用于天然气输送贸易结算流量计选用的探讨
由于天然气使用领域越来越广泛，选择好天然气的计量方法非常重要，目前，国内市场上可用于天然气计量的流量计产品，种类多、价格乱、质量不一，然而，在输送天然气时遇到的情况复杂多变，这些因素都影响着天然气流量计的选择。
天然气是一种清洁能源，它不但热值高、使用安全。而且天然气经过燃烧之后对环境产生的污染基本没有。因此，它也被越来越多的使用在民用或工业生产当中，如lng汽车、天气然出租车、公交车，igcc等。随着对于环境的重视与治理力度的加大，天然气会普及至各个民用及工业领域。从理论上讲，用于测量气体的流量计都可以用于天然气大流量的测量，本文将从常用天然气流量计的测量原理、性能指标，优缺点及选型应用时需注意的事项进行系统的分析与比较。
一、常用气体流量计原理及优缺点
(一)差压式流量计
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压，已知的流体条件和检测元件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成。通常以检测元件形式对差压式流量计分类，如孔板流量计、文丘里流量计，均速管流量计等。差压式流量计在所有流体测量中占有较大的比例．在天燃气测量中也占据首位，常用的是标准孔板流量计，其具有如下优缺点：
优点：
①结构牢固．性能稳定可靠，使用寿命长： ②有完备的标准规范，得到法制计量机构的认可，是实行干校的流量计： ③检测元件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，易于规模化生产；④可用于高温高压和低温介质测量：⑤生产成本低，易制造。
缺点：
①对整套流量计的度影响因素多且错综复杂，因此度提高的难度很大：②量程比小，压损大，直管段要求大：③对于大口径管线测量误差大，安装难度高．不适选用；④不能用于含杂质的工况。
(二)气体涡轮流量计
涡轮流量计是速度式流量计中的主要种类，它采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速，从而且推导出流量或总量的仪表。一般它由传感器和显示仪两部分组成，可做成分体式、也可做成整体式，其具有如下优缺点：
优点：
①高精度，可控制在o．2％以内，响应速度快；②重复性好；③无零点漂移，抗干扰能力好；④量程比宽： ⑤压力损失小。
缺点:①对介质的洁净度要求较高：②流量计应可靠接地，不能与强电系统地线共用：③不能长期保持校准特性；④流体物性对流量特性有较大影响；⑤不适用于高温和低温测量；⑥前后直管段要求低i⑦不适宜大管线测量。
(三)气体超声波流量计
超声波流量计是通过检测气体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法、波束偏移法、多普勒法等，它己成为继孔板流量计、涡轮流量计之后***有发展前途的一类流量计，气体超声波流量计采用差声波传播时间法，其具有如下
优缺点:
优点:①精度高、量程比极宽；②可适应极低流速(0．5m／s)、安装直管段短：③压损小：④超声流量计在中、大口径的应用无疑有其先天的优点，这是孔板与涡轮无法企及的。
缺点：①没有完备的规范：②只能用于清洁液体和气体的测量；③价格较贵。
(四)质量流量计
质量流量计从测量原理可分为热式质量流量计与科氏力质量流量计，考虑到天然气密度小的特点，为了有效保证测量的准确度，在选择质量流量计结构时，应考虑在相同质量变化情况下表现更为明显的流量计，因此，利用科氏力质量流量计来测量天然气流量更为准确，科氏力质量流量计是运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用即科里奥利力现象为原理．以质量流量测量为目的的质量流量计，一般由传感器和变送器组成。其具有如下优缺点：
根据工作原理和结构分析，与其它流量计相比，质量流量计测量天然气具有以下优点：
①计量准确度高，稳定性好，真正实现了高精度的直接流量测量；②量程比高；③不受管内流体流动状态的影响，在流量计上下游不必设置直管段：④检测管内无可动部件，也无阻碍流体流动的部件，使流量计更便于维护和清洗，使用寿命更长；⑤对介质的适应性较广，可应用于维护较困难的脏气或湿气的计量：⑥能应用于气体组份和密度变化较大的情况；⑦尤其适用于以质量为基础的贸易交接计量和过程控制的应用场合。
缺点
①不能用于测量密度太低的天然气：②对外界振动干扰较敏感，质量流量计对安装固定有较高要求；⑨不能用于大管径流量测量：④有较大的体积和重量；⑤价格昂贵。
二、流量计的选用时考虑因素
一般来说，在选择天然气流量计的时候，我们可以从以下几个方面进行分析。
(一)产品性能
也就是对于产品精度、压损、测量范围、线性、重复性、上下限流量，响应时间等方面的要求：
(二)设备环境
如流量计安装位置是否有震动、是否有电磁干扰，是否有足够的维护空间等；
(三)流体特性方面
流体压力、温度、密度、化学性质、腐蚀、结垢、脏污、气体压缩系数等；
(四)安装条件
上下游管道长度、口径、布置方向、流动方向、管道振动情况、是否需增加过滤或排污部件，是否需要防爆等：
(五)经济因素
对于产品购置费用、安装费用、维修保养费用、校验检定费用、运行能耗，产品使用寿命等方面的要求。
三、流量计在天然气测量中的应用情况
长输管道天然气计量仪表主要是超声波流量计、涡轮流量计和孔板流量计。国内早期建设的天然气管道计量绝大多数采用的是标准孔板差压式流量计。据相关资料统计，国外天然气管道计量中超声波和涡轮流量计所占比例达到60％，剩余的40％为孔板流量计和其它流量计。质量流毒计由于不能用于大口径流量测量，价格昂贵等缺点，限制了其在长输管道中的应用，但其小口径(dn<100)及天然气脏污的情况下有着独特的优势。
国内新建的天然气长输管道所采用的计量仪表主要是超声波流荤计和涡轮流量计，如：具有代表性的西气东输、阜新煤制天然气管道输送、克旗煤制天然气管道输送等；西气东输的各个计量站的流量计配置为dn三200时选用涡轮流量计，dn>200选用气体超声波流量计，各分输站的计量系统按照一用一备或多用一备的方式配置以便在一台流量计发生故障或者进行检定时，不影响天然气流量计量。该方案已在西气东输中得到了成功的应用获得了买卖双方的认可。阜新煤制天然气、克旃煤制天然气所有分输站均采用的是超声波流量计，配置方式为一用一备或者多用一备，该配置方案在克旗煤制天然气公司也得到了实际应用。
四、天然气大流量检定站建设情况
天然气贸易结算的流量计属于法制检定产品，应定期到具有资质的检定机构进行检定。准确可靠的计量数据是保证企业稳定运行、提高企业经济效益的必要条件，不准确的计量数据还会引起贸易纠纷。近几年，天然气的检定从干标法逐步向实流检定过渡，国内已建成的天然气大流量检定站
有：石油天然气大流量计量站(大庆总站)、石油天然气大流量计量站成都分站、石油天然气大流量计量站南京分站等八座检定站。南京计量分站是国内建设水平***高，可以检测范围***广的计量站，几个主要计量站统计见表l。
五、总结
随着天然气的应用范围日趋广泛，对于天然气的计量方法，人们会愈发的关注，国内虽然有比较成熟的标准和检测技术，但是，考虑到具体操作环境和客观条件的限制，在选用计量方式和计量装置上还有一些问题，随着技术日新月异的快速发展，国内天然气测量已从以前大多数采用的是标准孔板式流量计转向到采用超声波流量计和涡轮流量计进行计量。随着技术的不断发展和国内相关标准的健全与完善，采用热值计量天然气量在将来作为一种贸易结算值得我们进一步探索。
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