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| 标准编号 | GB/T 21391-2008 (GB/T21391-2008) | | 中文名称 | 用气体涡轮流量计测量天然气流量 | | 英文名称 | Measurement of natural gas flow by turbine meter | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | E98 | | 国际标准分类 | 75.180.30 | | 字数估计 | 30,380 | | 发布日期 | 2008-02-02 | | 实施日期 | 2008-08-01 | | 引用标准 | GB 3836.1-2000; GB 3836.2-2000; GB 3836.4-2000; GB 4208; GB/T 11062-1998; GB/T 13610-2003; GB/T 15464 | | 采用标准 | EN 12261-2002, NEQ | | 起草单位 | 国家原油大流量计量站成都天然气流量分站 | | 归口单位 | 油气计量及分析方法专业标准化技术委员会 | | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2008年第2号(总第115号) | | 提出机构 | 中国石油天然气集团公司 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了用于天然气流量测量的气体涡轮流量计的测量条件、要求、性能、安装、实流校准和现场检查。流量计所测量的天然气组分应在GB 17820-1999、GB/T 17747.1-1999、GB/T 17747.2-1999和GB/T 17747.3-1999所规定的范围内, 天然气的真实相对密度为0.55～0.80。本标准规定天然气体积流量计量的标准参比条件和发热量测量的燃烧标准参比条件均为绝对压力Pn等于0.101325MPa和热力学温度Tn等于293.15K。也可采用合同压力和合同温度作为参比条件。除非 | GB/T 21391-2008: 用气体涡轮流量计测量天然气流量
GB/T 21391-2008 英文名称: Measurement of natural gas flow by turbine meter
ICS ７５．１８０．３０
E９８
中华人民共和国国家标准
１ 范围
本标准规定了用于天然气流量测量的气体涡轮流量计（以下简称流量计）的测量条件、要求、性能、
安装、实流校准和现场检查。
流量计所测量的天然气组分应在GB １７８２０-１９９９、GB/T １７７４７．１-１９９９、GB/T １７７４７．２-１９９９
和GB/T １７７４７．３-１９９９所规定的范围内，天然气的真实相对密度为０．５５～０．８０。
本标准规定天然气体积流量计量的标准参比条件和发热量测量的燃烧标准参比条件均为绝对压力
除非特别声明本标准所指的压力均为表压。
５ 计量性能
５．１ 概述
每一台流量计应按第６章进行检验，应单独进行校准，并应遵守本标准第７章的技术要求。用于不
同压力下天然气流量测量的流量计，宜按附录Ａ进行实流校准。
５．２ 误差
５．２．１ 流量计误差要求
操作条件下流量计的误差应小于表２规定的最大允许误差。其中，分界流量参考表３规定。
５．２．２ 一体化智能流量计误差要求
一体化智能流量计在其指定的流量范围内，其误差应不大于±１．５％。
５．３ 重复性
每台流量计各流量点操作条件下流量的重复性应不超过流量计最大允许误差的１／３。一体化智能
流量计的重复性应不超过流量计最大允许误差的１／２。
５．４ 校准
应根据用户规定的工作压力，对流量计在一个或多个压力下进行校准。如果流量计在校准压力录Ａ。
５．５ 短期过载
流量计应能在１．２狇ｍａｘ流量下运行３０ｍｉｎ不损坏，并且不影响流量计的性能。
５．６ 工作温度范围
满足流量计性能要求的气流温度范围至少应为-１０℃～４０℃。
５．７ 安装条件
安装条件对流量计的影响应不大于表２规定的最大允许误差的１／３。安装条件对流量计的影响试
验参见GB/T １８９４０-２００３附录Ｅ进行。
５．８ 最大允许压损
生产厂家应提供各种类型和口径的流量计或流量计组件的压损数据。更详细的内容参见附录Ｂ。
６ 流量计要求
６．１ 总则
相同型号、相同压力等级和相同类型的流量计和元件应能互换。
流量计的外表面应具备防雨水、抗腐蚀和外力冲击等的能力。
与气流直接接触的流量计的轴承和机械驱动装置应采取保护措施以防止气流中的杂质进入。
