由于天然氣使用領(lǐng)域越來越廣泛，選擇好天然氣的計(jì)量方法非常重要，目前，國內(nèi)市場(chǎng)上可用于天然氣計(jì)量的流量計(jì)產(chǎn)品，種類多、價(jià)格亂、質(zhì)量不一，然而，在輸送天然氣時(shí)遇到的情況復(fù)雜多變，這些因素都影響著天然氣流量計(jì)的選擇。

天然氣是一種清潔能源，它不但熱值高、使用安全。而且天然氣經(jīng)過燃燒之后對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染基本沒有。因此，它也被越來越多的使用在民用或工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，如LNG汽車、天氣然出租車、公交車，IGCC等。隨著對(duì)于環(huán)境的重視與治理力度的加大，天然氣會(huì)普及至各個(gè)民用及工業(yè)領(lǐng)域。從理論上講，用于測(cè)量氣體的流量計(jì)都可以用于天然氣大流量的測(cè)量，本文將從常用天然氣流量計(jì)的測(cè)量原理、性能指標(biāo)，優(yōu)缺點(diǎn)及選型應(yīng)用時(shí)需注意的事項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)的分析與比較。

一、常用氣體流量計(jì)原理及優(yōu)缺點(diǎn)

(一)差壓式流量計(jì)

差壓式流量計(jì)是根據(jù)安裝于管道中流量檢測(cè)件產(chǎn)生的差壓，已知的流體條件和檢測(cè)元件與管道的幾何尺寸來計(jì)算流量的儀表。差壓式流量計(jì)由一次裝置(檢測(cè)件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測(cè)元件形式對(duì)差壓式流量計(jì)分類，如孔板流量計(jì)、文丘里流量計(jì)，均速管流量計(jì)等。差壓式流量計(jì)在所有流體測(cè)量中占有較大的比例．在天燃?xì)鉁y(cè)量中也占據(jù)首位，常用的是標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，其具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

①結(jié)構(gòu)牢固．性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)：   ②有完備的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，得到法制計(jì)量機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，是實(shí)行干校的流量計(jì)：   ③檢測(cè)元件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，易于規(guī)?；a(chǎn)；④可用于高溫高壓和低溫介質(zhì)測(cè)量：⑤生產(chǎn)成本低，易制造。

缺點(diǎn)：

①對(duì)整套流量計(jì)的度影響因素多且錯(cuò)綜復(fù)雜，因此度提高的難度很大：②量程比小，壓損大，直管段要求大：③對(duì)于大口徑管線測(cè)量誤差大，安裝難度高．不適選用；④不能用于含雜質(zhì)的工況。

(二)氣體渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)是速度式流量計(jì)中的主要種類，它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速，從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成，可做成分體式、也可做成整體式，其具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

①高精度，可控制在O．2％以內(nèi)，響應(yīng)速度快；②重復(fù)性好；③無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力好；④量程比寬：   ⑤壓力損失小。

缺點(diǎn):①對(duì)介質(zhì)的潔凈度要求較高：②流量計(jì)應(yīng)可靠接地，不能與強(qiáng)電系統(tǒng)地線共用：③不能長(zhǎng)期保持校準(zhǔn)特性；④流體物性對(duì)流量特性有較大影響；⑤不適用于高溫和低溫測(cè)量；⑥前后直管段要求低i⑦不適宜大管線測(cè)量。

(三)氣體超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)是通過檢測(cè)氣體流動(dòng)對(duì)超聲束(或超聲脈沖)的作用以測(cè)量流量的儀表。根據(jù)對(duì)信號(hào)檢測(cè)的原理超聲流量計(jì)可分為傳播速度差法、波束偏移法、多普勒法等，它己成為繼孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)之后***有發(fā)展前途的一類流量計(jì)，氣體超聲波流量計(jì)采用差聲波傳播時(shí)間法，其具有如下

優(yōu)缺點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):①精度高、量程比極寬；②可適應(yīng)極低流速(0．5m／s)、安裝直管段短：③壓損小：④超聲流量計(jì)在中、大口徑的應(yīng)用無疑有其先天的優(yōu)點(diǎn)，這是孔板與渦輪無法企及的。

缺點(diǎn)：①沒有完備的規(guī)范：②只能用于清潔液體和氣體的測(cè)量；③價(jià)格較貴。

(四)質(zhì)量流量計(jì)

質(zhì)量流量計(jì)從測(cè)量原理可分為熱式質(zhì)量流量計(jì)與科氏力質(zhì)量流量計(jì)，考慮到天然氣密度小的特點(diǎn)，為了有效保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，在選擇質(zhì)量流量計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮在相同質(zhì)量變化情況下表現(xiàn)更為明顯的流量計(jì)，因此，利用科氏力質(zhì)量流量計(jì)來測(cè)量天然氣流量更為準(zhǔn)確，科氏力質(zhì)量流量計(jì)是運(yùn)用流體質(zhì)量流量對(duì)振動(dòng)管振蕩的調(diào)制作用即科里奧利力現(xiàn)象為原理．以質(zhì)量流量測(cè)量為目的的質(zhì)量流量計(jì)，一般由傳感器和變送器組成。其具有如下優(yōu)缺點(diǎn)：

根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)分析，與其它流量計(jì)相比，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量天然氣具有以下優(yōu)點(diǎn)：

