目前對(duì)于天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性的要求日益嚴(yán)格，因?yàn)檫@直接關(guān)系到天然氣管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，應(yīng)該對(duì)天然氣流量計(jì)進(jìn)行充分地認(rèn)識(shí)及把握，在此基礎(chǔ)上給出天然氣流量計(jì)使用建議，天然氣流量計(jì)主要包括孔板流量計(jì)及氣體渦輪流量計(jì)，本文主要對(duì)這兩種流量計(jì)進(jìn)行原理及特征的介紹。

1.天然氣流量計(jì)量的意義

天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中所占比例不斷上升，據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，1990年該比例為21．5％，2000年為22．3％，到2010年該比例已經(jīng)達(dá)到24．3％。我國(guó)作為天然氣資源較為豐富的國(guó)家之一，天然氣總量喜人，但是人均占有量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。而且，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷深化，對(duì)于天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確性的要求日益嚴(yán)格，因?yàn)檫@直接關(guān)系到天然氣管道運(yùn)營(yíng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，應(yīng)該對(duì)天然氣流量計(jì)進(jìn)行充分地認(rèn)識(shí)及把握，在此基礎(chǔ)上給出天然氣流量計(jì)使用建議。

2.流量計(jì)測(cè)量原理及特征

天然氣流量計(jì)主要包括氣體渦輪流量計(jì)及孔板流量計(jì)，下面主要對(duì)這兩種流量計(jì)進(jìn)行原理及特征的介紹。

2．1氣體渦輪流量計(jì)

2．1．1測(cè)量原理

當(dāng)天然氣流經(jīng)渦輪流量計(jì)時(shí)，首先要使天然氣的流速增加到一定的值。在這中間，發(fā)揮作用的是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的前導(dǎo)流體。因?yàn)闅怏w渦輪葉片跟流體流動(dòng)的方向成一定的角度(0。<Ot<90。)，這就使得氣流對(duì)渦輪產(chǎn)生力矩的作用。產(chǎn)生力矩之后，帶動(dòng)了渦輪旋轉(zhuǎn)。各種力矩均作用于渦輪上面，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，這些力矩會(huì)達(dá)到一種平衡狀態(tài)，渦輪的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使得渦輪的速度趨于穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度()與氣體流量成線性關(guān)系。

關(guān)于渦輪流量計(jì)的流量計(jì)算，可用下面公式表示

式中Q，為工作狀態(tài)下氣體的流量(m/h)；F為渦輪單位時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)，即頻率(Hz)；F為渦輪機(jī)流量計(jì)儀表的脈沖數(shù)(i/m。)。

2．1．2特點(diǎn)

同樣地，氣體渦輪流量計(jì)既存在優(yōu)點(diǎn)，也存在缺點(diǎn)。

(1)優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)主要包括：①**度較高，在1．0％左右；②重復(fù)性好，短期可以達(dá)到0．1％左右；③輸出信號(hào)為脈沖頻率售號(hào)，適合總量計(jì)算以及與計(jì)算機(jī)相接，抗擾力強(qiáng)；④口徑范闈較寬，可達(dá)40：1～10：1；⑤結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝及維護(hù)較為方便

(2)缺點(diǎn)。缺點(diǎn)主要包括：①渦輪流量計(jì)的特性易受外界因素的影響，如介質(zhì)物質(zhì)性以及氣體流體流動(dòng)性；②渦輪流量計(jì)的軸承易發(fā)生磨損導(dǎo)致特性偏移；③渦輪流量計(jì)需要經(jīng)常性地進(jìn)行在線校準(zhǔn)。

2．2孔板流量計(jì)

