圖為1978年建成的德國(guó)第一套天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，該裝置至今仍在承擔(dān)著天然氣流量計(jì)的檢定工作。

      時(shí)間雖然過(guò)去了7個(gè)多月，但談到德國(guó)之行的感受，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院熱工所的宋麗說(shuō)她至今仍然記憶猶新。
      去年11月26日至12月16日，宋麗參加了由中國(guó)各級(jí)計(jì)量技術(shù)和管理單位的人員組成的代表團(tuán)，赴德國(guó)進(jìn)行天然氣流量計(jì)量技術(shù)與管理培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
     20天的學(xué)習(xí)，其他19名代表有著同宋麗一樣的感同身受：“無(wú)論你身處設(shè)備一流的實(shí)驗(yàn)室，還是天然氣計(jì)量管理現(xiàn)場(chǎng)，你都能感受到德國(guó)天然氣流量計(jì)量技術(shù)、管理在國(guó)際上的領(lǐng)先地位。”

一流的標(biāo)準(zhǔn)裝置

果然是名不虛傳。一些代表介紹，德國(guó)先進(jìn)的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置及完善的流量量值傳遞和溯源體系，確實(shí)讓他們大開(kāi)了眼界。
    學(xué)員們?cè)诘聡?guó)聯(lián)邦物理研究院（PTB）參觀時(shí)，這里的專家介紹，作為承擔(dān)德國(guó)天然氣流量量值傳遞體系和量值傳遞方法的單位，他們已建立了完整的原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、次級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)，天然氣流量量值溯源能達(dá)到長(zhǎng)度和時(shí)間基準(zhǔn)；流量量值傳遞和溯源鏈短，可直接用高壓天然氣為介質(zhì)進(jìn)行量值傳遞，具有國(guó)際領(lǐng)先地位。
    除此之外，德國(guó)的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置還在站址選擇、工藝設(shè)計(jì)、管路布局、工況條件控制和調(diào)整、過(guò)程參數(shù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理、測(cè)量?jī)x表的檢定和校準(zhǔn)等各方面都比其他國(guó)家多了詳細(xì)的考慮，從而保證了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)。
    如將標(biāo)準(zhǔn)裝置作為減壓裝置的旁路系統(tǒng)，是德國(guó)天然氣流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)站址建設(shè)的一個(gè)方向。他們一般會(huì)選擇在天然氣輸氣管道減壓分輸站附近，因?yàn)樵诓僮鲿r(shí)，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)裝置就像一個(gè)減壓站一樣，根據(jù)選定的檢定流量，有全部或部分天然氣通過(guò)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)流到下游管路，此時(shí)，原輸氣管道減壓裝置處在旁路狀態(tài)或低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。
    目前，在德國(guó)現(xiàn)有的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置主要有Elster（Darmstadt）公司、Elster(decklinghausen)公司和Ruhrgas公司的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，這些裝置分別建成于1978年、1986年、1993年。
    為了統(tǒng)一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，德國(guó)PTB用pigsar（Ruhrgas公司天然氣流量計(jì)量站）的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為德國(guó)國(guó)家的天然氣氣流量標(biāo)準(zhǔn)。該裝置有9臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)并聯(lián)，測(cè)量流量范圍在每小時(shí)650~1600立方米。  
    這些標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)備精良。一些代表介紹，如原級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的活塞式體積管，其內(nèi)徑和長(zhǎng)度是用激光長(zhǎng)度來(lái)確定，標(biāo)準(zhǔn)容積的測(cè)量不確定度精確到0.02%，這在世界上已經(jīng)是很先進(jìn)的技術(shù)了。
    最為重要的是，這套標(biāo)準(zhǔn)裝置還成為了世界性的校準(zhǔn)基地，每年，Pigsar為世界各地用戶檢定或校準(zhǔn)各種類型的天然氣流量計(jì)達(dá)900余臺(tái)。通常的做法是，對(duì)德國(guó)的計(jì)量器具檢定合格后，頒發(fā)檢定證書；而對(duì)于德國(guó)以外的計(jì)量器具進(jìn)行校準(zhǔn)合格后，則頒發(fā)校準(zhǔn)報(bào)告。
    另外，實(shí)驗(yàn)室干凈、整潔，環(huán)境條件控制嚴(yán)格，操作程序規(guī)范、高效，也給中國(guó)代表留下了深刻的印象。宋麗介紹，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，你會(huì)看到各種工具存放規(guī)范有序，校準(zhǔn)和檢定時(shí)一般只有兩名流量計(jì)安裝操作人員，現(xiàn)場(chǎng)操作人員還帶有便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)儀。

