1 前言
??? 隨著國家能源政策的變化和環(huán)境保護的要求，城市燃氣使用普及率越來越高。國家“西氣東輸”一期工程于2003年通氣，同時，陜甘寧天然氣進京，川氣東送，西氣東輸二期等相繼實施，使我國燃氣事業(yè)得到飛速發(fā)展。城市燃氣除廣泛應(yīng)用于居民用戶外，還在不斷向新的領(lǐng)域拓展，如各類飯店、食堂、洗浴、賓館、學(xué)校、加氣汽車、工廠等，我們稱之為工商業(yè)用戶，這類用戶的用氣量呈上升態(tài)勢，所占比重不斷增加。
??? 面對城市燃氣的飛速發(fā)展，燃氣的流量計量顯得尤為重要，尤其是工商業(yè)用戶的流量計量，需要給予極大的關(guān)注，因為，此類用戶的用氣量較大，一旦出現(xiàn)問題，影響極大，燃氣計量是燃氣企業(yè)的生命線，也是燃氣企業(yè)經(jīng)濟效益的最終體現(xiàn)者。在工商業(yè)用戶計量儀表的選用過程中。要充分考慮各種因素，針對不同用氣性質(zhì)，不同用途，不同流量范圍等特點，最大限度選用適當(dāng)?shù)谋硇停詽M足各類用戶的實際需要，同時，盡可能避免因選型不當(dāng)、安裝失范和管理失控等因素，造成較大經(jīng)濟損失。
2 燃氣流量測量的特點及其對儀表的要求
?? ?天然氣作為一次能源，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年上升。為了保證天然氣生產(chǎn)及利用企業(yè)的貿(mào)易計量公正合理，維護貿(mào)易雙方的正當(dāng)權(quán)益，歐洲最早制訂了EN 1776:1998《天然氣測量系統(tǒng)基本要求》。我國在這一標(biāo)準基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準GB/T 18603-2001《天然氣計量系統(tǒng)技術(shù)要求》。
??? 天然氣計量系統(tǒng)具有下列主要特點和基本要求：
??? (1) 防爆要求：流體易燃易爆，可能的危險區(qū)域應(yīng)按GB 3836.1進行分級，在危險區(qū)域內(nèi)，任何儀表和電器設(shè)備選型和安裝都應(yīng)符合GB 3836的規(guī)定。
??? (2) 工況多樣性：天然氣城市門站、儲配站、各類用戶等各個環(huán)節(jié)都需要計量，不同的用氣位置氣體壓力差異很大。多氣源城市其燃氣組分也差異較大，甚至存在臟污流，氣液或氣液固等多相流體，因此，不同環(huán)節(jié)的流量測量應(yīng)了解清楚流體工況和具體條件，不能一概而論，
??? (3) 不同的準確度要求：天然氣計量屬昂貴能源計量，而且流量值越大，涉及到的貿(mào)易結(jié)算金額越大。而所配置的計量儀表的價格與準確度有關(guān)。準確度越高，價格也越高，計量值相對較小的計量系統(tǒng)，一般承擔(dān)不起價格昂貴得多的高準確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達到有關(guān)標(biāo)準的要求。
表1所列是不同等級的天然氣計量系統(tǒng)儀表配備表。
表1 不同等級的天然氣計量系統(tǒng)儀表配備
?
設(shè)計能力qv(Nm3/h)(標(biāo)準參比條件) | qv≥500 | 5000≤qv≤50000 | qv≥50000 |
1.用于測量的校驗用系統(tǒng)，如串聯(lián)標(biāo)準流量計 | ? | ? | √ |
2.溫度轉(zhuǎn)換 | √ | √ | √ |
3.壓力轉(zhuǎn)換 | √ | √ | √ |
4.Z轉(zhuǎn)換 | √ | √ | √ |
5.發(fā)熱量和氣體質(zhì)量的確定 | ? | ? | √ |
6.每一時間周期的流量記錄 | ? | √ | √ |
7.密度測量(代替2、3、4) | ? | ? | √ |
準確度等級 | C級(3.0) | B級(2.0) | A級(1.O) |
? ?(4) 計量系統(tǒng)不同的輸出量類型和計量單位：計量系統(tǒng)由天然氣流量計和進行不同參數(shù)測量的變送器、流量計算及確定各輸出參數(shù)的轉(zhuǎn)換裝置組成，根據(jù)系統(tǒng)的組成和需要，輸出量可以是：標(biāo)準體積流量、質(zhì)量流量和能量流量，其單位分別為：Nm3/h、kg/h、MJ/h。
??? (5) 天然氣組分變化：由天然氣組分變化引起的標(biāo)準狀態(tài)密度變化，壓縮因子變化，都將影響流量測量準確度，因此在流量值大的計量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時取樣，進行全組分分析或進行在線實時組分分析。
??? (6) 超壓縮因子變化：天然氣超壓縮因子Fz是區(qū)天然氣特性偏離理想氣態(tài)定律而導(dǎo)入的修正系數(shù)，超壓縮因子不僅受流體溫度、壓力影響，而且隨天然氣組分變化。因此應(yīng)實時計算其數(shù)值。
3 儀表種類
??? 隨著計算機技術(shù)和微功耗芯片的不斷進步，使得流量儀表制造技術(shù)得以迅猛發(fā)展，過去在氣體流量測量中難以突破的障礙，現(xiàn)在已迎刃而解，近10年來出現(xiàn)了大量高準確度，高性能的新型流量儀表，如氣體超聲波流量計、氣體質(zhì)量流量計以及大量現(xiàn)場顯示的智能化儀表。
目前，在天然氣流量計量領(lǐng)域(民用戶計量不在本文討論之列)，常用的流量計品種有：差壓式流量計、速度式流量計及容積式流量計，質(zhì)量流量計主要應(yīng)用于CNG加氣機上，工商業(yè)用戶極少使用，故不予討論。具體情況見表2。
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