前言
多年来，我国天然气流量计量一直以体积流量为结算依据，即以一个大气压（101.325kPa）下、20℃时的天然气的量，对应的体积流量计量器具依据工作原理可分为容积式、速度式、差压式。其中差压式孔板流量使用范围最广，达到了管道计量的95%以上[1]，对应的国家规范有GB/T 2624-1993和SY 6143-1996，而这两个标准，都是等效采用ISO 5167-1991和AGA-3的相关规定制定的。它们为日常的准确计量提供了技术和法律保证。
目前我国各类流量计的应用情况
1 容积式体积流量计
容积式流量计主要应用在压力较低并且稳定、流量较小的场合，如家庭的皮膜表、楼栋的腰轮齿轮流量计，随着管理的需要，现在增加了一些智能收费售气功能，但其总的工作原理没有变化，这一部分仪表由于气质比较干净、用气量较小等特殊原因，决定了它的发展，所以虽然计量争议较大，今后仍将使用下去。
2 速度式流量计
速度式流量计主要包括涡轮流量计、旋涡流量计，它的基本工作原理为当气体通过流量计时，仪表中的感应元件会根据气体流动的速度产生相应的脉冲，而脉冲的数量又和气体体积呈对应关系，这样即可以计算出工作状况下的体积流量。同时根据产生这一速度的气体压力和温度把工作状况换算为标准状况。此类流量计对气体质量要求比较严格，特别要求气体中灰尘、水分含量一定要少。目前，此类流量计在国外应用较多，占到了流量计总量的50%以上。在我国主要应用在城市中的中小型工商用户。
3 差压式流量计
差压式流量计的节流件可分为孔板、文丘里管和喷嘴，一般差压式流量计指标准孔板流量计，它的工作原理为当气体通过孔板节流后，产生的差压和气体的流量呈开方对应关系。同时通过温度、压力、组分（密度）补偿，计算出标准状况下天然气的总量。差压式流量计是一个技术十分成熟的产品，由于每一块孔板的量程比都是3：1，而β值的取值范围为0.20~0.75，所以孔板的量程比非常宽，目前在我国应用也十分广，达到了大流量计总量的70%以上和管道计量的90%以上。
天然气计量发展情况
1 计量技术发展情况
（1）使用标准、规范的改变。在通过大量的试验后．国际标准化组织决定对ISO 5167国际标准进行更改，2002年4月7~10日，第五届国际流体流量测量学术会议表决最终通过了ISO 5167的修改内容，包括的主要修改内容有[2]：
◆ 以R/G公式取代原来的StoIz公式；
◆ 在没有整流器的情况下，增加孔板直管段的长度，其中天然气场站中常见的流体从一个汇管中流出后计量的方式，将要求直管段从现。
◆ 在的前10mm，后5mm改为前140mm。如果增加整流器，可适当缩短直管段的长度；
◆ 采用新公式计算孔板的可膨胀系数：
◆ 修改了孔板的不同轴度、不平面度及孔板上游管道粗糙度的限制要求。
技术规范的改变，决定了孔板流量计的发展必然作出大的调整。一种方法是在直管段前增加整流器并适当增加直管段的长度，另一种方法是根据介质的具体情况选择其它的流量计。而我国一直把孔板流量计作为贸易交接和大宗计量的主要器具，目前各设计院所已经开始把增加整流器作为一项必选内容。
（2）能量计量的基本原理是将体积流量与单位体积发热量，在相同的参比条件下，按P-V-T关系进行换算，最终求出一定体积天然气的累积发热量。以体积为基准的天然气能量计量的原理可表示为
E=H×Q
式中，E——能量，MJ；
H——天然气的体积发热量（常用高位发热量），MJ/m3；
Q——天然气体积，m3。
和体积计量相比，能量计量更能准确的反映出用户实际使用能量的多少。天然气的价格构成一般为：销价=天然气进价+（管输费+配气费+储气费+服务费）+利润，造成了不同的管线不同的价格；同一条管线，不同的地区（如省份）不同的价格；同一条管线，不同的气井、不同的气质、不同的热值同一个价格：不同的行业、不同的燃气用量国家对天然气价格也有不同的规定，这些都造成了天然气贸易计量纠纷较多。用户也希望以最终利用了热值的多少作为贸易交接的依据。为此，2001年我国台了《天然气计量系统技术要求》（GB/T18603-2001）对能量计量作了原则性的规定。
