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

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。隨著對于環(huán)境的重視與治理力度的加大，天然氣會普及至各個民用及工業(yè)領(lǐng)域。從理論上講，用于測量氣體的流量計都可以用于天然氣大流量的測量，本文將從常用天然氣流量計的測量原理、性能指標，優(yōu)缺點及選型應(yīng)用時需注意的事項進行系統(tǒng)的分析與比較。

一、常用氣體流量計原理及優(yōu)缺點

(一)差壓式流量計

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

優(yōu)點：

①結(jié)構(gòu)牢固．性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長：   ②有完備的標準規(guī)范，得到法制計量機構(gòu)的認可，是實行干校的流量計：   ③檢測元件與變送器、顯示儀表分別由不同廠家生產(chǎn)，易于規(guī)模化生產(chǎn)；④可用于高溫高壓和低溫介質(zhì)測量：⑤生產(chǎn)成本低，易制造。

缺點：

①對整套流量計的度影響因素多且錯綜復(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對于大口徑管線測量誤差大，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

渦輪流量計是速度式流量計中的主要種類，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：

優(yōu)點：

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無零點漂移，抗干擾能力好；④量程比寬：   ⑤壓力損失小。

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

(三)氣體超聲波流量計

超聲波流量計是通過檢測氣體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計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、渦輪流量計之后***有發(fā)展前途的一類流量計，氣體超聲波流量計采用差聲波傳播時間法，其具有如下

優(yōu)缺點:

優(yōu)點: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?。?/span>④超聲流量計在中、大口徑的應(yīng)用無疑有其先天的優(yōu)點，這是孔板與渦輪無法企及的。

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

(四)質(zhì)量流量計

質(zhì)量流量計從測量原理可分為熱式質(zhì)量流量計與科氏力質(zhì)量流量計，考慮到天然氣密度小的特點，為了有效保證測量的準確度，在選擇質(zhì)量流量計結(jié)構(gòu)時，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，因此，利用科氏力質(zhì)量流量計來測量天然氣流量更為準確，科氏力質(zhì)量流量計是運用流體質(zhì)量流量對振動管振蕩的調(diào)制作用即科里奧利力現(xiàn)象為原理．以質(zhì)量流量測量為目的的質(zhì)量流量計，一般由傳感器和變送器組成。其具有如下優(yōu)缺點：

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

①計量準確度高，穩(wěn)定性好，真正實現(xiàn)了高精度的直接流量測量；②量程比高；③不受管內(nèi)流體流動狀態(tài)的影響，在流量計上下游不必設(shè)置直管段：④檢測管內(nèi)無可動部件，也無阻礙流體流動的部件，使流量計更便于維護和清洗，使用壽命更長；⑤對介質(zhì)的適應(yīng)性較廣，可應(yīng)用于維護較困難的臟氣或濕氣的計量：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)易交接計量和過程控制的應(yīng)用場合。

缺點

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

二、流量計的選用時考慮因素

一般來說，在選擇天然氣流量計的時候，我們可以從以下幾個方面進行分析。

(一)產(chǎn)品性能

也就是對于產(chǎn)品精度、壓損、測量范圍、線性、重復(fù)性、上下限流量，響應(yīng)時間等方面的要求：

(二)設(shè)備環(huán)境

如流量計安裝位置是否有震動、是否有電磁干擾，是否有足夠的維護空間等；

(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

上下游管道長度、口徑、布置方向、流動方向、管道振動情況、是否需增加過濾或排污部件，是否需要防爆等：

(五)經(jīng)濟因素

對于產(chǎn)品購置費用、安裝費用、維修保養(yǎng)費用、校驗檢定費用、運行能耗，產(chǎn)品使用壽命等方面的要求。

三、流量計在天然氣測量中的應(yīng)用情況

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

國內(nèi)新建的天然氣長輸管道所采用的計量儀表主要是超聲波流葷計和渦輪流量計，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€計量站的流量計配置為DN三200時選用渦輪流量計，DN>200選用氣體超聲波流量計，各分輸站的計量系統(tǒng)按照一用一備或多用一備的方式配置以便在一臺流量計發(fā)生故障或者進行檢定時，不影響天然氣流量計量。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，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)算的流量計屬于法制檢定產(chǎn)品，應(yīng)定期到具有資質(zhì)的檢定機構(gòu)進行檢定。準確可靠的計量數(shù)據(jù)是保證企業(yè)穩(wěn)定運行、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的必要條件，不準確的計量數(shù)據(jù)還會引起貿(mào)易糾紛。近幾年，天然氣的檢定從干標法逐步向?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量站(大慶總站)、石油天然氣大流量計量站成都分站、石油天然氣大流量計量站南京分站等八座檢定站。南京計量分站是國內(nèi)建設(shè)水平***高，可以檢測范圍***廣的計量站，幾個主要計量站統(tǒng)計見表l。

五、總結(jié)

隨著天然氣的應(yīng)用范圍日趨廣泛，對于天然氣的計量方法，人們會愈發(fā)的關(guān)注，國內(nèi)雖然有比較成熟的標準和檢測技術(shù)，但是，考慮到具體操作環(huán)境和客觀條件的限制，在選用計量方式和計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)天然氣測量已從以前大多數(shù)采用的是標準孔板式流量計轉(zhuǎn)向到采用超聲波流量計和渦輪流量計進行計量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和國內(nèi)相關(guān)標準的健全與完善，采用熱值計量天然氣量在將來作為一種貿(mào)易結(jié)算值得我們進一步探索。