输气管道计量系统设计规定CDP-G-GP-IS-003-2009B

CDP油气储运项目设计规定CDP-G-GP-IS-003-2009/B输气管道计量系统设计规定DesignRegulationofMeteringSystemsforNaturalGasPipeline2009-12-30发布2010-01-15实施中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司发布I目录前言.....................................................................II1范围.....................................................................12规范性引用文件...........................................................13术语和定义...............................................................24天然气站场贸易交接计量...................................................44.1计量方式.............................................................44.2流量计量系统的设置原则...............................................54.3贸易交接流量计选型...................................................54.4计量系统配置及要求...................................................64.5能量计量方式的配置..................................................155站内自耗气的计量........................................................175.1流量计的设置原则......................................................175.2自耗气计量用流量计准确度等级..........................................175.3自耗气计量用计量器具检定周期..........................................17附录A（规范性附录）计量系统的配置.....................................18附录B（资料性附录）典型操作压力下计量系统配置对应的输量台阶...........49附录C（资料性附录）三种设计压力管道各输量台阶下的流量计配置...........52附录D（资料性附录）天然气管道常用流量计...............................86附录E（资料性附录）典型超声流量计计量系统P&ID图......................89附录F（资料性附录）典型涡轮流量计计量系统P&ID图......................90附录G（资料性附录）计量橇的占地尺寸...................................91附录H（资料性附录）计量控制系统配置图.................................93II前言为了加强油气管道设计过程管理，规范输气管道计量系统设计，特编制本文件。本文件是《油气储运项目设计规定》（CDP）设计指南类文件。本文件共分5章，其主要内容有：范围、规范性引用文件、术语和定义、天然气站场贸易交接计量、站内自耗气计量。本文件由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司提出并归口管理。本文件起草单位：中国石油天然气管道工程有限公司本文件主要起草人：徐志强陈玉海迟彩云本文件主要审定人：高探贵张福元赵泉庞永庆李国海蔡浩晖李万俊唐蒙徐志强唐仁烈李卫成本文件由中国石油天然气管道工程有限公司负责解释。联系人：迟彩云联系电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]本文件在执行过程中，如有任何意见和建议，请反馈至：中国石油天然气管道工程有限公司北京石油咨询中心（地址：北京市宣武区广安门内大街甲311号院中国石油管道大厦9层邮政编码100053）联系人：陈怡静联系电话：[phone]电子邮箱：[e-mail]-G-GP-IS-003-2009/B1输气管道计量系统设计规定1范围1.1本文件用于规范和指导天然气管道分输计量站的天然气贸易计量和各类站场自耗气的计量系统的设计和采购。适用于中国石油天然气与管道分公司所辖新建和改扩建的陆上天然气管道工程。1.2本文件适用于操作压力在1.6MPa~12MPa变化的天然气管道的贸易交接计量（体积计量、能量计量）和自耗气计量的设计。1.3本文件根据天然气可压缩的特点，综合考虑了目前我国天然气长输管道常用的设计压力及压力波动导致的流量变化对流量计口径或计量管路设计的影响等因素，推荐出天然气管道贸易交接常用的超声流量计和涡轮流量计在各种工况和需求条件下计量系统的配置方案。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本文件的引用而成为本导则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本文件；然而，鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本文件。