天然气的流量测量主要应用于贸易结算,我国天然气贸易计量是在法定要求的质量指标下以体积或能量的方法进行交接计量,现阶段基本上以体积计量为主。目前,我国天然气流量测量的流量计产品大致有三种,即孔板流量计、涡轮流量计和超声波流量计。
孔板流量计是目前使用最广泛的天然气流量测量仪表。其工作原理是:当气体流经节流装置时,流束在孔板处形成局部收缩,从而使流速增加,静压力降低,在孔板前后形成静压力差,气流的流速越大,孔板前后产生的压差也越大,从而可通过测量孔板前后压差来计量天然气流量。孔板流量计具有结构简单、安装容易、性能稳定可靠、价格低廉的优点,且由于应用历史悠久,其制造和使用已经形成了一套完整的标准,应用灵活。但孔板流量计仍存在一些重大缺点,包括压力损失大、测量范围窄、输出信号重复性不高、测量精度低等。
涡轮流量计目前一般在工矿企业的天然气内部考核和能源消耗的计量应用较多。其测量原理:利用气体推动流量计转子转动,通过测定转子转动次数来计量气体流量。涡轮流量计具有整体结构设计合理、安装维护方便、动态测量范围宽、压力损失小等诸多优点。但涡轮流量计易受介质物性和流体流动特性的影响,抗脏污能力差,对介质的干净程度要求较高。
超声波流量计是由超声波转换器将电能转换为超声波能量,以一定的方式发射并穿过被测流体,接收器接收到超声波信号,供显示积算仪显示和积算,从而实现流量的检测显示。超声波流量计具有测量精确度高、测量范围宽、无压力损失、无可动部件、安装使用费低的优点,且不受压力、温度、相对分子质量、气体组分变化的影响,目前已被欧美等国几百家公司用于天然气贸易计量。超声波流量计是继孔板流量计、涡轮流量计之后第三类适用于高压、大口径、高精度的天然气流量计。但是对于小口径仪表,由于声道长度较短,在紊流气体中测量声波传播时间比较困难,因此小口径气体超声流量计的准确度较难提高。
总之,这几种流量计在天然气流量的测量中各有优劣,用户在选择时可考虑自身的实际情况,具体问题具体分析,选择合适的流量计产品,以确保计量的准确性。