用标准喷嘴流量计测量天然气流量及标准的制定

及校准等才 能正常工作 。应该 指出我国天然气流量计 量仪 表数量十分庞 大 ，需要定期检定 的仪 表 以数十万
台计， 而我国天然气实 流标 准装 置每年仅 可标定 千余 台的仪表 ，远不能满足实 际需求 。 因此 ， 保证每台仪表 的正常校准是一个 现实又迫切 的问题 。 由上述孑 Ｌ 板流量计 和涡轮流量计 的简述 中我们可
问题 ，通 过理 论 分析及 实践 的讨 论 ，提 出了采 用标 准喷嘴 流 量计 计量 天 然 气流量 的 方案 ，介 绍
制定 《 用标准喷嘴流量计测量天然气流量 》国家标准的有关情况，为我 国天然 气流量计量提 出
了新的 思路 。
关 键 词： 标 准
பைடு நூலகம்
天然 气流 量计 量 一 体化喷 嘴 流量 计 宽 量程
这３ 种 仪表各 项性 能指标各 有优 劣 ，由于气体超 声波
流量计多用 于输气 门站的大流量计量 ，其 用量相对较 少 ，不在此讨论 。本 文仅 对孑 Ｌ 板流量计和 涡轮流量计 仪 表性 能指标 比较 ，根 据Ｇ Ｂ ／ Ｔ Ｉ ８ ６ ０ ３ — ２ ０ ０ １《 天然 气
代 以前 ，孑 Ｌ 板流量计 己发展 为标 准型流量计 ，其特点
流量计应通过相关公式进行换算 。流体性状 指腐蚀 、 积垢 、脏污 、 冻结 、 相 变、 混相 等， 它会改变管 道壁 粗
糙度 ， 流通面积 ， 涡轮叶片及通道状况 ，流量计特性随 之改变 ，不再维持 实验室校准的特性 ，给流量计 的正 常工作带来 恶劣影 响 ，一 般应增设 过滤器 ，周期检查
周国祥等 － 用标准喷嘴流量计测量天然气流量及标准的制定
用标准喷嘴流 量计测量天然气流量及标准 的制 定
口 北京博思达新世纪测控技术有 限公司 （ １ ０ ０ １ ９ １） 周 国祥 口 重庆 自动化仪表研究所 （ ４ ０ ０ ７ ０ ０） 孙淮清
摘
要： 本文根据我国天然气流量计量仪表 的现状 ，分析 了传统孔板流量计和涡轮流量计的特点及存在
有三： （ １ ）结构形式和技术要求标准化 ； （ ２ ）标准 给 出节 流件的流出系数和可膨胀性 系数及计算 公式 ；
（ ３）现场 影 响 量 的试 验 广 泛深 入 ，是 国 际上 通 用
计量 系统技术要求 》，提出天然气流量计量仪表 若干
选型原则 ，结合我 国国情 ，向天然气工业用户 、城 市
的。正是借 助这些特 点引 出两大使用 特性 ： （ １ ） 节
燃气 网中的商业 用户 ，推荐采 用具有 检定周 期长 （ ４ 流件无须实 流校 准 ，可根据节流件结构形状及技术要 年 ）、维护量小 、测量 范围宽的新型标准喷 嘴流 量计 求 以及流体特性 求得流量与信号 的关系及其测量不确 测量天然气 流量 ，与此 同时推进 相关 国家标准 的制定 定度 ； （ ２）流量计 投用现 场后 ，如 果使用 条件偏离
定值 节流件
１ 问题的提 出
随着 我 国西气 东输 一 、二 、三期 的建 设及 境 外 天然 气输气管线建设 的推进 ，我 国天然气用 量不断增 长 ，输 气管 网 Ｅ ｔ 趋扩 大 、不 同类型 的配套 流量计 需求 增加 ；终端用户有工矿企业 、商业及 民用用户 ，情况
２ 历 史的回顾
规范是 最丰富 、最完 善的 ，目前其 它已有 国际标 准的 流量计 ，如涡轮 、电磁 、涡街 、质量等都没有上述３ 个 特点 ，因此 ，亦不具有两 大使用特性 。近年 （ ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代后 ），由于电子技术 、计算机技术 、新材 料 、 新工艺的突破性进展 ，新型流量计 （ 涡轮 、涡街 、电 磁 、超声 、质量 ）有长足发展 ，在市场激烈竞争中 ， 标准节流式流量计市场份额有所下降 ，此类流量计的
长期 以来 ，孔板流量计 为天 然气输 气管线上的主
要流量计 ，２ ０ 世纪７ ０ 年代后 ，涡轮流量计 成为仅次于 孔板 流量计 的主力 仪表 ，只是在本世纪初 ，气 体超声
流量计才在 国际上 推广 。孑 Ｌ 板 、涡轮流量计标 准 、规
十分 复杂 ，需求多种 多样 。如此量大面广 的用户 ，流 范 已经成熟 ，而气 体超声流量计 的国际标准 尚在拟议
发现它们有 以下一 些差别 。
缺点成为人们评价重点 ，如 ：测量准确度不高 、范 围 度窄 、压损大 、安装条件苛刻 、故障多等等 ，使标准
节流式流量计似有被边缘化危机 。针对上述缺点 ，技
术 工作者 经过 长期 的改 进与创 新 ，并借 助二 次仪 表
（ 差 压 变送器 和流 量计算 机 ）的突破性 进展 ，使 全 套 标准节 流 式流量 计性 能焕 然一 新 ，准确 度可 以满 足 《 天然气计量系统技术要求 》Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ８ ６ ０ ３ — ２ ０ ０ １ Ａ 级
工作
标准规定 ，可利用影 响量试 验研 究资料进行修 正 （ 或
２ ０ １ ３ ／ ０ ８总 第４ ６ ２ 期ｌ １ ９
补 偿 ）。孑 Ｌ 板流量 计作 为标 准节 流装 置第 一 品种 ，
范 围度变窄 ，线性度变差 。在 常压 空气 中校准的涡轮
其标准规范在Ｉ Ｓ Ｏ ５ １ ６ ７ ：２ ０ ０ ３（ Ｅ） 及Ａ Ｇ Ａ Ｎ ０ ３（ Ｈ Ｎ Ｓ Ｉ ／ Ａ Ｐ Ｉ ２ ５ ３ ０）中详细列举 ，在全部流量计 中 ，它的标 准及
量计 的选 型就显得特别重要 ，不仅要考虑仪表计 量准 确度等技术 要求 ，还要考虑仪表 的维护与校验 的工作 中。由此可见 ，我国天然气流量计量应该选用孔板 和 涡轮作为主要仪表 。 孑 Ｌ 板 流量计 在天然气流量测量 中的应用 己有一百
多年历史 ，可 以不夸 张地 说 ，正是天然气流量测量才
量及成本 。据 国际仪表权威机构综 合分析 ，天然气输
气管 线流量 仪表应 为３ 大主力仪 表 ：孑 Ｌ 板流量计 ，涡 轮流量计和气体超 声流量计 。理论分析 和实践证 明 ，
使 孔 板流 量计 达 到今 天 的技术 成熟 ，标 准 、规 范丰 富 ，奠定了作为第一大类流量计 的地位 。２ ０ 世纪７ ０ 年