07燃气流量计量表选型规程

中国燃气控股有限公司企业标准出版物名称ZRSC-008-2009（V2.0）燃气流量计量仪表选型规程2009-10-10布2009-10-10实施中国燃气控股有限公司企业标准目录一、总则...............................................................851、制定目的和依据......................................................852、适用范围............................................................853、规程引用文件........................................................854、流量计量术语........................................................85二、国内外燃气流量表使用状况............................................86三、燃气流量计简介......................................................861、差压式流量计DPF....................................................862、涡轮流量计TUF.......................................................873、涡街流量计VSF.......................................................884、旋进旋涡流量计......................................................895、时差式超声波流量计USF...............................................896、容积式流量计PD.....................................................907、质量流量计CMF........................................................91四、流量计选型步骤和考虑因素............................................921、流量计选型步骤......................................................92（1）选择测量方式和测量方法.............................................92（2）了解掌握流量表性能.................................................92（3）确定测量方案考虑的因素.............................................92（4）确定流量计型号.....................................................932、流量计选型考虑因素..................................................93五、几种常用流量计选用考虑要点..........................................971、差压流量计DPF.......................................................972、涡轮流量计TUF.......................................................983、气体腰轮流量计......................................................995、膜式表..............................................................99六、燃气流量计的选型配备原则...........................................100燃气流量计量仪表选型规程一、总则1、制定目的和依据为了加强我公司燃气流量计量监督管理，保证流量计量准确可靠，维护供需双方的合法利益，依据国家有关计量法律、法规、标准，同时考虑我公司的安全生产、保证供应、经济合理、保护环境和生产经营实际要求制定本规程。2、适用范围本规程适用于我公司燃气流量计量表的选型。3、规程引用文件《中华人民共和国计量法》《天然气流量标准孔板计量标准》AGANo.3《气体涡轮流量计标准》AGANo.7《天然气及其他烃类气体的压缩性和超压缩性标准AGANo.8《用气体超声流量计测量燃气流量》GB/T18604-2001《用差压装置测量流体流量标准》ISO5167《气体涡轮流量计标准》GB/T18840-2003/ISO9951《气体超声波流量计标准》ISO/TR12765《天然气压缩因子计算标准》ISO/DIS12213《天然气流量的标准孔板计量方法》SY/T6143-1996《天然气计量系统技术要求》GB/T18603-2001《汽车用压缩燃气加气机》GB/T19237-20034、流量计量术语（1）流量Flowrate单位时间内流过管道横截面的流体量。流体量以质量表示时称“质量流量”，流体量以体积表示时称“体积流量”。（2）脉动流Pulsatingflow流过测量横截面的流量以某一常数值为中心随时间有波动的流动。（3）雷诺数(Re)Reynolds'number雷诺数表征了流体流动时惯性力与粘性力之比的无量纲数。（4）气体压缩系数(z)Gascompressibilityfactor表示气体偏离理想气体性质的程度，一般是温度T和压力p的函数。（5）范围度turndown范围度为上限流量和下限流量的比值，其值愈大流量测量范围愈宽。