ICS75.180.30 SY E 98 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 7551-2019 用槽道式流量计测量天然气流量 Measurementof natural gasflowby spindleflowmeters 2020-05-01实施 2019-11-04发布 国家能源局 发布 SY/T7551—2019 目 次 前言 III 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语、定义和符号 3.1 术语和定义 3.2 符号 4测量原理 4.1 流量计结构 4.2 测量原理 5 计量性能 5.1 概述 5.2 流量计的准确度 5.3 重复性 5.4 温度 5.5 标准参比条件 5.6 压力损失 5.7 量程比 流量计要求 6 6.1 概述 6.2 流量计表体 6.3 纺锤体阻流件 6.4 粗糙度 6.5 出厂检验 流量计的选型、安装和维护 7.1 选型 7.2 安装 7.3 维护 8 流量计算方法 8.1 流量计算 8.2 流量计参数计算 9 8.3 取值方法和数据修约 10 SY/T7551-—2019 9 流量测量的不确定度估算 9.1 质量流量测量不确定度估算 11 9.2 操作条件下的天然气密度测量不正确度估算 9.3 温度测量不确定度估算 9.4 压力和差压测量不确定度估算 9.5 标准参比条件下的体积流量测量不确定度估算 9.6 标准参比条件下的能量测量不确定度估算 13 附录A（规范性附录） 校准方法 · 14 附录B(规范性附录) 流出系数和可膨胀系数的确定 附录C(资料性附录) 流量计算和差压量程计算示例 ·22 附录D(资料性附录) 流量计算常用表 附录E(资料性附录) 流量计算机基本技术要求 ··29 参考文南 .32 II SY/T7551—2019 前言 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由油气计量及分析方法专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司计量测试研究所、中国石油天然气股份有限公司 北京天然气管道有限公司、中国计量科学研究院、中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司、北 京史宾德科技发展有限公司。 本标准主要起草人：房福生、李国海、李春辉、施斌、孙学军、肖迪、高军、赵成海。 SY/T7551—2019 用槽道式流量计测量天然气流量 1范围 本标准规定了槽道式流量计（以下简称“流量计”）的测量原理、计量性能、技术、选型、安装 和维护要求，并给出了气体质量流量和标准参比条件下的体积流量，以及能量流量的计算方法和不确 定度估算方法。 本标准适用于管道输送的天然气流量测量。其他类似气体也可参照使用。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T2624.1一2006用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量 第1部分：一般 原理和要求 GB3836.1 爆炸性环境第1部分：设备通用要求 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 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/T17747 （所有部分）天然气压缩因子的计算 GB17820天然气 GB/T18603-2014 天然气计量系统技术要求 GB/T214462008 用标准孔板流量计测量天然气流量 SY/T0599天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂金属材料技术规范 ASMEPTC19.3温度计插孔测试规范 3术语、定义和符号 3.1术语和定义 GB/T2624.1-—2006和GB/T21446—2008界定的，以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 纺锤体spindlesegment 一种头部为钝体、中部为等直径的圆柱体、尾部逐渐收缩为锥体的阻流元件、 3.1.2 环形槽道 annularchannel 流量计表体和纺锤体等直段之间形成的环形段。 3.1.3 槽道式流量计spindleflowmeters 利用纺锤体，使流经流量计的流体调整为环形槽道流动，获得对应稳定的差压来测量流体流量 1 SY/T7551—2019 的流量计。 3.1.4 等效直径比 equivalent diameter ratio 环形槽道面积换算为等效圆面积直径与表体内径之比。 3.2 符号 见表1。 表1符号 符号 名称 量纲 单位 c 流出系数 - D 操作条件表体内径 L m d 操作条件纺锤体等直段直径 L m β 等效直径比 1 1 P 静压 ML 'T 2 Pa qm 质量流量 MT-1 kg/s q 体积流量 L'T ! m/s Je 能量流量 ML-T-3 J/s H. 标准参比条件质量发热量 L-T-2 J/kg Rep 管径雷诺数 - 1 T 气流热力学温度 K 气流摄氏温度 1 z 压缩因子 - 1 Ap 差压 ML-'T-2 Pa AP 压力损失 ML-IT-2 Pa 可膨胀性系数 1 气体动力黏度 μ ML-'T-! Pa s K 等煽指数 - 1 M 摩尔质量 MN-1 kg/mol R 摩尔气体常数 MLT-2@-"N 1 J/ (mol · K) Ma 马赫数 1 p 气体密度 ML-3 kg/m3 5 仪表准确度等级或最大允许误差 1 1 注1：在“量纲”栏中，七 长度、质量、时间、热力学温度和物质的量的量纲， 分别用L、M、T、 ①和N表示。 注2：下标f代表在操作条件下的参数，下标n代表在标准参比条件下的参数。 2 SY/T7551—2019 4测量原理 4.1流量计结构 流量计主要由表体、纺锤体、固定支撑片、引压管和温度安装附件构成。流量计还应配备压力测 量仪表、差压测量仪表、温度测量仪表和流量计算机来完成流量测量及积算。流量计的结构示意图如 图1所示。 说明： 取压孔（高压）； 2- 取压孔（低压）； 表体： 4--—纺锤体； 5——测温口： 6—后支撑片； 7—前支撑片。 图1槽道式流量计结构示意图 4.2测量原理 在流量计表体内置人一段直径小于流量计内径的、与轴线同轴的、形状为纺锤体的阻流件，迫使 流体通过阻流件与管道内壁之间形成的环状槽道时，流体两侧边界层重新开始，而中间部分的流体流 动状态接近于均匀速度分布，同时流速加快、压力降低，在阻流件的前部和中部形成压力差，依据压 力差与流量之间的函数关系确定流体流量。 基本原理计算方法见公式（1）： J2pAp (1) 4 5计量性能 5.1概述 在进行校准系数调整之前，流量计就应满足最大允许误差、重复性和工作温度等测量性能的要 求。以保证不因进行校准系数调整而掩盖了流量计自身的问题和缺陷。 3