GB/T 18603-2014 天然气计量系统技术要求.pdf

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GB/T 18603-2014 天然气计量系统技术要求.pdf

GB/T186032014

10.2.5超声流量讯

气体超声流量计内径应使用光学探买对一 个或多个换能器内端口进行目视检查。流量计管内的任 何残渣和可能集结于管壁上的任何附着物都应清除掉。 检查超声波换能器孔乡村道路旧桥拆除专项施工方案,以确保孔内无阻塞。 应定期检查接收信号的信噪比。信噪比降低就意味着超声波换能器孔被污垢覆盖或磨蚀。如果检 测机构漏掉部分脉冲,就会产生长时间的系统误差。这种情况可能发生至什么程度和流量计自身能检 查到什么程度,均取决于电子仪器的讠 检香程序

10.2.6科里奥利质量流量计

应定期检查仪表的工作状态,如仪表出现报警信息,需及时检查流量管内部是否有脏污物附着或测 量管的磨蚀。发现仪表出现报警信息时,要及时查明原因,必要时需对仪表零点示值漂移进行检查,以 更及时消除管道安装应力及流量管内部是否有脏污物附着或测量管的磨蚀影响程度

10.2.7孔板流量评

孔板、孔板夹持器以及相连的测量管应定期检查它们的磨蚀和粘污情况,看有否损坏,见8.4.3.6。 对于孔板应特别注意: a)孔板开孔直径; b)孔板直角人口边缘尖锐度; c)孔板平面度; d)孔板上游表面应无脏物和残渣附着。 对于孔板夹持器和相连测量管应特别注意: a)上游直管段内壁无脏物、残渣、磨蚀和损坏; b)孔板夹持器密封情况良好; c)孔板夹持器与孔板开孔以及上、下游直管段应同心同轴。 如果发现有明显的磨蚀和损坏情况,应及时更换。并且还应检查其他所有的部件,以满足 B/T21446标准规定的技术要求,

10.2.8施进施涡流量讯

如果旋进旋涡流量计出现故障,多数可能是在电路部分,因为它无转动部件。一般来说计量回路的 管道系统在计量站建设、验收和投产时经多次查证符合生产厂和相应标准的安装要求,除非周围新安装 了有强磁场干挠和强机械振动的设备。 应根据出现故障现象予以检查,主要是根据流量计显示值与输出信号之间出现的各种情况检查相 应的电路和电源。同时要注意检查压力和温度传感器安装是否恰当,线路有否毛病等问题。 如果发现流量计超差,应将流量计从管道上拆下来进行内部检查。应注意检查附着物、磨蚀、管壁 摄伤等不正常情况

应定期对转换装置和校准情况进行检查。

当维护、检查流量计及配套仪表(见8.4.6)后,负责测试人员应确保计量系统的正常工作。

在计量站的整个运行寿命期限内,应确保它始终满足合同的要求。计量系统的任何明显的变 应记录。

10.6.2维护记录资料

记录应按有关各方一致同意的方式保存,至少应保

10.6.3记录资料的认可

在检查、测试或校准期间的每个阶段,应由承担该项目工作的人员完成一份测试记录单。所有 部应按照计量站的操作程序保持其持久性和完整性

10.6.4记录资料的检查

量站性能所需的用于报表自的的记求资科,在授权 和主管部门要求检查时应随时提供。 详情参见附录E

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附录A (资料性附录) 天然气体积、质量及能量的计算公式

本附录提供的这组方程通常用来计算天然气的相关量,用立方米(m")表示标准参比条件下的体 积,用千克(kg)表示质量,用焦耳(J)表示标准参比条件下的能量。 这些假设测量提供的是工作条件下以m²为单位的天然气体积V。孔板流量计的计算见 GB/T21446。 本附录使用的符号列于表A.1。

标准参比条件下的体积V.由式(A.1)计算:

....................(A.)

或者,用式(A.2)计算工作条件下的天然气密度Pt: P:XMm

变换为式(A.3):

质量m由式(A.4)计算:

能量E,可以通过体积或通过质量与发热量H的乘积计算得到 按体积计算为式(A.6):

V,由式(A.1)或式(A.3)计算求得。 按质量计算式(A.7)为:

