GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求

ics75-180.30E98暑8中华人民共和国国家标准

GB/T18603一2001

天然气计量系统技术要求

Technicalrequirementsofmeasuringsystemsfornaturalgas

2001一12一30发布2002一08一01实A

中华人民共和匡国家质量监督检验检疫总1p

GB/T18603-2001

目次

前言“·”·”·········“·······”····”··········“··““·““···”·”··””···”·········““·?t1范围··“·”······················“····“”··””···············“··“···“·，··”·”····??12引用标准·········”···“····”···”·····”············“··“·”···”·····“········??13定义···········“·“····················“·“···””··””············“·，“···”··“·”一24物理原理和-般要求·······“···“·”···”·····”·········“···“·”··“·”··”··”·········一35设计和建设·“”···”·····”···········“···”······””····”·······“···“······”··”··””·46发热量侧量··”·”·····“···········““···”···”···········“···“”···”··”·······??87天然气计量系统的可靠性与校准·”···········““·””··”·”··”······.·.·.·.·.??18投产试运“·“··”·””·，””·········““··”··“····”·”·······“··““···“·“··.”···”·”··?149验收·.....................................................................“一1610运行和维护“·“···.·”·”·············“·”··”·”···”·”··”··，.············“··“·”一16附录A(标准的附录)仪器仪表配备指南············“··“·“··”···.·.·.·.·....??19附录B(标准的附录)天然气体积、质量及能量的计算公式“·”···”·”··················“··一20附录C(提示的附录)性能特征··“·····“”·”·””·······“·“··“··“··”··”·..·.??21附录D(提示的附录)流量计选型指南·······““·“··”·”··”·”·········.·......??26附录E(提示的附录)二次仪表测试程序··”···””·”······““···““··”·“”.·.·.·.·.??27附录F(提示的附录)档案和记录”·”·”··”····“···“·“·”“·”·””.·.·.·”·.·.·.·.·.??29

标准分享网免费下载

GB/T18603-2001

前言

本标准参考欧洲标准EN177611998《供气系统天然气计量站功能要求》和国际法制计量组织流量计量技术委员会气体计量分委员会OIMLTC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议1998年10月第3版而编制的。在编写规则上遵循GB/T1.1-1993《标准化工作导则第1单元:标准的起草与表述规则第1部分:标准编写的基本规定》的规定。根据我国天然气计量的实际经验和有关标准，将EN1776的内容进行适当调整和增减而构成本标准的条文本标准共分十章六个附录，本标准的物理原理和一般要求、设计和建设、发热量测量、天然气计量系统的可靠性与校准、投产试运、验收、运行和维护等技术内容与EN1776基本一致。本标准与EN1776的不同在于:标准名称为《天然气计量系统技术要求》;将EN1776的参考标准变为引用标准并将所参考的欧洲标准换为我国相应标准或国际标准;定义中删去计量准确度、最大允许误差、漂移、溯源性、系统误差、不确定度，增加实流校准;第5章增加防雷与接地要求;附录变动较大，将EN1776附录B表BI计量站计量系统设计能力档次由4档变为3档并作为表A1，参考OIMI.TC8/SC7《气体燃料计量系统》国际建议第1.10.2中表B和表C要求编制表A2，将表A1和表A2作为附录A;将EN1776附录B中B2、附录C,附录D、附录E和附录F变为相应附录D,附录B、附录E,附录C和附录F,删去EN1776附录A和附录G本标准的附录A、附录B是标准的附录。本标准的附录C、附录D、附录E,附录F是提示的附录。本标准由国家石油和化学工业局提出。本标准由石油工业计量专业标准化委员会归口本标准负责起草单位:四川石油勘察设计研究院。本标准参加起草单位:石油工业天然气流量计量站本标准主要起草人黄和、张福元、游明定、郭绪明、张维臣、何衍、何敏、魏廉敦。本标准于2001年12月30日首次发布。本标准委托四川石油勘察设计研究院负责解释。

