Gaasi põletamisega kütteväärtuse määramisel kasutatakse gaaskalorimeetrit, kus siseneva gaasi kogus mõõdetakse või toimub kindla vooga pidev gaasi sisse voolamine ja seejärel gaas juhitakse põletusseadmesse. Selles põletatakse võrgugaas õhu lisamisega, põlemisproduktid läbivad soojusvaheti, kus põlemisel tekkinud soojus antakse üle kindla kiirusega voolavale soojuskandjale, milleks on vesi või õhk. Soojuskandjas on temperatuuri tõus võrdeline gaasi kütteväärtusega. Kalibreerimist viiakse läbi etalonainega, milleks on suure puhtusastmega metaan või sertifitseeritud kütteväärtusega etalongaas. Kalorimeeter töötab reeglina pidevalt ja väljastab pidevalt kütteväärtuse andmeid, sealjuures on võimalik kasutada andmetöötlust, mis annab keskmise kütteväärtuse mingi ajavahemiku kohta, näiteks tunni või päeva kohta. Täpsuse tagamiseks vajavad kalorimeetrid kontrollitavat ümbritsevat keskkonda.

Gaasi koostis määratakse gaaskromatograafiga. Gaaskromatograaf on analüsaator, mis eraldab maagaasist üksiku mõõdetava komponendi või komponentide grupi. Võrreldes detektori signaale sobiva, hästi määratletud kalibreerimisgaasiga, saab selle alusel määrata gaasi koostise. Saadud koostise põhjal arvutatakse gaasi kütteväärtused ja teised füüsikalised omadused.

Korrelatsioonimeetodiga määratakse võrgugaasi üks või mitu füüsikalist või keemilist omadust ja kütteväärtus määratakse nende omaduste ning kütteväärtuse tuntud seoste kaudu. Näiteks kütteväärtuse saab määrata gaasi kahe omaduse alusel, milledeks on gaasi tihedus ja heli levimise kiirus gaasis. Eesti ülekandevõrku sisestatud gaasi mõõtmine toimub Paldiski, Karksi ja Värska GMJ-s.

Eesti ülekandevõrgul on järgnevad sisendid:

• Värska GMJ kaudu ühendus Venemaa ülekandevõrguga (Irboska –Tartu – Rakvere, DN 500), mõõtesüsteemi maksimaalne gaasivoog ühes suunas so Venemaa ülekandevõrgust Eesti ülekandevõrku on 200 000 m3/h.
• Karksi GMJ kaudu Läti ülekandevõrguga (Vireži –Tallinn, DN 700), mõõtesüsteemi maksimaalne gaasivoog mõlemas suunas on 417 000 m3/h.
• Paldiski GMJ kaudu ühendus Vireži –Tallinn, DN 700 ülekandetorustikuga ja Eesti ning Soome vahelise merealuse DN500 ühendustorustikuga Balticconnector. Mõõtesüsteemi maksimaalne gaasivoog mõlemas suunas on 322 000 m3/h.
• Venemaa ülekandevõrguga lisaühendus (DN400) Narva jõe düükri juures, mis normaalses olukorras on suletud. Erikokkuleppe alusel Loode-Venemaa maagaasi ülekandesüsteemi halduriga (OAO Gazprom Transgaz Sankt-Peterburg) on võimalik importida gaasi läbi Narva ühenduse.
• Misso GMJ kaudu ühendus Läti ülekandevõrguga (Valdai-Pihkva-Riia ja Izborsk-Riia, kaks paralleeltorustikku DN 700) Misso piirkonna gaasiga varustamiseks (jaotusvõrk 3,7 km). Misso ühendusel puudub ühendus Eesti ülekandevõrguga.

Mõlemas GMJ-s gaasi energia määramise mõõtesüsteem koosneb neljast põhifunktsioonist:

• mõõtetingimustes gaasikoguse mõõtmine;
• mõõtetingimustel mõõdetud gaasikoguse teisendamine leppetingimustele;
• gaasi koostise ja parameetrite (sh kütteväärtuse) määramine;
• leppetingimustele teisendatud gaasikoguse (mahu) teisendamine energiaks.

Lisaks energia määramisele on jaamades väljaehitatud gaasi kvaliteedi määramise süsteem. Kokkuvõtvalt on 5 esitatud Värska, Paldiski ja Karksi gaasimõõtejaamade kogu funktsionaalsus.

