天然氣計(jì)量包括體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量3種方式。國(guó)際天然氣貿(mào)易和歐美等 國(guó)家多采用能量計(jì)量方式，而我國(guó)仍以體積計(jì)量方式為主。介紹了國(guó)內(nèi)外天然氣計(jì)量現(xiàn)狀，分析了我國(guó)天然氣能量計(jì)量的必要性和可行性。天然氣能量計(jì)量符合國(guó)家能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃對(duì)天然氣資源精細(xì)化管理的要求，有利于推進(jìn)我國(guó)天然氣市場(chǎng)化改革的進(jìn)程。目前，我國(guó)已制定能量計(jì)量相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基本具備能量計(jì)量技術(shù)條件，建議加快推進(jìn)我國(guó)天然氣能量計(jì)量相關(guān)工作。

1 天然氣計(jì)量方式

天然氣計(jì)量包括體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量和能量計(jì)量3種方式。國(guó)際天然氣貿(mào)易和歐美日韓等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用能量計(jì)量，而我國(guó)及周邊俄羅斯、中亞地區(qū)天然氣資源國(guó)家仍以體積計(jì)量為主，天然氣質(zhì)量計(jì)量應(yīng)用相對(duì)較少。

1.1 體積計(jì)量

天然氣體積計(jì)量?jī)x表包括孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、腰輪流量計(jì)、渦街流量計(jì)、 旋進(jìn)旋渦流量計(jì)等。

1.1.1 孔板流量計(jì)

孔板流量計(jì)為壓差式流量計(jì)，主要應(yīng)用于較早投產(chǎn)的天然氣管道，近年來，正陸續(xù)升級(jí)改造為渦輪流量計(jì)或超聲波流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn):價(jià)格較低;結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，便于安裝;性能穩(wěn)定;投用前無(wú)需實(shí)流校核。缺點(diǎn):測(cè)量精度一般，且精度難以提高;測(cè)量范圍較窄，滿足計(jì)量精度的前提下一般為3:1~5:1，采用雙量程壓差計(jì)可達(dá) 10:1;對(duì)上下游直管段長(zhǎng)度要求較高，一般要求上游直管段長(zhǎng)度為30D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)，下游直管段長(zhǎng)度為7D;通過節(jié)流裝置， 壓力損失較大;由于孔板流量計(jì)由法蘭連接，易產(chǎn)生漏氣問題，維護(hù)工作量較大。

1.1.2 渦輪流量計(jì)

渦輪流量計(jì)屬于速度式儀表，在長(zhǎng)輸天然氣管道分輸站場(chǎng)較為常見。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，可靠性高;安裝方便，便于維修;精度高，重復(fù)性好; 測(cè)量范圍較大，可達(dá)25:1，在高壓輸氣情況下，還可進(jìn)一步增大。缺點(diǎn):渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)引起機(jī)械摩擦，需注意潤(rùn)滑;需在流量計(jì)上游配套過濾器，避免較大固體顆粒損壞渦輪葉片;對(duì)上下游直管段長(zhǎng)度有一定要求，一般要求上游10D，下游5D;上限流速受“氣蝕”現(xiàn)象限制，一般為10 m/s。

1.1.3 超聲波流量計(jì)

超聲波流量計(jì)屬于速差式流量計(jì)，是繼孔板流量計(jì)、渦輪流量計(jì)之后的第三類適用于高壓力、大口徑、高精度的天然氣流量計(jì)。優(yōu)點(diǎn):測(cè)量精度高;測(cè)量范圍大，可達(dá) 100:1;能實(shí)現(xiàn)雙向流量計(jì)量;無(wú)可動(dòng)部件;無(wú)壓損;不受氣體壓力、溫度、組分變化的影響;有強(qiáng)大的自檢測(cè)與自診斷功能;全數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信;維護(hù)簡(jiǎn)單，可帶壓更換超聲換能器。缺點(diǎn):目前多為進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴，只適用于大、中口徑;對(duì)上下游直管段 長(zhǎng)度有一定要求，一般要求上游10D，下游5D;不適用于較小口徑(管徑小于100 mm)天然氣計(jì)量。

1.1.4 其他計(jì)量?jī)x表

腰輪流量計(jì)又稱羅茨流量計(jì)，屬于旋轉(zhuǎn)式容積 式流量計(jì)，僅適用于小口徑、小流量天然氣計(jì)量，在長(zhǎng)輸天然氣管道中應(yīng)用較少。渦街流量計(jì)是一種流體振蕩型流量計(jì)，一般用于玻璃廠、建材廠等企業(yè)內(nèi)部流量監(jiān)視、考核和能耗計(jì)量，在長(zhǎng)輸天然氣管道中基本沒有使用。旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬于新型氣體流量?jī)x表，主要應(yīng)用于油田內(nèi)部和城市燃?xì)庑⌒团錃庹?，在長(zhǎng)輸天然氣管道中應(yīng)用較少。

1.2 質(zhì)量計(jì)量

天然氣質(zhì)量計(jì)量?jī)x表一般指科氏質(zhì)量流量計(jì)，是一種直接式質(zhì)量流量?jī)x表。優(yōu)點(diǎn):測(cè)量范圍廣，可達(dá)50:1;上下游不要求直管段;可直接測(cè)量流體質(zhì)量;測(cè)量精度較高，穩(wěn)定性好;對(duì)介質(zhì)的適應(yīng)性較廣，可適用于濕氣或臟氣的計(jì)量，也能適用于氣體組分和密度變化較大的氣體。缺點(diǎn):價(jià)格昂貴; 不能測(cè)量低壓氣體;壓力損失較大;對(duì)安裝固定要求較高;不能用于較大口徑(管徑大于200 mm)管道天然氣。目前，科氏質(zhì)量流量計(jì)在小口徑天然氣 管道計(jì)量、臟污天然氣計(jì)量、燃驅(qū)壓氣站自耗氣計(jì)量、天然氣生產(chǎn)井計(jì)量及城市車用CNG(壓縮天然氣)加氣機(jī)計(jì)量等相關(guān)領(lǐng)域有所應(yīng)用。

1.3 能量計(jì)量

天然氣能量計(jì)量是體積計(jì)量或質(zhì)量計(jì)量的延伸，可通過體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量與單位流量天然氣的發(fā)熱值乘積計(jì)算獲得。與體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量方式相比，能量計(jì)量更能科學(xué)體現(xiàn)天然氣作為燃料的商品價(jià)值。天然氣的發(fā)熱值可通過直接燃燒法測(cè)量，也可通過分析氣體組分計(jì)算而得。對(duì)于規(guī)模較大的計(jì)量站，需配套安裝在線氣相色譜儀實(shí)時(shí)測(cè)量天然氣發(fā)熱值;對(duì)于規(guī)模較小的計(jì)量站，可采用離線氣相色譜分析方法計(jì)算熱值，再根據(jù)對(duì)應(yīng)氣源的種類及氣源熱值的穩(wěn)定性，選擇固定賦值或可變賦值的方法確定對(duì)應(yīng)計(jì)量站天然氣的發(fā)熱值。