国际标准化组织天然气技术委员会2015年标准化进展研究

2016-04-07罗勤1杨芳1蔡黎1丁思家2戴彤3余焱冰4邓传忠5

石油工业技术监督 2016年4期

罗勤1，杨芳1，蔡黎1，丁思家2，戴彤3，余焱冰4，邓传忠5

1.中国石油西南油气田分公司天然气研究院（四川　成都610213）2.中国石油西南油气田分公司输气管理处（四川　成都610213）3.中海石油（中国）有限公司原油与天然气销售部（北京110010）4.中海石油（中国）有限公司开发生产部（北京110010）5.中海石油（中国）有限公司湛江分公司（广东　湛江524000）

罗勤1，杨芳1，蔡黎1，丁思家2，戴彤3，余焱冰4，邓传忠5

1.中国石油西南油气田分公司天然气研究院（四川成都610213）
2.中国石油西南油气田分公司输气管理处（四川成都610213）
3.中海石油（中国）有限公司原油与天然气销售部（北京110010）
4.中海石油（中国）有限公司开发生产部（北京110010）
5.中海石油（中国）有限公司湛江分公司（广东湛江524000）

摘要介绍了ISO/TC 193直属工作组、SC1“天然气分析测试”和SC3“天然气上游领域”分委会在2014-2015年间开展的天然气产品和分析测试技术国际标准化项目的发展动态，以及ISO/TC 193在2015年新发布的标准和2015年新开展的标准制修订工作情况。结合中国天然气分析检测行业的技术和标准化发展情况，提出了下一步中国天然气产品和分析测试技术标准化的工作建议。

关键词天然气；国际标准；标准化

AbstractThe work progress of TC 193 working group and SC1 "analysis and testing of natural gas" and SC3" upstream fields of natural gas "Sub-committee of ISO in the international standardization projects of natural gas products and analysis and testing technology in the period of 2014-2015, and the standards newly released and the standard formulation and revision works newly launched by TC 193 working group of ISO in 2015 are introduced . Some suggestions for the China's further development of the natural gas products and anal⁃ysis and testing technology standardization are put forward according to the China's development state of the natural gas analysis and testing technology and standardization.

Key wordsnatural gas; international standard; standardization

国际标准化组织天然气技术委员会ISO/TC 193 在2015年开展了大量的标准制修订工作。2015年6月，来自中国、英国、德国、美国、意大利、法国、巴西、荷兰、挪威、俄罗斯、泰国、塞浦路斯、西班牙、匈牙利等多个国家的40余名代表参加了ISO/TC 193 的2015年年会。欧洲标准化委员会生物甲烷技术委员会（CEN/TC 408）作为ISO/TC 193联络组织与ISO/TC 193进行了工作对接。

1　ISO/TC 193 2015年工作情况

2015年ISO/TC 193年会对各项天然气标准化工作进展进行了回顾和总结，并明确了下一步工作计划。ISO/TC 193和SC1秘书处在年会上提名Jan Flonk（荷兰，Enexis国家能源管网及分配公司北部地区评估经理）为ISO/TC 193和ISO/TC 193/SC1主席，任期6年。参会的CEN/TC 408代表介绍了欧洲重点关注的天然气产品标准制订进展情况，特别是生物气和生物甲烷，说明了现阶段ISO标准在CEN同步投票，投票通过则ISO标准将作为CEN标准发布，并建议ISO/强对作为车用燃料的生物气和生物甲烷、注入天然气管网的生物甲烷相关标准化工作的关注。TC 193接受了CEN/TC 408和中国的提议，将生物气、生物甲烷、页岩气、煤层气等非常规天然气及气体燃料的产品、分析测试和测量标准化工作纳入TC 193工作范围，同时要求各成员国进一步思考反馈意见。SC3分委会提出考虑开展海底（油气或天然气）分配测量标准化的需求，并提出在ISO/TC 28/SC2修订ISO 2715《液态烃-用位移计系统测量体积》时，需要与API MPMS Chapter 5.3《用涡轮流量计测量液态烃》及ISO 4124《液态烃-动态测量-体积计量系统的统计控制》进行比对并保持一致[1-6]。