式中: m由式(A.4)或式(A.5)计算求得

天然气密度Pt: PXM. Pt= T.XZ:×R. p.XT,XZ

GB/T18603——2014附录B(规范性附录)仪器仪表配备指南B.1计量系统表B.1不同等级的计量系统设计能力(标准参比条件)q。/(m/h)q.≤10001 000100 000流量计的曲线误差校正在线核查(校对)系统温度转换压力转换压缩因子转换在线发热量和气质测量离线或赋值发热量值测定每一时间周期的流量记录密度测量(代替P、T、Z)准确度等级C(3%)B(2%)B(2%)或A(1%)*A(1%)按6.5.3选择A级或B级计量系统。B.2配套仪表表B.2计量系统配套仪表准确度最大允许误差测量参数A级B级C级温度0.5 ℃*0.5 ℃1.0 ℃压力0.2%0.5%1.0%密度0.35%0.7%1.0%压缩因子0.3%0.3%0.5%在线发热量0.5 %1.0%1.0%离线或赋值发热量0.6%1.25%2.0%工作条件下体积流量0.7%1.2%1.5%计量结果1.0%2.0%3.0%当使用超声流量计并计划开展使用中检验时,温度测量不确定度应该优于0.3℃。26

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附录C (资料性附录) 流量计选型指南

表C.1提供了常用流量计性能特征概要,它并不是一个用来选择某一用途流量计的严格执行的程 序,而只是作为设计人员在设计气体计量站时应当注意的参考。在流量计选型时,应根据各种流量计的 优、缺点以及流量计流量范围、操作压力、流动状态、介质洁净程度、物性参数、环境条件、检定条件和工 程投资等因素综合考虑选用合适的流量计。所选用的流量计在正常的流量、压力、温度操作条件下,应 性能稳定、计量准确。

表C.1流量计选型指南表

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注2:D为流量计内径

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附录D (资料性附录) 计量系统性能特征

本附录阐述了计量系统的性能特征与计量设备之间关系的方法。所用的概念符合JJF1059测量 不确定度评定与表示。本附录依照最大允许误差处理测量不确定度与准确度要求之间的关系。 本附录使用的符号列于表D.1

D.2测量仪表准确度的技术要求

对于计量仪表的准确度,一个可量化的表述可由系统误差β和不确定度U给出。 系统误差β定义为:同一被测量无数个重复测量结果的平均值减去该被测量的真值。 因为被测量的真值是未知的,β可通过校准来近似取值,校准过程就是将测量结果与代表常规真值 的某一标准值进行比较。校准的目的也是通过调整仪表或确定一个修正值或修正系数以消除系统误差 的影响。由于β会在仪表的整个计量范围内变化且在整个范围内β不可能设定为零,所以系统误差的 影响就不可能完全消除。 不确定度U是一个参数,它与测量结果有关,它表征了可能受被测量适当影响的测量结果值的离 散程度,它可分为两类:

2.1.1A类不确定度可以通过对一系列观测值进行统计分析予以确定,各个测量结果的离散性是 量过程中出现的随机变化造成的。通常U表示标准偏差(或标准偏差的倍数,通常为系数2)或者 有规定置信水平区间宽度的一半(通常为95%)。 注:A类不确定度用来表示“随机不确定度”

D.2.1.2B类不确定度是不能根据统计分析进行评定的不确定度

测量结果与真值有固定的但未知的偏差,重复测量值不能确定B类不确定度。如由仪表校准的不 确定度产生的,或由安装效应产生的B类不确定度客观存在,但不能量化。U可以解释为对β的理解, 3类不确定度只能通过估计获得。一个好的方法是完全独立的重复测量(即:用不同的仪表、独立的可 朔源性,由不同的操作人员进行等)。 U和 U,可以由式(D.1)合成为一个不确定度值:

仪表投入运行后,需再考愿其漂移D及漂移的不确定度Up。仪表易漂移,漂移D是计量仪表的 计量特性随时间发生的缓慢变化。 应对仪表的漂移D进行估计,随之产生漂移D的不确定度Up,U。可以是A类,也可以是B类,或 是A、B两类的合成。 可用不同的方法来估计D值。很多仪表都将经过型式试验,这种测试结果会有指导意义。另一种 言息来源是来自重复校准的数据。它们可以是对单台仪表的重复校准值、也可以是全部仪表的重复校 隹值。 重复校准的数据的范围会造成U对A类的影响用两倍标准偏差表示。型式试验数据或技术条件 会造成U。对B类的影响。 注1:D和U。可以按照公认的仪表使用经验进行调整。 注2:如未获得D的数据,将对U产生附加影响,

仪表的准确度可用4个参数进行量化描述:β、U、D和U。β和D随着时间的变化而变化并影响 系统误差,U和U。表示不确定度的变化情况。 注:如标准给出了计算计量仪表或系统的不确定度导则(如GB/T21446对孔板流量计),应遵循该标准估算U。此 时不考虑可能的系统误差和性能随时间的变化

D.3准确度要求:最大允许误差(MPE)