GB3101有关量、单位和符号的一般原则GB17820天然气GB50251输气管道工程设计规范GB/T11062天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13609天然气取样导则GB/T13610天然气的组成分析气相色谱法GB/T17611封闭管道中气体流量的测量术语和符号（idtISO4006：1991）GB/T17747天然气压缩因子的计算GB/T18603天然气计量系统技术要求GB/T18604用气体超声流量计测量天然气流量GB/T19205天然气标准参比条件GB/T21391用涡轮流量计测量天然气流量GB/T21446用标准孔板流量计测量天然气流量GB/T22723天然气能量的测定SY/T0043油气田地面管线和设备涂色规范SY/T6658用旋进旋涡流量计测量天然气流量SY/T6659用科里奥利质量流量计测量天然气流量SY/T6660用旋转容积式气体流量计测量天然气流量JJF1004流量计量名词术语及定义JJF1183温度变送器校准规程JJG229工业铂、铜热电阻检定规程JJG663气体容积式流量计JJG700气相色谱仪检定规程JJG882压力变送器JJG1003流量积算仪检定规程JJG1029涡街流量计CDP-G-GP-IS-003-2009/B2JJG1030超声流量计JJG1037涡轮流量计JJG1038科里奥利质量流量计补充计量导则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1流量flowrate流体流过一定截面的量称为流量。流量是瞬时流量和累积流量的统称。在一段时间内流体流过一定截面的量称为累积流量，也称总量。当时间很短时，流体流过一定截面的量称为瞬时流量，在不会产生误解的情况下，瞬时流量也可简称流量。流量用体积单位表示时称为体积流量，用质量单位表示时称为质量流量，用能量单位表示时称为能量流量。3.2最大流量maximumflow-rate(Qmax)满足计量性能要求的昀大流量。3.3最小流量minimumflow-rate(Qmin)满足计量性能要求的昀小流量。3.4流量范围flow-raterange由昀大流量和昀小流量所限定的范围，在该范围内满足计量性能的要求。3.5工况流量workingconditionflow-rate流量计在其工作条件下测得的介质的流量为工况流量。3.6标况流量standardconditionflow-rate流量计测得的工况流量经计算转化为标准参比条件下的流量，称为标况流量。采用体积计量时，标况流量表示绝对压力为101.325kPa、温度为20℃时测得的流量，称为标况体积流量；采用能量计量时，标况流量表示绝对压力为101.325kPa、温度为20℃、干基时测得的流量，称为标况能量流量。也可采用合同规定的其它压力和温度作为标准参比条件。3.7分界流量transitionalflow-rate(qt)在昀大流量和昀小流量之间的流量值，它将流量范围分割成两个区，即“高区”和“低区”。3.8发热量calorificvalue规定量的气体在空气中完全燃烧时所释放出的热量。3.9工作条件workingconditions流经装置并符合一次装置规范的被测流体物理性质的特性值。CDP-G-GP-IS-003-2009/B33.10工作温度workingtemperature流经一次装置并符合一次装置规范的被测流体的温度。3.11设计压力designpressure在相应的设计温度下，用以确定管道计算壁厚及其它元件尺寸的压力，该压力为管道的内部压力时称为设计内压力，为外部压力时称设计外压力。3.12操作压力operatingpressure在稳定操作条件下，一个系统内介质的压力。在正常操作条件下，管道系统中的昀大实际操作压力称之为昀大操作压力；所能连续操作的昀大压力称之为昀大允许操作压力。3.13压力损失pressureloss由于管道中存在一次装置而产生的不可恢复的压力降。3.14安装条件installationcondition允许使用流量计（或流量测量装置）的物理环境。注：物理环境包括外界条件、流体状态、流体物理性质的数值范围、管路及其相应配件的几何配置。3.15直管段straightlength安装在流量计上游和下游的用于使流场达到某种要求的管段。其轴线是笔直的而且内部横截面的面积和形状为不变的圆形管段。3.16流动调整器flowconditioner安装在管道中减少漩涡，改善速度分布的装置。3.17计量系统mearsuringsystem用于实现专门计量的全套计量仪表和其它相关设备。3.18计量器具mearsuringinstrument单独或者和其它辅助设备联合进行计量的设备，例如：流量计、流量计算机、压力变送器、温度变送器、气相色谱分析仪等。3.19超声流量计ultrasonicflowmeter利用超声在流体中的传播特性来测量流量的流量计。超声流量计通常由一个或多个超声换能器和设备组成，根据它们所产生和接收到的超声信号推导出流量测量值并把该信号转换为正比于流量的标准化输出信号。在流动气体中的相同行程内，用顺流和逆流传播的两个超声信号的传播时间差来确定沿声道的气体平均流速所进行的气体流量测量方法称之为传播时间差法（transit-timeCDP-G-GP-IS-003-2009/B4differencemethod）。3.20涡轮流量计turbineflowmeter流体流动驱动一只具有若干叶片并与管道同轴的转子的流量计。流量正比于转子的转速，测量转速的装置可以是机械的、光学的、磁性的或其它原理的。3.21涡街流量计vortex-sheddingflowmeter利用卡门涡街原理测量流量的流量计。在流体中安放非流线型阻流体，流体在该阻流体下游两侧交替地分离释放出一系列旋涡。在给定流量范围内，旋涡的分离频率正比于流量。涡街流量计由各种型式的传感器和显示仪表组成。3.22旋进旋涡流量计vortexprecessionflowmeter利用流体进动原理测量流量的流量计。进人仪表的流体被导向叶片强制围绕中心线旋转，流动通道的横截面受到收缩，以加速流动，然后被扩张而且轴线是变化的，于是形成旋涡进动。在某点处，该旋涡的频率正比于流量。3.23标准孔板standardorificeplate标准孔板（简称