流量计的所有内部元件应选用几何尺寸稳定的材料制造，并应采取保护措施以防被测气体的腐蚀。
以上的要求应通过目测来评定，必要时宜通过仪器进行检测。
６．２ 耐压强度及严密性
６．２．１ 耐压强度
流量计出厂前，其承压部件应按有关标准进行强度试压，并由生产厂家提供合格证书。
６．２．２ 严密性
生产厂家应提供组装好的流量计按相关标准进行泄漏试验合格的证书。
６．３ 流量计的连接和长度
流量计的入口和出口连接应符合认可的标准。
流量计的入口连接端和出口连接端之间的长度应不大于５D。
６．４ 取压口
取压口的设计应确保连接端不伸入气流中。
流量计上任何压力测试点或取压口均应配置适当的密封件。
６．４．１ 测量取压口
流量计上通常应至少提供一个测量取压口，以便能在测量条件下测量涡轮叶轮处的静压。该取压
压力读数的差值应不超过５０Ｐａ。
６．４．２ 其他取压口
６．４．３ 尺寸
圆形取压口直径应在３ｍｍ～１２ｍｍ 之间，其长度最小应等于孔径。此外，其他均应符合
ＳＹ/T ６１４３-２００４的规定。
槽形取压口在流动方向上尺寸应至少为２ｍｍ，最大尺寸为１０ｍｍ，横截面积应不超过８０ｍｍ２，且最小横截面积为１０ｍｍ２。
６．５ 可拆卸的流量计机芯
６．５．１ 完整性
具有可拆卸机芯的流量计，其拆卸和更换应不影响流量计的结构和完整性，并应符合６．２．２的严密性要求。
６．５．２ 性能
流量计的可拆卸机芯在同型号和同口径的流量计上反复更换或拆卸后，仍应保证其性能。
流量计的可拆卸机芯应有唯一的编号，并被清晰地标在流量计外表面。
６．６ 润滑
为使流量计运行良好，其结构应使所需的任何润滑装置密封不泄漏，可采用永久性免维护方式或外
部加注泵的形式。
当使用外部润滑油时，厂家应标明加注润滑油的类型和数量。当加注正确时，无论自动加注或手动
加注，流量计的操作或性能不应受润滑剂的影响。
润滑油泵应能承受在流量计额定状态下的最大设计压力。
润滑系统的设计应考虑防水。
６．７ 电气安全
流量计的所有电气部件应当进行严格的测试和老化处理。流量计应具备接地装置。流量计的防爆
等级应符合GB ３８３６．１-２０００的规定，隔爆型应符合 GB ３８３６．２-２０００的规定，本质安全型应符合
GB ３８３６．４-２０００的规定，其他防爆型式的流量计应符合相应的专用标准规定。
电缆护套、橡胶、塑料和其他裸露部分应当耐紫外光、油脂、高温和阻燃。
６．８ 输出和显示
流量计的输出和显示应符合GB/T １８９４０-２００３第９章的规定。
６．９ 流量计标志
６．９．１ 概述
下列标志和铭牌应被固定在流量计上。在正常使用条件下，这些标志应清晰可见、不易损坏。当流
量计处于正常工作位置时，标志和铭牌是可见的。
６．９．２ 铭牌
流量计铭牌应至少标有以下内容：
ａ） 名称；ｂ） 出厂编号；ｃ） 最大工作压力；ｄ） 公称直径；
ｅ） 操作条件下的流量范围；ｆ） 防爆等级和防爆合格证标志。
６．９．３ 流动方向
气体流动的方向应有明显的永久性标志。
６．９．４ 安装方式
应标示出流量计的安装方式。
６．９．５ 其他连接
驱动杆、电脉冲发生器、压力和温度取样口都应有清晰的、不易磨损的标志。
６．１０ 外观质量
流量计外表应整洁、美观，表面应有良好的处理，不应有毛刺、刻痕、裂纹、锈蚀、霉斑和涂层剥落
现象；
所有文字、符号和标志应清晰、不易脱落。
６．１１ 适应环境的能力
流量计外壳、指示设备、铭牌和外部元件应能抵抗气候影响（阳光、湿度和温度变化）和在使用过程
中的常规清洗剂的影响。
流量计外壳防护要求应符合GB/T ４２０８的规定，至少应达到ＩＰ６５的等级要求。
６．１２ 运输和储存
流量计的连接端面应妥善保护，以防止在运输和储存过程中其他杂质进入流量计或损坏连接端面。
流量计包装应符合GB/T １５４６４的规定，对ＤＮ１００或以上的带连接件的流量计，在运输中应确保
将流量计固定在包装箱内。
流量计经运输和安装过程中的搬运后仍应符合第５章的计量性能要求和６．２．２的密封性要求。
６．１３ 流量积算
流量计应具备体积流量积算的功能。对一体化智能流量计还应具备自动采集流体压力、温度和实
时计算标准参比条件下的体积流量的能力。
当天然气的真实相对密度偏离设计密度造成不能接受的偏差、组分变化较大或必须进行精确计算
时，应缩短气体组分取样分析周期或采用在线组分分析仪，对计量结果进行修正。
６．１４ 一体化智能流量计
６．１４．１ 概述
一体化智能流量计是集流量测量、压力测量、温度测量、温压修正、压缩因子修正和流量积算一体的
流量计。一般应具备以下功能：
---就地显示被测介质的压力、温度、标准参比条件下的瞬时流量和累计流量；
---实时远传相关数据；---数据存储功能；---参数设置及管理权限设置。
