1、用標準孔板流量計測量天然氣用標準孔板流量計測量天然氣流量流量一、適用范圍 本標準規定了標準孔板的結構形式、技術要求；節流裝置的取壓方式、使用方法、安裝和操作條件、檢驗要求；天然氣在標準參比條件下體積流量、質量流量以及測量不準確度的計算方法；同時還給出了計算流量及其有關不確定度等方面必需的資料。 本標準適用于取壓方式為法蘭取壓和角接取壓的節流裝置，用標準孔板對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量。 本標準不適用于孔板開孔直徑小于12.5mm，測量管內徑小于50mm和大于1000mm，直徑比小于0.1和大于0.75，管徑諾雷數小于5000的場合。 對改建或新建的計量系統應滿足本標準

2、要求。本標準不強調更新已建計量系統。如果計量系統不滿足本標準要求，由于流動條件和上游直管不相適應，就可能存在計量系統附加誤差。二、氣流條件 1）氣流通過節流裝置的流動應是保持亞音速的，穩定的或僅隨時間緩慢變化的。本標準不適用于脈動流的流量測量。 2）氣流應是均勻單項的牛頓流體。若氣體含有質量成分不超過2%的固體或流體微粒，且呈均勻分散狀態，也可以認為是均勻單項的牛頓流體。 3）氣流流經孔板以前，其流束應與管道軸線平行，氣流流動應為充分發展紊流且無漩渦，管道橫截面所有點上的旋渦角小于2，即認為無旋渦。 4）為進行流量測量，應保持孔板下游側靜壓力與上游側靜壓力之比等于或大于0.75。 5）可接受的

3、速度剖面條件為：橫截面上任一點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%之內一致。三、標準參比條件 本標準規定投入氣體及流量計量的標準參比條件和發熱量測量的燃燒標準參比條件均為絕對壓力Pn等于101.325kPa和熱力學溫度Tn等于293.15K。也可以采用合壓力和合同溫度作為參比條件。四、安裝要求 1）節流裝置應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、測溫孔外，無本標準規定之外的障礙和連接支管。直管段毗鄰孔板的上游10D（D為上游測量管內徑，下同）或流動調整器后和下游4Dde直管部分需機加工，并符合本標準規定。 2）符合上述所

4、要求的最短直管段長度隨阻流件的形式和直徑比而異，并隨是否安裝流動調整器而不同，見圖1。五、直管段的條件 1）直管段直度：節流裝置用的直管應該是直的。當與管道直線的偏差不超過其長度的0.4%時，則認為管道是直的，通常情況下只需目測檢查。上下游直管段對接引起管道直線的偏差也應不超過其長度的0.4%。 2）直管段圓度和直徑：直管段圓度在孔板上下游側距取壓孔沿測量管軸向長度上各為0.5Dde范圍內，應實測。六、溫度計安裝： 1）氣流溫度最好在孔板下游側直管段外測得，它與孔板之間的距離可等于或大于5D，但不得超過15D。當環境溫度與流體溫度相差過大，需要節流裝置進行熱絕緣。 2）如應在孔板上側安裝溫度計

5、時，則溫度計與孔板之間的距離由溫度計套管或插孔直徑按表2相應欄決定。 七、對試驗研究工作，孔板上游側的最短直管段長度至少比表2中所列數值增加一倍。八、流動調整器 1）流動調整器的作用可減少上游直管段的長度，可通過滿足附錄B給出的合格性試驗或專用測試要求，用在任一上游阻流件的下游。在任一條件下，測試流動調整器均應采用孔板進行。 2）管束流動調整器和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）當采用流動調整器時，溫度計安裝按上述要求執行。如要在孔板上游側安裝時，溫度計套管或插孔直徑距流動調整器上游入口的距離應大于900mm。九、應注意孔板在孔板加持器中的安裝方

6、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該保證孔板安裝在正確的位置上，且保持不變。當孔板裝在法蘭之間時，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，應將孔板、夾緊環和上游側10D（包括配對法蘭）及下游側4D（包括配對法蘭）的測量管部分先行配套組裝，檢驗合格后再裝入管道與直管長度不足的部分連接，所產生的溝槽應受到限制。應沿著直管段軸線平行方向測量溝槽長度，當軸向長度小于或等于6.35mm時，不受深度限制；當軸向長度大于6.35mm溝槽深度應小于或等于0.02D。 3）新裝測量管路系統應在管道吹掃后再進行孔板的安裝。 十、孔板：孔板在測量管內的部

