瞿佳

（大庆油田设计院有限公司，黑龙江 大庆 163712）

随着我国经济快速发展，国民经济水平及生活水平得到大幅提升，对环境的保护意识及保护力度不断加大，天然气作为新能源，在能源结构中的比例持续提高，天然气的需求量也不断上升。在天然气资源的开发、输送、贸易过程中，计量是重要的环节，天然气计量的准确性对企业效益影响重大，天然气流量计量越来越受到企业重视。现阶段，对天然气计量有新的要求，主要体现在以下几个方面：（1）计量的准确性。天然气计量的准确性直接关系到贸易环节，是关系到企业与用户利益，保证公平公正的基础。同时准确计量也对于企业优化库存量、合理配置天然气资源具有重要意义；（2）计量的及时性。计量的及时性主要表现在通过各种实时计量终端，实现系统性计量，根据市场对天然气资源需求，优化企业库存与市场需求的平衡，优化企业输送网络，确保企业效益最大化；（3）计量的经济性。计量的经济性主要表现在通过合理配置计量系统，采用先进计量技术，达到降低企业计量成本、提升企业天然气计量效率的目的。随着传感器技术、电子信息技术的发展，天然气计量技术也在不断发展，充分应用新型计量技术，满足企业计量需求，在提升企业计量技术水平的同时，降低计量成本，对于实现天然气企业可持续发展具有重要意义。

1 天然气流量计类型及技术现状

1.1 差压式流量计

差压式流量计组成部分主要有孔板、喷嘴等节流装置、差压计等，差压式流量计通过节流装置产生压差信号，然后转换成电信号，记录点信号，然后通过显示装置显示。差压式流量计结构简单，维护方便，使用稳定，设备寿命长，施工成本低，因此，差压式流量计使用较为普遍。

1.2 电磁流量计

电磁流量计通过测定导电流体流量达到计量效果，主要组成部件是测量管，其内壁光滑阻力小，不损失压力，测量精度高，因此，电磁流量计得到了广泛的应用。电磁流量计的激磁方式主要使用商用频率，其频率和商用电源的频率一样，前期由于受到其他商用电源的影响，测量精度不够，测量稳定性差，后期采用低频激磁或方波激磁，提高了检查的精度和稳定性，消除了噪音的干扰，检查精度大大提高。目前，随着技术的不断更新，研制了无极电磁流量计，无极电磁流量计稳定性好，抗干扰能力强，检查精度高，仪表可靠性高。

1.3 超声波流量计

超声波流量计不同于其他流量计，它不与被测流体接触，超声波流量计安装在天然气管道的外部，安装方式很方便简单。超声波流量计有2种测试方式，即时间差法和多普勒效应法，通常一台流量计只使用一种测量方法，也有同时具备两种测试方法的流量计。这大大提高了超声波流量计的检查精度，缩短了检测周期。随着技术的发展，超声波流量计朝着便携式、稳定性、应用广等方面发展。

1.4 容积式流量计

容量式流量计通过对流量进行连续测量，实现计量效果。根据计量容器的不同，容积式流量计有转筒型、椭圆齿轮型、刮板型、活塞往复型流量计等，此外，还有双转子容量式流量计、扭转电螺旋型流量计等，此外，还有腰轮流量计，这种流量计转子型线较好，计量效果好，得到了广泛应用。

1.5 涡轮流量计

涡轮流量里的叶轮旋转，通过天然气流速与叶轮角速度成正比，测量涡轮流量计叶轮的转速，就能实现对流量的计量。同时，在流量计内安装有变送器，变送器能够将流量信息以脉冲信号输出，将这些脉冲信号输出给仪表显示出来。同时，这些脉冲信号可以转换成数字信号，输入计算机，方便进行自动化控制。涡轮流量计的误差较小，通常小于1%，适用于气体和液体计量，不受腐蚀性介质影响，适用的温度、压力范围较广。但固体物质计量、流体温度、黏度等都会影响计量仪器的稳定性。

1.6 涡街流量计

涡街流量计发展较早，主要是借助流体的振荡原理，实现对流量的检测，涡街流量计具有检测精度高、方便数字化测量及自动化管理、设备结构简单、安装维护方便、设备稳定性强、工业化应用效果好、应用范围普遍等优点，此外，这种流量计测量范围较广，没有零点漂移，结构简单，没有转动部件，工作稳定等。正是由于这些优势，得到了广泛的应用。

1.7 面积式流量计

面积式流量计通过一个锥形的流道，在流道中间放置一个浮子，当流体流动时，浮子的受力与其重量平衡，浮子达到静止状态，浮子的高度反应流体流量大小，浮子稳定的时候，其上下两部分压力差相等，浮子流量计类似压差式流量计。这种流量计具有结构简单、检测精度高、检查范围广、使用维护方便、成本低廉的优点，在小流量流体检测中得到了广泛的应用。

2 天然气流量计发展探讨

随着我国石油天然气企业的快速发展，对天然气计量提出了新的要求，为不断满足企业发展需求，天然气计量发展需求表现在以下几个方面。

2.1 天然气流量计量向着智能化、自动化、远程化的方向发展

随着人工智能技术、自动化控制技术、信息传输技术的发展，这些技术应用于天然流量计量，推动了向智能化、自动化、远程化方向发展，通过网络技术，实现对天然气流量的远程监控及管理。此外，在天然气监测中，流量计量只是一项重要参数，还需要监测温度、压力、密度、组分等参数，这些参数使用不同的传感器，通过将这些参数集成到一个系统，能够实现系统化管理。

2.2 实现由天然气流量计量向天然气能量计量的转变

天然气流量计量是比较直接的计量方式，但随着经济水平的不断提高，能源需求量不断增加，能源结构复杂，实现天然能量的计量，能够优化能源配置，实现真正的市场经济转变，要实现天然气能量的计量，还需加强能量计量基础研究及相关配套计量设备发展，完善天然气计量体系。

2.3 计量方式、量值溯源由静态单参数向动态多参数发展

由于天然气流量数据具有动态变化特点，此前采用单参数静态计量的方式，满足不了动态溯源需求。目前通过装置比对来实现流量量值统一，这种装置是固定装置，其工作特点不同于流量计计量，不能反映天然流量参数的动态变化。因此，要加强对多参数，如流量、温度、压力、组分等多参数的动态量值溯源研究，实现量值溯源由静态单参数向动态多参数转变。

3 结语

随着我国经济不断向高质量阶段发展，绿水青山就是金山银山的环保理念不断深入人心，天然气作为清洁能源，在能源结构中的占比不断提升。天然气计量是天然气贸易的重要依据，也是企业优化资源量配置、提高天然气生产效率的重要依据。及时、准确、经济地实现对天然气计量，降低天然气计量成本、提升计量效率，对于天然气企业取得市场竞争优势、提升企业经济效益、实现可持续发展具有重要意义。