測量天然氣的幾種流量計及比較

天然氣作為清潔能源，得到了越來越多的利用，在能源結構的比例逐年增加。隨著，我國西氣東輸工程建設的進行，天然氣的覆蓋面也越來越廣泛，因此天然氣流量測量就成為一個重要的環節。
天然氣的流量測量目前主要應用于貿易結算較為常見，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，現階段基本上以體積計量為主。
目前，我國用于天然氣流量測量的流量計產品大致有：氣體腰輪流量計、氣體渦輪流量計、旋進旋渦流量計、渦街流量計、超聲波流量計和孔板流量計等。下面我們就這些流量計的使用做個簡單的比較。

一、氣體腰輪流量計
氣體腰輪流量計又稱之為羅茨流量計，不僅可用來計量干氣，也可以來計量濕氣(即伴生氣)。由于孔板流量計和渦輪流量計不適應測量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計因沒有嚴格要求，所以相對具有一定的*性。此外，其另一優點是對流動脈動不敏感。
但在測量天然氣時要注意以下幾點：
1、一般在流量計的上游應加裝一定目數的過濾器，以防止流量計被卡、堵，并要定期排污以及檢查和清洗過濾網。
2、為了防止流量計計量腔積液，流量計盡量垂直安裝，或高出工藝管線，并要定期排出積液。
3、流量計投用前必須保證管道內沒有焊渣等雜質，并開旁路，防止流量計轉子高速運行，損壞流量計。
4、必須經常性觀察留意流量計前后的壓力，及時判斷故障。
此外，氣體腰輪流量計還有一個很大的缺點，就是腰輪高速轉動時噪聲較大。

二、氣體渦輪流量計
氣體渦輪流量計是目前使用較為頻繁的天然氣流量測量儀表，優點是結構簡單，安裝方便;外形尺寸相對較小;度高;重復性好;范圍度寬可達到15∶1～25∶1，在高壓輸氣的情況下，范圍度還可進一步增大;其輸出為脈沖頻率信號，因此在同可編程流量顯示表配用時，容易得到較低的系統不確定度。
其不足之處是渦輪高速轉動，軸承與軸之間機械摩擦，壽命不很長，因此應注意潤滑，可利用制造廠所提供的潤滑手段，定期補給潤滑油。另外，高速流動的氣體中如果含有較大的固體顆粒，很容易將渦輪葉片打壞，因此，渦輪流量計前的管道上應加裝過濾器。

三、旋進旋渦流量計
旋進旋渦流量計是目前國內一些小型天然氣配氣站的流量計產品，其具有工作溫度范圍寬;范圍度大;雷諾數在一定范圍內，不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響;適用性強，除含有較大顆?；蜉^長纖維雜質外，一般不需裝過濾器;對上下游直管段要求較低，取上游4D和下游2D直管段即可;輸出頻率同體積流量成線性關系。
其不足之處是壓損較大，其次，旋進旋渦流量計屬流體振動式流量計，對于管道振動和電磁干擾較敏感，所以只能在振動較小、無電磁干擾的環境中使用。

四、渦街流量計
渦街流量計目前一般在工礦企業的天然氣內部考核和能源消耗的計量應用較多，其有著整體結構設計合理，動態測量范圍寬，壓力損失小;儀表主體可采用不銹鋼材質制造，適用于腐蝕性介質的測量;儀表無可動部件，安裝維護簡單;現場液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485串行通訊接口，可與工業自動化系統連接等諸多優點。
其大的缺點就是特點怕振動，怕電磁干擾。

五、超聲波流量計
氣體超聲波流量計是目前技術的流量計產品，在我國的應用才剛剛開始，國內尚未有生產氣體超聲波流量計的廠家。由于其具有測量范圍寬、測量準確度高、無壓損及可動部件、安裝使用費用低等諸多優點，它以被歐美等國幾百家用戶用于天然氣貿易計量。至今已有美國、荷蘭、英國、德國等12個國家的政府批準氣體超聲流量計作為天然氣法定計量器具。
氣體超聲流量計的準確度不僅同流速有關，而且同儀表口徑有關。對于小口徑儀表，由于聲道長度較短，在紊流氣體中測量聲波傳播時間比較困難，因此小口徑氣體超聲流量計的準確度較難提高。

六、孔板流量計
孔板流量計是目前使用量大的用于測量天然氣流量的流量儀表。幾十年來人們已經總結了幾十項針對天然氣計量的專項研究和實踐應用，在量的基礎上發生了質的飛躍，其標志就是標準化，即使用標準孔板流量計，其可以無須進行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，是目前在全部流量計中是惟一達到此標準的。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。

總之，這幾種流量計在天然氣流量的測量中，各有各的優勢，也各有各的短板，用戶在選擇時可考慮自身的實際情況，具體問題具體分析，選擇合適的流量計產品，以確保計量的正確。