（6）标准参比条件燃气体积计量的标准参比条件为绝对压力0.101325Mpa、温度293.15K（一个大气压，20℃）。二、国内外燃气流量表使用状况欧美等工业化水平较高的发达国家，对燃气计量技术的研究起步较早，投入的资金及科技力量较大，尤其是对贸易天然气的计量十分重视。从流量计选型上，欧洲主要使用涡轮、腰轮流量计，如荷兰涡轮、腰轮流量计的使用约占80%，加拿大涡轮流量计的使用约占90%，而美国则以使用孔板为主，约占80%。从整体上来看，在流量计使用上，70年代形成了孔板使用高潮，80年代形成了涡轮流量计使用的高潮，90年代中后期则掀起了超声波流量计热潮。我国天然气计量起步较晚，气藏主要分布在四川、长庆、新疆，仪表的使用选型主要使用孔板，采用几何检定法。目前西气东输工程，贸易计量的首选流量计为超声流量计，口径DN250~300mm；中小型站场选用DN50~200mm涡轮流量计。随着我国天然气工业的发展，超声波流量计在天然气工业领域中的应用前景看好。超声波流量计与使用广泛的孔板流量计相比，有着更多的优点，主要反映在有较低的系统基本投入，双向测量，大量程比，无压损，无可动部件和高精度等。三、燃气流量计简介适合燃气流量计量的流量计有：容积式流量计、差压式流量计、超声波流量计、涡轮流量计、涡街流量计、质量流量计和旋进旋涡流量计。下面分别阐述这些流量计的原理、特点及应用概况。1、差压式流量计DPF差压式流量计是以伯努利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时（如标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等），在其前后产生压差，此差压值与该流量的平方成正比。在差压式流量计中，因标准孔板节流装置差压流量计结构简单、制造成本低、研究最充分、已标准化而得到最广泛的应用。差压式流量计一般由节流装置（节流件、测量管、直管段、流动调整器、取压管路）和差压计组成，对工况变化、准确度要求高的场合则需配置压力计（传感器或变送器）、温度计（传感器或变送器）、流量计算机等，组分不稳定时还需要配置在线密度计（或色谱仪）等。※优点：（1）应用最多的孔板式流量计结构简单、牢固,性能稳定可靠,使用寿命长、价格低廉。（2）应用范围极广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比，全部单相流体，包括液、气、蒸汽皆可测量，部分混相流。（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于经济生产。（4）标准型节流式DPF无需实流校准，即可投用，在流量计中也是唯一的。※缺点：（1）测量重复性、精度普遍偏低。（2）范围度窄，由于差压信号与流量为平方关系，一般范围度仅3:1~4:1。（3）现场安装条件要求高，需要较长的直管段。（4）压损大(指孔板、喷嘴等)。※应用概况：差压式流量计应用范围特别广泛，在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用，如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几毫米到几米；流动条件方面：亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。2、涡轮流量计TUF当流体流经涡轮流量传感器时，在流体推力作用下涡轮受力旋转，其转速与流体平均流速成正比，涡轮转动周期地改变磁电转换器的磁阻值，检测线圈中的磁通随之发生周期性变化，产生周期性的电脉冲信号。在一定的流量（雷诺数）范围内，该电脉冲信号与流经涡轮流量传感器处流体的体积流量成正比。※优点：（1）高精度,在所有流量计中，属于最精确的流量计，国产的一般为±1%R~±1.5%R，特殊专用型可达±0.5%R~±1.0%R（2）重复性好，短期重复性可达0.05%~0.2%，如经常校准或在线校准可以得到极高的精确度。（3）输出脉冲频率信号，适用于总量计量及与计算机连接，无零点漂移,抗干扰能力强。可获得很高的频率信号（3~4kHz），信号分辨力强。（4）范围度宽，中大口径可达40：1~10：1，小口径为6：1~5：1。（5）结构紧凑轻巧，安装维护方便，流通能力大。（6）适用高压测量，仪表表体上不必开孔，易制成高压型仪表。※缺点：（1）不能长期保持校准特性，需要定期检定。（2）流体物性（密度、粘度）对流量特性有较大影响。要根据他们对精确度影响程度采取补偿措施，才能保持高的计量精度。（3）流量计受来流流速分布畸变和旋转流的影响较大，传感器上下游侧需设置较长直管段。（4）不适于脉动流和混相流的测量。（5）对被测介质的清洁度要求较高，虽然可安装过滤器以适应脏污介质，但也带来压损增大、维护量增加等副作用。（6）小口径（DN50以下）仪表的流量特性受物性影响严重，故小口径TUF的仪表性能难以提高。※应用概况：涡轮流量计在以下一些测量对象获得广泛应用:石油、有机液体、无机液、液化气、燃气和低温流体。在欧洲和美国,涡轮流量计在用量上是仅次于孔板流量计的燃气计量仪表。3、涡街流量计VSF在流体中安放非流线型旋涡发生体，流体在旋涡发生体两侧交替地分离释放出两列规则的交替排列的旋涡涡街。在一定的流量（雷诺数）范围内，旋涡的分离频率与流经涡街流量传感器处流体的体积流量成正比。※优点：（1）结构简单牢固，维护方便、维护量少。（2）适用流体种类多，如液体、气体、蒸汽和部分混相流体。（3）精度较高，一般为±1%R~±2%R（4）范围度宽，可达20：1~10：1（5）压损小，约为孔板的1/4~1/2。（6）输出脉冲频率信号，适用于总量计量及与计算机连接，无零点漂移（7）在一定雷诺数范围内，输出频率信号不受流体物性（密度、粘度）和组分的影响，即仪表系数仅与旋涡发生体及管道的形状尺寸有关，只需在一种典型介质中校验而适用于各种介质。VSF在各种流量计是一种较有可能成为仅需干式校验的流量计。※缺点：（1）不适用于低雷诺数测量（ReD≥2×104），在高粘度、低流速、小口径情况下应用受到限制。（2）旋涡