天然氣流量的測量

（1）天然氣計量的發展趨勢和主要方法

目前，國際天然氣貿易計量分為體積計量、質量計量和能量計量三種。工業發達國家質量計量和能量計量兩種方法都在使用。我國天然氣貿易計量是在法定要求的質量指標下以體積或能量的方法進行交接計量，目前基本上以體積計量為主。

④發熱量測量。

天然氣發熱量可采用直接或間接的測量方法獲得。對于管網系統，當使用直接測量不經濟時，其結算用發熱量也可以用計算方法獲得。兩種方法都有在線和離線兩種方式。

a.直接測量法。直接測量法可按GB12206標準的要求進行。采用水流式熱量計，由水流量穩定調節、天然氣流量穩定調節和測量、水溫氣溫測量、氣體燃燒和水計量五部分組成。儀器的具體操作方法修正系數計算請參閱GB12206-1998《天然氣發熱量、密度、相對密度和沃泊指數的計算方法》。

b.間接測量法。間接測量法是采用GB/T11062標準規定的方法測量天然氣的發熱量，它是基于對天然氣組分進行全分析，然后進行計算，各組分含量同各自發熱量的乘積之代數和即為天然氣的發熱量。組分分析一般采用氣相色譜法，具體操作方法請參閱GB/T13610-1992《天然氣的組成分析--氣相色譜法》。

⑤密度測量。

天然氣密度可以用天然氣密度計在線直接測量，也可離線間接測量。

a.在線密度測量。在線密度測量是為了求得流過流量計的天然氣質量流量。如果要求得到天然氣的標準體積流量，還需得到標準狀態下的天然氣密度。

對于孔板流量計而言，若在線密度計的樣氣從上游取壓孔取出，樣氣流入在線密度計，它應以特別低的流速流入，并保證對壓力和差壓的測量沒有影響。

除旋轉式容積流量計以外的其他流量計，在線密度計宜安裝在流量計下游，以避免流量計入口速度分布被干擾。

從取樣口到在線密度計之間的連接管線應盡量短，連接件、管線應絕熱保溫，以減小環境溫度對取樣氣的影響。

為確保在線密度計所測密度值與流經流量計的密度值相同，應將密度傳感器的露出部分和流量計的上、下游適當長度的管路進行隔熱。

在線密度計應有樣氣溫度測量，當樣氣溫度同主管道中天然氣溫度有差異時，應該用修正值進行補償。

b.離線密度計算。在計量站取樣口取出有代表性的樣氣，采用氣相色譜儀分析出天然氣的全組分分析數據，測量出主管道內天然氣靜壓力和流體溫度，然后按式(3.57)計算工作狀態下的流體密度。其中摩爾質量M_m按標準GB/T11062計算得到；工作狀態下壓縮系數Z_f按 GB/T 17747.1~3標準計算。

⑥ 幾種天然氣常用流量計選型指南。

不同的準確度要求和不同的使用條件，天然氣流量測量可有多種儀表可選，應綜合考慮其準確性、可靠性、安全性及經濟性等因素后確定，過分追求高準確度會增加不合理的費用。表3.8所列是幾種天然氣常用流量計選型指南。

(2) 標準孔板差壓式流量計方法

標準孔板差壓式流量計已經成為全世界最主要的天然氣流量計。幾十年來AGA Report No.8總結了幾十項針對天然氣計量的專項研究和實踐應用，在量的基礎上產生了質的飛躍，其標志就是標準化，即使用標準孔板流量計，可以無須實流校準而確定信號(差壓)與流量的關系，并估算其測量誤差，目前在全部流量計中是唯一達到此標準的。為了消除自身存在的輸出信號為模擬信號、重復性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點，采用了微電子技術、計算機技術、定值節流件和標準噴嘴等技術裝置，使其技術水平有了進一步提高。

①流量計算方法。

用來測量天然氣流量的標準孔板流量計，就其結構和基本計算公式來說，同測量一般氣體的孔板流量計并無二致，有差異的僅僅是計算基本公式中的關鍵變量工作狀態下流體密度ρ時，針對天然氣的特性有一些專用的方法。AGA Report No.3(1990~1992年第3版)《天然氣流體計量同心直角邊孔板流量計》提供了實用方法。我國在ISO 5167: 2003的基礎上，參考了AGA報告了制訂了行業標準SY/T 6143-2004《用標準孔板流量計測量天然氣流量》。