表达准确度要求的适当方法是规定最大允许误差。最大允许误差定义为:测量仪表读数与被 (常规)真值之间允许误差的极值。

述的仪表,其最大允许误差用式(D.2)和式(D.3)未

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β+U×t+U?+(U,×)

注1:原则上,最大允许误差的确定应考虑各方利益。理论上,最大允许误差取决于计量站仪表的性能。其性能还 不可避免地受到其他因素的影响。特别是首次确定最大允许误差时,应考虑经济合理、技术可行。 注2:由多个仪表组成的计量站,最大允许误差可由整个系统确定;但由于实际原因,各个仪表的最大允许误差也 可单独使用

D.4不确定度评估示例

以使用涡轮流量计的计量站为例,进行压力、温度测量和压缩因子计算。 注:本例仅为阐明参数的用法,并非实际数据。

D.4.2不确定度评定

涡轮流量计的不确定度按以下方法评定。 D.4.2.1经校准的涡轮流量计,其流量的系统误差是已知的,并始终存在。其实用方法是使用流量加 权平均误差表示。本例假设β=十0.03%。 D.4.2.2校准证书规定校准结果的不确定度,通常在2倍标准偏差水平为0.25%。 D.4.2.3应对安装引起的不确定度进行评定。假设非理想安装的影响估计达0.20%。 D.4.2.4温度对流量计的影响估计为0.05%。 D.4.2.5流量计B类不确定度应为:

U=(0.25+0.20*+0.05*)=0.32%

D.4.2.6流量计性能的随机变化(重复性)可以估计为0.05%,则UA=0.05%。 D.4.2.7通过相同类型的其他流量计的校准结果,可对D进行估计。假设此类流量计每10年漂移 0.8%,则每年D=0.08%。

U,=0.06%/年 同理可估算出压力和温度传感器的不确定度。本例中使用的参数值全部列于表D.2中。为了充实 本例的内容,对压力传感器给予了一个十0.15%/年的大漂移。

U,=0.06%/年

同理可估算出压力和温度传感器的不确定度 本例中使用的参数值全部列于表D.2中。为了 例的内容,对压力传感器给予了一个十0.15%/年的大漂移

表D.2不确定度参数举例

注:温度的影响是相反的,因此应当减去。

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D.4.2.9压缩因子Z没有系统误差,但肯定有B类不确定度。如果流量计算机的程月 固定气体组成值而实际组成又在变化,则Z可以有一个A类不确定度。

压缩因子Z没有系统误差,但肯定有B类不确定度。如果流量计算机的程序中设置的是一个 组成值而实际组成又在变化,则Z可以有一个A类不确定度。 计量系统不确定度随时间的变化 .3列出了整个计量系统是怎样随着时间的变化而变化的。

D.3用表D.2的值随时间变化而变化的不确定

D.4.3与最大允许误差的关系

假设对计量系统已规定最大充许误差为被测量的1%。 性能变化列于图D.1。 在t=0时,新系统投人运行,此时β=0.11%,不确定度为0.51%。显然,计量站在最大允许误差范 围内运行。 随着时间的推移,性能按表D.3发生变化。如果计量站自动运行,在实时的每一时刻,计量站所处 的性能状态均可从图D.1或表D.3中找到答案。 很清楚,在大约t二34个月时,不确定度与最大允许误差相交。因此从那以后,就不能再保证计量 站的性能仍处于准确度要求的最大允许误差范围内,不确定度与最大允许误差相交,就表明那是计量站 必须采取措施的最晚时间。利用表D.2,它可以制定重新校准方案以查看与极限交叉那一刻的影响。 在本例中,为压力传感器假设了一个相当大的漂移。通过重新校准,例如:每2年校准一次,有效漂 移就会变小。变化情况如图D.2所示。当两线相交时,最大允许误差已变成了t二6年,主要是由流量 计的假定负漂移引起。如果流量计每隔6年再校准一次,其结果列于图D.3。计量站总的性能在波动 但仍处于合同认可的最大允许误差范围内

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1最大充许误差随时间变化而变化的情况一

差压传感器应按以下方法之一进行测试: a)高静压测试; b)轨迹测试; c)常压校准。 采用哪种方法应取决于测量的静压,计量站的位置和适 用的测试设备的可用性

每一台差压传感器都应使用一合格高静压气体差压活塞式压力标准或具有合格不确定度(至少是 被检传感器不确定度的1/3)的另一标准仪表进行现场测试。应将它增压至与正常工作条件计量管线 相同的压力。 考虑到当地重力和工作温度(如果它与高静压气体差压活塞式压力标准的校准温度相差很大)的影 响,应对高静压气体差压活塞式压力标准的标准压力模块进行修正。 传感器和压力标准之间如果在标准上存在着差别,还应使用一个浮力校正系数。 应在整个工作范围的3个或多个公称压力点上对差压传感器的输出进行监测并和上、下行程的升 降压力一道记录下来。差压传感器的范围应大于上、下行程升降测试中其工作范围的110%。 可能需要进行零点修正和量程调整,以使传感器的误差在允连的范围内