中国作为SC3秘书处主持召开了SC3分委会会议，形成的工作报告及会议纪要作为2015-2016年工作开展依据，并根据中国页岩气的发展和标准化情况，提出将页岩气纳入TC 193标准化范围。在SC3分委会上，中国汇报了所提出的新工作项目“天然气-上游领域-使用激光法测量硫化氢含量”的技术内容、在中国开展试验的数据和下一步工作计划。中国还组织了承担召集ISO/TC 193/SC1/WG22工作组的讨论，总结了氧化微库仑测定总硫含量国际标准制订工作一年来的进展，重点介绍了中国提出的新工作项目“天然气-含硫化合物测定-用紫外荧光光度法测定总硫含量”的技术内容、立项投票情况、各国专家意见与建议的处理情况、在中国开展的现场试验数据情况、下一步工作和会议计划。

2　ISO/TC 193、各工作组和分委会国际标准化工作进展

2.1已发布的标准和正在开展的标准制修订项目

目前，ISO/TC 193在2015年出版了ISO 20765-2: 2015《天然气-热力学性质计算-第2部分：延伸应用中的单相性质（气体、液体和凝析流体）》等，发布了由SC3归口的技术报告，包括ISO/TR 12748《天然气-上游领域-管道内环形横断面上湿气流量的测量》以及ISO/TR 14749《天然气-上游领域-在线气相色谱》。TC 193在2014-2015年新增了“天然气-用嗅觉法评价臭味强度（制订）”“天然气-含硫化合物测定-用紫外荧光光度法测定总硫含量（制订）”“天然气-上游领域-气体和冷凝物的分配（修订）”“天然气-上游领域-用激光吸收光谱法测定硫化氢含量（制订）”等4项制订项目，并启动了将ISO 6976:3、ISO 6976:4、ISO 6976:6、ISO 6976:8修订为技术报告的工作，由英国负责召集。2014年以前的标准制修订情况已有文献报道，不再赘述[7- 8]。

2.2 TC 193及其直属工作组标准制修订情况

1）WG2“质量指标”工作组。TC 193于2013年6月发布出版ISO 13686:2013《天然气-质量指标》修订版。该标准同时被接受为EN ISO 13686。召集人介绍了欧盟正在制订的prEN 16723-1《用于交通的天然气与生物甲烷混合燃料和进入天然气管网的生物甲烷第1部分：进入天然气管网的生物甲烷规格》、prEN 16723-2《用于交通的天然气与生物甲烷混合燃料和进入天然气管网的生物甲烷第2部分：发动机燃料规格》。未来ISO 15403的修订将会重点跟踪prEN 16723-2的情况而定。目前尚不清楚prEN 16723-2是否会根据公众关于更严格要求的意见形成第二稿。

2）WG4“术语”工作组。TC 193于2014年发布出版ISO 14532:2014《天然气-词汇》修订版，可通过ISO网站（https://www.iso.org/obp/ui/）直接下载。WG4作为一个常设工作组，应每年保持对新术语和定义的更新。

3）WG5“天然气添味”工作组。该工作组最终确定将“用嗅觉法建立气味强度和空气中添味剂浓度之间的关联关系”从国际标准转为技术报告，目前将很快形成ISO/DTR 18222进行投票。意大利提出的NWIP“添味剂特征”正在准备中。由于各国所用添味剂种类和特性有区别，然而又具有很大的相似性（如荷兰和法国），会议主要集中讨论是否标准化各种不同加臭剂的臭味特征并将其写入标准中。工作组决定Mr. Salati形成的标准草案应将不同国家的添味剂使用情况作为附录。各国需用英语向WG5说明使用的添味剂类型和特点。

