RMG超声流量计技术规格书

超声流量计技术规格书
目录
1、概述 (2)
2、标准、规程和规范 (2)
3、系统技术功能及要求 (4)
4、主要设备的技术功能要求 (6)
5、买卖双方责任范围 (14)
6、供货方式 (16)
7、项目实施 (17)
8、试验、检查、调试和验收 (17)
9、文件的提交 (17)
10、包装和运输 (18)
11、数据表............................... 错误！未定义书签。

1、概述
1.1本技术规格书适用于xxxxxxxxxxxx工程xxxxx站所用气体超声流量计及上、下游连接直管段，温度和压力检测仪表、流量计算机等为一体的计量装置完成对出站天然气计量管理。

1.2 本技术规格书指定的标准、规范、仪表数据表和本技术规格书一起将作为计量装置在设计和制造过程中的技术要求。

1.3 计量装置技术规格书，是对计量装置的设计、制造、选用材料、集成装配、检验、试验、包装、运输、培训和提交文件等提出的最低技术要求。

该计量装置将采用“打包”方式供货。

有关本工程的概况、周围环境、输送介质特性、仪表一般技术特性、参照标准、度量单位、标识、质量保证、培训等的要求，应参照本技术规格书中的相关内容。

1.4 供货商应根据本技术规格书以及相应设备表的数据要求向用户供货，并可在此基础上提出更好的技术建议。

1.5 一旦上述文件相互间出现不一致时，应遵循下列先后顺序执行：
1.5.1仪表数据表及仪表设备表；
1.5.2技术规格书；
1.5.3规范和标准。

2、标准、规程和规范
2.1采用的标准及规范
应参照下列标准和规范（不限于）的最新版本（包括修改部分）的要求进行。

中华人民共和国标准和规范（包括部颁标准和规范）
GB 3100 国际单位制及其应用
GB 50183 石油天然气工程设计防火规范
GB 50251 输气管道工程设计规范
GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
GB3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求
GB3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型”d”
GB3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型”i”
SY-6503-2000 可燃气体检测报警器使用规范
GB 4208 外壳防护等级的分类
GB/T 18603 天然气计量系统技术要求
GB/T 18604 用气体超声流量测量天然气流量
GB2625-81 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号
SY/T 10045-2003 工业生产过程中安全仪表系统的应用
SY/T0091-96 油气田及管道计算机控制系统设计规范
SY/T0090-96 油气田及管道仪表控制系统设计规范
SY 0025-95 石油设施电气装置场所分类
GB50028 城镇燃气设计规范
GB150-1998 钢制压力容器
GB50251 输气管道工程设计规范
GB4208 外壳防护等级的分类
GB/T9112~9124-2000钢制管法兰
其它国家及机构的标准和规范
API 1130 API-Computational Pipeline Monitoring
API 1119 API-Recommended Practice for Operator Training
API 1149 Pipeline Variable Uncertainties and Their Effects on Leak
Detectability
NFPA-70 National Electric Code(NEC)
AGA9 Measurement of Gas by Multipath Ultrasonic Meters
AGA8 Compressibility Factors of Natural Gas and Other Related
Hydrocarbon Gases
ISO 9951 Measurement of Gas Flow in Closed Conduits - Turbine Meters
ISO 6976 Natural Gas-Calculation of Calorific Value, Density and Relative Density
这些规范、标准给出的是最低要求，卖方为保证其设备顺利地连续运行，可提供其它工业标准，但需经买方确认。

