天然气流量的测量

（1）天然气计量的发展趋势和主要方法

目前，国际天然气贸易计量分为体积计量、质量计量和能量计量三种。工业发达国家质量计量和能量计量两种方法都在使用。我国天然气贸易计量是在法定要求的质量指标下以体积或能量的方法进行交接计量，目前基本上以体积计量为主。

④发热量测量。

天然气发热量可采用直接或间接的测量方法获得。对于管网系统，当使用直接测量不经济时，其结算用发热量也可以用计算方法获得。两种方法都有在线和离线两种方式。

a.直接测量法。直接测量法可按GB12206标准的要求进行。采用水流式热量计，由水流量稳定调节、天然气流量稳定调节和测量、水温气温测量、气体燃烧和水计量五部分组成。仪器的具体操作方法修正系数计算请参阅GB12206-1998《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》。

b.间接测量法。间接测量法是采用GB/T11062标准规定的方法测量天然气的发热量，它是基于对天然气组分进行全分析，然后进行计算，各组分含量同各自发热量的乘积之代数和即为天然气的发热量。组分分析一般采用气相色谱法，具体操作方法请参阅GB/T13610-1992《天然气的组成分析--气相色谱法》。

⑤密度测量。

天然气密度可以用天然气密度计在线直接测量，也可离线间接测量。

a.在线密度测量。在线密度测量是为了求得流过流量计的天然气质量流量。如果要求得到天然气的标准体积流量，还需得到标准状态下的天然气密度。

对于孔板流量计而言，若在线密度计的样气从上游取压孔取出，样气流入在线密度计，它应以特别低的流速流入，并保证对压力和差压的测量没有影响。

除旋转式容积流量计以外的其他流量计，在线密度计宜安装在流量计下游，以避免流量计入口速度分布被干扰。

从取样口到在线密度计之间的连接管线应尽量短，连接件、管线应绝热保温，以减小环境温度对取样气的影响。

为确保在线密度计所测密度值与流经流量计的密度值相同，应将密度传感器的露出部分和流量计的上、下游适当长度的管路进行隔热。

在线密度计应有样气温度测量，当样气温度同主管道中天然气温度有差异时，应该用修正值进行补偿。

b.离线密度计算。在计量站取样口取出有代表性的样气，采用气相色谱仪分析出天然气的全组分分析数据，测量出主管道内天然气静压力和流体温度，然后按式(3.57)计算工作状态下的流体密度。其中摩尔质量M_m按标准GB/T11062计算得到；工作状态下压缩系数Z_f按 GB/T 17747.1~3标准计算。

⑥ 几种天然气常用流量计选型指南。

不同的准确度要求和不同的使用条件，天然气流量测量可有多种仪表可选，应综合考虑其准确性、可靠性、安全性及经济性等因素后确定，过分追求高准确度会增加不合理的费用。表3.8所列是几种天然气常用流量计选型指南。

(2) 标准孔板差压式流量计方法

标准孔板差压式流量计已经成为全世界最主要的天然气流量计。几十年来AGA Report No.8总结了几十项针对天然气计量的专项研究和实践应用，在量的基础上产生了质的飞跃，其标志就是标准化，即使用标准孔板流量计，可以无须实流校准而确定信号(差压)与流量的关系，并估算其测量误差，目前在全部流量计中是唯一达到此标准的。为了消除自身存在的输出信号为模拟信号、重复性不高、范围度窄、压损大等重大缺点，采用了微电子技术、计算机技术、定值节流件和标准喷嘴等技术装置，使其技术水平有了进一步提高。

①流量计算方法。

用来测量天然气流量的标准孔板流量计，就其结构和基本计算公式来说，同测量一般气体的孔板流量计并无二致，有差异的仅仅是计算基本公式中的关键变量工作状态下流体密度ρ时，针对天然气的特性有一些专用的方法。AGA Report No.3(1990~1992年第3版)《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》提供了实用方法。我国在ISO 5167: 2003的基础上，参考了AGA报告了制订了行业标准SY/T 6143-2004《用标准孔板流量计测量天然气流量》。