圖為1978年建成的德國第一套天然氣流量標準裝置，該裝置至今仍在承擔著天然氣流量計的檢定工作。
時間雖然過去了7個多月，但談到德國之行的感受，中國計量科學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量技術和管理單位的人員組成的代表團，赴德國進行天然氣流量計量技術與管理培訓學習。
20天的學習，其他19名代表有著同宋麗一樣的感同身受：“無論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。”
一流的標準裝置
果然是名不虛傳。一些代表介紹，德國先進的天然氣流量標準裝置及完善的流量量值傳遞和溯源體系，確實讓他們大開了眼界。
學員們在德國聯邦物理研究院（PTB）參觀時，這里的專家介紹，作為承擔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準、次級標準和工作標準，天然氣流量量值溯源能達到長度和時間基準；流量量值傳遞和溯源鏈短，可直接用高壓天然氣為介質進行量值傳遞，具有國際領先地位。
除此之外，德國的天然氣流量標準裝置還在站址選擇、工藝設計、管路布局、工況條件控制和調整、過程參數測量和數據處理、測量儀表的檢定和校準等各方面都比其他國家多了詳細的考慮，從而保證了計量標準的技術指標。
如將標準裝置作為減壓裝置的旁路系統，是德國天然氣流量計量標準站址建設的一個方向。他們一般會選擇在天然氣輸氣管道減壓分輸站附近，因為在操作時，整個標準裝置就像一個減壓站一樣，根據選定的檢定流量，有全部或部分天然氣通過計量標準流到下游管路，此時，原輸氣管道減壓裝置處在旁路狀態或低負荷運行狀態。
目前，在德國現有的天然氣流量標準裝置主要有Elster（Darmstadt）公司、Elster(decklinghausen)公司和Ruhrgas公司的天然氣流量標準裝置，這些裝置分別建成于1978年、1986年、1993年。
為了統一國家標準，德國PTB用pigsar（Ruhrgas公司天然氣流量計量站）的天然氣流量標準裝置作為德國國家的天然氣氣流量標準。該裝置有9臺標準流量計并聯，測量流量范圍在每小時650~1600立方米。
這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積管，其內徑和長度是用激光長度來確定，標準容積的測量不確定度精確到0.02%，這在世界上已經是很先進的技術了。
最為重要的是，這套標準裝置還成為了世界性的校準基地，每年，Pigsar為世界各地用戶檢定或校準各種類型的天然氣流量計達900余臺。通常的做法是，對德國的計量器具檢定合格后，頒發檢定證書；而對于德國以外的計量器具進行校準合格后，則頒發校準報告。
另外，實驗室干凈、整潔，環境條件控制嚴格，操作程序規范、高效，也給中國代表留下了深刻的印象。宋麗介紹，在實驗室內，你會看到各種工具存放規范有序，校準和檢定時一般只有兩名流量計安裝操作人員，現場操作人員還帶有便攜式可燃氣體檢測儀。
嚴格的三級管理
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計量器具的型式評價、校準和較特殊的檢定，州和市的實驗室主要從事一般的檢定工作。
按德國的法律規定，對于在用的流量計量器具要進行周期檢定。根據不同種類的天然氣流量計，檢定周期為1~12年不等。如容積式流量計的檢定周期為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期內所采取的核查方案，表現出了極大的興趣。
一些代表介紹，對于在用工作流量計的比對和核查，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的工作原理不同的流量計作為比對或核查用流量計。
永久性核查就是在工作流量計的管路上再串聯安裝一臺流量計進行核查。暫時性核查有兩種方案，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進行核查；二是用傳遞標準對流量計進行核查，核查時，一般要求兩臺流量計讀數的偏差小于0.5%，當大于0.5%時，應對流量計進行檢查或重新檢定。
對于流量標準裝置，通常是在到檢定周期時，把標準流量計拆下來送PTB檢定。在把標準流量計安裝到標準裝置上后，再用PTB的傳遞標準安裝在被檢表的臺位上，對標準表的工作性能進行核查。
對于由多臺標準流量計并聯構成的流量標準裝置，可用用戶送檢的流量計對標準流量計的工作性能進行核查。其具體做法是：將被檢流量計安裝到檢定臺位后，選定幾個流量點，在每個流量點下，分別查驗標準流量計和被檢流量計的偏差，如果每臺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；如果每臺標準流量計的偏差相差較大，則說明某臺標準流量計有問題，應進行檢查或重新校準。
領先的國際關鍵比對
在天然氣計量國際活動中，德國也一直走在世界的前列。如組織和開展了天然氣流量標準裝置國際關鍵比對，建立了歐洲天然氣流量協調參考值，為在全世界建立統一的天然氣流量參考值奠定了基礎。
據計量技術人員介紹，由于流量是一個導出量，不存在像質量、長度等基本物理量的實物基準，所以，只能通過建立原級流量標準裝置來復現。原級流量標準裝置復現的流量量值可溯源到長度、質量和時間等基本物理量。但由于各種流量標準裝置的結構和工作原理不同以及操作條件和各部件的工作性能不同，導致各流量標準裝置復現的流量量值有一定的差異，不存在一個公認的國際天然氣流量標準。各流量標準裝置復現的流量量值是否一致，只能通過比對來確定。
而德國就是進行天然氣流量國際比對的主導國家之一。宋麗介紹，隨著經濟全球化，世界各國迫切需要協調和統一的天然氣流量量值。2000年，國際計量委員會（CIPM）責成其質量和相關量咨詢委員會（CCM）和國際計量局（BIPM）協調組織高壓天然氣流量標準的全球循環比對實驗，由于此次比對實驗對統一各國家的天然氣流量量值具有重大戰略意義，所以稱為關鍵比對（KC）。CCM和BIPM在與國際上各流量組織協商后，委任德國PTB和荷蘭的一家實驗室作為主導實驗室組織進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準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，標志著歐洲天然氣流量協調值的誕生，為天然氣流量提供了更高的測量穩定性，并在歐洲形成了一個可以信賴的氣體流量計校準的平臺。該值被認為是全球范圍內天然氣流量值的最佳參考值，這也是天然氣流量計量歷史上重要的一步，為推進全球天然氣量值一致工作做出了貢獻。
談到中國的情況，宋麗說，目前，我國原油大流量計量站成都天然氣流量分站（Chengdu））測試能力在中低壓范圍，正在建設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范圍，其工作壓力和流量范圍達到了世界一流高壓大流量天然氣流量標準裝置的水平。今后的工作，應在國家質檢總局的組織和領導下，繼續對計量標準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鍵比對，增強檢定、測試和校準結果的國際互認性，提高我國天然氣流量計量檢定的國際認知度。來源：中國質量新聞網