7、分應該是圓的，開孔與測量管軸線同軸，孔板的兩端面應始終是平整的和平行的。 1）上游端面A：孔板A面應無可見損傷。 2）下游端面B：應是平的且與A面平行。 3）孔板開孔厚度e應在0.005D與0.02D之間。 4）孔板厚度E應在e與0.05D之間。 5）邊緣G，H和I 6）上游邊緣G應無卷口、無毛邊、無目測可見的異常現象。 7）上游邊緣G應是尖銳的。如果邊緣半徑不大于0.0004d，無反射光束時，可認為是尖銳的。 8）孔板下游邊緣H和I，應無毛刺劃痕和可見損傷。 9）孔板下游邊緣H和I處在分離流動區域內，因而有它的品質要求，但低于對孔板上游邊緣G處的要求，因此有些細小的缺陷是允許的。 10）孔板

8、開孔直徑d： （1）在任何情況下，孔板開孔直徑d均應大于或等于12.5mm。直徑比應在0.100.75的范圍內。 在上述極限值之內，值由用戶選擇。 （2）孔板B面的外邊緣部位應刻有表示孔板安裝的符號、出廠編號、安裝位號、測量管內徑D和孔板開孔直徑d的實測尺寸值。 十一、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 十二、天然氣流量測量原理和計算方法 1）測量原理 天然氣流經節流裝置時，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，孔板前后產生的差壓也越大，從而可通過測量差壓來衡量天然氣流過節流裝置的流量大小。這種測量流量的方法是以能

9、量守恒定律和流動連續性方程為基礎的。 2）孔板開孔直徑d、測量管內徑D、直徑比和管徑雷諾數ReD的極限值應符合下列規定。 孔徑、管內徑、直徑比和雷諾數限值表 法蘭取壓 角接取壓 相同點 d12.5mm 50mmD1000mm 0.100.75 不同點法蘭取壓 Re05000及Re0170 2D （D取mm） 而角接取壓 Re05000用于0.1 0.56 Re01600 2D用于 0.56 （D取mm） 十三、附錄：參數測量及信號引線 （1）流量變化范圍規定：采用特定量程測量儀表的單臺孔板流量計的范圍度一般為1：3，不得超過1：4；范圍度超過上述規定時，可采用多臺不同量程的測量儀表、多路并聯孔

10、板進行分段計量，或采用其他形式的流量計。 （2）儀表量程選用規定 a 差壓儀表量程：差壓值宜在滿量程的1090范圍內。 b 壓力儀表量程：被測壓力較穩定時，工作壓力宜在滿量程的3075范圍內；被測壓力波動較大時，工作壓力宜在滿量程的3065范圍內。 c 溫度測量儀表量程：天然氣溫度變化應在等分刻度溫度儀表滿量程的3070內。 d 當儀表量程超過上述規定時，除更換儀表外可采用下列方法進行調整：更換孔板以調整直徑比。本標準推薦使用閥式孔板夾持器，以便實現快速更換和檢查清洗孔板；更換直管段(包括測量管)及相應的孔板；改變操作壓力。 2）溫度測量安裝規定 （1）溫度計安裝位置應符合上述要求規定。 （2

11、）溫度計套管或插孔管應伸人管道至公稱內徑的大約三分之一處，對于大口徑管道(大于300mm，溫度計套管或插孔管會產生共振)溫度計的設計插入深度應不小于75mm。 （3）溫度計插入方式可直插或斜插。斜插應逆氣流，并與直管段管道軸線成45角。 （4）溫度計插入處開孔內壁邊緣應修圓，無毛刺、無焊瘤突人直管段管道內表面。 3）壓力及差壓測量規定 （1）在操作條件下的上游靜壓p1。(或下游靜壓p2)取自孔板上游側取壓孔(或下游側取壓孔)。 （2）在操作條件下的差壓p取自孔板上下游取壓孔。 （3）差壓測量儀表宜與壓力測量儀表的取壓孔和導壓管分開設置，在保證雙重連接不導致差壓測量誤差時，允許將上游靜壓(或下游靜壓)取壓口與差壓測量儀表的上游(或下游)取壓口共用。閥(或閥組)應有封記，以防未經許可的操作影響整個測量準確度。 （4）為避免差壓、靜壓測量的錯誤，導壓管與氣分析的取樣導管不能共用。 4）取壓孔設置規定 （1）測量氣體時，取壓口應在管道上部與管道中垂線成45度的夾角范圍內；測量蒸汽時，取壓口應在管道上部與管道水平中心線成45度的夾角范圍內；測量液體時，取壓口應在管道下部與管道測量液體時，取壓口應在管道下部與管道水平中心線成水平中心線成45度的夾角范圍內度的夾角范圍內。安裝取壓短管時，密封材料不得擠入取壓孔內。取壓短管不得突入