4）WG6“甲烷值计算”工作组。修改后的ISO/ PRF TR 22302“天然气-甲烷值计算”技术报告草案已于2014年发布。TC 193认为该工作组工作已完成，没有继续开展工作的必要，经征求中国同意后，决定解散该工作组。TC 193也提出目前欧洲有关天然气气质标准中列出了一个描述甲烷值计算的附录，未来将可能随时恢复该工作组。

5）WG7“能量测定”工作组。召集人组织讨论了在欧洲新的市场条件下，ISO 15112《天然气-能量的测定》面临的新挑战。工作组成员认为ISO 15112是针对世界范围内的能量测定程序的，是否包含一些新条件下的潜在要求？例如给出新的不确定度计算方法和要求，调整标准草案的文本结构，明确工业用户和商业用户在不同国家的不同定义等。召集人对比了最新的欧盟标准草案prEN 1776:2013《天然气基础设施-气体计量系统-功能性要求》与ISO 15112《天然气-能量的测定》，指出两者在偏差的处理上有不同的规定，而EN 1776采用的方法可能导致出现一些问题。另外，ISO 15112中“可接受的程度”应进行定义。目前暂时保持标准文本不作太大变化。在下次会议上将讨论两种不同用户的定义。

2.3 TC 193/SC1标准制修订情况

ISO 10101-1,2,3:1993《卡尔费休法测定天然气中水含量》、ISO 11541:1997《高压下天然气中水含量测定》、ISO 14111:1997《天然气溯源性准则》和ISO 12213-1,2:2006《天然气压缩因子计算》均已完成复审，确认继续有效。TC 193/SC1要求各下属工作组研究相关标准对氢气、氧气以及生物气和生物甲烷的适应性，在标准修订时在适用范围中增加生物气和生物甲烷等非常规天然气。

1）TC 193/SC1/WG13“热力学性质”工作组。ISO 20765-3《天然气-热力学性质计算-第3部分：两相性质（气液平衡）》已由工作组基本完成，2015年底形成FDIS稿。第4部分《天然气-热力学性质计算-第4部分：黏度、焦耳-汤姆孙系数、等熵指数》即将完成CD稿。工作组正在讨论《天然气-第5部分：热力学性质计算-热力学性质简化计算》形成的可能性。

2）TC 193/SC1/WG17“ISO 6974的修订”工作组。该系列标准第1、第2部分将少量修订后进行投票。工作组决定废除现在的ISO 6974第3、第4部分，而将“精密度和偏差”作为新的第3部分。目前第3部分的NWIP（新工作项目提案）已经完成并将进入CD投票阶段。WG17计划将“分析系统一般要求”作为第4部分，并计划在第4部分出版后取消现有的第5、第6部分。即将投票的第3部分“精密度和偏差”规定了气相色谱法分析天然气样品的精密度。当ISO 6974中规定的分析测试方法应用在一个或多个实验室时，则第3部分规定的精密度可以预期评估测试结果的变化。第3部分也可以用于评估分析的偏差。ISO 6974将形成新的体系。新体系中淡化对于具体仪器配置和分析程序的规定，而对仪器性能等做出要求。这样的变化，更有利于标准使用者运用标准中的信息组织开展天然气组成分析、分析数据处理以及不确定度评估等。

3）TC 193/SC1/WG18“ISO 6976的修订”工作组。ISO 6976是天然气物性参数计算最为重要的一个标准。目前，ISO 6976的修订就是使各方接受各组分的纯数据，以及物性参数计算和不确定度评估方法。该标准的修订版已通过DIS投票，即将出版。作为ISO 6976支持性的ISO/TR 29922《天然气-由ISO 6976计算物性参数的支持性信息》已完成编辑性修改，即将出版。

4）SC1/WG20“ISO 10715的修订”工作组。工作组讨论了修订该标准需要注意的问题。例如，点样和连续样取样应分别描述；页岩气、生物气等应包含在范围中；不宜包含湿气取样内容；应特别注意探头位置，以及使用其他探头的可能性；新型保温材料的使用；吸附和解析的影响等。

