對國內外天然氣計量技術的計量方法進行總結,指出目前我國天然氣計量技術主要有質量計量法、體積計量法和能量計量法。我國目前應用較多的主要屬于體積計量法,而國外的主流是應用能量計量法。接下來主要介紹目前應用比較普遍的氣體流量計及方法。
(1)空間容量流量計。空間容量流量計是天然氣內部系統設置,主要的設計理念是以大空間為主,小空間為輔。這種流量計的原理主要是將旋轉體設置在小空間的內部,當旋轉體產生運動時會受到氣體的壓力,從而可以統計出體積,通過對旋轉體次數的統計從而可以得到所計量的天然氣的體積。該流量計的優點是準確度較高,促進了天然氣計量事業的進一步的發展。
(2)渦輪流量計。渦輪流量計的工作原理是當有天然氣通過時,容器內的天然氣會帶動渦輪流量計內部的轉子產生旋轉,通過計算該轉子轉動的次數可以得到所計量的氣體流量。渦輪流量計的特點是結構比較簡單、精度高、重復性好且測量的范圍比較廣泛。但渦輪流量計內部轉子高速的運轉容易導致機械摩擦損壞。所以,使用該流量計要經常注意潤滑保養,除此之外還必須在流量計的上游加裝過濾裝置防止大顆粒污染物損壞葉片。
(3)互補式氣體流量計。該流量計是一種可以替換的天然氣計量技術。近些年來,越來越多的天然氣公司采用該種流量計對天然氣進行計量,取得了不錯的成效,得到了越來越多人的認可。互補式氣體流量計的基本構型有曲管式和直管式兩種。我國AGA輸氣計量委員會于1999年05月就開始了關于該流量計氣體工業標準的制定工作。
(4)質量計量法。采用質量計量法對天然氣流量進行計量時所采用的是科式流量計,該流量計的量程高達50:1,而且對流量計的上下游管段沒有任何要求。采用質量計量法的優點是精度高、穩定性好,沒有嚴格要求天然氣清潔程度及密度。該方法的缺點是價格比較昂貴,而且不能計量低壓天然氣和管徑較大的天然氣。我國目前在壓縮天然氣加氣站、燃氣站等領域所用到的科氏流量計比較普遍。
(5)能量計量法。天然氣能量計量法是基于體積計量法而建立起來的,該方法是通過分析得到的天然氣組分來計算單位體積內天然氣所產生的能量,再結合天然氣的體積最終獲取天然氣的總能量,從而達到天然氣計量的目的。眾所周知,天然氣的價值體現在燃燒所釋放的能量,因此不同組分的天然氣所產生的能量也不相同。相比于體積計量法和質量計量法而言,采用能量計量法可以更加科學合理的突出天然氣的價值。