2 国家政策的调整
随着燃油价格国家只给出指导价，具体价格随着市场的变化每月调整一次方案的实施和2001年天然气价格调整方案的颁布，今后的燃气价格也会相对变化较快而价格的变化也将对传统的体积计量方式提出挑战。
3 国内外先进计量方式的影响
自20世纪70年代美国发生两次大的能源危机后，美国和欧洲一些国家先后改变了天然气流量计量结构，采用能量计量的原则。目前这些国家的计量交接几乎全部采用能量交接，中国海洋石油总公司于1996年投产了南海涯l3-l气田，有300×108m3/a的生产能力，其中90%的商品气输送到香港作为中华电力公司的燃料气，后者按ISO5167和AGA-8进行流量计量，并采用自动进样器定时定量取得天然气样品，用气相色谱仪分析，以能量计量的方式交接。此系统的计量不确定度达到了1.0%，为我国天然气计量采用能量计量提供了成功的范例[3]。随着世界经济一体化的发展，不同国家不同地区不同形式的计量方式将会逐渐被几种公认的计量方式和计量器具所取代，朝着同一个方向发展，特别是我国加入世贸后各个行业和国际的接轨，开展天然气能量交接试点工作，配备专门的计量标准器具，建立计量交接标准，都是十分紧迫的任务。
未来作为计量器具的仪表选型
为了实现能量计量，必然会增加发热量测定仪器，按照取样方式的不同，主要有：
（1）直接测定（热量计法）
其原理是把一定的天然气和空气混合后燃烧，然后以水为介质吸收释放的热量，关联发热量和吸热介质的温升，通过计算而测得发热量。在国际标准草案（ISO/CD 15971-1997）中有详细的介绍。国家标准GB 12206-1990中也对此法作出了规定。
（2）以组份分析数据计算发热量
最常用的是以气相色谱分析仪分析天然气组分，再以后者计算发热量。在ISO 6976-1995和GB/T11062-1998中已对此作出了规定。
此外还有其它的测定方法，但目前都没有制定出相应的国际和国内标准。为了适应相关规范的改变和国家能源政策的调整，特别是计量仪表技术的提高，原有计量器具将会逐渐的被一些新型的计量器具所取代。在我国使用范围非常广的孔板流量计将会逐步减少，对于管径在l50mm以上的地方将会主要使用超声波流量计、涡轮、旋涡等类型流量计的用量也会大幅增加。西气东输工程和沿海部分经济发展较快的省份输气计量器具的选型已经呈现这种趋势，而与这些计量器具相配套的组分分析仪器也会由现在的离线型更多的向在线型发展，还会增加专门的热值仪。预计未来的发展趋势见表1。
表1 计量器具使用发展趋势
计量器具类型
准确度
应用范围
发展趋势
备注
皮膜表
1.0
家庭
减少
腰轮流量计
0.5
小型工商用户
维持
涡轮流量计
0.5
中、小型工商用户
维持
气质干净场合
旋涡流量计
1.0
中、小型工商用户
维持增加
振动较小场合
孔板流量计
1.0
DN
减少
超声波流量计
0.3
DN
增加
结束语
随着计量技术的发展和国家相关政策的调整，能量计量将会得到广泛应用。但在具体实施的过程中，会有许多新的技术问题和政策问题，如分析天然气组分的在线分析仪基本上依赖进口，使用经验不十分丰富，政策调整的同时会带来若干法制问题，这些都需要在日常的工作中积累和注意[4]。
参考文献
1 雷励．天然气流量计量系统的检定和校准. 天然气工业，2002，4：74．
2 孙延祚．国际流量计量学术动态及发展趋势．天然气工业．2003．1．84．
3 陈赓良．天然气计量的有关法制问题．天然气工业．2003．1，90．
