一、天然氣推廣應(yīng)用的低碳時(shí)代

在全球提倡低碳環(huán)保的時(shí)代，天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源和化工原料被推廣。它的開發(fā)利用不僅可以改善能源結(jié)構(gòu)，還有利于保護(hù)和改善環(huán)境。

天然氣代替煤到底有多低碳？以北京煤改氣為例，一個(gè)采暖季用氣52億立方米，相當(dāng)于減少用煤180萬(wàn)噸。這意味著僅一個(gè)冬季采暖“煤改氣”后，北京市每年向大氣排放的二氧化碳就減少1.8萬(wàn)噸、二氧化硫減少2.25萬(wàn)噸、懸浮顆粒物減少了2500噸。

二、國(guó)家天然氣重點(diǎn)工程

我國(guó)政府為了應(yīng)對(duì)低碳時(shí)代的到來(lái)，規(guī)劃和實(shí)施了以下國(guó)家天然氣重點(diǎn)工程:

1.陜京三線工程

2009年的氣荒事件讓公眾了解到天然氣短缺會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果。華北地區(qū)第三條能源大通道——陜京三線2011年1月全線貫通運(yùn)行，經(jīng)過(guò)清管、注氮、管道干燥后，跋山涉水896公里的高壓天然氣輸送到北京良鄉(xiāng)分輸站，解除了北京冬季天然氣供應(yīng)的壓力。

2.西氣東輸工程

2000年8月西氣東輸工程項(xiàng)目立項(xiàng)。西氣東輸工程成為拉開西部大開發(fā)的標(biāo)志性項(xiàng)目，是促進(jìn)沿線10省、自治區(qū)、直轄市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)效益提高的重要舉措。

按照規(guī)劃，2014年西三線全線貫穿通氣。屆時(shí)將與西一線、西二線、陜京線、川氣東送線等主干管網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，一個(gè)橫貫東西、縱貫?zāi)媳钡木C合天然氣基礎(chǔ)管網(wǎng)將形成。西氣東輸工程的實(shí)施，可緩解東部地區(qū)清潔能源的短缺和煤炭運(yùn)輸壓力，有利于改善能源結(jié)構(gòu)，減少污染物排放，改善大氣質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高綜合國(guó)力，有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。

三、流量計(jì)量是天然氣相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)工程的基礎(chǔ)保障

流量計(jì)量是天然氣相關(guān)國(guó)家重點(diǎn)工程的基礎(chǔ)保障。如西氣東輸二線工程總長(zhǎng)度為4661公里，管線沿路從高壓(4.0MPa)超大流量、次高壓(1.6MPa)大流量、中壓(0.4MPa)中流量到低壓(0.01MPa)小流量，從主干線到分支管線，從生產(chǎn)供應(yīng)商到輸送服務(wù)方，從地方的燃?xì)夤镜浇K端用戶，每一處貿(mào)易交接都離不開流量計(jì)量。**，流量計(jì)量為保證管線的安全運(yùn)行提供了技術(shù)支撐；其次，流量計(jì)量是為工程項(xiàng)目的市場(chǎng)化運(yùn)行、供需雙方公平貿(mào)易和管理提供計(jì)量技術(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)依據(jù)，因此，沒(méi)有計(jì)量就沒(méi)有公平貿(mào)易。流量計(jì)量既是天然氣結(jié)算的依據(jù)，又是反映生產(chǎn)部門用氣效率的技術(shù)指標(biāo)。西氣東輸主干線上大量應(yīng)用了超聲、渦輪流量計(jì)。

目前，國(guó)內(nèi)天然氣流量計(jì)量中常用的流量計(jì)有以下幾種:差壓式流量計(jì)，如孔板流量計(jì)(適用于遠(yuǎn)程輸配、高壓大流量)；速度式流量計(jì)，如超聲流量計(jì)、渦輪流量計(jì)(適用于區(qū)域輸配高中壓站)；質(zhì)量流量計(jì)；容積式流量計(jì)，如腰輪流量計(jì)、膜式燃?xì)獗?適用于低壓末端用戶)等。門站、高中壓站一般多適用超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)。

流量計(jì)的主要功能是對(duì)天然氣進(jìn)行計(jì)量，并作為貿(mào)易結(jié)算收費(fèi)的依據(jù)。要保證流量計(jì)量準(zhǔn)確，必須從源頭抓起，即*初的流量計(jì)選型安裝要合理科學(xué)。在對(duì)燃?xì)饬髁坑?jì)進(jìn)行選型時(shí)應(yīng)考慮很多因素(如安裝要求、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)因素等)；被測(cè)燃?xì)饬髁恐翟诹髁坑?jì)的*大與*小流量范圍內(nèi)，才能被準(zhǔn)確計(jì)量；在滿足測(cè)量準(zhǔn)確度的前提下，針對(duì)被測(cè)燃?xì)獾膶?shí)際流量范圍，合理選擇相應(yīng)的流量計(jì)型號(hào)及規(guī)格，尤其要關(guān)注燃?xì)饬髁康南孪蓿桓鶕?jù)*高進(jìn)口壓力確定流量計(jì)的壓力等級(jí)等。

計(jì)量系統(tǒng)除了流量計(jì)外，還需配置體積修正儀、流量計(jì)算機(jī)、色譜分析儀等設(shè)備，對(duì)天然氣進(jìn)行溫壓、壓縮因子的修正，并可通過(guò)通信的方式輸出流量、氣體成分、密度、熱值等信號(hào)。同時(shí)，可選配色譜分析儀和水露點(diǎn)分析儀等設(shè)備。

四、流量計(jì)量是保證天然氣生產(chǎn)、加工和輸送環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)

1.生產(chǎn)和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)