5）SC1/WG22“硫/微库仑法”工作组。工作组拟在2016年提出一个技术报告，重点总结实验室间比对和不确定度分析结果，以支撑标准。该实验室间比对将主要由中国的国家、行业和企业实验室完成。

6）SC1/WG23“氧气”工作组。工作组提出了ISO/DTR 19680《天然气使用电化学分析确定氧含量》。该技术报告基于ASTM D7607-11《气体燃料中氧分析的标准方法（电化学传感器法）》和ISO 12039《固定源排放一氧化碳、二氧化碳和氧气的测定自动测量系统的性能特征和校准》形成。同时考虑了引入仪器性能要求的必要性。中国和俄罗斯专家提出了文本应首先说明采标ASTM涉及的版权问题。是否将该技术报告转变为标准或技术规范仍然在工作组中讨论。该技术报告草案中尚需要在如下细节完善：校准气和滞后时间的定义；在一定压力、温度和流速的条件下样品分析的代表性；没有使用SI单位制。

7）SC1/WG24“硫/紫外荧光法”。该工作组基于中国的提案《天然气-硫化合物测定-用紫外荧光法测定总硫含量》，由SC1根据投票结果在2015年年会上确定成立，由中国担任召集人。工作组经过讨论后，确定NP题目为《天然气-用紫外荧光法测定总硫含量》，并明确草案中总硫浓度是以硫计，应给出相应的参比条件，同时应采用硫化氢、硫氧碳等气体标准物质进行精密度测试，并给出精密度数据，而不是使用真实天然气。工作组要求召集人按照投票和工作组会议的专家意见修改完善形成WD文件，在2016年3月前提交工作组成员征求意见。力争在2016年3月左右召开一次电话或工作组会议讨论后形成CD文件，提交2016年6月工作组会议审议后进入CD投票阶段。另外，该工作组确定由中国的国家、行业和企业实验室完成一次实验室间比对，由召集人牵头，提供方法的精密度数据。

2.4 TC 193/SC3标准制修订情况

1）SC3/WG1“分配测量”工作组。召集人在工作总结中提出在烃组分的质量测定、LNG的分配计量、更新WG2的参考文献等方面开展工作，并将ISO/TR 26762《天然气-上游领域-气体和冷凝物的分配》提升为国际标准。

2）SC3/WG2“湿气测量”工作组。ISO/TR 12748《天然气-操作条件下湿天然气流量测量》已提交ISO/CS进行编辑出版。

3）SC3/WG4“在线气相色谱”工作组。ISO/DTR 14749《天然气-上游领域-在线气相色谱的应用》顺利通过进入出版阶段。投票中技术性意见有24条，主要涉及：取样探头的安装位置，取样调节系统示意图的描述，对控制器中色谱数据和分析结果的规定，载气纯度，在监控和贸易中使用有证标准气体的要求，再现性和重复性的数据来源和参考文献等。

4）SC3/WG5“湿气取样”工作组。召集人在年度工作报告中提出几个亟待解决的技术问题，包括烃测量过程中烃露点液相滴落的影响，湿气的分类等问题，初步形成了标准文本的技术大纲。

5）SC3/WG6“硫化氢”工作组。2014年，中国提出新工作项目建议《天然气-上游领域-使用激光法测量天然气中硫化氢含量》。2015年6月该NWIP完成投票。投票结果成员国无反对票，然而推荐专家参与该项目的国家仅有法国和中国，未达到ISO准则要求。因此，SC3在听取中国有关项目必要性、标准适用范围和内容、技术和数据基础、下一步工作计划后，决定将此项目注册为预备工作项目，并成立新工作组SC3/WG6，由中国担任召集人。该工作组确定由中国的国家、行业和企业实验室完成一次实验室间比对，由召集人牵头，提供方法的精密度数据。

