GB/T 21446-2008用標準孔板流量計測量天然氣流量

犐犆犛７５．１８０．３０

犈９８

中華人民共和國國家標準

犌犅／犜２１４４６—２００８

用標準孔板流量計測量天然氣流量

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２００８０２１３發(fā)布２００８０８０１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

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中國國家標準化管理委員會

書

中華人民共和國

國家標準

用標準孔板流量計測量天然氣流量

ＧＢ／Ｔ２１４４６—２００８

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２００８年５月第一版２００８年５月第一次印刷

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書

犌犅／犜２１４４６—２００８

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅳ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３量、術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３．１量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３．２術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

４測量的一般要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．１節(jié)流裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．２氣流條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４

４．３標準參比條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５安裝要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５．２直管段條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

５．３直管段長度及布置要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

５．４流動調(diào)整器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

５．５孔板夾持器的安裝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

５．６裝配和墊片!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

５．７參數(shù)測量和信號引線!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３

６孔板的結(jié)構(gòu)形式和技術(shù)要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

６．１孔板!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

６．２孔板夾持器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

７檢驗要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

７．１節(jié)流裝置的幾何檢驗!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

７．２系數(shù)檢定和在線校準!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

８天然氣流量測量原理和計算方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

８．１測量原理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

８．２測量使用范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

８．３天然氣流量計算方法!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

８．４天然氣流量計算和系數(shù)參數(shù)確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２２

８．５取值方法和數(shù)據(jù)修約!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２３

８．６孔板流量計計量系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２４

９天然氣流量測量的不確定度估算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２４

９．１不確定度定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２４

９．２不確定度的實際估算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２５

附錄Ａ（規(guī)范性附錄）天然氣主要物理參數(shù)確定和流量計算常用表!!!!!!!!!!!!!２８

Ａ．１主要物理參數(shù)確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

Ａ．２天然氣流量計算常用表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

附錄Ｂ（資料性附錄）流動調(diào)整器性能測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６８

Ⅰ

書

犌犅／犜２１４４６—２００８

Ｂ．１說明!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６８

Ｂ．２標準裝置的評定測試要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６８

Ｂ．３流動調(diào)整器性能測試和評價!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６８

附錄Ｃ（資料性附錄）參數(shù)測量及信號引線!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

Ｃ．１測量儀表選用規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

Ｃ．２溫度測量安裝規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

Ｃ．３壓力及差壓測量規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

Ｃ．４取壓孔設(shè)置規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

Ｃ．５導壓管規(guī)定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７２

Ｃ．６差壓信號管路的安裝!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７２

附錄Ｄ（資料性附錄）節(jié)流裝置在使用中出現(xiàn)部分偏離標準規(guī)定的處理!!!!!!!!!!!７５

Ｄ．１說明!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７５

Ｄ．２孔板開孔直角入口邊緣尖銳度受磨蝕的處理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７５

Ｄ．３測量管內(nèi)壁粗糙度受磨蝕的處理!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７５

Ｄ．４管道內(nèi)壁粗糙度的流體實驗確定!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７６

附錄Ｅ（資料性附錄）天然氣孔板流量計計量系統(tǒng)的在線校準!!!!!!!!!!!!!!!７８

Ｅ．１在線校準!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７８

Ｅ．２在線校準用標準流量計裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７８

Ｅ．３在線校準系數(shù)犕ｆ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７８

Ｅ．４在線校準的不確定度估算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７９

附錄Ｆ（資料性附錄）天然氣流量計算和設(shè)計計算實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!８０

Ｆ．１天然氣流量計算實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８０

Ｆ．２孔板開孔直徑設(shè)計計算實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８３

Ｆ．３差壓量程設(shè)計計算實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８５

Ｆ．４不確定度估算!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８７

附錄Ｇ（資料性附錄）天然氣流量計算和設(shè)計計算程序框圖!!!!!!!!!!!!!!!!８９

Ｇ．１說明!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８９

Ｇ．２迭代計算格式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８９

Ｇ．３計算機計算程序框圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

附錄Ｈ（資料性附錄）天然氣流量計算機系統(tǒng)基本技術(shù)要求!!!!!!!!!!!!!!!!９４

Ｈ．１流量計算機系統(tǒng)運用的一般原則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９４

Ｈ．２流量計算機系統(tǒng)構(gòu)成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９４

Ｈ．３流量計算機系統(tǒng)基本技術(shù)要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９４

Ｈ．４流量計算機系統(tǒng)的不確定度!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９６

圖１節(jié)流裝置的組成和安裝示意圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５

圖２β′＝０．６直通徑閥門全開安裝平面圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

圖３安裝示例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

圖４１９管束流動調(diào)整器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

圖５單獨彎頭下游安裝１９管束流動調(diào)整器實例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

圖６Ｚａｎｋｅｒ整流板!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

圖７標準孔板!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

圖８孔板平直度測量!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１４

Ⅱ

犌犅／犜２１４４６—２００８

圖９法蘭取壓孔板夾持器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

圖１０角接取壓孔板夾持器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１７

圖Ｂ．１雪夫隆旋流器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６９

圖Ｃ．１取壓孔位置圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７２

圖Ｃ．２差壓儀表裝在節(jié)流裝置上方（無腐蝕介質(zhì)）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７３

圖Ｃ．３差壓儀表裝在節(jié)流裝置下方（無腐蝕介質(zhì)）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７３

圖Ｃ．４差壓儀表裝在節(jié)流裝置上方（含腐蝕介質(zhì)）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７４