嚴(yán)格的三級(jí)管理

德國(guó)的計(jì)量管理分為國(guó)家、州和市三級(jí)管理。國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室主要從事計(jì)量器具的型式評(píng)價(jià)、校準(zhǔn)和較特殊的檢定，州和市的實(shí)驗(yàn)室主要從事一般的檢定工作。
    按德國(guó)的法律規(guī)定，對(duì)于在用的流量計(jì)量器具要進(jìn)行周期檢定。根據(jù)不同種類的天然氣流量計(jì)，檢定周期為1~12年不等。如容積式流量計(jì)的檢定周期為1~2年，小口徑超聲流量計(jì)的檢定周期為5年，大口徑超聲流量計(jì)的檢定周期為10年，渦輪流量計(jì)的檢定周期為8~12年，具體年限視流量計(jì)的工況條件和計(jì)量的介質(zhì)條件確定。
    在參觀學(xué)習(xí)中，中國(guó)代表對(duì)德國(guó)在檢定周期內(nèi)所采取的核查方案，表現(xiàn)出了極大的興趣。
    一些代表介紹，對(duì)于在用工作流量計(jì)的比對(duì)和核查，德國(guó)采取永久性和暫時(shí)性兩種核查方案。一般采用與在用工作流量計(jì)的工作原理不同的流量計(jì)作為比對(duì)或核查用流量計(jì)。
    永久性核查就是在工作流量計(jì)的管路上再串聯(lián)安裝一臺(tái)流量計(jì)進(jìn)行核查。暫時(shí)性核查有兩種方案，一種是利用備用流量計(jì)，通過(guò)切換流程，用備用流量計(jì)對(duì)工作流量計(jì)進(jìn)行核查；二是用傳遞標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行核查，核查時(shí)，一般要求兩臺(tái)流量計(jì)讀數(shù)的偏差小于0.5%，當(dāng)大于0.5%時(shí)，應(yīng)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行檢查或重新檢定。
    對(duì)于流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，通常是在到檢定周期時(shí)，把標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)拆下來(lái)送PTB檢定。在把標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)安裝到標(biāo)準(zhǔn)裝置上后，再用PTB的傳遞標(biāo)準(zhǔn)安裝在被檢表的臺(tái)位上，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)表的工作性能進(jìn)行核查。
    對(duì)于由多臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)并聯(lián)構(gòu)成的流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，可用用戶送檢的流量計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的工作性能進(jìn)行核查。其具體做法是：將被檢流量計(jì)安裝到檢定臺(tái)位后，選定幾個(gè)流量點(diǎn)，在每個(gè)流量點(diǎn)下，分別查驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)和被檢流量計(jì)的偏差，如果每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的偏差基本一致，則說(shuō)明各流量計(jì)的工作性能基本正常；如果每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的偏差相差較大，則說(shuō)明某臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)有問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)行檢查或重新校準(zhǔn)。

領(lǐng)先的國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)

在天然氣計(jì)量國(guó)際活動(dòng)中，德國(guó)也一直走在世界的前列。如組織和開(kāi)展了天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)，建立了歐洲天然氣流量協(xié)調(diào)參考值，為在全世界建立統(tǒng)一的天然氣流量參考值奠定了基礎(chǔ)。
    據(jù)計(jì)量技術(shù)人員介紹，由于流量是一個(gè)導(dǎo)出量，不存在像質(zhì)量、長(zhǎng)度等基本物理量的實(shí)物基準(zhǔn)，所以，只能通過(guò)建立原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置來(lái)復(fù)現(xiàn)。原級(jí)流量標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)的流量量值可溯源到長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間等基本物理量。但由于各種流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理不同以及操作條件和各部件的工作性能不同，導(dǎo)致各流量標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)的流量量值有一定的差異，不存在一個(gè)公認(rèn)的國(guó)際天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)。各流量標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)的流量量值是否一致，只能通過(guò)比對(duì)來(lái)確定。
    而德國(guó)就是進(jìn)行天然氣流量國(guó)際比對(duì)的主導(dǎo)國(guó)家之一。宋麗介紹，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，世界各國(guó)迫切需要協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的天然氣流量量值。2000年，國(guó)際計(jì)量委員會(huì)（CIPM）責(zé)成其質(zhì)量和相關(guān)量咨詢委員會(huì)（CCM）和國(guó)際計(jì)量局（BIPM）協(xié)調(diào)組織高壓天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)的全球循環(huán)比對(duì)實(shí)驗(yàn)，由于此次比對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)統(tǒng)一各國(guó)家的天然氣流量量值具有重大戰(zhàn)略意義，所以稱為關(guān)鍵比對(duì)（KC）。CCM和BIPM在與國(guó)際上各流量組織協(xié)商后，委任德國(guó)PTB和荷蘭的一家實(shí)驗(yàn)室作為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室組織進(jìn)行天然氣流量國(guó)際比對(duì)。
    1999年，德國(guó)與荷蘭兩個(gè)國(guó)家的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過(guò)比對(duì)和量值合并，形成了兩個(gè)國(guó)家的天然氣流量協(xié)調(diào)參考值。2004年，德國(guó)、荷蘭和法國(guó)三個(gè)國(guó)家的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行了比對(duì)，標(biāo)志著歐洲天然氣流量協(xié)調(diào)值的誕生，為天然氣流量提供了更高的測(cè)量穩(wěn)定性，并在歐洲形成了一個(gè)可以信賴的氣體流量計(jì)校準(zhǔn)的平臺(tái)。該值被認(rèn)為是全球范圍內(nèi)天然氣流量值的最佳參考值，這也是天然氣流量計(jì)量歷史上重要的一步，為推進(jìn)全球天然氣量值一致工作做出了貢獻(xiàn)。
    談到中國(guó)的情況，宋麗說(shuō)，目前，我國(guó)原油大流量計(jì)量站成都天然氣流量分站（Chengdu））測(cè)試能力在中低壓范圍，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(jì)量中心）的測(cè)試能力在中高壓范圍，其工作壓力和流量范圍達(dá)到了世界一流高壓大流量天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的水平。今后的工作，應(yīng)在國(guó)家質(zhì)檢總局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，繼續(xù)對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的考核和測(cè)試，爭(zhēng)取盡早參加天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的國(guó)際關(guān)鍵比對(duì)，增強(qiáng)檢定、測(cè)試和校準(zhǔn)結(jié)果的國(guó)際互認(rèn)性，提高我國(guó)天然氣流量計(jì)量檢定的國(guó)際認(rèn)知度。來(lái)源：中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng)