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1、適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)孔板的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求；節(jié)流裝置的取壓方式、使用方法、安裝和操作條件、檢驗(yàn)要求；天然氣在標(biāo)準(zhǔn)參比條件下體積流量、質(zhì)量流量以及測(cè)量不準(zhǔn)確度的計(jì)算方法；同時(shí)還給出了計(jì)算流量及其有關(guān)不確定度等方面必需的資料。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于取壓方式為法蘭取壓和角接取壓的節(jié)流裝置，用標(biāo)準(zhǔn)孔板對(duì)氣田或油田采出的以甲烷為主要成分的混合氣體的流量測(cè)量。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于孔板開孔直徑小于12.5mm，測(cè)量管內(nèi)徑小于50mm和大于1000mm，直徑比小于0.1和大于0.75，管徑諾雷數(shù)小于5000的場(chǎng)合。

對(duì)改建或新建的計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求。本標(biāo)準(zhǔn)不強(qiáng)調(diào)更新已建計(jì)量系統(tǒng)。如果計(jì)量系統(tǒng)不滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求，由于流動(dòng)條件和上游直管不相適應(yīng)，就可能存在計(jì)量系統(tǒng)附加誤差。

2、氣流條件

1）氣流通過節(jié)流裝置的流動(dòng)應(yīng)是保持亞音速的，穩(wěn)定的或僅隨時(shí)間緩慢變化的。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于脈動(dòng)流的流量測(cè)量。

2）氣流應(yīng)是均勻單項(xiàng)的牛頓流體。若氣體含有質(zhì)量成分不超過2%的固體或流體微粒，且呈均勻分散狀態(tài)，也可以認(rèn)為是均勻單項(xiàng)的牛頓流體。

3）氣流流經(jīng)孔板以前，其流束應(yīng)與管道軸線平行，氣流流動(dòng)應(yīng)為充分發(fā)展紊流且無漩渦，管道橫截面所有點(diǎn)上的旋渦角小于2°，即認(rèn)為無旋渦。

4）為進(jìn)行流量測(cè)量，應(yīng)保持孔板下游側(cè)靜壓力與上游側(cè)靜壓力之比等于或大于0.75。

5）可接受的速度剖面條件為：橫截面上任一點(diǎn)局部留蘇與最大流速的必至于很長直管段（超過100D）后管道橫截面上流速比值在5%之內(nèi)一致。

3、標(biāo)準(zhǔn)參比條件：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定投入氣體及流量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參比條件和發(fā)熱量測(cè)量的燃燒標(biāo)準(zhǔn)參比條件均為絕對(duì)壓力Pn等于101.325kPa和熱力學(xué)溫度Tn等于293.15K。也可以采用合壓力和合同溫度作為參比條件。

4、安裝要求

1）節(jié)流裝置應(yīng)安裝在兩段具有等直徑的圓形橫截面的直管段之間，在此中間，除了取壓孔、測(cè)溫孔外，無本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定之外的障礙和連接支管。直管段毗鄰孔板的上游10D（D為上游測(cè)量管內(nèi)徑，下同）或流動(dòng)調(diào)整器后和下游4Dde直管部分需機(jī)加工，并符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

2）符合上述所要求的最短直管段長度隨阻流件的形式和直徑比而異，并隨是否安裝流動(dòng)調(diào)整器而不同，見圖1。

5、直管段的條件

1）直管段直度：節(jié)流裝置用的直管應(yīng)該是直的。當(dāng)與管道直線的偏差不超過其長度的0.4%時(shí)，則認(rèn)為管道是直的，通常情況下只需目測(cè)檢查。上下游直管段對(duì)接引起管道直線的偏差也應(yīng)不超過其長度的0.4%。

2）直管段圓度和直徑：直管段圓度在孔板上下游側(cè)距取壓孔沿測(cè)量管軸向長度上各為0.5Dde范圍內(nèi)，應(yīng)實(shí)測(cè)。

6、溫度計(jì)安裝：

1）氣流溫度最好在孔板下游側(cè)直管段外測(cè)得，它與孔板之間的距離可等于或大于5D，但不得超過15D。當(dāng)環(huán)境溫度與流體溫度相差過大，需要節(jié)流裝置進(jìn)行熱絕緣。

2）如應(yīng)在孔板上側(cè)安裝溫度計(jì)時(shí)，則溫度計(jì)與孔板之間的距離由溫度計(jì)套管或插孔直徑按表2相應(yīng)欄決定。

7、對(duì)試驗(yàn)研究工作，孔板上游側(cè)的最短直管段長度至少比表2中所列數(shù)值增加一倍。

8、流動(dòng)調(diào)整器

1）流動(dòng)調(diào)整器的作用可減少上游直管段的長度，可通過滿足附錄B給出的合格性試驗(yàn)或?qū)Ｓ脺y(cè)試要求，用在任一上游阻流件的下游。在任一條件下，測(cè)試流動(dòng)調(diào)整器均應(yīng)采用孔板進(jìn)行。

2）19管束流動(dòng)調(diào)整器和Zanker整流板可用在孔板上游的任一阻流件下游，以減少所需上游直管段長度。

3）當(dāng)采用流動(dòng)調(diào)整器時(shí)，溫度計(jì)安裝按上述要求執(zhí)行。如要在孔板上游側(cè)安裝時(shí)，溫度計(jì)套管或插孔直徑距流動(dòng)調(diào)整器上游入口的距離應(yīng)大于900mm。

9、應(yīng)注意孔板在孔板加持器中的安裝方向，使氣體從孔板的上游端面流向孔板的下游端面。

1）裝配和夾緊的方法均應(yīng)該保證孔板安裝在正確的位置上，且保持不變。當(dāng)孔板裝在法蘭之間時(shí)，要允許它自由熱膨脹以避免孔板翹曲和彎扭。

2）為了滿足安裝要求，應(yīng)將孔板、夾緊環(huán)河上游側(cè)10D（包括配對(duì)法蘭）及下游側(cè)4D（包括配對(duì)法蘭）的測(cè)量管部分先行配套組裝，檢驗(yàn)合格后再裝入管道與直管長度不足的部分連接，所產(chǎn)生的溝槽應(yīng)受到限制。應(yīng)沿著直管段軸線平行方向測(cè)量溝槽長度，當(dāng)軸向長度小于或等于6.35mm時(shí)，不受深度限制；當(dāng)軸向長度大于6.35mm溝槽深度應(yīng)小于或等于0.02D。

3）新裝測(cè)量管路系統(tǒng)應(yīng)在管道吹掃后再進(jìn)行孔板的安裝。

10、孔板：孔板在測(cè)量管內(nèi)的部分應(yīng)該是圓的，開孔與測(cè)量管軸線同軸，孔板的兩端面應(yīng)始終是平整的和平行的。

1）上游端面A：孔板A面應(yīng)無可見損傷。

2）下游端面B：應(yīng)是平的且與A面平行。

3）孔板開孔厚度e應(yīng)在0.005D與0.02D之間。

4）孔板厚度E應(yīng)在e與0.05D之間。

5）邊緣G，H和I

6）上游邊緣G應(yīng)無卷口、無毛邊、無目測(cè)可見的異常現(xiàn)象。

7）上游邊緣G應(yīng)是尖銳的。如果邊緣半徑不大于0.0004d，無反射光束時(shí)，可認(rèn)為是尖銳的。

8）孔板下游邊緣H和I，應(yīng)無毛刺劃痕和可見損傷。

9）孔板下游邊緣H和I處在分離流動(dòng)區(qū)域內(nèi)，因而有它的品質(zhì)要求，但低于對(duì)孔板上游邊緣G處的要求，因此有些細(xì)小的缺陷是允許的。