中华人民共和国国家标准

天然气计量系统技术要求GB/T18603-2001

Technicalrequirementsofmeasuringsystemsfornaturalgas

范围

本标准规定了新建的天然气贸易计量站计量系统的设计、建设、投产运行、维护方面的技术要求。输送的天然气气质应符合GB17820标准的要求。本标准适用于设计通过能力等于或大于500m'/h(标准参比条件下)，工作压力不低于0.1MPa(表压)的天然气计量站贸易计量系统。年输送量等于或小于300000m'(标准参比条件下)可以不包括在本标准范围之内。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB3836-200。爆炸性气体环境用电气设备GB4824-2001工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值GB/T5274-1985气体分析校准用混合气的制备称量法GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T10627-1989气体分析标准混合气的制备静态容积法GB/T11062-1998天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13609-1999天然气取样导则GB/T13610-1992天然气的组成分析气相色谱法GB13837-1997声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法GB14023-2000车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法GB/T17281-1998天然气中丁烷至十六烷烃类的测定气相色谱法GB/T17611-1998封闭管道中流体流量的测量术语和符号GB/T17626.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T17626.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.9--1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/尹1743-199电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法GB/T17747-1999天然气压缩因子的计算GB17820-1999天然气GB/T18604-2001用气体超声流量计测量天然气流量GB/T19001-2000质量管理体系要求中华人民共和国国家质最监督检验检疫总局2001一12-30批准2002-08-01实施

标准分享网免费下载

GB/T18603-2001

GB50251-1994输气管道工程设计规范SY0420-200。石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范SY/T6143-1996天然气流量的标准孔板计量方法JJF1001-1998通用计量术语及定义JJF1059-1999测量不确定度评定与表示JJG700-1999气相色谱仪检定规程ISO/DIS9857石油和液态石油产品密度连续测量

3定义

3.1本标准采用下列定义。3门1计量站mearsuringstation由人口和出口管道、截断阀及其他设备安装成可被封隔的、用于天然气贸易计量的设施。3.1.2计量设备mearsuringinstrument单独或和其他辅助设备联合进行计量的设备。例如:压力变送器、密度计、流量计、计算机、显示器和记录仪等。3门.3计量系统mearsuringsystem用于实现专门计量的全套计量仪表和其他设备3.1.4核查流量计mastermeter只用于核查比对已知准确度的流量计。3.1.5安装影响;nstalationefect计量设备或计量系统在实际安装后，工作条件不能完全达到标准规定的条件或校准(或检定)工作的条件而引起的计量结果偏差。3.1.6流量计算机flowcomputer计算和指示标准参比条件下的流量等参数的装置。3.1.7转换装置conversiondevice由一台流量计算机和各个传感器组成的装置。用于以压力、温度和气体组成或以密度或以发热量为参数进行标准参比条件下体积流量和质量流量及能量流量的转换。3.1.8有效性availability计量系统或组成计量系统的计量仪表，在任何时间根据技术条件能起作用的可能性3·1.9可靠性reliability计量系统或计量仪表在规定的时间周期内完成规定功能的能力。3.1.10压力presures最大z作压力maximumoperatingpressures(MOP)在正常工作情况下，计量系统能连续工作的最大工作压力。3门·10.2ir}时工作压力temporaryoperatingpressures(TOP)在调压装置控制下计量系统能够临时工作的压力。3门·10.3最大瞬时压力maximumincidentalpressures(MIP)在短时间内，计量系统能够承受安全装置极限内的最大工作压力。3门·10.4设计压力designpressures设计计算时所依据的压力。11门1温度temperatures11门1门最高Z作温度maximumoperatingtemperatures(T.)在正常工作情况下，计量系统能连续工作的最高温度

GB/T18603-2001

11.2最低工作温度minimumoperatingtemperatures(T.;?)在正常工作情况下，计量系统能连续工作的最低温度。12自动安全保护fail-safe在发生事故时，能够提供安全操作条件的能力。13实流校准actualflowcalibration以天然气、空气或水等为介质所进行的流量计校准。

