引言
随着我国经济的发展以及对环境的要求，天然气的消耗急剧增加，传统的天然气调度已经无法满足目前的发展需求，随着天然气贸易的不断发展，对天然气的准确计量显得越来越重要，其直接关系到企业的经济效益以及用户的利益。因此，对天然气流量开展计量研究显得尤为重要。天然气流量计量要求具有实时性、精确性以及经济性，即采用较低成本的计量方式准确及时的计量天然气流量。
1天然气计量系统含义
天然气的测量系统大多是只在气的流通状况下进行计量，从产品设计到维护管理都会影响天然气测量的准确度，也正因此，完善测量的规范与标准才显得尤为重要，以此来保证测量系统的准确性。
2计量仪表
2.1涡轮流量计
涡轮流量计也是一种主要的检测仪器，是继孔板流量计之后的流动检测仪器，颇受欧盟和美洲的青睐。例如在荷兰的天然气管道上就使用了水压范围0.8MPa至6.5MPa的气体涡轮流量计，大大小小不同的规格有2600多种。气体涡轮流量计的工艺已经非常完善了，其优点在于精度高、重现性高、应用范围广阔、结构紧凑。虽然优点很多，但是真正让其发挥作用，还在于规格型号的选择上，需选择合理适用的，才能让其发挥出优势来。燃气轮机流量计的准确度越高，意味着其作用越敏感，因为它的功能非常容易受到介质的自然特性以及流动特性所影响。例如，由于平均污垢，污垢处理和叶片或管道的变化，流量计的功能也发生了相应的变化。为了达到现场流量计的实际特性，仪器系数需通过适当的调节和在线校正保持恒定，这样才能保证仪器校正时的最大参考流量为条件，免受流体的流动特性受流量分配、流体脉动等多方面因素的影响。通过改善转子的几何外形来扩大流量计使用范围，通过增加转子组件的耐磨性来增加其耐久性，还有使用板载微处理器等电子元件来实现随时监测空气流量计的工作状况等，都是涡轮流量计技术的一些发展方向。
2.2孔板流量计
据估计，输气管网中孔板流量计的使用率国外约为60%，国内为90%。尽管孔板流量计计量已经是一项成熟的技术，但仍然需要进行革新和改进。目前，改进的重点一直集中在如何确定和减少天然气计量误差方面。上游管线的安装质量对孔板流量计的计量准确度影响较大，对此，国内外均进行了大量的研究。在实际生产中，通常采用流量调节器来减少孔板上游管线安装质量对计量准确度的影响。最新研究结果表明，不同类型的流量调节器对计量准确度的影响也不同。美国已经根据此项研究成果对美国石油学会（API）石油计量标准手册（MPMS）的相关章节进行了修改。经过修改的标准将对孔板流量计的安装配置提供更加全面的指导。目前，孔板流量计计量已经引入数据采集、储存和监控系统。该系统可以通过对压力、温度等参数的监测实现对流量进行实时修正，从而大大提高孔板的计量准确度。随着微电子技术的不断发展，压力、温度变送器以及数据采集、储存和传输系统将会越来越小，功能越来越多，成本也越来越低。预计将压力、温度传感器和数据储存、传输元件都集于一个模块的集成系统将成为标准系统。目前，美国开发出的一种新流量计采用埋置于孔板面中的小型传感器来测量孔板上的压差。在孔板的结构设计中，有人提出将传统孔板中心一个孔的结构改为多孔或多槽结构，这种多孔型设计可以大大降低上游安装质量引起的测量误差。
2.3超声波气体流量计
超声波流量计属于非接触式检测仪器，是依靠集成电路工艺技术发展进入到实际使用的一项检测技术。其优势在于计量准确、使用范围广、无压损、不能移动部件、装置使用成本低，主要在20世纪90年代受使用者青睐，应用较多。如今在国际贸易结算中的法定测量仪表正是超声波气体流量计，受美国、荷兰、英国等十二个国家政府组织的认可，也是继前两种流量计量表后的第三种应用，属于高压、大孔径、更精密的流量计。超声波流量计的工作原理是依靠超声波转换器将能量转化为超声传感器能量，由接收机受理到的超声检测技术信息，供显示器或积算仪表示和积算，从而进行对流速的检测与表示。
3天然气计量技术发展趋势预测
3.1计量方式的自动化、智能化和远程化
由于电子技术、计算机以及互联网技术的迅猛发展，天然气计量已逐步向在线、实时、智能靠近，同时依靠网络技术实现远程化通信、控制和管理，如SCADA系统的应用和智能涡轮流量计系统。对于整个天然气计量系统，流量计只是提供气体测量数据的系统的一部分。除了流量计之外，还有能提供补充测量数据的辅助仪表系统（如压力传感器、温度传感器、气体密度计、气相色谱仪等），能按标准程序记录、储存和传输测量数据的计算数据收集和传输系统，以及向全公司发布数据的计算机网络。预计相关技术进步会使气体测量信息的传递速度越来越快。为了提高测量准确度，加快测量数据的传递发送，扩大测量设备的自我诊断的能力，预计在测量系统中会更多地采用内置式微处理器。
3.2测量仪器的多样化
过去流量仪选型一直都相对单一，但近年来由于人们对流速计技术的深入研究与发展，不同的流速计都具有了多种多样的特性与适宜使用程度，因而流量仪选型也随之出现了由单一仪器向多样化仪表方向的发展趋势。也因此，对于中低速、小流量的可选用智能型速度式流量计（涡轮、漩进旋涡流量计）；对高压、大流量情况则可选用气体超声流量计。但在近期，又出现了一种新型超声波流量计——内文丘利管，它也可适应于流量变化范围很大的中低流量情况。
3.3计量标准体系的完善
我国天然气计量标准不断发展、丰富和完善，结合国外标准后我国流量计量标准已基本构成完整的体系，正逐步由单一标准向多重标准发展。
3.4进一步加强空气流量计的干校技术
流量计同时还能够进行干式标定（或无实际流量标定），标志着中国仪器与仪表行业的先进性，但尽管要求各种型式的流量计一并进行干式标定，并不是每个流量计都能实现。然而，干校技术却为工具的生产者和使用者们创造了极大的社会经济效益。由于其自身操作机构的特殊性，超声波流量计采用干校技术具有独特的优势。经过初步研究，已经表明，对超声波气体流量计使用干校技术是绝对可能的，对于时间传播的方法，也可以对测量持续时间和距离两个参数进行干法标定，从而得到流量计仪表的系数。
结语
天然气能源是我国乃至全世界最重要的一种绿色能源，并且对社会的发展和人们的日常生活有着重要的现实意义和影响。在我国的天然气计量工作发展过程中，虽历经磨难，但积极探索前进。文章重点对天然气计量工作的发展作了重点分析和研究，指出其在发展过程中存在的一些共性和个性问题。针对这些亟待解决的问题，相关部门应高度重视，逐渐理顺天然气计量工作的相关联系，加强制度建设、基础建设、队伍建设。通过多措并举的方式，带动社会经济的发展，进而实现国家竞争力的增强与发展。
参考文献
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