圖Ｃ．５差壓儀表裝在節(jié)流裝置下方（含腐蝕介質(zhì)）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７４

圖Ｇ．１流量計算程序框圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

圖Ｇ．２孔板開孔直徑計算程序框圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９２

圖Ｇ．３差壓量程計算程序框圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９３

表１量和單位的名稱及符號!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

表２孔板與阻流件之間所允許的直管段長度（無流動調(diào)整器，數(shù)值以管內(nèi)徑犇的倍數(shù)表示）!!!８

表３孔板與１９管束流動調(diào)整器之間所允許的直管段長度（阻流件與孔板的距離為犔犣，數(shù)值以管

內(nèi)徑犇的倍數(shù)表示）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１

表４孔徑、管內(nèi)徑、直徑比和雷諾數(shù)限值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

表５１０４犚犪／犇的最大值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

表６１０４犚犪／犇的最小值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

表７系數(shù)參數(shù)最少有效數(shù)字位數(shù)取值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２４

表Ａ．１流出系數(shù)犆值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

表Ａ．２．１用ＧＢ／Ｔ１７７４７．２計算的超壓縮系數(shù)犉犣值表（以附錄Ｆ天然氣組分為例）!!!!!４３

表Ａ．２．２用ＡＧＡＮＸ１９計算的超壓縮系數(shù)犉犣值表（以犌ｒ＝０．６００；犡Ｃ＝０％；犡ｎ＝０％為例）!５３

表Ａ．３天然氣常用組分的摩爾質(zhì)量、摩爾發(fā)熱量、求和因子和壓縮因子表!!!!!!!!!!６４

表Ａ．４金屬材料（２０℃～１００℃）的線膨脹系數(shù)值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６５

表Ａ．５不同壓力和溫度下甲烷動力黏度μ值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６５

表Ａ．６不同壓力和溫度下甲烷犮狆及犮犞值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６５

表Ａ．７鋼管內(nèi)壁等效絕對粗糙度犓值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６６

表Ａ．８常用隔離液種類及其性質(zhì)表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６６

表Ｃ．１導壓管長度和內(nèi)徑表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７２

表Ｄ．１犫Ｋ與狉Ｋ／犱的關(guān)系!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７５

表Ｄ．２標準孔板γ０值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７６

表Ｆ．１天然氣的組分!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８０

表Ｆ．２天然氣流量計算順序和有效數(shù)字位數(shù)取值表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８２

表Ｇ．１流量迭代計算和能量計算格式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８９

表Ｇ．２孔板開孔直徑迭代計算格式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

表Ｇ．３差壓量程迭代計算格式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

Ⅲ

犌犅／犜２１４４６—２００８

前言

本標準參考ＩＳＯ５１６７《用安裝在充滿流體的圓形截面管道中的差壓裝置測量流量》（第１、２部分

２００３年英文版），同時參考ＡＮＳＩ／ＡＰＩ２５３０／ＡＧＡＲｅｐｏｒｔＮｏ．３（第１、３、４部分為１９９０～１９９２年

第３版，第２部分為２０００年４月第４版）《天然氣流體計量同心直角邊孔板流量計》（英文版）。

本標準的適用范圍、測量的一般要求、孔板的結(jié)構(gòu)形式與技術(shù)要求、安裝要求以及流出系數(shù)和不確

定度估算內(nèi)容符合ＩＳＯ５１６７第１、２部分的規(guī)定。本標準與ＩＳＯ５１６７的主要差異如下：

———本標準名稱改為《用標準孔板流量計測量天然氣流量》；

———本標準節(jié)流件只采用標準孔板，取壓方式只采用法蘭取壓和角接取壓；

———涉及到天然氣流量計量特點則參考ＡＧＡＮｏ．３報告有關(guān)資料，并結(jié)合國內(nèi)的實踐經(jīng)驗和有關(guān)

國家標準進行編寫，增加了天然氣流量測量原理和方法；

———根據(jù)天然氣流量計量特點，增加了流量和能量的計算實用公式及其計算范例、孔板流量計計量

系統(tǒng)的在線校準、檢驗要求、流量計算機系統(tǒng)基本技術(shù)要求、參數(shù)測量及信號引線、節(jié)流裝置在

使用中出現(xiàn)部分偏離標準規(guī)定的處理等內(nèi)容；

———根據(jù)ＡＮＳＩ／ＡＰＩ２５３０／ＡＧＡＲｅｐｏｒｔＮｏ．３第２部分的技術(shù)要求在本標準的表２中增加了其他

任何阻流件（所有種類）的直管段長度規(guī)定，在５．２．２．４、５．４．３．６、５．６．４、６．１．２．２、６．１．７．２的

規(guī)定中分別采納了第２部分２．５．１．３、２．６．５、２．５．１．４、２．４．１、２．４．３部分較嚴的技術(shù)指標。

本標準的附錄Ａ是規(guī)范性附錄，本標準的附錄Ｂ、附錄Ｃ、附錄Ｄ、附錄Ｅ、附錄Ｆ、附錄Ｇ和附錄Ｈ

都是資料性附錄。

本標準由中國石油天然氣集團公司提出。

本標準由石油工業(yè)油氣計量及分析方法專業(yè)標準化技術(shù)委員會歸口。

本標準負責起草單位：中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司西南分公司（四川石油勘察設(shè)計研

究院）。

本標準參加起草單位：中國石油西南油氣田分公司、石油工業(yè)天然氣流量計量站、北京博思達儀器

儀表有限公司、成都金陵閥門有限責任公司。

本標準主要起草人：黃和、宋德琦、游明定、張福元、文