以上内容仅供参考，供方应提供所采用的标准和规范的清单。

除遵守上述标准规范外，产品还应符合ISO9001质量保证体系的要求。

2.2 计量单位
所有显示变量和设计参数的单位均采用国际单位制（SI）。

本工程中天然气的标准参比
计量装置将整体安装在站场工艺装置区内，为露天环境安装，站场的环境条件应本技术规格书中的数据和可研报告中相关数据为准。

流量计算机将安装在站控制室内，其环境条件应参照室内环境条件相关数据。

的设备及工程服务，数量（一开一备）。

2.4 设备需求表
设备的详细技术要求见设备表
供方与用户的交接界面如下：
·计量装置两端与买方采用法兰连接，接口在法兰处。

·在站控室内安装的流量计量机，由供货商提供安装要求、尺寸、颜色盘面布置等图纸资料，经业主/设计确认后方可实施。

并经业主统一布置后由供货商负责安装接线和联调。

·供货商应协助SCADA 系统和压力流量控制系统供货商完成计量系统与SCADA 系统和压力流量控制系统的数据交换。

供货商应提供数据接口类型、信号类型、通信协议等技术数据。

通常站场接地系统将采用TN-C-S 系统。

站内电气接地、自控、通信的保护接地及工作接地、防雷防静电接地等共用同一接地装置。

自控设备的工作及保护共用接地，其接地电阻不大于1Ω。

·供货商应对天然气超声流量计计量系统精度和所采取的计量方案负责。

3、系统技术功能及要求
3.1 系统技术要求
3.1.1 设计原则
·计量装置应按在正常情况下无人操作原则进行设计。

计量装置的流程由所在站场的站控系统和压力流量控制系统进行控制。

正常情况下，由站控系统采集计量系统的运行参数，如：流量、压力、温度工作状态等信息，以保证整个站场的安全。

计量系统的工作参数将通过站控系统传送到位于烟台调度控制中心，流量计算机为天然气贸易计量的依据。

流量计算机上完成流量计算和能量计算。

·为保证计量装置的使用效果和使用寿命，计量装置系统的流量计在任何情况下均不应超速工作。

在进行计量装置系统设计时，供货商应充分考虑避免计量装置超速工作的保护措施。

·计量装置系统采用的仪表、设备及材料应是技术先进、性能价格比高，能满足所处环境和工艺条件，在工业应用中被证明是成熟的产品。

·计量装置的安装区域防爆等级划分为GB3836.14-2000 1 区，所有电气仪表、设备及其相关部分的防爆等级必须满足有关标准的要求。

通常，防爆等级不低于EExdⅡBT4，防护等级室外不低于IP65 。

如果系统中有本安设备，所需要的安全栅(应为隔离型)应由供方提供。

·为保证设备安全和系统的可靠，在有可能将雷电感应所引起的过电流与过电压引入计量系统的所有部位，应安装电涌保护器，以避免雷电感应的高压窜入，造成设备损坏。

用于防雷击的电涌保护器应采用可靠性高，并经实践证明过的优质产品。

所选择的电涌保护器必须能承受预期通过的雷电流，并有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。

对于电源接口要求抗电涌的主要技术指标：标称放电电流≥60kA(8/20μs)，测试电流10kA 。

数据通信接口和其它的I/O 点抗电涌的主要技术指标：标称放电电流≥10kA(8/20μs)，测试电流3kA。

·对计量装置中所有仪表、设备的材质要求，应按照各自专用技术规格书和相应数据表中的有关要求执行。

·计量装置供货商应负责提供向站控系统和压力流量控制系统传输的所有信号的类型和通信接口类型及数量，并负责协助SCADA系统集成商完成双方数据的通信交换。

·供货商应按照本工程贸易计量的要求，保证计量装置(从流量计算机输出)的性能应能达到±1% 。

供货商应提供系统的不确定度计算，并报业主和设计批准。

系统的不确定分析应以计量系统要求的准确度为基础。

·供货商应提供在计量装置不确定度要求范围之内的标准体积流量，计量装置的可利用率应能达到99% 。

供货商应提供计量装置的可利用率计算，并报业主和设计批准。

·计量装置的技术、质量、安全等的全部责任由供货商负责，即使已经由业主或设计方同意或审批，但不能免除供货商的任何负责。

3.1.2计量装置
·根据计量装置上、下游工艺条件，供货商应设计合理的计量装置，以避免下游压力控制系统工作时产生的噪音、振动等影响计量装置系统的准确度，同时还应考虑脉动流对计量装置
系统产生的影响。

