SYT 7552-2020 天然气贸易计量用流量计选用指南.pdf
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根据贸易计量站的气源特点及实际需求,确定通过流量计的天然气温度和压力范围。在测量时天 然气的温度和压力变化过大可能影响流量计的性能、寿命和测量方法的选择。流量计及配套管件的压 力等级应不低于流量计上游管道系统的压力等级
存在气流脉动时,应选择对脉动相对不敏感的流量计类型(如图1所示)。
温度和湿度变化可能对流量计性能造成影响。流量计的结构材料及电子部件应能承受环境温度 湿度的影响。
轨道交通标准规范范本流量计及其所有部件应抗腐蚀或作防腐处理。
4.5.3其他环境因素
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经济因素应从流量计及配套设施购置费、安装调试费、运行费用(包括检定校准费用等)、维 护费及修理费等方面综合考虑。图1中仅给出了流量计本体购置费用的比较,是在相同口径、同类 生产厂家和相同准确度等级下进行的比较。几种典型的天然气贸易计量用流量计的经济因素比较参 见表A.2,
5.1确认测量需求和环境条件
5.2确定流量计类型和规格
5.3确定配套计量仪表
配套的计量仪表应符合GB/T18603的要求。
按照不同类型流量计相应的方法标准 确定所选流量计上、 下游直管段
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5.5测量不确定度评估
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确定流量计及辅助计量仪表后,必要时可按照各类流量计的相关标准进行计量系统的测量不确 评估。测量不确定度评估示例参见附录B
5.6 流量计选用示例
量计选用示例参见附录E
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A.1常用流量计的主要性能特征
常用流量计的主要性能特
附录A (资料性附录) 常用流量计性能特征和费用对比
孔板流量计具有无可动部件、长期稳定性好、应用成熟度高、便于清洗等特点。其本体压损相义 大,单一孔板流量计的量程比相对较小,一般为1:3~1:10。实流校准后准确度等级一般 到0.5级至1.0级。孔板流量计的计量性能要求和使用方法见GB/T21446
涡轮流量计具有重复性好、准确度高、应用成熟度高等特点。实流校准后准确度等级一般可达到 1.5级至1.0级,量程比一般为1:20~1:30。涡轮流量计通常本体带有流动调整器,对流态分布 相对不敏感,对气质脏污较为敏感,一般上游需要安装过滤器。涡轮流量计的计量性能要求和使用方 法见GB/T21391
超声流量计具有本体无压损、重复性好、准确度高、自诊断功能强等特点,量程比相对较大,一 股可达到1:20~1:50。实流校准后准确度等级一般可达到0.5级至1.0级。在高压、大流量测 量应用中有明显的优势。超声流量计的计量性能要求和使用方法见GB/T18604。
A.1.4旋转容积式流量计
A.1.5旋进旋涡流量讯
旋进旋涡流量计具有无可动部件、成本和运行维护费用较低、测量准确度较低的特点。目前在天 然气贸易计量中主要用于低压、小流量测量,量程比一般为1:20~1:30。实流校准后准确度等 级一般可达到1.0级至1.5级。旋进旋涡流量计的计量性能要求和使用方法详见SY/T6658
A.1.6科氏质量流量计
科氏质量流量计具有无上下游直管段要求、 对安装应力要求高、对于气质脏污较为敏感的特点。 在天然气贸易计量中主要用于中低流量测量,量程比一般为1:10~1:30。实流校准后准确度等 级一般可达到0.5级至1.5级。科氏质量流量讠 要求和使用方法详见SY/T6659
A.2常用流量计性能特性比较
流量计的主要性能特性比较见表A.1。
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表A.1常用流量计性能特性比较表
A.3常用流量计费用比较
不同流量计的相关费用比较见表A.2 同类生产厂家、相同准确度等 内条件下进行比较。其中,相同口径不同类型流量计的单次检定费用相同
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注:DN250及以上的涡轮流量计购置费通常高于同口径的超声流量计。 修理费用为单次修理的费用。 超声流量计具有强大的自诊断功能,可以通过使用中检验的方式延长检定周期至6年。但运行时间超过8年后 维护费用会显著上升。
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B.2确定测量需求和环境条件
表B.1测量需求和环境条件
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B.3确定计量系统等级
根据GB/T18603一2014中附录B的规定,流量计所在计量系统为A级,其工作条件下的体租 量准确度等级应至少为0.7级,计量系统取为1.0级
B.4计算工作条件下的体积流量范围和量程上
工作条件下的体积流量诸
根据已知条件中的标准参比条件下体积流量范围,计算工作条件下的体积流量范围。工作条件下 的体积流量按公式(B.1)计算:
qf 工作条件下的体积流量,单位为立方米每小时(m/h); Z 工作条件下的气体压缩因子; 标准参比条件下的绝对静压力,单位为兆帕(MPa); T 工作条件下的气体热力学温度,单位为开尔文(K): q 标准参比条件下的体积流量,单位为立方米每小时(m/h); 标准参比条件下的气体压缩因子; Pf 工作条件下的绝对静压力,单位为兆帕(MPa); T. 标准参比条件下的气体热力学温度,单位为开尔文(K),
B.4.2工作条件下的最大体积流量计算
积流量最大。按照表B.1中的已知条件, 银据GB/T17747.2的规定计算得到 条件下的压缩因子分别为0.9978和0.9150。 因此,根据公式(B.1),可以计算得 下的最大体积流量
B.4.3工作条件下的最小体积流量计算
0.9150×0.101325×(273.15+30)×1200000 = 25066(m / h) 0.9978 × (4.5+0.1)×293.15