10）孔板開孔直徑d：

（1）在任何情況下，孔板開孔直徑d均應(yīng)大于或等于12.5mm。直徑比應(yīng)在0.10—0.75的范圍內(nèi)。

在上述極限值之內(nèi)，值由用戶選擇。

（2）孔板B面的外邊緣部位應(yīng)刻有表示孔板安裝的符號(hào)、出廠編號(hào)、安裝位號(hào)、測(cè)量管內(nèi)徑D和孔板開孔直徑d的實(shí)測(cè)尺寸值。

11、孔板夾持器：分為法蘭取壓孔板夾持器、角接取壓孔板夾持器

12、天然氣流量測(cè)量原理和計(jì)算方法

1）測(cè)量原理

天然氣流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，流束在孔板處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低，在孔板前后靜壓力差（差壓），氣流的流速越大，孔板前后產(chǎn)生的差壓也越大，從而可通過測(cè)量差壓來衡量天然氣流過節(jié)流裝置的流量大小。這種測(cè)量流量的方法是以能量守恒定律和流動(dòng)連續(xù)性方程為基礎(chǔ)的。

2）孔板開孔直徑d、測(cè)量管內(nèi)徑D、直徑比和管徑雷諾數(shù)ReD的極限值應(yīng)符合下表規(guī)定。

孔徑、管內(nèi)徑、直徑比和雷諾數(shù)限值表

法蘭取壓	角接取壓
d ≥12.5mm
50mm≤D≤1000mm
0.10≤≤0.75
ReD≥5000及ReD≥1702D （D取mm）	ReD≥5000用于0.1≤≤0.56
	ReD≥16002D用于〉0.56 （D取mm）

13、附錄：參數(shù)測(cè)量及信號(hào)引線

1）測(cè)量儀表選用規(guī)定

（1）流量變化范圍規(guī)定：采用特定量程測(cè)量儀表的單臺(tái)孔板流量計(jì)的范圍度一般為1：3，不得超過1：4；范圍度超過上述規(guī)定時(shí)，可采用多臺(tái)不同量程的測(cè)量儀表、多路并聯(lián)孔板進(jìn)行分段計(jì)量，或采用其他形式的流量計(jì)。

（2）儀表量程選用規(guī)定

a 差壓儀表量程：差壓值宜在滿量程的10％～90％范圍內(nèi)。

b 壓力儀表量程：被測(cè)壓力較穩(wěn)定時(shí)，工作壓力宜在滿量程的30％～75％范圍內(nèi)；被測(cè)壓力波動(dòng)較大時(shí)，工作壓力宜在滿量程的30％～65％范圍內(nèi)。

c 溫度測(cè)量儀表量程：天然氣溫度變化應(yīng)在等分刻度溫度儀表滿量程的30％～70％內(nèi)。

d 當(dāng)儀表量程超過上述規(guī)定時(shí)，除更換儀表外可采用下列方法進(jìn)行調(diào)整：更換孔板以調(diào)整直徑比。本標(biāo)準(zhǔn)推薦使用閥式孔板夾持器，以便實(shí)現(xiàn)快速更換和檢查清洗孔板；更換直管段(包括測(cè)量管)及相應(yīng)的孔板；改變操作壓力。

2）溫度測(cè)量安裝規(guī)定

（1）溫度計(jì)安裝位置應(yīng)符合上述要求規(guī)定。

（2）溫度計(jì)套管或插孔管應(yīng)伸人管道至公稱內(nèi)徑的大約三分之一處，對(duì)于大口徑管道(大于300mm，溫度計(jì)套管或插孔管會(huì)產(chǎn)生共振)溫度計(jì)的設(shè)計(jì)插入深度應(yīng)不小于75mm。