·计量装置正常工作时，不应产生噪音和振动。

供货商应根据计量装置的技术要求以及计量装置的整体准确度，确定计量装置上游是否安装整流器，并确定计量装置上游是否再增加过滤设备。

·为便于计量装置主管线上的设备拆卸、调整，同时保持管线上安装的各设备间的受力平衡。

不得采用弹性安装方式，以避免产生附加的组装应力。

·为保证计量装置能达到最佳的准确度，超声流量计上游安装的直管段长度应位于流量计上游应至少满足≥10D（D为流量计直管段的公称直径）处。

直管段内径与流量计内径之间最大允许偏差、直管段的粗糙度、圆度、线膨胀系数等应符合所选流量计的要求。

·用于流量补偿计算的温度、压力检测点的位置应准确，并应符合有关标准与规范的要求。

·计量装置中的各种连接管道的规格应符合本技术规格书后所附的对管道、管件的选型要求列表。

与流量计直管段相连接的管道内径应与直管段同径，其长度应根据计算确定。

·计量装置中的所有仪表、设备均为露天安装，供货商应根据工艺站场的安装环境条件以及仪表和有关设备的适用环境要求，对仪表和设备采取相应的保护措施。

对于直接影响计量准确度的仪表，如压力变送器、温度变送器等，可以选择保温或防护箱等对其进行保护，以减少环境条件对仪表测量结果的影响。

·计量装置中的所有电气设备均应有可靠的接地，并统一汇接于一处，以便现场安装时与现场接地系统连接。

计量装置体应设有防静电接地点。

为确保计量装置间设备及管路之间的导通连接，必要时应设置可靠跨接连线。

·计量装置中的所有管道、设备，均应涂上耐腐蚀性好的涂料，至少应保证使用年限为10年。

·正常工作时，计量装置应适应操作压力、温度和环境条件的变化，而无气体泄漏。

·计量装置内所有的密封垫片应采用金属缠绕式垫片。

垫片带内钢圈环。

所有的法兰连接采用双头螺栓。

螺栓带垫圈，螺栓端头露出2扣。

3.1.3 仪表及主要设备
计量装置中选用的所有检测仪表及主要设备，除应遵循本技术规格书中提到的有关技术要求外，还应遵循本技术规格书中未列出但其专用技术规格书中有规定的技术要求。

·计量装置中的仪表及设备的选型以性能稳定、可靠性高、性能价格比高、满足所需准确度要求、满足现场环境及工艺条件要求、符合环保要求等为原则。

·所选用的仪表、设备和材料需经业主批准，业主保留确定仪表、主要设备和材料制造商及型号的权力。

·所有检测仪表和设备为隔爆型，防爆等级不低于EEx dⅡBT4，防护等级不低于IP65。

·计量装置中选用的所有仪表的量程应根据工艺参数进行选择，仪表的正常工作范围应在满量程的1/3～2/3之间。

·计量装置中的所有带现场显示的仪表，在安装时，仪表盘或指示器应面向容易观察的方向。

·压力表和压力变送器与工艺管道连接应有带试验/排放口的隔离阀。

引压管和连接件的连接应牢靠，布局配管应美观，并应有防护固定措施。

引压管与管件的连接应采用双卡套式连接；引压管路中应尽可能避免采用卡套中间连接件和卡套弯头，过程连接应为为1/2”。

3.1.3.1 仪表准确度要求
计量装置所选用的仪表的测量准确度应尽可能高，以保证整个系统的计量准确度能满足用户的要求。

·流量计在分界流量与最大流量之间的测量准确度应优于±0.5%，在分界流量与最小流量之间的测量准确度应优于±1.0%；
·用于流量补偿计算的绝压变送器的测量准确度应优于±0.075%；
·用于流量补偿计算的热电阻的测量准确度为A级；
·就地显示的压力表、双金属温度计的测量准确度应优于±1.0%。

