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天然氣流量的測量

（1）天然氣計量的發(fā)展趨勢和主要方法

目前，國際天然氣貿(mào)易計量分為體積計量、質(zhì)量計量和能量計量三種。工業(yè)發(fā)達國家質(zhì)量計量和能量計量兩種方法都在使用。我國天然氣貿(mào)易計量是在法定要求的質(zhì)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(fā)熱量測量。

天然氣發(fā)熱量可采用直接或間接的測量方法獲得。對于管網(wǎng)系統(tǒng)，當使用直接測量不經(jīng)濟時，其結(jié)算用發(fā)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(wěn)定調(diào)節(jié)、天然氣流量穩(wěn)定調(diào)節(jié)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(shù)計算請參閱GB12206-1998《天然氣發(fā)熱量、密度、相對密度和沃泊指數(shù)的計算方法》。

b.間接測量法。間接測量法是采用GB/T11062標準規(guī)定的方法測量天然氣的發(fā)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(fā)熱量的乘積之代數(shù)和即為天然氣的發(fā)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(zhì)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(tài)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(zhuǎn)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(huán)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(jīng)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(shù)據(jù)，測量出主管道內(nèi)天然氣靜壓力和流體溫度，然后按式(3.57)計算工作狀態(tài)下的流體密度。其中摩爾質(zhì)量M_m按標準GB/T11062計算得到；工作狀態(tài)下壓縮系數(shù)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(jīng)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(jīng)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(jié)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(chǎn)生了質(zhì)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(jié)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(jié)構(gòu)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(tài)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(yè)標準SY/T 6143-2004《用標準孔板流量計測量天然氣流量》。