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國內(nèi)天然氣計量表的必要性相關(guān)流量計選擇
作為一種應(yīng)用極為廣泛、清潔的能源,，天然氣越來越受用戶的歡迎,，伴隨國內(nèi)對于環(huán)保工作的重視，對于天然氣流量計的測量的要求也在逐步提高,，天然氣計量包括體積計量,、質(zhì)量計量和能量計量3 種方式,。天然氣貿(mào)易和歐美等國家多采用能量計量方式，在國同仍然是以以體積計量方式為主,。本文針對性地介紹了國內(nèi)外天然氣計量現(xiàn)狀,，分析了我國天然氣能量計量的必要性和可行性。天然氣能量計量符合國家能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃對天然氣資源精細(xì)化管理的要求,，有利于推進(jìn)我國天然氣市場化改革的進(jìn)程,。目前，我國已制定能量計量相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),，基本具備能量計量技術(shù)條件,，建議加快推進(jìn)我國天然氣能量計量相關(guān)工作。
1 天然氣計量方式
天然氣計量包括體積計量,、質(zhì)量計量和能量計量3 種方式,。天然氣貿(mào)易和歐美日韓等工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用能量計量，而我國及周邊俄羅斯,、中亞地區(qū)天然氣資源國家仍以體積計量為主,，天然氣質(zhì)量計量應(yīng)用相對較少。
1.1 體積計量
天然氣體積計量儀表包括孔板流量計,、渦輪流量計,、超聲波流量計、腰輪流量計,、渦街流量計,、旋進(jìn)旋渦流量計等。
1.1.1 孔板流量計
孔板流量計為壓差式流量計,，主要應(yīng)用于較早投產(chǎn)的天然氣管道,，近年來，正陸續(xù)升級改造為渦輪流量計或超聲波流量計,。優(yōu)點：價格較低,；結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝,；性能穩(wěn)定,；投用前無需實流校核,。缺點：測量精度一般,，且精度難以提高；測量范圍較窄,，滿足計量精度的前提下一般為3:1～5:1,，采用雙量程壓差計可達(dá)10:1；對上下游直管段長度要求較高,，一般要求上游直管段長度為30D（D 為流量計內(nèi)徑）,，下游直管段長度為7D,；通過節(jié)流裝置，壓力損失較大,；由于孔板流量計由法蘭連接,，易產(chǎn)生漏氣問題，維護工作量較大,。
1.1.2 渦輪流量計
渦輪流量計屬于速度式儀表,，在長輸天然氣管道分輸站場較為常見。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單而牢固,，可靠性高,；安裝方便，便于維修,；精度高,，重復(fù)性好；測量范圍較大,，可達(dá)25:1,，在高壓輸氣情況下，還可進(jìn)一步增大,。缺點：渦輪高速轉(zhuǎn)動引起機械摩擦,，需注意潤滑；需在流量計上游配套過濾器,，避免較大固體顆粒損壞渦輪葉片,；對上下游直管段長度有一定要求，一般要求上游10D,，下游5D,；上限流速受“氣蝕”現(xiàn)象限制，一般為10 m/s,。
1.1.3 超聲波流量計
超聲波流量計屬于速差式流量計,，是繼孔板流量計、渦輪流量計之后的第三類適用于高壓力,、大口徑,、高精度的天然氣流量計。優(yōu)點：測量精度高,；測量范圍大,，可達(dá)100:1；能實現(xiàn)雙向流量計量,；無可動部件,；無壓損；不受氣體壓力,、溫度,、組分變化的影響,；有強大的自檢測與自診斷功能；全數(shù)字式計量系統(tǒng),，易于實現(xiàn)數(shù)字化通信,；維護簡單，可帶壓更換超聲換能器,。缺點：目前多為進(jìn)口設(shè)備,，價格昂貴，只適用于大,、中口徑,；對上下游直管段長度有一定要求，一般要求上游10D,，下游5D,；不適用于較小口徑（管徑小于100 mm）天然氣計量。
1.1.4 其他計量儀表
腰輪流量計又稱羅茨流量計,，屬于旋轉(zhuǎn)式容積式流量計,，僅適用于小口徑、小流量天然氣計量,，在長輸天然氣管道中應(yīng)用較少,。渦街流量計是一種流體振蕩型流量計，一般用于玻璃廠,、建材廠等企業(yè)內(nèi)部流量監(jiān)視,、考核和能耗計量，在長輸天然氣管道中基本沒有使用,。旋進(jìn)旋渦流量計屬于新型氣體流量儀表,，主要應(yīng)用于油田內(nèi)部和城市燃?xì)庑⌒团錃庹荆陂L輸天然氣管道中應(yīng)用較少,。
1.2 質(zhì)量計量
天然氣質(zhì)量計量儀表一般指科氏質(zhì)量流量計,，是一種直接式質(zhì)量流量儀表。優(yōu)點：測量范圍廣,，可達(dá)50:1,；上下游不要求直管段；可直接測量流體質(zhì)量,；測量精度較高,，穩(wěn)定性好；對介質(zhì)的適應(yīng)性較廣,，可適用于濕氣或臟氣的計量,，也能適用于氣體組分和密度變化較大的氣體,。缺點：價格昂貴,；不能測量低壓氣體,；壓力損失較大；對安裝固定要求較高,；不能用于較大口徑（管徑大于200 mm）管道天然氣,。目前，科氏質(zhì)量流量計在小口徑天然氣管道計量,、臟污天然氣計量,、燃驅(qū)壓氣站自耗氣計量、天然氣生產(chǎn)井計量及城市車用CNG（壓縮天然氣）加氣機計量等相關(guān)領(lǐng)域有所應(yīng)用,。
1.3 能量計量
天然氣能量計量是體積計量或質(zhì)量計量的延伸,，可通過體積計量、質(zhì)量計量與單位流量天然氣的發(fā)熱值乘積計算獲得,。與體積計量,、質(zhì)量計量方式相比，能量計量更能科學(xué)體現(xiàn)天然氣作為燃料的商品價值,。天然氣的發(fā)熱值可通過直接燃燒法測量,，也可通過分析氣體組分計算而得。對于規(guī)模較大的計量站,，需配套安裝在線氣相色譜儀實時測量天然氣發(fā)熱值,；對于規(guī)模較小的計量站，可采用離線氣相色譜分析方法計算熱值,，再根據(jù)對應(yīng)氣源的種類及氣源熱值的穩(wěn)定性,，選擇固定賦值或可變賦值的方法確定對應(yīng)計量站天然氣的發(fā)熱值。