3.2备件及特殊工具要求
集成商在投标文件中应列出保障所供设备正常运行两年所需的详细的备品备件建议清单，并提供能够保证备品备件供应的时间、供应方法和渠道。

推荐的备品备件及价格在投标文件中按可选项列出。

由制造商推荐并经业主认同的运行期为两年的备件应单独列表，并单独报价。

3.3 喷漆、标识和运输
根据本工程具体情况，表面应喷防锈漆，以保证各种设备、阀门在使用期间不被腐蚀。

制造商应到现场指导装配，并对现场装配和调试质量负责。

3.4提交文件
所有提交文件、图纸和计算公式都应采用国际单位制。

供货商在投标文件中应主动解释产品采用相关标准的可靠性与先进性。

定货后制造商应向设计/业主提供如下图纸和文件：
—结构图，安装外型图，以及易损件的制造图；
—使用说明书；
—带有时间及压力变化记录的水压、气压试验报告；
—相应无损探伤的检验报告；
— API6D要求的其它试验报告和证书；
—其它。

4、主要设备的技术功能要求
4.1流量计算机设计要求
4.1.1基本功能
供货商提供的流量计算机应是与流量计为同一设计和制造厂商和品牌，并已获得国际权威认证机构（如API、OIML等）的有关测试认证，允许专门用于超声流量计计量系统商贸交接的流量计算机，它将与气体超声流量计以及相关的仪表组成流量计量系统，用于（进站计量）贸易计量和流量检测。

供货商提供的流量计算机应具有很高的可靠性和稳定性，其技术特性至少应能满足以下要求：
1.流量计算机应是基于微处理器的智能型仪表，应选用至少为64bit的微处理器，其内存的容量至少应为4M，应能满足流量计算及数据存储的要求。

2.流量计算机的计算软件应含有多种可选择的商贸计量标准，应能通过简单的组态或选项进行计量标准选择并锁定。

正常计算时，不应受其它计量标准的影响。

3.应根据流量计的类型选择有关计算标准，如AGA7、AGA8、AGA9等。

根据选用的相关标准，完成标准体积流量（101.325kPa，20℃）、质量流量、能量流量等瞬时流量的计算和各自的累积流量计算。

4.流量计算机的储存器应在每 5 分钟对流量计算结果进行一次归档，至少能够存储不少于30天的累积流量、压力、温度、报警等数据资料。

5.应能显示标准状态下的气体瞬时流量、累积流量和能量流量，并且应能显示前 1 小时、前1天及当天的累积流量。

同时，应能显示工作压力、温度、仪表工作状态等信息。

6.应采用LCD 显示方式，其面板应带操作按键，可任意选择显示内容。

流量计算机的显示精度应能达到小数点前6位及小数点后4位，瞬时流量单位应为m3/h，累积流量单位应为3m ×10n，其中n应可根据需要进行设定。

7.流量计算机应具有自诊断功能，并将结果传送至上位计算机控制系统。

同时，能通过PC计算机或者站控计算机，对其进行组态与维护。

8.流量计算机应选用非防爆的盘装型仪表，其安装于控制室仪表盘上。

9.流量计算机应选用24V直流供电电源。

10.流量计算机应配有三级密码安全管理系统，以控制进入其内部通道，避免人为修改采
集的数据、计算标准、校准系数等。

同时，应防止计算机病毒的侵入。

11.流量计算机至少应能提供二个标准的RS-485、二个标准RS-232接口和一个以太网通信口，其输出应符合标准MODBUS通信协议，应能提供输出模拟信号（4～20mADC）的流量信号。

12.供方应提供流量计算机系统的硬件与软件配置，并提供通信协议及数据传输格式，以满足与上位计算机控制系统的通信要求。

13.流量计算机应既能自动接收上位计算机控制系统下载的气体组份信息，又可以通过计算机或面板人工输入（写入）该信息。

同时还应自动接收温度、压力变送器传来的补偿用测量值。

该测量值可以是标准模拟信号（4～20mADC），也可以是数字信号（HART协议）。

14.流量计算机压缩因子的计算方法应满足ISO 12213（1-3部分）或AGA NO.8等标准的要求。

15.流量计算机应具有掉电保护功能，在其内部应有备用电池，当外部电源突然断开时，流量计算机内部存储的数据不应丢失。

当电源恢复后，应能显示相关的掉电及报警信息，并能将此信息上传至计算机控制系统。

16.每台流量计算机的输入、输出的信号通道至少应包括：
·模拟输入：3路，标准4～20mADC；
·模拟输出：1路，标准4～20mADC；
·频率输入：1路，频率符合所选流量计的标准；
·RTD输入：1路，四线制RTD；
·数字输入：2路，支持HART协议；
·通信接口：2路，RS-232接口；
·通信接口：2路，RS-485接口；
·通信接口：以太网口（ETHERNET）。