4物理原理和一般要求

4.1标准参比条件天然气体积计量的标准参比条件为293.15K和101.325kPa，发热量计量的标准参比条件为293.15K.也可采用合同规定的其他参比条件。4.2流量测量可采用不同的物理原理确定天然气的体积和质量流量，本标准包括了最常用的技术。也可用其他的方法，但需保证所用方法具有溯源性和可靠性，并且满足气体流量测量和能量测量的基本要求，如准确度、安全及经济准则。对于所有的流量计，都需要用工作条件下和标准参比条件下的密度，把流量计在工作条件下测得的体积流量转换成标准参比条件下的体积流量或质量或标准参比条件下的能量。工作条件下和标准参比条件下的密度可连续测量或通过气体组成计算。密度的计算要求连续测量温度和压力。常用的转换和计算公式见附录B(标准的附录)。4.3发热量测量测量天然气在标准参比条件下体积(或质量)发热量，最常用的技术是采用发热量测定仪直接测量或气相色谱仪间接测量。关于发热量测量见第6章。4.4能量测量根据不同的要求，计量系统的输出量可以是能量单位，其值是气体量和相应发热量的乘积。45连续输气保障天然气输送是连续的为确保连续输气，必要时可增加附加设备。46环境条件4.6.1一般要求大然气计量站的设计、建设和选址，应使干扰和危险因素对于站本身以及它的运行控制在一个可接受的极限之内。4.6.2环境噪音水平计量站应保证运行期间的环境噪音水平控制在当地法规规定的范围内，任何设计或修改都不得超过既定噪音标准的范围4.6.3工作区噪音计量站应确保采取适当的措施防止噪音对操作人员产生伤害。4.6.4环境温度某些设备，例如计算机及其他电子设备、标准器，只能在一定的温度范围内正常工作，为保证其准确度应控制环境温度。4.6.5环境压力在某些计量站，特别是那些承担天然气处理的计量站，某些房屋内可要求正压通风防止天然气进人内部。当采用正压强制通风时，应确保正压通风符合要求

标准分享网免费下载

GB/'r18603-2001

4.6.6放空计量站的设计者和操作者必须把天然气向大气的排放量控制在最小极限范围内。设计时应满足此要求。4.7安全4.7.1安全管理安全是一种责任，计量站所有的建设、投运、操作和维护人员均应是经过安全培训、考核合格的专业人员，应明确和落实不同区域的安全责任制。4.了2警告事项应在计量系统或附近设置警示标志并进行维护，还应关注系统特性。应在计量系统或附近设置醒目标示，指出在气体泄漏时应采取的措施。4.7.3安全程序计量站应制定系统操作和维护的安全程序，并经认可。如果计量站位于一工厂内，该厂在进行危险操作演练时，应将该计量站考虑在内。4.8质量管理体系在设计与建设阶段，质量管理体系对计量系统的完整性起决定作用。在整个运行期间，均应保持这种体系的完整性。设计、建设、施工和投产、运行和维护的每一环节都要保持适宜的质量管理体系，并充分考虑危险区域的现状。这个质量管理体系宜经多方同意，可建立在GB/T19000标准(ISO9000)基础上。计量站应对装置的检查和测试负责。

5设计和建设

5.1设计5.1门概述天然气计量站所有设计、建设和安全方面的要求应符合相应的国家、行业标准和有关规定的要求。计量站的设计应在所规定的压力、温度(即MOP,TOP,MIP进站最低压力、T-,T?,、环境温度等)范围内正常工作，同时也应考虑气流中的杂质、粉尘和冷凝物对计量的影响。5.了.1.2计量系统应安装成独立的装置或与其他系统安装在一起。5门1.3计量站的设计应保证在事故发生时可以安全操作。紧急情况时可以安全关闭计量站。5.11.4计量系统宜室内或半露天设置，如不影响操作和准确度，也可露天设置。检定或校准和核查场所应具有适宜和稳定的环境条件，并应消除振动。5.1.16为防止发生回流，应考虑安装单流阀或类似装置。5.1.2设计基本准则附录A(标准的附录)中表A1提供了不同等级计量系统的准确度要求，表A2提供了不同准确度等级计量系统配套仪表的准确度要求。所选择的计量系统应充分减少随机误差和系统误差，履行法制性或合同性职责，并通过技术与经济论证。5.12.3应注意避免脉动流和振动。可按供气合同要求设旁通。确定并行管路的数量应遵循如下原则:当某一流量计暂停工作时，其余流量计应在其技术要求范围内运行并能测量最大流量。5.12.5如果流量计带有测量管，应将其安装在符合要求的上、下游直管段之间。一般情况下，每条计量管路应至少安装一只上游截断阀和一只下游截断阀。计量管路中安装快速启闭阀的地方或仪表人口阀差压超过0.1MPa(表压)的地方应女装一个小口径旁通，旁通管应通过一只小阀慢速开启来控制，以促使流量计和相关管道缓慢增压，避免设备、

