天然氣流量的(de)測量：
随著(zhe)全球環保實業的(de)發展，天然氣的(de)開發和(hé)利用(yòng)越來(lái)越被人(rén)們所重視。天然氣作爲清潔能源，在世界一次能源結構中的(de)比重逐年上升。發達國家一般已達到30％～40％，而我國起步較晚，目前這(zhè)一比例還(hái)不高(gāo)。
我國是天然氣資源較豐富的(de)國家之一，但天然氣的(de)利用(yòng)卻嚴重滞後，天然氣工業發展有著(zhe)很大(dà)潛力，尤其是西氣東輸工程的(de)建設，必将爲我國經濟、社會很環境的(de)協調發展産生強大(dà)的(de)推動力。
（1）我國是天然氣計量的(de)發展趨勢和(hé)主要方法 目前，國際天然氣貿易計量分(fēn)爲體積計量、質量計量和(hé)能量計量三種。工業發達國家質量計量和(hé)能量計量兩種方法都在使用(yòng)。我國天然氣貿易計量是在法定要求的(de)質量指标下(xià)以體積或能量的(de)方法進行交接計量，目前基本上以體積計量爲主。
按有關标準規定[10],天然氣的(de)标準狀态體積流量qn以Nm3/s爲單位，工作狀态體積流量qf以m3/s爲單位；質量流量qm以kg/s爲單位；能量流量以MJ/s爲單位。
①天然氣标準體積流量計算(suàn)。标準狀态體積流量qn計算(suàn)式爲
qvn=qnf (3.38)
或 qvn=qm/ n (3.39)
式中 qvn――标準狀态體積流量，Nm3/s；
qvf――工作狀态體積流量，m3/s，體積流量計實測值；
qm――質量流量，kg/s，質量流量計實測值；
ρf――工作狀态下(xià)的(de)密度，kg/m3，實測或計算(suàn)；
ρn――标準狀态下(xià)的(de)密度,kg/m3,實測或計算(suàn)。
天然氣在工作狀态下(xià)的(de)密度ρf若用(yòng)天然氣氣流絕對(duì)靜壓pf、熱(rè)力學溫度Tf和(hé)壓縮系數Zf進行計算(suàn)，其公式爲
（3.40）
式中 Mm――天然氣的(de)摩爾質量，kg/kmol，參照(zhào)标準GB/T11062計算(suàn)；
Ra――通(tōng)用(yòng)氣體常數，MJ/(kmol˙K),其值爲0.000831448。
天然氣在工作狀态下(xià)的(de)密度ρn的(de)實用(yòng)公式與式（3.40）相似，其中pf、Tf、Zf用(yòng)标準狀态的(de) pn、Tn、Zn替代即可(kě)。
因此，天然氣标準體積流量qn的(de)計算(suàn)式還(hái)可(kě)寫成
qm=qvf (3.41)
式中 qvf――含義同式（3.38）；
pf――工作狀态絕對(duì)壓力，MPa，壓力實測值；
Tf――工作狀态熱(rè)力學溫度，K，溫度實測值；
Zf――工作狀态下(xià)天然氣的(de)壓縮系數，按SY/T6143标準A1.4條及公式（A8）計算(suàn)（或按GB/T17747.1～3标準計算(suàn)）；
Pn――标準狀态絕對(duì)壓力，Mpa，其值爲0.101325；
Tn――标準狀态熱(rè)力學溫度，K，其值爲293.15；
Zn――标準狀态下(xià)天然氣的(de)壓縮系數，按SY/T6143-1996标準公式（A8）計算(suàn)或按GB/T17747.1～3标準計算(suàn)）。
②天然氣質量流量計算(suàn)。天然氣的(de)質量流量計算(suàn)式爲
qm＝qvfрf (3.42)
式中 qm――天然氣的(de)質量流量，kg/s，除由式（3.42）計算(suàn)外，也(yě)可(kě)由質量流量計直接測量；
qvf――含義同式（3.38）；
рf――含義同式（3.38）。
工作狀态下(xià)的(de)天然氣密度рf可(kě)用(yòng)氣體密度計在線進行天然氣氣流密度的(de)實測，用(yòng)實測值參與流量計算(suàn)。如果用(yòng)式（3.40）計算(suàn)рf值，應有工作狀态下(xià)的(de)絕對(duì)靜壓pf，熱(rè)力學溫度Tf和(hé)天然氣組分(fēn)分(fēn)析數據yi（組分(fēn)摩爾分(fēn)數），按相應的(de)标準計算(suàn)天然氣的(de)摩爾質量Mm和(hé)壓縮系數Zf，最後才能計算(suàn)出рf的(de)值來(lái)。
③天然氣能量流量計算(suàn)。天然氣的(de)能量流量可(kě)以由标準體積流量或質量流量乘以發熱(rè)量Hs來(lái)計算(suàn)。
以标準體積流量計算(suàn)能量流量的(de)計算(suàn)式爲
