在石化产品检测项目，天然气的固体颗粒物并不是主要的质量检测指标，但是在运输天然气管道中，颗粒物对管道的安全平稳运行影响较大，特别是刚建成的管道，可能存在部分施工后残留的粉尘。这些粉尘如果不加控制，就会对下游设备的运行安全造成直接影响，特别是燃气轮机和压缩机的影响尤为严重。此外，输送管道在运行一段时间后，管道内颗粒物含量的变化对旋风分离器的性能评价会也造成一定的影响。所以，天然气中颗粒物含量检测，对其运输和使用性能，极具参考价值。

在天然气的国标GB17820-2018和GB/T37124-2018《进入天然气长输管道的气体质量要求》中的“运输和使用章节”，也都明确了“天然气中固体颗粒应不影响天然气的输送和利用”。特别是在GB/T37124-201还要求：“进入管道的气体应使用过滤装置确保颗粒物粒径不大于5μm。在交接点应设置颗粒物取样口，按照GB/T27893要求对颗粒物分离效果进行评估。”当然，国家对于天然气颗粒物含量检测方法也出台了相关标准，具体参考可GB/T27893-2011《天然气中颗粒物含量的测定称量法》。

在国际上，天然气的标准还有ISO13686-2013《天然气质量指标》、《ISO15403-1-2006天然气车用压缩燃料—质量设计》等。虽然这些天然气的标准对颗粒物提出了一定要求，但是受制于技术积累，并没有明确指出颗粒粒径分布的具体指标和测定方法。即便是国际上相关标准也没明确给出天然气长输管道中颗粒物粒径分布的测定。

由于含有颗粒物的天然气在管道输送中会影响管道及其沿线工艺设备的安全运行，所以又要求我们需要掌握颗粒物的基础信息。于是国内的相关团队开始关注并实行了对颗粒物粒径检测的各类实验。比如石油大学的团队，采用光学粒子计数法进行了颗粒物的捕集和颗粒物粒径测定，在华北油田煤层气区块优化了过滤滤芯，该试验方案主要侧重在颗粒物的在线等动取样。而该大学的另一个研究团队，采用激光衍射法行了粒径分布的测定，发现不同取样位置的颗粒物，其颗粒粒径分布有较大差异。这个团队的试验方案则是侧重在离线取样，采用分散剂将颗粒物分散后测定。

总结来讲，国内外目前对颗粒物粒径分布的测定主要有激光衍射法和光学粒子计数法。

一、激光衍射法

理论上讲，光在传播过程中波前受到与波长尺度相当的隙孔或颗粒的限制，在空间干涉产生衍射和散射，基于Furanhofer衍射及Mie散射理论，可明确衍射和散射的角度分布与光波波长，以及颗粒的尺度关系。于是相关科研机构基于激光衍射法，衍生制造出了激光粒度分析仪。

激光粒度分析仪原理为：激光器发射出的激光经过扩束镜后，改变光束的直径和发散角，使得光束更容易发生衍射和散射。在经过傅里叶镜后，将光束聚焦并限制在光轴附近，当光束进入搅拌槽后，遇见颗粒即发生散射和衍射，分别被主探头和辅助探头接收，后经过数据传输、处理后形成颗粒物的粒径分布数据。

二、光学粒子计数法

当一定流量的颗粒物通过一束强光，使颗粒发射出散射光，经过聚光透镜投射到光电倍增管上，将光脉冲变为电脉冲，由脉冲数求得颗粒数，由散射光的强度与粒径的函数关系得出颗粒粒径。基于光学粒子计数法，衍生出了光学粒子计数器。光学粒子计数器原理如图

光学粒子计数器在使用过程中，需配套有减压装置、流量检测仪表、压力检测仪表、温度检测仪表以及连接管道，如图所示。

其一般工作流程为：从天然气管道内经取样，取出有代表性的含尘气体样品，经过压力检测仪表后进入减压装置，减压后的部分气体进入光学粒子计数器，同时计量被检测气体样品的温度和流量，检测后的气体放空。

以上便是，目前阶段天然气检测颗粒物粒径方法的研究，相关方法如果得以推广使用，可以有效的促进天然气、煤层气、页岩气的安全清洁生产和质量控制，同时为突破国际天然气颗粒物检测上形成的技术壁垒，进一步提供强有力的技术支撑， 同时为中国天然气公司提高国际影响力和话语权，形成强有力的保障。