為了保證天然氣的生產(chǎn)和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)正確，必須選擇適應(yīng)高壓、多雜質(zhì)、耐磨損的流量計(jì)。如西氣東輸?shù)奶烊粴庵饕尚陆锬居蜌馓锷a(chǎn)供氣，地區(qū)的氣候和地理環(huán)境異常惡劣。可選擇的流量計(jì)有孔板類差壓式流量計(jì)，以及渦輪、超聲等速度式流量計(jì)。

2.輸送和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程

如西氣東輸工程是將幾個(gè)天然氣處理廠的合格干氣匯集到輪南油田，經(jīng)1m口徑管線*終輸送到上海。一方面要計(jì)量主干線上各站的交接量；另一方面還要通過(guò)流量計(jì)量、壓力和溫度的檢測(cè)，用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)平衡原理測(cè)試輸送中是否在滲漏或者其他事故。可選擇的流量計(jì)有孔板、渦輪、渦街、超聲、旋進(jìn)漩渦以及旋轉(zhuǎn)容積式流量計(jì)。

3.分輸以及天然氣輸送儲(chǔ)存過(guò)程

如西氣東輸工程管線進(jìn)入河南后向4省、直轄市進(jìn)行分輸，共有25條支線，天然氣將作為商品銷售給各省市天然氣公司，流量計(jì)量數(shù)據(jù)將作為貿(mào)易結(jié)算的依據(jù)，必須具有國(guó)家規(guī)定的計(jì)量準(zhǔn)確度等級(jí)要求。可選擇的流量計(jì)有孔板、渦輪、渦街、超聲、旋進(jìn)漩渦以及旋轉(zhuǎn)容積式流量計(jì)。

城市天然氣門站是長(zhǎng)距離輸氣線的終點(diǎn)站，亦稱配氣站，是城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)輸配管網(wǎng)的氣源點(diǎn)。其任務(wù)是接收長(zhǎng)輸管線輸送來(lái)的燃?xì)猓谡緝?nèi)進(jìn)行凈化、調(diào)壓、計(jì)量、氣質(zhì)檢測(cè)和加臭后，送入城市輸配管網(wǎng)或直接送入大型工商業(yè)用戶。根據(jù)要求可增加配置加熱系統(tǒng)、加臭系統(tǒng)、燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等。

高中壓站指的是接收高壓環(huán)網(wǎng)的氣體，經(jīng)過(guò)降壓等處理后送至中壓環(huán)網(wǎng)的站點(diǎn)，此站點(diǎn)為高壓環(huán)網(wǎng)和中壓環(huán)網(wǎng)之間的一個(gè)樞紐，在站內(nèi)進(jìn)行凈化、調(diào)壓、計(jì)量等，送入城市輸配中壓管網(wǎng)或直接送入工業(yè)、商業(yè)用戶。可選擇滿足商品交接計(jì)量所需標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的準(zhǔn)確度的流量計(jì)。調(diào)壓器采用自力式調(diào)壓器，也可根據(jù)需求采用流量、壓力調(diào)節(jié)閥；配有超壓/欠壓緊急切斷閥、安全放散閥等安全保障措施。

*后環(huán)節(jié)是民用用戶。提供給小區(qū)集中供熱、飯店、家庭使用等。可選擇的流量計(jì)為膜式燃?xì)獗?每戶一表)。

城市天然氣管網(wǎng)需用系統(tǒng)監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集。管線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有樹形、環(huán)形、星形等多種組合形式，整個(gè)過(guò)程檢測(cè)和控制系統(tǒng)要根據(jù)工藝流程合理設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離終端裝置，根據(jù)用戶所需的天然氣壓力和流量調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)平衡運(yùn)行，保證及時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)量天然氣各用戶的用量。

五、天然氣的流量計(jì)量交接體系

天然氣必須經(jīng)過(guò)多道工藝加工處理過(guò)程才能保證氣體混合物的露點(diǎn)、水含量、熱值含量、二氧化碳的*大允許濃度等滿足技術(shù)規(guī)定，成為商品天然氣后才能銷售給天然氣管道公司，再通過(guò)城市管網(wǎng)銷售給各種用戶。

天然氣作為一種貿(mào)易商品，在氣田的外輸首站需要經(jīng)商品計(jì)量交接給管道公司，管道公司將天然氣輸送到沿途各省(市)，其又分輸給各省市的天然氣公司，后者再將天然氣銷售給化肥廠、電廠、供熱公司等用戶。每一貿(mào)易交接過(guò)程都需要進(jìn)行流量計(jì)量，而天然氣的流量計(jì)量數(shù)據(jù)將作為財(cái)務(wù)結(jié)算的憑證，它具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性和公正性。目前，天然氣貿(mào)易計(jì)量交接有以下3種體系:

(1)體積流量計(jì)量體系，以標(biāo)準(zhǔn)參比條件下的天然氣體積量作為結(jié)算單位。

(2)質(zhì)量流量計(jì)量體系，以天然氣質(zhì)量作為結(jié)算單位。

(3)能量流量計(jì)量體系，以天然氣發(fā)熱量作為結(jié)算單位，做到按質(zhì)論價(jià)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)一般以體積流量交接為主，但考慮到與國(guó)際接軌，按照供需雙方意愿，有時(shí)也采用天然氣能量計(jì)量交接(已經(jīng)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))。

六、結(jié)束語(yǔ)

目前，我國(guó)天然氣高壓實(shí)流檢定有3個(gè)國(guó)家授權(quán)站，開展高壓天然氣流量計(jì)的檢定/校準(zhǔn)工作。各個(gè)省級(jí)計(jì)量院、地市級(jí)計(jì)量所一般建有低壓氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，可以開展低壓流量檢定/校準(zhǔn)工作，保證了全國(guó)天然氣流量量值的統(tǒng)一可靠。