c)压力损失：近似与测量差压呈线性关系；相同条件下e)抗干扰：受环境温度影响较小；脉动流在一A.4.3选用注意事项b)设计最大流量下的压力损失应小于允许压损A.5容积式流量计A.5.1通用要求按照SY/T6660的要求安装使用，按照JJG633进行检定。适用于公称通径DN2A.5.2性能特点g)其他：压力和流量突变可能损坏转子；故障可能A.5.3选用注意