GB/T18603-2001

流量计等仪器仪表的损坏。如果流量计安装有旁通，应能检查密封。根据计量站的规模和技术要求，为提高计量结果的有效性，重要的仪器仪表或计量系统应有备用并可独立操作。该设计准则应经有关各方一致同意。加人添味剂不应影响计量系统的性能。0计量系统任何外围设备的设计都不能影响计量过程。如果添味剂的添加位置和天然气计量位于同一计量站内，宜在流量计下游注人添味剂流量调节阀或类似装置引起的气体压力和流量的波动，可能影响一次计量仪表的准确度，在设计阶段应将其影响控制在最小。5.1-2.11安装加热器的计量站，流量计上游管段的气流温度应控制在一个可接受的范围内，这个范围是在正常的工作条件下额定流量的500?100%流量之间设定的。这个设定温度可接受的范围取决于所指定的主要仪表及转换装置的温度范围2仪表读数设备和记录仪以及监控设备可与通信系统连接。5.1.3计量站的设备根据需要，计量站主要配置如下:a)确定天然气标准参比条件下的体积流量或质量流量或标准参比条件下的能量流量的计量设备;b)确定天然气特性的气分析设备;。)控制天然气气流的截断阀;d)监视系统，如记录仪器和仪表;e)管道、管件、衬垫和热绝缘等;f)天然气分离器、过滤器;9)预热天然气的加热设备;卜)降低噪音的消声设备;i)控制流量、压力的设备;J)用来选择流量计量管路的适当数量以满足计量站实际负荷的切换设备;k)防止水合物和防止结冰的防冻设备;l降低脉动和减振的阻尼设备(脉动衰减器或缓冲装置);m)防雷及其他设备。5.1.4计量站设计能力计量站的设计应依据以下各参数的最大值和最小值a)天然气的标准参比条件下的体积流量或质量流量或标准参比条件下的能量流量和流速;b)设计压力和工作压力;c)工作温度以及环境温度;d)天然气的组成。5.1.5计量系统5.1-5门概述每座计量站都需要安装进行测量和计算所需变量的必要设备，以满足计量准确度要求。计量系统由流量计和带不同参数变送器的转换装置组成，以确定各输出参数。根据系统的组成，输出量可以是:a)标准参比条件下的体积;b)质量;c)标准参比条件下的能量。在特定的情况下，对压力、温度和气体组成使用定值也是有效的。应适当考虑进行现场维护、检查、校准的可能性。流量计