En=qvnHsnv (3.43)
式中 En――天然氣的(de)能量流量，MJ/s；
qvn――天然氣的(de)标準體積流量，由式（3.38）或式（3.41）所得(de)結果；
Hsnv――單位标準體積的(de)高(gāo)位發熱(rè)量，MJ/m3，實測或計算(suàn)。
以質量流量計算(suàn)能量流量的(de)計算(suàn)式爲
En=qmHsnm (3.44)
式中 En――含義同式（3.43）；
qm――天然氣的(de)質量流量，由式（3.42）所得(de)結果；
Hsnm――單位質量的(de)高(gāo)位發熱(rè)量，MJ/s，實測或計算(suàn)。
④發熱(rè)量測量。天然氣發熱(rè)量可(kě)采用(yòng)直接或間接的(de)測量方法獲得(de)。對(duì)于管網系統，當使用(yòng)直接測量不經濟時(shí)，其結算(suàn)用(yòng)的(de)發熱(rè)量也(yě)可(kě)以用(yòng)計算(suàn)方法獲得(de)。兩種方法都有在線和(hé)離線兩種方式。
a.直接測量法。直接測量法可(kě)按GB12206标準的(de)要求進行。是采用(yòng)水(shuǐ)流式熱(rè)量計，由水(shuǐ)流量穩定調節、天然氣流量穩定調節和(hé)測量、水(shuǐ)溫氣溫測量、氣體燃燒和(hé)水(shuǐ)計量五部分(fēn)組成。儀器的(de)具體操作方法修正系數計算(suàn)請參閱GB12206－1998《天然氣發熱(rè)量、密度、相對(duì)密度和(hé)沃泊指數的(de)計算(suàn)方法》。
b.間接測量法。間接測量法是采用(yòng)GB/T11062标準規定的(de)方法測量天然氣的(de)發熱(rè)量，它是基于對(duì)天然氣組分(fēn)進行全分(fēn)析，然後進行計算(suàn)，各組分(fēn)含量同各自發熱(rè)量的(de)乘機之代數和(hé)即爲天然氣的(de)發熱(rè)量。組分(fēn)分(fēn)析一般采用(yòng)氣相色譜法，具體操作方法請參閱GB/T13610－1992《天然氣的(de)組成分(fēn)析——氣相色譜法》。
⑤ 密度測量。天然氣密度可(kě)以用(yòng)天然氣密度計在線直接測量，也(yě)可(kě)離線間接測量。
a.在線密度測量。在線密度測量是爲了(le)求得(de)流過流量計的(de)天然氣質量流量。如果要求得(de)到天然氣的(de)标準體積流量，還(hái)需得(de)到标準狀态下(xià)的(de)天然氣密度。
對(duì)于孔闆流量計而言，若在密度計的(de)樣氣從上遊取壓孔取出，樣氣流入在線密度計，它應以特别低的(de)流速流入，并保證對(duì)壓力和(hé)差壓的(de)測量沒有影(yǐng)響。
除旋轉式容積流量計以外的(de)其他(tā)流量計，在線密度計宜安裝在流量計下(xià)遊，以避免流量計入口速度分(fēn)布被幹擾。
從取樣口到在線密度計之間的(de)連接管線應盡量短、連接件、管線應絕熱(rè)保溫，以減小環境溫度對(duì)取樣氣的(de)影(yǐng)響。
爲确保在線密度計所測密度值與流經流量計的(de)密度值相同，應将密度傳感器的(de)露出部分(fēn)和(hé)流量計的(de)上、下(xià)遊适當長(cháng)度的(de)管路進行隔熱(rè)。
在線密度計應有樣氣溫度測量，當樣氣溫度同主管道中天然氣溫度有差異時(shí)，應該用(yòng)修正值進行補償。
b.離線密度計算(suàn)。在計量站取樣口取出有代表性的(de)樣氣，采用(yòng)氣相色譜儀分(fēn)析出天然氣的(de)全組分(fēn)分(fēn)析數據，測量出主管道内天然氣靜壓力和(hé)流體溫度，然後按式（3.40）計算(suàn)工作狀态下(xià)的(de)流體密度。其中摩爾質量Mm按标準GB/T11602計算(suàn)得(de)到；工作狀态下(xià)壓縮系數Zf按标準SY/T6143－1996A1.4條及公式（A8）計算(suàn)。
⑥幾種天然氣常用(yòng)流量計選型指南(nán)。不同的(de)準确度要求和(hé)不同的(de)使用(yòng)條件，天然氣流量測量可(kě)有多(duō)種儀表可(kě)選，應綜合考慮其準确性、可(kě)靠性、安全性及經濟性等因素後确定，過分(fēn)追求高(gāo)準确度會增加不合理(lǐ)的(de)費用(yòng)。表3.5所列是幾種天然氣常用(yòng)流量計選型指南(nán)。
表3.5天然氣常用(yòng)流量計選型指南(nán)：
上海繹捷R2003F智能型流量積算(suàn)記錄儀