3　认识及建议

3.1对ISO/TC 193工作的认识

1）TC 193接受欧盟标准化委员会和中国的建议，初步明确将原来的“天然气及天然气代用品”修改为“天然气及天然气代用品（气体燃料，包括生物气、生物甲烷、煤层气、页岩气）”的术语、质量指标、测量方法、取样、分析和检测方法的标准化。这表明随着天然气工业的不断发展，ISO面临更多种类的气体进入天然气输送和分配网络所带来的标准化问题，面临着与其他ISO技术委员会的协调一致和业务交叉问题。有关TC 193工作范围和领域问题还需要各成员国进一步思考。而中国在常规天然气、非常规天然气（页岩气、煤层气、致密砂岩气）、天然气代用品（煤制气、氢气天然气混合燃料）的标准化方面也面临着交叉和协调一致的问题。因此，进一步明确委员会工作范围，加强沟通、协调和合作是非常迫切的[7-8]。

2）中国在参与TC 193国际标准化活动中存在原创性不够、基础数据不足、理论基础薄弱等问题。ISO/TC 193发布的标准中，ISO 6976《天然气-由组成计算发热量、密度、相对密度和沃泊指数》，ISO 6974《天然气-在一定的不确定度下用气相色谱法测定组成》以及ISO 20765《天然气-热力学性质计算》等理论性较强的天然气工业核心标准，主要由欧美发达国家主控，中国的参与度和话语权较低。这些标准在制订过程中的争论焦点均集中在采用欧洲还是美国研发的基础数据，体现的是国家在天然气领域基础理论研究的水平和实力，以及控制权。若中国能够尽快建设达到国际0级水平（不确定度优于0.1%）的气体发热量测量装置，进入该专业领域的世界技术高端，形成一套中国自己的气体纯物质基础数据，这样就能够真正跻身国际同行前列，能够真正实现中国的话语权和竞争力。

3.2下一步国际标准化工作建议

1）中国天然气取样、分析和测量标准被广泛应用于非常规天然气（页岩气、煤层气、致密砂岩气）和天然气代用品（煤制天然气、氢气与天然气的混合燃料），以及一些以天然气为原料的气体燃气，建议中国全国天然气标准化技术委员会组织研究这些标准对氢、氧组分，以及生物气、生物甲烷、煤制气、煤层气、页岩气、致密砂岩气的适应性，并在标准修订时在范围中增加生物气、生物甲烷、煤制气、煤层气、页岩气、致密砂岩气等[9]。

2）随着中国多气源、不同品质的天然气进入统一天然气管网成为发展的必然，采用能量进行计量和结算比现有的单一体积计量方式更为科学、合理、公平，更有利于促进天然气工业健康发展。建议中国全国天然气标准化技术委员会组织对上述组织最新发布的与天然气能量测定有关的法规、技术报告和标准草案进行研究，适时修订中国天然气能量测定国家标准或形成能量测定实施细则等。

3）随着中国天然气产量、贸易量和处理量的不断增加，在天然气工业的准确计量、化工设计和基础设施建设中将大量涉及准确的天然气热力学参数计算。建议中国全国天然气标准化技术委员会开展“ISO 20765-2《天然气-热力学性质计算-第2部分：延伸应用中的单相性质（气体、液体和稠密流体）》”和“ISO/DIS 20765-3《天然气-热力学性质计算-第3部分：两相性质（气液平衡）》”标准研究项目，适时等同采用形成国家标准。同时委派设计院所和高校的教授和专家参与ISO/CD 20765-4《天然气-热力学性质计算-第4部分：黏度、焦耳-汤姆孙系数、等熵指数》和ISO/NWIP 20765-5《天然气-热力学性质计算-热力学性质简化计算》的编写和讨论，提高中国在国际标准制订过程中的参与度，培养中国在此专业领域的技术权威。

4）ISO 6974系列标准是国际天然气贸易质量控制和能量计量使用的核心标准，并面临着较为巨大的改变。建议相关企业委派专家参与ISO 6974系列标准修订，并组织开展ISO 6974与GB/T 13610的比对分析。另外，中国天然气组成分析核心标准GB/T 13610通过多年的应用已形成海量的基础数据，这些数据在新的ISO 6974-3制订中，可以起到一定的支撑作用。故建议中国全国天然气标准化技术委员会组织进行GB/T 13610使用情况的研究，形成分析报告。