（3）溫度計(jì)插入方式可直插或斜插。斜插應(yīng)逆氣流，并與直管段管道軸線成45°角。

（4）溫度計(jì)插入處開孔內(nèi)壁邊緣應(yīng)修圓，無毛刺、無焊瘤突人直管段管道內(nèi)表面。

3）壓力及差壓測(cè)量規(guī)定

（1）在操作條件下的上游靜壓p1。(或下游靜壓p2)取自孔板上游側(cè)取壓孔(或下游側(cè)取壓孔)。

（2）在操作條件下的差壓△p取自孔板上下游取壓孔。

（3）差壓測(cè)量儀表宜與壓力測(cè)量儀表的取壓孔和導(dǎo)壓管分開設(shè)置，在保證雙重連接不導(dǎo)致差壓測(cè)量誤差時(shí)，允許將上游靜壓(或下游靜壓)取壓口與差壓測(cè)量儀表的上游(或下游)取壓口共用。閥(或閥組)應(yīng)有封記，以防未經(jīng)許可的操作影響整個(gè)測(cè)量準(zhǔn)確度。

（4）為避免差壓、靜壓測(cè)量的錯(cuò)誤，導(dǎo)壓管與氣分析的取樣導(dǎo)管不能共用。

4）取壓孔設(shè)置規(guī)定

（1）法蘭取壓孔開孔應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)6．2．1有關(guān)規(guī)定，角接取壓孔應(yīng)符合6．2．2有關(guān)規(guī)定。安裝取壓短管時(shí)，密封材料不得擠入取壓孔內(nèi)。取壓短管不得突入法蘭、夾緊環(huán)的取壓孔內(nèi)表面。

（2）節(jié)流裝置水平安裝時(shí)，取壓孔位置應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)圖C．1設(shè)置。

（3）節(jié)流裝置垂直安裝時(shí)，取壓孔可設(shè)在沿周的任何方位上。

（4）取壓回路采用直通式閥門及管件，其流通面積不應(yīng)小于取壓孔處所采用的取壓短管的流通面積。

5）導(dǎo)壓管規(guī)定

（1）導(dǎo)壓管及管路附件應(yīng)按介質(zhì)及使用條件確定。導(dǎo)壓管應(yīng)按最短距離敷設(shè)。導(dǎo)壓管長度和管徑按表C．1規(guī)定選用。

（2）可能出現(xiàn)凝析液時(shí)，導(dǎo)壓管內(nèi)徑不得小于13mm。

（3）導(dǎo)壓管應(yīng)垂直或傾斜。可能出現(xiàn)凝液時(shí)30m時(shí)，傾斜度不得小于1：12。當(dāng)引壓管傳送距離大于30m時(shí)，應(yīng)分段傾斜，并在最低點(diǎn)設(shè)置沉降器和排污閥。對(duì)不出現(xiàn)凝液時(shí)可酌情降低斜度。

（4）導(dǎo)壓管彎曲處應(yīng)圓滑，彎曲半徑應(yīng)不小于導(dǎo)壓管外徑的5倍。導(dǎo)壓管對(duì)接時(shí)，不應(yīng)有焊瘤突入和內(nèi)徑錯(cuò)位。

（5）導(dǎo)壓管連接前和焊接后均應(yīng)吹掃。導(dǎo)壓管系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和密封性試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍，穩(wěn)定5min,壓力降不得超過3％，密封性試驗(yàn)壓力為工作壓力，檢查各連接部位無滲漏為合格。

（6）正負(fù)導(dǎo)壓管應(yīng)平行并遠(yuǎn)離發(fā)熱源，在寒冷地區(qū)要采取防凍措施。

（7）測(cè)量含腐蝕性氣體的應(yīng)在取壓孔與儀表之間安裝隔離器，隔離器應(yīng)垂直安裝在導(dǎo)壓管上。差壓測(cè)量的正負(fù)壓隔離器安裝標(biāo)高應(yīng)一致，隔離器液面應(yīng)一樣高，隔離液可按本標(biāo)準(zhǔn)表A．8選用。

（8）差壓信號(hào)管路的安裝

按天然氣性質(zhì)、節(jié)流裝置與測(cè)量儀表相對(duì)位置關(guān)系，差靜壓信號(hào)管路有幾種安裝方式