①計(jì)量準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性好，真正實(shí)現(xiàn)了高精度的直接流量測(cè)量；②量程比高；③不受管內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響，在流量計(jì)上下游不必設(shè)置直管段：④檢測(cè)管內(nèi)無可動(dòng)部件，也無阻礙流體流動(dòng)的部件，使流量計(jì)更便于維護(hù)和清洗，使用壽命更長(zhǎng)；⑤對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性較廣，可應(yīng)用于維護(hù)較困難的臟氣或濕氣的計(jì)量：⑥能應(yīng)用于氣體組份和密度變化較大的情況；⑦尤其適用于以質(zhì)量為基礎(chǔ)的貿(mào)易交接計(jì)量和過程控制的應(yīng)用場(chǎng)合。

缺點(diǎn)

①不能用于測(cè)量密度太低的天然氣：②對(duì)外界振動(dòng)干擾較敏感，質(zhì)量流量計(jì)對(duì)安裝固定有較高要求；⑨不能用于大管徑流量測(cè)量：④有較大的體積和重量；⑤價(jià)格昂貴。

二、流量計(jì)的選用時(shí)考慮因素

一般來說，在選擇天然氣流量計(jì)的時(shí)候，我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

(一)產(chǎn)品性能

也就是對(duì)于產(chǎn)品精度、壓損、測(cè)量范圍、線性、重復(fù)性、上下限流量，響應(yīng)時(shí)間等方面的要求：

(二)設(shè)備環(huán)境

如流量計(jì)安裝位置是否有震動(dòng)、是否有電磁干擾，是否有足夠的維護(hù)空間等；

(三)流體特性方面

流體壓力、溫度、密度、化學(xué)性質(zhì)、腐蝕、結(jié)垢、臟污、氣體壓縮系數(shù)等；

(四)安裝條件

上下游管道長(zhǎng)度、口徑、布置方向、流動(dòng)方向、管道振動(dòng)情況、是否需增加過濾或排污部件，是否需要防爆等：

(五)經(jīng)濟(jì)因素

對(duì)于產(chǎn)品購置費(fèi)用、安裝費(fèi)用、維修保養(yǎng)費(fèi)用、校驗(yàn)檢定費(fèi)用、運(yùn)行能耗，產(chǎn)品使用壽命等方面的要求。

三、流量計(jì)在天然氣測(cè)量中的應(yīng)用情況

長(zhǎng)輸管道天然氣計(jì)量?jī)x表主要是超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)和孔板流量計(jì)。國內(nèi)早期建設(shè)的天然氣管道計(jì)量絕大多數(shù)采用的是標(biāo)準(zhǔn)孔板差壓式流量計(jì)。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，國外天然氣管道計(jì)量中超聲波和渦輪流量計(jì)所占比例達(dá)到60％，剩余的40％為孔板流量計(jì)和其它流量計(jì)。質(zhì)量流毒計(jì)由于不能用于大口徑流量測(cè)量，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，限制了其在長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用，但其小口徑(DN<100)及天然氣臟污的情況下有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

國內(nèi)新建的天然氣長(zhǎng)輸管道所采用的計(jì)量?jī)x表主要是超聲波流葷計(jì)和渦輪流量計(jì)，如：具有代表性的西氣東輸、阜新煤制天然氣管道輸送、克旗煤制天然氣管道輸送等；西氣東輸?shù)母鱾€(gè)計(jì)量站的流量計(jì)配置為DN三200時(shí)選用渦輪流量計(jì)，DN>200選用氣體超聲波流量計(jì)，各分輸站的計(jì)量系統(tǒng)按照一用一備或多用一備的方式配置以便在一臺(tái)流量計(jì)發(fā)生故障或者進(jìn)行檢定時(shí)，不影響天然氣流量計(jì)量。該方案已在西氣東輸中得到了成功的應(yīng)用獲得了買賣雙方的認(rèn)可。阜新煤制天然氣、克旃煤制天然氣所有分輸站均采用的是超聲波流量計(jì)，配置方式為一用一備或者多用一備，該配置方案在克旗煤制天然氣公司也得到了實(shí)際應(yīng)用。

四、天然氣大流量檢定站建設(shè)情況

天然氣貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)屬于法制檢定產(chǎn)品，應(yīng)定期到具有資質(zhì)的檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定。準(zhǔn)確可靠的計(jì)量數(shù)據(jù)是保證企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的必要條件，不準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)還會(huì)引起貿(mào)易糾紛。近幾年，天然氣的檢定從干標(biāo)法逐步向?qū)嵙鳈z定過渡，國內(nèi)已建成的天然氣大流量檢定站

有：石油天然氣大流量計(jì)量站(大慶總站)、石油天然氣大流量計(jì)量站成都分站、石油天然氣大流量計(jì)量站南京分站等八座檢定站。南京計(jì)量分站是國內(nèi)建設(shè)水平***高，可以檢測(cè)范圍***廣的計(jì)量站，幾個(gè)主要計(jì)量站統(tǒng)計(jì)見表l。

五、總結(jié)

隨著天然氣的應(yīng)用范圍日趨廣泛，對(duì)于天然氣的計(jì)量方法，人們會(huì)愈發(fā)的關(guān)注，國內(nèi)雖然有比較成熟的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)技術(shù)，但是，考慮到具體操作環(huán)境和客觀條件的限制，在選用計(jì)量方式和計(jì)量裝置上還有一些問題，隨著技術(shù)日新月異的快速發(fā)展，國內(nèi)天然氣測(cè)量已從以前大多數(shù)采用的是標(biāo)準(zhǔn)孔板式流量計(jì)轉(zhuǎn)向到采用超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的健全與完善，采用熱值計(jì)量天然氣量在將來作為一種貿(mào)易結(jié)算值得我們進(jìn)一步探索。