Tabel 10 Värska ja Karksi gaasimõõtejaamade funktsionaalsus

Mõõtetingimustes gaasikoguse (mahu) mõõtmiseks on Paldiski ja Värska GMJ-s kolm mõõteliini läbimõõduga DN300. Mõõteliinid on varustatud gaasiarvestitega, mis edastavad info mõõtetingimustes mõõdetud mahu kohta kõrge sagedusega impulsside kujul või digitaalsete signaalidena leppekoguse mõõturitesse. Mõõteliine juhitakse vastavalt jaama läbivale gaasivoole kontrolleri abil selliselt, et gaasiarvestid töötaksid neile määratletud mõõtepiirkonnas. Gaasiarvestid on kalibreeritud tegelikule käitamise rõhule lähedase rõhuga ja gaasiga standardi EVS-EN 17025⁵⁹ kohaselt akrediteeritud laboris. Kalibreerimisel saadud mõõtetulemuste laiendmääramatus (k=2) ei ületa 0,15%.

Karksi ja Paldiski GMJ võimaldab gaasi voogu mõõta mõlemas suunas. Karksi GMJ on neli mõõteliini, igal mõõteliinil on kaks järjestikku ühendatud ultraheliarvestit, mis võimaldab pidevalt jälgida mõõtmise täpsust ja kiiresti avastada mõõtmise kõrvalekalded.

Gaasi koostis ja parameetrid määratakse automaatsete protsessi gaaskromatograafidega. Gaaskromatograaf eraldab maagaasist üksikud komponendid või komponentide grupid ja määrab nende komponentide suhtelise sisalduse alusel maagaasi koostise. Meetodi kirjeldus ja juhised on toodud standardis EVS-EN-ISO 6974⁶⁰. GMJ-s on nn süsivesinike ning inertgaaside koostise määramise kromatograafid ja väävli komponentide määramise kromatograafid. GMJ-de süsivesinike ning inertgaaside koostise määramise kromatograafid on võimelised määrama lämmastiku, süsihappegaasi, hapniku, vesiniku ja süsivesinike kuni C6 osamahtusid. Lähtudes saadud maagaasi koostisest ja üksikkomponentide kohta standardis EVS-EN-ISO 6976⁶¹ toodud füüsikalistest omadustest ja arvutuseeskirjadest arvutatakse kromatograafis maagaasi olulised parameetrid nagu gaasi tihedus, suhteline tihedus, kütteväärtus ja Wobbe arv.

Süsivesinike, hapniku, vesiniku ning inertgaaside koostise määramise gaaskromatograafidelt saadud gaasi tiheduse mõõtetulemuse hindamiseks on lisaks igas GMJ-s eraldi mõõtemuundur leppetingimustes gaasi tiheduse võrdlemiseks.

Sisestatava gaasi kvaliteedi nõuetele vastavuse hindamiseks on igas GMJ-s lisaks kromatograafid väävlikomponentide sisalduse määramiseks ning mõõteseadmed vee-ja süsivesinike kastepunkti määramiseks.

Mõõteliinides mõõtetingimustes mõõdetud gaasi mahud teisendatakse leppetingimustele kasutades leppekoguse mõõtureid. Leppekoguse mõõturi põhifunktsioon on tsükliliselt arvutada teisendamise tegur ja korrutada gaasiarvestilt edastatud gaasi maht teisendusteguriga.

Karksi, Paldiski ja Värska GMJ-de leppekoguse mõõturites arvutatakse teisendustegur PTZ meetodi kohaselt. Teisendusteguri arvutamise sisendsuurusteks on gaasiarvestis mõõdetud gaasi temperatuur ja rõhk ning gaaskromatograafide alusel saadud gaasi koostis Z arvutamiseks.

Lisaks põhifunktsioonina teostavad Värska GMJ leppekoguse mõõturid gaasiarvestite (turbiinarvestite) veakõverate korrigeerimist, mis võimaldab kompenseerida gaasiarvestite süstemaatilisi vigu ja vähendada mõõtetingimustes mõõdetud gaasi mahtude mõõtemääramatusi. Karksi ja Paldiski GMJ-s toimub gaasiarvestite veakõverate korrigeerimine ultraheliarvestites.

Leppetingimustele teisendatud maht arvutatakse energiaks LKMis, tsükliliselt korrutades leppetingimustele teisendatud mahtu kromatograafist saadud koostise alusel LKMis arvutatud kütteväärtusega. LKMis on energia nagu ka mõõte-ja leppetingimustel mahu arvestamiseks eraldi loendur, mille alusel saadud näidud ja kogused fikseeritakse LKMi arhiivis ja jaama serveri andmebaasis.