4.1.2 检验和测试
1.工厂验收试验
供方应根据有关规范进行工厂测试，证明设备的性能完全符合该产品质量检验标准，并提交一式三份完整的、具有签署及日期的、装订成册的质量检验报告。

供方应向买方提供对所供设备试验和检验采用的标准、内容、方法等内容的方案，经买方书面批准后实施。

买方及其代表保留到工厂进行监督测试的权利，供方应提前两星期以书面方式通知买方及其代表。

供方必须对所供设备进行100%的试验和测试，其内容至少应包括以下内容：
1) 静态测试
·数量检查（包括附件）；
·外观检验（包括漆面质量、表面光洁度等检验）；
·尺寸检测；
·标牌标识是否完整、清晰；
·防爆等级或本质安全设备的认证证书；
·紧固件、连接管路等是否有松动现象；
·电源及接线是否满足要求；
·连接件形式、尺寸是否符合标准；
·是否遵从焊接规范和标准；
·材质是否与供货商提供的证明相符（内部件，外壳等）。

2) 动态测试
·滞后性试验；
·重复性试验；
·绝缘性能试验；
·电磁干扰试验；
·振动试验；
·高、低温和湿度环境试验；
·压力测试；
·强度试验（包括流量计壳体强度试验和信号处理单元壳体试验）；
·气密性试验；
·无损探伤检验及其报告；
·零流量检验测试；
·系统性能测试并提供检验测试报告；
·其它内容测试。

2.现场验收
设备运抵安装现场后，由供方与买方共同开箱检查，发现问题，由供方负责解决（即使在卖方工厂已试验过，且已通过出厂验收，而又未发现问题的）。

试验合格后，由用户预验收。

在现场验收试验前两星期，供方应事先提出试验计划，并须征得业主的批准。

现场试验合格后，由用户预验收。

在设备安装、调试和投运期间，供方应派遣有经验的工程师到现场指导，负责流量计算机与配套的流量计进行联合调试，以保证所选用的计量标准、显示内容、存储方式等完全满足用户的要求，同时协助并监督计量系统与控制系统的正确通信连接并保证计量系统投入正常运行。

4.1.3 标志
流量计算机应有明显标志，铭牌应是不锈钢制的。

最少应包括下列内容：
·工程名称：输气管道工程；
·制造厂名称和商标；
·产品系列、规格型号；
·出厂编号和出厂日期；
铭牌应为一个不锈钢的矩形牌。

铭牌的尺寸按厂家自己的标准。

铭牌应用不锈钢的螺钉技术规格书固定，不能是粘贴上的。

4.2流量计设计要求
4.2.1定义
·分辨率：仪表能显示的流速变化的最小程度。

·准确度：测量结果与被测量（约定）的真值之间的一致程度。

·重复性：在整个刻度范围内，并在相同操作条件和相同参比流量下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。

·复现性：在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。

·速度采样间隔：由整套传感器或声道测得的两个相邻气体流速值之间的时间间隔，取决于仪表的尺寸，典型值为0.05s～0.5s。

·零流量：当气流在静止状态下的最大允许流速读数，即轴向流速和非轴向流速分量均为零。

·偏差：由被检流量计测得的实际体积流量（例如工程单位为m3/h的流量）与标准流量计测得的实际体积流量之差。

·误差：测量结果减去被测量的真值。

百分比误差按以下公式计算：百分比误差=[（被测仪表读数-标准仪表读数）÷标准仪表读数]×100%
·最大误差：在规定的仪表操作范围内的允许误差极限。

·qmax：可测得的通过超声流量计的最大气体流量，该流量可在规定的误差范围内测得。

·qt：过渡气体流量，在该流量之下，可采用延伸的误差极限，其qt≤0.1qmax。

·qmin：可测得的通过超声流量计的最小气体流量，可在其扩展的误差极限内测得。

·qi：在规定的一系列测试条件下，实际测得的通过超声流量计的气体流量。

4.2.2基本功能
4.2.2.1总则
1.供货商提供的由气体超声流量计及其相关的附件组成的流量计量系统应适合本项目中的天然气流量的连续测量，适应被测天然气组份、流量、压力、温度的变化，满足现场安装、使用环境的需求。