5）新的ISO/DIS 6976《天然气-由组成计算发热量、密度、相对密度和沃泊指数》已通过投票，即将出版。故建议中国全国天然气标准化技术委员会立即启动修订中国的相关国家标准，并针对其规定的各物理量不确定度评定方法和过程开展相应的研究，确保天然气能量关键参数发热量、计量关键参数密度和互换性关键参数沃泊指数的准确测定。

6）天然气取样系统是保证取样代表性和分析可靠性的关键。中国自20世纪90年代修改采用ISO 10715形成了GB/T 13609《天然气取样导则》，目前已不能完全适应天然气工业发展的要求。因此，建议中国全国天然气标准化技术委员会组织跟踪ISO 10715的修订进程，相关企业委派专家参与其修订工作，特别关注其对取样口位置和取样探头的要求是否能够适应中国的发展情况，并组织技术力量开展取样口和探头的位置等研究，积累试验数据并提供给国际标准修订工作组，从而影响标准的修订，保证标准中相关内容符合中国天然气站场实际状况，根据国际标准的修订和试验研究结果适时启动对国家标准的修订。

7）分配测量是平衡贸易各方利益的重要技术准则。由于天然气上游分配测量具有比输配分配计量更大的复杂性，ISO/TC 193/SC3在2008年即发布了ISO/TR 26762《天然气-上游领域-气体和冷凝物的分配》，并于2014年初步确定将其提升为国际标准。因此，建议中国全国天然气标准化技术委员会和相关企业积极跟踪ISO标准制订，启动中国国家标准的制订。SC3根据法国专家建议确定考虑增加海底分配测量作为TC 193/SC3的新工作任务，建议国内相关石油企业积极开展此领域技术与标准化的研究，取得ISO标准制订过程中的话语权。

8）湿天然气测量、取样和组成分析是实现上游领域分配测量的基本保障，也是上游领域地面处理设施优化建设、节约投资、实现在线测试和信息化管理的技术基础。因此，建议中国全国天然气标准化技术委员会积极研究形成的国际技术报告，提出未来发展标准发展规划，相关企业组织研发形成检测能力，适时形成国家标准，支撑上游领域检测系统的发展[10]。

参考文献：

[1] Report of the ISO/TC 193 Secretariat for the 2015 Annual Meeting[R]. Milan:ISO/TC 193, 2015.

[2] Resolutions from the 2015 Annual Meeting of ISO/TC 193 [R]. Milan:ISO/TC 193, 2015.

[3] Report of th93/SC1 Secretariat for the 2015 Annu⁃al Meeting[SO/TC 193, 2015.

[4] Resolutions 2015 Annual Meeting of ISO/TC 193/ SC1[R]. Mi 193, 2015.

[5] Report of the ISO/TC 193/SC3 Secretariat for the 2015 Annu⁃al Meeting[R]. Milan: ISO/TC 193, 2015.

[6] Resolutions from the 2015 Annual Meeting of ISO/TC 193/ SC3[R]. Milan:ISO/TC 193, 2015.

[7]罗勤，许文晓，陈效红.国际标准化组织天然气技术委员会ISO/TC 193第24届年会情况报告[J].石油工业技术监督, 2014, 30(1):1-6.

[8]罗勤，许文晓，陈效红.国际标准化组织天然气技术委员会ISO/TC 193第24届年会情况报告(续完)[J].石油工业技术监督, 2014, 30(2):6-11.

[9]罗勤，姬忠礼，许文晓，等.天然气产品质量和分析测试技术国际标准化进展[J].石油与天然气化工, 2013, 42(6): 549-554.

[10]罗勤，许文晓，常宏岗.天然气工业上游领域国际标准化发展设想[J].石油与天然气化工, 2015, 44(5):90-94.

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