2．2．1測(cè)量原理

孔板流量計(jì)主要由以下2部分組成：①孔板節(jié)流裝置(主要產(chǎn)生壓力差，又稱一次裝置)；②壓力計(jì)、差壓計(jì)、溫度計(jì)、相關(guān)參數(shù)儀器儀表和信號(hào)引線等(總稱為二次檢測(cè)儀表)。由流量計(jì)的組成可知，孔板流量計(jì)屬于一種差壓式流量計(jì)。當(dāng)天然氣氣流流經(jīng)天然氣管道中的孔板時(shí)，氣流的速度會(huì)在孔板處形成局部收縮。氣流的速度受到收縮，也就是說(shuō)氣體得到了壓縮，將使得天然氣氣體的壓強(qiáng)增大，這就抵消了一部分靜壓力，使得靜壓力變小。天然氣氣體流經(jīng)孔板的速度越快，則孔板前后所產(chǎn)生的靜壓力差就越大。這樣，就可以通過(guò)測(cè)量差壓來(lái)間接測(cè)量天然氣流量的大小。

2．2．2特征

目前，孔板流量計(jì)是使用較多的天然氣流量計(jì)，它可以通過(guò)測(cè)量孔板前后的差壓來(lái)計(jì)量天然氣氣體流量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，石油天然氣行業(yè)采用孔板流量計(jì)作為貿(mào)易計(jì)量的儀器約為95％以上，且多為國(guó)產(chǎn)表。根據(jù)孔板流量計(jì)自身的組成特點(diǎn)，其既存在著優(yōu)點(diǎn)，又存在著缺點(diǎn)。

(1)優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)主要包括：①孔板流量計(jì)適用于大口徑管道的計(jì)量；②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝；③不存在可動(dòng)部件，氣體的氣密性良好；④應(yīng)用歷史較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)*為**，所規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)*為**；⑤造價(jià)便宜。

(2)缺點(diǎn)。缺點(diǎn)主要包括：①測(cè)量范圍有限；②安裝條件成為影響流量計(jì)準(zhǔn)確度的限制因素；③壓力損失較大(一般為40％左右)；④不能直接進(jìn)行讀數(shù)，使用起來(lái)極為不便。

3.建議

無(wú)論是孔板流量計(jì)，還是氣體渦輪流量計(jì)，均易受到溫度(包括介質(zhì)溫度及環(huán)境溫度)、壓力的影響。因此，需要克服這幾個(gè)方面的影響，才能夠使天然氣流量計(jì)實(shí)現(xiàn)*優(yōu)化管理。

(1)對(duì)于現(xiàn)存的無(wú)壓力、無(wú)溫度補(bǔ)償?shù)奶烊粴饬髁坑?jì)，盡可能實(shí)現(xiàn)人口介質(zhì)壓力及介質(zhì)溫度的標(biāo)準(zhǔn)化。

(2)當(dāng)天然氣管道內(nèi)的氣體流量較大時(shí)，應(yīng)該加壓力以及溫度修正功能。

(3)對(duì)于較為特殊的流量計(jì)(如氣流流量較大的流量計(jì))而言，其安裝使用環(huán)境應(yīng)該達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是需要注意控制外部環(huán)境溫度，盡量避免在過(guò)高或者過(guò)低的溫度使用。

(4)應(yīng)盡量避免在流量計(jì)安裝及使用過(guò)程中而產(chǎn)生的誤差，如流量計(jì)節(jié)流裝置本身存在的誤差，流量計(jì)閥產(chǎn)生的誤差，直管段產(chǎn)生的誤差，儀表現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)而產(chǎn)生的誤差，工藝狀況引起的誤差以及天然氣氣質(zhì)產(chǎn)生的誤差等。

(5)相關(guān)流量計(jì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程中應(yīng)增加對(duì)智能流量計(jì)溫度、壓力測(cè)且．I生能評(píng)價(jià)規(guī)范。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及天然氣生產(chǎn)規(guī)模的不斷加大，天然氣計(jì)量涉及的領(lǐng)域不能僅僅局限于氣流流量領(lǐng)域，還應(yīng)涉及溫度、壓力、電學(xué)甚至是光學(xué)等多個(gè)計(jì)量領(lǐng)域。因此，需要加強(qiáng)天然氣流量計(jì)的優(yōu)化管理，才能更好地為天然氣生產(chǎn)服務(wù)。