E.1.3“轨迹测试”

要进行“轨迹测试”,首先应在与上述相同的基础下在一授权校准实验室内对差压传感器进行高静 压测试和调整,然后再在常压下进行校准并提供一份测试记录(“轨迹”)。 在计量站上应该用一合格活塞式压力标准对每一差压传感器进行现场测试,测试时将其高压孔与 压力标准相连,低压孔放空。 在上述测试结束之后,应在工作静压下进行一次零点值检查。 应将上述测试所记录的测量结果与上述实验室所产生的“轨迹”上的结果进行比较,如果它们超过 了允许误差范围,则应将差压传感器送回实验室进行再校准和调整

作为上述方法中一种替代的方法是可以只在常压下测试差压传感器。每一差压传感器均应该用一 合格的活塞式压力标准进行现场测试,测试时将其高压孔与校正器相连接,低压孔放空。 应当注意,差压传感器往往对从常压转换到工作压力比较敏感,可能需对这种校准方法固有的输出 结果的系统漂移进行修正。 如果所记录的测量结果超过了允许误差的范围,则应更换传感器,或者可对零位和刻度进行调整 以使其处于允许范围内(如果计量站的操作程序允许这样做)

每一点上的测量结果都应处 就应更换传感器。如果计量站的操作程序允 许的话,可以对刻度和零位进行调整, 于允许误差范围内。

如果没有测试用温度计插孔套,则应将铂电阻温度计从其插孔中取出并和一已校准的温度计 起置于常温下盛装流体的绝缘烧杯内。当温度计的读数稳定时,再按下述两种方法分别进行测试

E.3.2铂电阻温度计(PRT

铂电阻温度传感器的线性是在设计和制作时就已形成了,不易漂移和老化。因此,对这些传感器的 校准只需在其操作范围内的某一个点上进行。 如果提供了测试用温度计插孔套,就应将一已校准的温度计装置置于插孔套中。当温度计读数稳 定时,就将该读数与流量计算机显示的温度读数进行比较。如果比较结果在认可范围内,就将测量结果 记录在测试记录单上。如果这个读数超过了仪表的测量限范围,则应更换该元件。

E.3.3其他温度传感器

对于其他半导体温度传感器,至少在操作范围的2点上进行测试,因为它们容易老化和漂移。在这 种情况下,应将该装置从温度计插孔套中取出,和一已校准的温度计装置一道,首先置于一正常温度下 的冰水混和物中,再置于盛着油的绝缘烧杯内。然后再按上述步骤去做。或者可用温度校准仪建立并 维持在所需的温度值上。

.1档案应包括(但不限于)以下内容: a)所有设计文件资料,包括技术条件、计算结果、图纸和试验报告; b 有关计量站安装、投产和后来运行情况的综合性记录; 损坏情况报告; 整改及设备更换详细记录; 故障及事故报告; 巧 计量站日常供气报告(在适当之处); g)计量站基本的计算机数据库资料(在适当之处)。 2 测试记录单至少应包括: a) 记录人员的打印姓名及亲笔签名; b)所有在场人员的打印姓名及亲笔签名

E.1.1档案应包括(但不限于)以下内容

中央空调系统施工组织方案计量站的记录应包括(但不限于)以下主要数据: a)所有安装仪器仪表的标签号和序号; b)仪器仪表和与之相关的标签号、序号以及流量计累加器读数更换或变化的日期及时间; c)计量系统再次校准及流量计累加器读数变化的起、止日期和时间; d)对流量计计算机键盘输人、报警设定和包括日期、时间及流量计累加器读数在内的常数的任何 修改; e) 与计量系统相关的所有日常事务; f)关于误差和对误差的修改报告; g)组成、黏度、比热比等工艺参数的任何变化; h)装置、仪表、计量系统的全部明细; i)包括最后校准的日期在内的所用测试设备的全部明细; i)所有测试和结果数据

所有测试和维护报告都应由完成人员及计量站的负责人员签学

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[1]GB4824工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性限值和测量方法 GB9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 3 GB/T19001质量管理体系要求 4 OIMLR140:2007(E)气体燃料计量系统 5 EN1776:1998(2007) 供气系统天然气计量站功能要求

打印日期:2015年6月17日F009A

河道治理管道安装施工组织设计打印日期:2015年6月17日F009A

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