ICS 75.180.30 E98 GE 中华人民共和国国家标准 GB/T 21446—2008 用标准孔板流量计测量天然气流量 Measurement of natural gas flow by means of standard orifice meter 2008-02-13发布 2008-08-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 21446—2008 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3 量、术语和定义· 3.1 3.2术语和定义 4测量的一般要求 4.1 节流装置 4.2 气流条件 4.3 标准参比条件 5 安装要求 5. 1 总则 5.2 直管段条件 5.3 直管段长度及布置要求 5. 4 流动调整器 5.5 孔板夹持器的安装· 13 5. 6 装配和垫片： 13 5.7 参数测量和信号引线 13 6孔板的结构形式和技术要求·· 14 6.1孔板 14 6.2孔板夹持器· 16 7检验要求 18 7.1节流装置的几何检验 18 7.2系数检定和在线校准…. 19 8天然气流量测量原理和计算方法 8.1 测量原理· 19 8. 2 测量使用范围· 19 8.3 天然气流量计算方法 20 8.4 天然气流量计算和系数参数确定. 22 8.5 取值方法和数据修约· 23 8.6孔板流量计计量系统· 24 9天然气流量测量的不确定度估算. 24 9.1不确定度定义· 24 9.2不确定度的实际估算。 25 附录A（规范性附录）天然气主要物理参数确定和流量 28 A.1主要物理参数确定 28 A.2天然气流量计算常用表 33 附录B（资料性附录）流动调整器性能测试 68 1 GB/T21446—2008 B. 1 说明 68 B. 2 标准装置的评定测试要求 68 B.3流动调整器性能测试和评价 68 附录C（资料性附录）参数测量及信号引线 71 C.1测量仪表选用规定 71 C.2 温度测量安装规定 71 C.3 压力及差压测量规定 71 C. 4 取压孔设置规定 71 C. 5 72 导压管规定 C. 6 差压信号管路的安装 72 附录D（资料性附录）节流装置在使用中出现部分偏离标准规定的处理 75 D. 1 说明 75 D. 2 孔板开孔直角人口边缘尖锐度受磨蚀的处理 75 D. 3 测量管内壁粗糙度受磨蚀的处理 75 D. 4 管道内壁粗糙度的流体实验确定 76 附录E（资料性附录）天然气孔板流量计计量系统的在线校准 E.1在线校准 78 E. 2 在线校准用标准流量计装置 78 E.3在线校准系数M, 78 E.4在线校准的不确定度估算 79 附录F（资料性附录）天然气流量计算和设计计算实例 80 F.1天然气流量计算实例 80 F.2孔板开孔直径设计计算实例 83 F.3差压量程设计计算实例 85 F.4不确定度估算 87 附录G（资料性附录）天然气流量计算和设计计算程序框图 89 G.1说明 89 G.2送代计算格式 89 G.3计算机计算程序框图 90 附录H（资料性附录）天然气流量计算机系统基本技术要求 94 H.1流量计算机系统运用的一般原则 94 H.2流量计算机系统构成 94 H.3流量计算机系统基本技术要求 94 H. 4 流量计算机系统的不确定度 96 图1 节流装置的组成和安装示意图 图2 β=0.6直通径阀门全开安装平面图 图3 安装示例 图 4 19管束流动调整器 10 图 5 单独弯头下游安装19管束流动调整器实例 图6 Zanker整流板 12 图7 标准孔板 14 图 8 孔板平直度测量 14 GB/T21446—2008 图9 法兰取压孔板夹持器 16 图10 角接取压孔板夹持器 17 图 B.1 雪夫隆旋流器 69 图C.1 取压孔位置图 72 图 C.2 差压仪表装在节流装置上方（无腐蚀介质） 73 图 C. 3 差压仪表装在节流装置下方（无腐蚀介质） 73 图 C.4 