对用于温、压修正，压缩因子修正等的计量数学模型或软件应进行使用后确认。
６．１４．２ 压力传感器
压力传感器取压口应符合６．４的规定，压力传感器可直接安装在取压口上，但应确保不伸入气流中。
６．１４．３ 温度传感器
温度传感器应安装在流量计叶轮的下游端，其离叶轮的距离应小于５D，伸入管道公称内径大约
１／３处，但长度不能超过１５０ｍｍ。
６．１４．４ 输出
应能显示压力、温度、标准参比条件下的瞬时体积流量和标准参比条件下的体积累积流量。若具备
远传通讯功能，则应提供通讯协议和接口形式。流量计至少应能存储一年内每个月的累积流量和最近
３００次的瞬时流量数据（一般包括时间、压力、温度、瞬时标准参比条件下的体积流量和标准参比条件下的体积累积流量）。
６．１４．５ 电源
电源可采用内电源供电或外电源供电，如果采用内电源供电则电池应能连续工作一年以上。外电
源供电一般宜采用直流，其电压应不超过２４Ｖ。
６．１４．６ 其他要求
计量性能应符合第５章要求。其他应符合第６章其他条款的规定。
７ 安装要求、使用及维护
７．１ 安装环境
７．１．１ 温度
流量计使用的外界环境温度应在-２５℃～５５℃之间，如果超出上述温度范围，应向生产厂提出专门
的要求。同时应根据安装点具体的环境及操作条件，对流量计采取必要的隔热、防冻及其他保护措施（如遮雨、防晒等）。
７．１．２ 振动及脉动
流量计的安装应尽可能远离振动和脉动流的测量环境。
７．１．３ 其他
在安装流量计及其相关的连接导线时，应避开可能存在电磁干扰或较强腐蚀性的环境，否则应咨询
生产厂家并采取必要的防护措施。
选择的安装位置应便于流量计的维护及检修。
７．２ 管道配置
７．２．１ 最小直管段长度
７．２．１．１ 直通式流量计的推荐安装方式见图１。流量计上游宜具有最短１０D的直管段长度，流动调整
器出口到流量计入口的直管段长度为５D，流量计下游宜具有最短５D的直管段。
典型计量管路的推荐安装方式见图２。上游配管或下游配管管径减少值应不大于１D。流量计运
行过程中其上游阀门应全开。过滤器或过滤筛应保持清洁。
７．２．１．２ 当不能满足按图１进行安装所需空间的情况下，可按下述方式进行安装。
---如果空间受到限制，可如图３所示使用短管安装方式。流量计应内置一体化流动调整器。流
动调整器安装在流量计上游，最小直管段长度为４D，流动调整器出口到流量计入口的直管段
长度应不小于２D。流量计可通过弯管或三通与立管相连，弯管和立管之间的最大缩径为立管
公称直径的一倍。阀、过滤器或过滤筛可安装在立管上。
---如果空间受到限制，可如图４所示使用紧凑连接安装方式。流量计应内置一体化流动调整器。
流量计可通过弯管或三通与立管相连。弯管和立管之间的最大缩径为立管公称直径的一倍。
阀、过滤器或过滤筛可安装在立管上。
---流量计内置流动调整器如图５所示。其结构满足H／D＜０．１５，S／L＜０．３５。
７．２．３ 内表面
与流量计匹配的直管段，其内壁应无锈蚀及其他机械损伤。在组装之前，应除去流量计及其连接管
内的防锈油或机械杂质等附属物。使用中也应保持介质流通通道的干净与光滑。
７．２．４ 测温口
当流量计带有测温套、温度计套管或温度传感器时，应将其视为流量计的一部分。它们在流量计校
准前应安装完毕，其插入深度按６．１４．３规定。
若流量计本体上不带有测温孔，推荐在流量计下游直管段上测量温度，其离叶轮的距离宜在５D
内，尽可能靠近流量计，且在任何出口阀或限流器的上游。
７．２．５ 安装方式
流量计宜水平安装并且进、出口不得反装，其他安装方式应咨询生产厂家。
７．２．６ 过滤器或过滤筛
在气质较脏的场合，应在流量计的上游安装效果良好的气体过滤器或过滤筛。过滤器的结构和尺
寸应能保证在最大流量下产生尽可能小的压力损失，并尽可能减少流态畸变。
７．２．７ 旁通
对于重要的计量回路，可设置备用计量旁通，并能够对旁通装置检漏。
７．２．８ 放空阀
如果流量计下游安装有放空阀，其尺寸不得大于流量计公称直径的１／６，以避免排气时叶轮超速导致流量计的损坏。
７．２．９ 限流器
在现场，当有足够的压力可以利用时，宜在流量计管线下游安装一台临界流孔板或者一台临界流文
丘利喷嘴，并限制它的尺寸，使实际流速接近流量计最大额定速度的１．２倍，以避免流量计受到超高速天然气气流的冲击。
７．２．１０ 在线实流校准接口
在重要计量场合或供需双方有合同约定时，可预留在线实流校准接口用于在线校准。在线校准标
准表宜安装在被校表的下游，并留有适宜的空间。
７．２．１１ 其他安装要求
安装流量计和测量管路时应尽量减小管路安装时产生的应力......
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