标准分享网免费下载

GB/T18603-2001

孔板流量计符合SY/T6143,超声流量计符合GB/T18604。也可使用符合要求的其他流量计。流量计应这样选择:在系统出现可预见故障的状态下，都不超过流量计设计和试验的最大工作压力;流量计应在所有规定的压力、温度和流量范围内正常运行。几种天然气常用流量计选型见附录D(提示的附录)。转换装置在现场工作条件下，应考虑在计量系统中安装一台转换装置(或一台流量计算机)。转换装置的输出可以是标准参比条件下的体积、质量或标准参比条件下的能量。体积转换装置及其他类型的转换装置需经过论证，在可用的条件下使用。附加设备计量系统中可安装脉冲发生器，为传输被测天然气体积和质量产生相应适当的脉冲至累加器、记录器和远传设备。计量站的被测变量可以是模拟量或数字量的形式进行显示和记录，并可以通过适当的装置进行记录和存储。5.1.6管道计量站管道内径应依据最大流速20m/s进行初算。管道的布置应满足人口速度分布要求，见7.2.252计量站的建设5.2门一般规定流量计和相关仪表应妥善处置，将它们储存于干燥洁净的环境，在堆放和装卸过程中应充分考虑制造厂的建议。安装前流量计的进口端和出口端应一直加以保护，以防外来物和水分进入。所有仪表的安装都应确保其标识醒目易见。计量开孔不应用作任何其他目的。5.2.2流量计安装流量计在管道上的安装应避免对管道产生附加的安装应力。必要时，设置支架(座)。流量计安装应易于拆卸更换。在一般情况下临时使用的过滤器/筛网安装于流量计所要求上游直管段外的管道上。5.2.3腐蚀防护计量站的所有设备都应抗腐蚀或做防腐处理，可采川设备涂漆和镀层，或通过就地阴极保护系统达到要求。5.2.4温度5.2.4.1温度传感器的安装应符合我国相应的标准和制造厂的要求。5.2.42除旋转式容积流量计(或孔板流量计)以外的流量计，其温度计插孔宜设置于流量计下游规定的位置上，以避免对人口速度分布造成干扰。5.2-4-3安装温度计插孔时应考虑安置一个备用温度计插孔，用来进行校准，它应与原来的插孔成同一角度。5.2.44温度计套管应伸人管道至公称内径的大约三分之一处，对于大口径管道(大于300mm,温度计套管会产生共振)温度计的设计插入深度应不小于75mm.为保证在温度计插人处测得的温度与流过流量计的天然气真实温度相一致，根据天然气与其环境之间的预计温差及所需的准确度，必要时将温度计插孔的外部和流量计的上下游适当的管段进行隔热。5.2-4.6如温度计设有插孔套，应避免水的浸人，且应使用导热物质填充。5.2.5压力和差压5.2.5门压力传感器的安装应符合我国相应的标准和制造厂的要求。52.5.2应注意压力和差压变送器的安装除孔板以外的其他流量计，压力应从流量计测压孔获取，并

GB/T18603-2001

标记为‘.P十”。5.2.5-3安装时，不应将安装应力或通过导压管将机械应力传人传感器。应避免在导压管低处安装仪表，以防止液体或污物沉积及出现错误压力读数。5.2.5.4安装传感器应避免机械振动。5.2.5.5压力测量系统应进行维护、检查和校准。在检查和校准时，要求压力传感器能与导压管隔开，为其提供标准的压力信号。差压测量仪表宜与压力测量仪表的取压口和导压管分开设置，在保证双重联接不导致差压测量误差时，允许将上游静压(或下游静压)取压口与差压测量仪表的上游(或下游)取压口共用。为避免差压、静压测量的错误，导压管与气分析的取样导管不能共用。为便于检查和校准，差压与压力仪表之间，仪表与导压管之间应用阀(或阀组)隔开。阀(或阀组)应有封记，以防未经许可的操作影响整个测量准确度5.2.6密度天然气的密度可直接测量或问接测量。5.2.6，用于工作条件下的密度传感器密度传感器的安装应符合ISO/DIS9857应对管道内工作条件(温度、压力)和取样导管中工作条件间的差异给予补偿。应给密度传感器提供干燥洁净的样品气。除孔板以外的其他流量计，密度传感器气流应从流量计测压孔获得，标记为“尸十”。对于孔板流量计，SY/T6143中推荐用上游测压孔。供给密度传感器的样品气流速应低至不影响其他测量。除旋转式容积流量计以外的其他流量计，在线密度传感器宜安装在流量计下游，以避免干扰流量计人口速度分布。如果安装在流量计上游，流量计和包括它的上游直管段组装后进行校准。取样口至密度传感器之问的联接导管应尽量短。导管应隔热以减小环境温度对样品气的影响。为确保密度传感器所测密度值与流经流量计的密度值相同，应将密度传感器的露出部分和流量计的上、下游适当长度的管路进行隔热。密度传感器要避免过度的机械振动，以确保把附加的测量误差控制在校准时规定极限范围内应重视现场维护、检查和校准。检查和校准时，将密度传感器与导管隔开，并提供参比测试压力或把密度传感器抽真空。如用于检查的实际密度要由气体压力和温