2.所有设备的压力等级在环境温度条件下应大于等于 4.0MPa，且所有超声流量计应该满足在常压下正常工作的要求，满足流量计在空气标定和实流高压标定的需要。

3.气体超声流量计应为四声道以上、时差式，口径为DN100(4")～DN300(12")或更大。

4.气体超声流量计和信号处理单元（流量变送器）在室外露天安装，并处于爆炸危险场所区域内，其防爆等级不应低于EExdⅡAT3，防护等级不应低于IP65。

5.计量系统的设计应保证流量计有尽可能长的使用寿命、稳定的性能,以及尽可能高的系统计量准确度。

6.为确保计量系统达到最佳的测量准确度，供方应根据现场具体情况，超声流量计上、下游直管段长度满足10D、5D条件下，精度0.5%不变，并满足其详细的技术要求（如直管段的粗糙度、圆度、线膨胀系数等），以及温度、压力检测点的准确位置，超声流量计满足直管段内径与流量计内径之间最大允许偏差－2％～5％，流量计计量精度满足0.5％级。

7.气体超声流量计应满足A.G.A Report No.9和ISO/TR 12765最新版本的要求，并将它们作为最低要求。

8.供货商应提供对气体超声流量计最低安装要求，超声流量计电子线路部分具有抗噪声及振动的影响的设计（如满足安装在超声流量计上游或下游的调压阀）。

9.气体超声流量计的口径应根据被测天然气的工况流量确定。

在设计最大流量、最低工作压力、最高工作温度的条件下，气体超声流量计测量管内天然气的流量不宜超过流量计标称最大流量的90% ，且满足最高流速30 m/s下，流量计计量精度保持不变。

10. 气体超声流量计的所有超声探头应该采用全钛合金金属探头，满足流量计耐冲刷、耐腐蚀等长期稳定工作的需要。

11.流量计与流量变送器的连接电缆应采用阻燃电缆，电缆护套、橡胶、塑料和其它暴露部分应能抗紫外光、火焰、油类和油脂。

12.在不降低流量计性能的前提下，制造商应保证气体超声流量计的声脉冲在常压至最高工作压力天然气中正常传播，满足稳定工作要求。

13.如流量计需要安装支架，支架由供货商提供。

14.在流量计全量程10%-100% 的范围内气体超声流量计的测量准确度应优于±0 .5%。

15.供货商应提供气体超声流量计的过载能力指标应该满足1.2Qmax。

16.供货商应提供被测天然气的组份不同对测量精度的影响，特别是CO2、H2S、H2O等，提供流量计对CO2、H2S、H2O 等可容忍的最大含量。

17.应提供被测天然气中固体杂质对测量准确度的影响。

18应提供超声流量计测量探头上的附着物对测量准确度的影响，并提供清除附着物的实施方法。

19. 流量计供电电源要求为24 VDC。

20.与超声流量计配套的组态软件和诊断软件，应该由供货商一起免费提供。

4.2.2.2 流量计（传感器）
1.气体超声流量计是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的推导式流量计，该流量计对管内沿斜线方向传播的声脉冲沿顺流方向和逆流方向的传播时间进行测量，并使用数字技术计算在工作条件下通过流量计的气体平均轴向流速和气体体积流量。

2.流量计的最高设计工作压力应取所有承压部件（如流量计壳体、法兰、传感器、传感器接头等）中最高设计工作压力最低者。

另外，流量计处于环境温度低于-25 ℃的条件下时，供货商/制造商应对流量计工作在最高设计压力的条件下所采用的材料耐压等级是否能满足要求进行核算并提供充分的书面依据。

如果不行，应提高流量计的耐压等级或采用适当的材料。

3.流量计与天然气接触的所有部件的材质应使用适用于天然气的材料制造，它们既不能影。