最小与最大工况流量比为1:17.57,则流量计的量程比至少应为1:18
0.7783×0.101325×(273.155)×150000 Af,min 0.9978 × (7.5 + 0.1) × 293.15
由于流量计流量范围至少应为1:18,而且工作条件下的体积流量测量最大允许误差应不大
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土0.7%。工况条件为高压、大流量测量,结合图1和附录A分析,宜选择超声流量计、涡轮流量计。 根据B.1,结合第5章并参考附录A,针对超声流量计、涡轮流量计这两种流量计分析如下: a)由于流量计测量的最大工况流量为25066m3/h,因此,可以初步判断所选流量计口径应大于 DN400,宜选择超声流量计进行测量; b)根据GB/T18603的规定,为保证计量性能的长期稳定可靠,宜选择不同厂家的超声流量计 作为核查流量计。
B.6确定流量计口径和台数
B.6.1确定流量计口径
表B.2流量计规格和流量范围表
表B.2流量计规格和流量范围表
B.6.2计算流量计台数
B.7测量不确定度评估
根据JJF1001的规定,测量不确定度是表征被测量值分散性的非负参数,而最大允许误差是 于已知参考量值的测量误差的极限值。对于天然气贸易计量而言,国际上通常用计量系统的测量 角定度来衡量潜在的财务风险,并将其控制在一定范围内。因此,本附录按照JF1059.1的规定,
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出标准参比条件下体积流量和能量测定的不确定度评估方法和示例,
B.7.2.1测量模型
根据公式(B.1),可用公式(B.2)和公式(B.3)估算标准参比条件下超声流量计流量测量的 不确定度。
u,(q.)= u,(qr) +u,(qr.r) +u,(T) +u,(pr)2 +u,(Z,) +u,(Z,) +u.(a.)
u.(q)— 标准参比条件下的流量测量不确定度; u.(qt) 工作条件下的流量测量不确定度; u.(qfre) 流量计两次检定或校准间的稳定性带来的测量不确定度; u.(pt) 工作条件下的绝对静压测量不确定度; U(T,) 工作条件下的热力学温度测量不确定度; u.(Z.) 标准参比条件下的压缩因子测量不确定度,此项不确定度可忽略 Lu.(Zt) 工作条件下的压缩因子测量不确定度; u.(an) 安装引起的附加流量测量不确定度: U.(q,) 标准参比条件下的流量测量扩展不确定度,
准不确定度分量及扩展不
B.7.2.2.1工作条件下的流量测量标准不确定度
..... (B.2)
U.(q.)= u.(q.)× 2 ..........
U. (q.)= u.(q. )× 2
工作条件下的流量测量标准不确定度通常可由校准证书给出,可以直接引用。或者可以根据检定 证书中的相关信息进行推算。目前,对于A级计量系统而言,通常流量计的检定证书中出具的准确 度等级为1.0级,最大示值误差一般不大于0.5%。用于流量计检定的计量标准装置的扩展不确定度不 大于0.33%(k=2)。同时,检定证书中还给出流量计的重复性,一般重复性通常不大于0.1%。因此, 可计算如下:
2.2.2流量计稳定性带来的标准不确定度u.(gtre
(0.33% u,(qr)= + (0.1%) = 0.20% 1
对于A级计量系统而言,一般流量计两次检定或校准的偏移不应大于0.5%。因此,按照均匀分 布,可计算如下:
B.7.2.2.3工作条件下压力测量标准不确定度u.
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压力测量仪表的不确定度可以由从校准证书中直接引用,也可以根据仪表的最大允许误差进行计 算。A级站通常选用满量程最大允许误差为土0.1%的压力变送器进行压力测量。本例中操作最低操 作压力为4.5MPa~7.5MPa,选取量程为10MPa的测量仪表进行测量。由于操作压力远大于当地大 气压,大气压测量不确定度可以忽略不计。因此,按照均匀分布的原则,根据GB/T18604一2014中 10.4.5的规定,压力测量标准不确定度估算如下:
B.7.2.2.4工作条件下温度测量标准不确定度u.
.2.2.5工作条件下压缩因子标准不确定度.(Z
10 u.(pr)= 4.6×/3 x0.1%=0.13%
流量计实际使用时的安装条件与检定或校准时的安装要求可能不同, 安装影响一般可取为流量计 准确度等级的1/3。以A级计量系统流量计最大允许误差土0.7%为基础进行计算。因此,按照均匀 分布估算安装影响带来的标准不确定度如下:
B.7.2.2.7标准参比条件下流量测量扩展不确定度U.(g)
公式(B.2)和公式(B.3),可以计算得到U.(g.)
0.7% u,(a,)= =0.13% 3× /3
公共安全标准SY/T 75522020
B.7.3标准参比条件下能量测定扩展不确定度估算U.()
U(q)=2yu(g)+u2(Hs) (B.
U.(gr)=2/u.2(g)+ u(
u(H。)一一标准参比条件下体积基发热量测定相对标准不确定度。 参考GB/T35186一2017中的B.9.2 压力容器标准,可以取标准参比条件下体积基发热量测定相对标准不确定 度u(H)=0.20%。根据公式(B.4),计算得到 U.(gs)=0.93%(k=2)。
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中华人民共和国 石油天然气行业标准 天然气贸易计量用流量计选用指南 SY/T7552—2020 石油工业出版社出版 (北京安定门外安华里二区一号楼) 北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷 新华书店北京发行所发行 880×1230毫米16开本1.5印张40千字印1—600 2020年12月北京第1版2020年12月北京第1次印吊 书号:155021·8111定价:30.00元 版权专有不得翻印
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