1 前言
??? 隨著國家能源政策的變化和環(huán)境保護(hù)的要求，城市燃?xì)馐褂闷占奥试絹碓礁?。國家“西氣東輸”一期工程于2003年通氣，同時(shí)，陜甘寧天然氣進(jìn)京，川氣東送，西氣東輸二期等相繼實(shí)施，使我國燃?xì)馐聵I(yè)得到飛速發(fā)展。城市燃?xì)獬龔V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(duì)城市燃?xì)獾娘w速發(fā)展，燃?xì)獾牧髁坑?jì)量顯得尤為重要，尤其是工商業(yè)用戶的流量計(jì)量，需要給予極大的關(guān)注，因?yàn)?，此類用戶的用氣量較大，一旦出現(xiàn)問題，影響極大，燃?xì)庥?jì)量是燃?xì)馄髽I(yè)的生命線，也是燃?xì)馄髽I(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最終體現(xiàn)者。在工商業(yè)用戶計(jì)量儀表的選用過程中。要充分考慮各種因素，針對(duì)不同用氣性質(zhì)，不同用途，不同流量范圍等特點(diǎn)，最大限度選用適當(dāng)?shù)谋硇?，以滿足各類用戶的實(shí)際需要，同時(shí)，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(jì)損失。
2 燃?xì)饬髁繙y量的特點(diǎn)及其對(duì)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(jì)量公正合理，維護(hù)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(zhǔn)基礎(chǔ)上也制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18603-2001《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》。
??? 天然氣計(jì)量系統(tǒng)具有下列主要特點(diǎn)和基本要求：
??? (1) 防爆要求：流體易燃易爆，可能的危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)按GB 3836.1進(jìn)行分級(jí)，在危險(xiǎn)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(chǔ)配站、各類用戶等各個(gè)環(huán)節(jié)都需要計(jì)量，不同的用氣位置氣體壓力差異很大。多氣源城市其燃?xì)饨M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(zhǔn)確度要求：天然氣計(jì)量屬昂貴能源計(jì)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(jì)量儀表的價(jià)格與準(zhǔn)確度有關(guān)。準(zhǔn)確度越高，價(jià)格也越高，計(jì)量值相對(duì)較小的計(jì)量系統(tǒng)，一般承擔(dān)不起價(jià)格昂貴得多的高準(zhǔn)確度儀表，因此，只能降低要求，但仍應(yīng)達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
表1所列是不同等級(jí)的天然氣計(jì)量系統(tǒng)儀表配備表。
表1 不同等級(jí)的天然氣計(jì)量系統(tǒng)儀表配備
?
設(shè)計(jì)能力qv(Nm3/h)(標(biāo)準(zhǔn)參比條件) | qv≥500 | 5000≤qv≤50000 | qv≥50000 |
1.用于測量的校驗(yàn)用系統(tǒng)，如串聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì) | ? | ? | √ |
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(shí)間周期的流量記錄 | ? | √ | √ |
7.密度測量(代替2、3、4) | ? | ? | √ |
準(zhǔn)確度等級(jí) | C級(jí)(3.0) | B級(jí)(2.0) | A級(jí)(1.O) |
? ?(4) 計(jì)量系統(tǒng)不同的輸出量類型和計(jì)量單位：計(jì)量系統(tǒng)由天然氣流量計(jì)和進(jìn)行不同參數(shù)測量的變送器、流量計(jì)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(zhǔn)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(zhǔn)狀態(tài)密度變化，壓縮因子變化，都將影響流量測量準(zhǔn)確度，因此在流量值大的計(jì)量系統(tǒng)中，應(yīng)根據(jù)天然氣組分穩(wěn)定度定時(shí)取樣，進(jìn)行全組分分析或進(jìn)行在線實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)計(jì)算其數(shù)值。
3 儀表種類
??? 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微功耗芯片的不斷進(jìn)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(zhǔn)確度，高性能的新型流量儀表，如氣體超聲波流量計(jì)、氣體質(zhì)量流量計(jì)以及大量現(xiàn)場顯示的智能化儀表。
目前，在天然氣流量計(jì)量領(lǐng)域(民用戶計(jì)量不在本文討論之列)，常用的流量計(jì)品種有：差壓式流量計(jì)、速度式流量計(jì)及容積式流量計(jì)，質(zhì)量流量計(jì)主要應(yīng)用于CNG加氣機(jī)上，工商業(yè)用戶極少使用，故不予討論。具體情況見表2。
