圖為1978年建成的德國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。

      時間雖然過去了7個多月，但談到德國之行的感受，中國計(jì)量科學(xué)研究院熱工所的宋麗說她至今仍然記憶猶新。
      去年11月26日至12月16日，宋麗參加了由中國各級計(jì)量技術(shù)和管理單位的人員組成的代表團(tuán)，赴德國進(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，你都能感受到德國天然氣流量計(jì)量技術(shù)、管理在國際上的領(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)讓他們大開了眼界。
    學(xué)員們在德國聯(lián)邦物理研究院（PTB）參觀時，這里的專家介紹，作為承擔(dān)德國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標(biāo)準(zhǔn)、次級標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)，天然氣流量量值溯源能達(dá)到長度和時間基準(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，具有國際領(lǐng)先地位。
    除此之外，德國的天然氣流量標(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、過程參數(shù)測量和數(shù)據(jù)處理、測量儀表的檢定和校準(zhǔn)等各方面都比其他國家多了詳細(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)，是德國天然氣流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)站址建設(shè)的一個方向。他們一般會選擇在天然氣輸氣管道減壓分輸站附近，因?yàn)樵诓僮鲿r，整個標(biāo)準(zhǔn)裝置就像一個減壓站一樣，根據(jù)選定的檢定流量，有全部或部分天然氣通過計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)流到下游管路，此時，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)一國家標(biāo)準(zhǔn)，德國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)裝置作為德國國家的天然氣氣流量標(biāo)準(zhǔn)。該裝置有9臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)并聯(lián)，測量流量范圍在每小時650~1600立方米。  
    這些標(biāo)準(zhǔn)裝置設(shè)備精良。一些代表介紹，如原級標(biāo)準(zhǔn)的活塞式體積管，其內(nèi)徑和長度是用激光長度來確定，標(biāo)準(zhǔn)容積的測量不確定度精確到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。通常的做法是，對德國的計(jì)量器具檢定合格后，頒發(fā)檢定證書；而對于德國以外的計(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，也給中國代表留下了深刻的印象。宋麗介紹，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，你會看到各種工具存放規(guī)范有序，校準(zhǔn)和檢定時一般只有兩名流量計(jì)安裝操作人員，現(xiàn)場操作人員還帶有便攜式可燃?xì)怏w檢測儀。

嚴(yán)格的三級管理

德國的計(jì)量管理分為國家、州和市三級管理。國家的實(shí)驗(yàn)室主要從事計(jì)量器具的型式評價、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。
    按德國的法律規(guī)定，對于在用的流量計(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，中國代表對德國在檢定周期內(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，對于在用工作流量計(jì)的比對和核查，德國采取永久性和暫時性兩種核查方案。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)安裝一臺流量計(jì)進(jìn)行核查。暫時性核查有兩種方案，一種是利用備用流量計(jì)，通過切換流程，用備用流量計(jì)對工作流量計(jì)進(jìn)行核查；二是用傳遞標(biāo)準(zhǔn)對流量計(jì)進(jìn)行核查，核查時，一般要求兩臺流量計(jì)讀數(shù)的偏差小于0.5%，當(dāng)大于0.5%時，應(yīng)對流量計(jì)進(jìn)行檢查或重新檢定。
    對于流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，通常是在到檢定周期時，把標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)拆下來送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)安裝在被檢表的臺位上，對標(biāo)準(zhǔn)表的工作性能進(jìn)行核查。
    對于由多臺標(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)安裝到檢定臺位后，選定幾個流量點(diǎn)，在每個流量點(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，如果每臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的偏差基本一致，則說明各流量計(jì)的工作性能基本正常；如果每臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)的偏差相差較大，則說明某臺標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)有問題，應(yīng)進(jìn)行檢查或重新校準(zhǔn)。

領(lǐng)先的國際關(guān)鍵比對

在天然氣計(jì)量國際活動中，德國也一直走在世界的前列。如組織和開展了天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置國際關(guān)鍵比對，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，由于流量是一個導(dǎo)出量，不存在像質(zhì)量、長度等基本物理量的實(shí)物基準(zhǔn)，所以，只能通過建立原級流量標(biāo)準(zhǔn)裝置來復(fù)現(xiàn)。原級流量標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)的流量量值可溯源到長度、質(zhì)量和時間等基本物理量。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，不存在一個公認(rèn)的國際天然氣流量標(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，只能通過比對來確定。
    而德國就是進(jìn)行天然氣流量國際比對的主導(dǎo)國家之一。宋麗介紹，隨著經(jīng)濟(jì)全球化，世界各國迫切需要協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的天然氣流量量值。2000年，國際計(jì)量委員會（CIPM）責(zé)成其質(zhì)量和相關(guān)量咨詢委員會（CCM）和國際計(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)比對實(shí)驗(yàn)，由于此次比對實(shí)驗(yàn)對統(tǒng)一各國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（KC）。CCM和BIPM在與國際上各流量組織協(xié)商后，委任德國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)行天然氣流量國際比對。
    1999年，德國與荷蘭兩個國家的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過比對和量值合并，形成了兩個國家的天然氣流量協(xié)調(diào)參考值。2004年，德國、荷蘭和法國三個國家的天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行了比對，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量穩(wěn)定性，并在歐洲形成了一個可以信賴的氣體流量計(jì)校準(zhǔn)的平臺。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)。
    談到中國的情況，宋麗說，目前，我國原油大流量計(jì)量站成都天然氣流量分站（Chengdu））測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)在國家質(zhì)檢總局的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，繼續(xù)對計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的考核和測試，爭取盡早參加天然氣流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的國際關(guān)鍵比對，增強(qiáng)檢定、測試和校準(zhǔn)結(jié)果的國際互認(rèn)性，提高我國天然氣流量計(jì)量檢定的國際認(rèn)知度。來源：中國質(zhì)量新聞網(wǎng)