差压仪表装在节流装置上方（含腐蚀介质） 74 图 C.5 差压仪表装在节流装置下方（含腐蚀介质） 74 图G.1 流量计算程序框图 91 图 G.2 孔板开孔直径计算程序框图 92 图 G.3 差压量程计算程序框图 93 表1量和单位的名称及符号 表 2 孔板与阻流件之间所允许的直管段长度（无流动调整器，数值以管内径D的倍数表示） 表3孔板与19管束流动调整器之间所允许的直管段长度（阻流件与孔板的距离为Lz，数值以管 内径D的倍数表示） 11 表4孔径、管内径、直径比和雷诺数限值表 19 表510°Ra/D的最大值 20 表610*Ra/D的最小值 20 表7系数参数最少有效数字位数取值表 24 表 A.1 流出系数C值表. 33 表 A. 2. 1 用GB/T17747.2计算的超压缩系数Fz值表（以附录F天然气组分为例） 43 表A.2.2 用AGANX-19计算的超压缩系数Fz值表（以G=0.600；X。=0%；X,=0%为例）53 表A.3 天然气常用组分的摩尔质量、摩尔发热量、求和因子和压缩因子表 64 表 A.4 金属材料（20℃~100℃）的线膨胀系数值表 65 表A.5 不同压力和温度下甲烷动力黏度值表 65 表 A. 6 不同压力和温度下甲烷c及cv值表 65 表A.7 钢管内壁等效绝对粗糙度K值表 66 表 A.8 常用隔离液种类及其性质表 66 表 C. 1 导压管长度和内径表 72 表 D.1 bk与rk/d的关系 75 表 D. 2 标准孔板。值表： 76 表F.1 天然气的组分 80 表 F. 2 天然气流量计算顺序和有效数字位数取值表 82 表 G.1 流量代计算和能量计算格式 89 表 G.2 孔板开孔直径送代计算格式 90 表 G.3 差压量程迭代计算格式 90 GB/T21446—2008 前言 本标准参考ISO5167《用安装在充满流体的圆形截面管道中的差压装置测量流量》（第1、2部分 2003年英文版），同时参考ANSI/API2530/AGARep0rtNo.3（第1、3、4部分为1990～1992年 第3版，第2部分为2000年4月第4版）《天然气流体计量同心直角边孔板流量计》（英文版）。 本标准的适用范围、测量的一般要求、孔板的结构形式与技术要求、安装要求以及流出系数和不确 定度估算内容符合ISO5167第1、2部分的规定。本标准与ISO5167的主要差异如下： 一本标准名称改为《用标准孔板流量计测量天然气流量》； 一本标准节流件只采用标准孔板，取压方式只采用法兰取压和角接取压； 一涉及到天然气流量计量特点则参考AGANo.3报告有关资料，并结合国内的实践经验和有关 国家标准进行编写，增加了天然气流量测量原理和方法； 根据天然气流量计量特点，增加了流量和能量的计算实用公式及其计算范例、孔板流量计计量 系统的在线校准、检验要求、流量计算机系统基本技术要求、参数测量及信号引线、节流装置在 使用中出现部分偏离标准规定的处理等内容； 根据ANSI/API2530/AGAReportNo.3第2部分的技术要求在本标准的表2中增加了其他 任何阻流件（所有种类）的直管段长度规定，在5.2.2.4、5.4.3.6、5.6.4、6.1.2.2、6.1.7.2的 规定中分别采纳了第2部分2.5.1.3、2.6.5、2.5.1.4、2.4.1、2.4.3部分较严的技术指标。 本标准的附录A是规范性附录，本标准的附录B、附录C、附录D、附录E、附录F、附录G和附录H 都是资料性附录。 本标准由中国石油天然气集团公司提出。 本标准由石油工业油气计量及分析方法专业标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司（四川石油勘察设计研 究院)。 本标准参加起草单位：中国石油西南油气田分公司、石油工业天然气流量计量站、北京博思达仪器 仪表有限公司，成都金陵阀门有限责任公司 本标准主要起草人：黄和、宋德琦、游明定、张福元、文代龙、张维臣、魏廉敦、段继芹、李万俊、 王京安、李正东、罗明强、赖忠泽。