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GB／T 21391-2022 用气体涡轮流量计测量天然气流量.pdf简介：

GB/T 21391-2022 是中国国家标准，名称为《天然气用气体涡轮流量计》。该标准主要规定了天然气用气体涡轮流量计的性能要求、检测方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的技术要求。

气体涡轮流量计是一种利用天然气在涡轮叶片上产生旋转，通过测量旋转速度来计算天然气流量的仪表。它的工作原理基于牛顿的动量守恒定律，适用于测量天然气的体积流量，特别适合于高精度、大流量范围和连续监测的场合。该标准适用于天然气管道、储气站、输气站、工业生产过程中的流量测量。

GB/T 21391-2022 包括了流量计的选型、安装、运行维护、精度要求、校准方法、数据处理等方面的规定，确保了流量计的准确性和稳定性，有助于提高天然气计量的准确性和可靠性，保障天然气的正常生产和使用。

GB／T 21391-2022 用气体涡轮流量计测量天然气流量.pdf部分内容预览：

图6内置流动调整器的尺寸参数

流量计的内径、连接法兰及其紧邻的上、下游直管段应具有相同的内径，其偏差应在管径的 内；流量计及其紧邻的直管段在组装时应同轴，并保证其内部流通通道的光滑、平直，不应在连

现台阶及突入的垫片等扰动气流的障碍。

与流量计匹配的直管段GB∕T 18091-2015 玻璃幕墙光热性能，其内壁应无锈蚀及其他机械损伤。在组装之前，应除去流量计及其连接管 内的防锈油或机械杂质等附属物。使用中也应保持介质流通通道的于净与光滑

当流量计带有测温套、温度计套管或温度传感器时，应将其视为流量计的一部分。它们在流量计校 准前应安装完毕，其插人深度按6.14.3的规定。 若流量计本体上不带有测温孔，推荐在流量计下游直管段上测量温度，其离叶轮的距离宜在5D 内，尽可能靠近流量计，且在任何出口阅或限流器的上游

计宜水平安装并且进、出口不应反装，其他安装方

7.2.6过滤器或过滤筛

在气质较脏的场合，应在流 气体过滤器或过滤筛。过滤器的结构和尺 寸应能保证在最大流量下产生尽可 并尽可能减少流态畸变

对于重要的计量回路，可设置备用计量旁通，并能够对旁通装置检源

如果流量计下游安装有放空阀，其尺寸不应大于流量计公称直径的1/6，以避免排气时叶轮超 教流量计的损坏。

在现场，当有足够的压力可以利用时，宜在流量计管线下游安装一台临界流孔板或者台临界 利喷嘴，并限制它的尺寸，使实际流速接近流量计最大额定速度的1.2倍，以避免流量计受到超 然气气流的冲击。

7.2.10在线实流校准接口

当供需双方有合同约定时，可预留在线实流校准接口用于在线校准。在线校准标准表宜安装 交表的下游，并留有适宜的空间。

7.2.11其他安装要求

安装流量计和测量管路时应尽量减小管路安装时产生的应力。 如天然气中含有液体，应采取有效措施，防止液体积聚和对流量计的冲击、腐蚀等。避免安装在管 线低点，必要时安装分液罐。

流量计在开始安装前，特别是安装在新管路或经维修的管路上时，首先应清扫管路，去除所有堆利

流量计在开始安装前，特别是安装在新管路或经维修的管路上时，首先应清扫管路，去除所有堆积

的渣、铁锈及其他的管路碎屑。在进行所有流体静压试验和清扫管路操作期间，应拆下流量计和过 滤器。 流量计启动时应缓慢地加压和启动。操作时应先开上游阀，待流量计内已充满被测气体并维持运 行压力的情况下，再缓慢开启下游阀。在小流量下运行约2min，流量计运行正常后再全部打开下游阀 门。流量计停用时，应先缓慢关闭下游阀，再缓慢关闭上游阀。 流量计不宜用在频繁中断和/或有强烈脉动流或压力波动的场合。 可在流量计上下游管道上适当支撑以尽量消除振动

应根据生产厂家建议的润滑油品牌型号、加注周期及油量对流量计的叶轮进行维护。 在使用过程中，宜通过监视过滤器两端的差压来防止流动异常或供气中断，并应定期进行污物排 芯清洗。 运行中出现异常或周期送检时应对流量计进行检查，现场检查见附录C。

8流量计算方法及测量不确定度估算

本文件采用的关然气流量计量标准参比条件为：20℃（热力学温度为293.15K)、压力为101.325kP 。也可采用合同规定的其他压力和温度作为标准参比条件

操作条件下的体积流量可按公式(1)计算：

q一操作条件下的瞬时体积流量； f流量计输出频率； K K系数，可按流量计铭牌上给出值、查流量计参数设置值、检定证书或校准证书给定

8.2.2标准参比条件下的体积流量

q。二q(些)(会)(会)

GB/T 213912022

GB/T 213912022

天然气超压缩系数（F，）是因天然气特性偏离理想气体定律而导出的修正系数，其定义见公式（3）：

则公式（2)可改写为公式（4）：

8.2.3天然气压缩因子计算

8.2.3.1A、B级计量系统天然气压缩因子计算

. =qF () ()

当天然气计量系统符合GB/T18603定义的A、B级要求时，应按GB/T17747.1～GB/T17747.3 计算压缩因子值。其中，GB/T17747.2提供了以摩尔组成数据为基础进行压缩因子计算的方程和编程 用数学模型。GB/T17747.3提供了以物性值数据为基础进行压缩因子计算的方程和编程用数学模型。 标准参比条件下的气体压缩因子（Z.）也可依据GB/T11062确定，其值按公式(5)计算：

/b：天然气i成分的求和因子，可由GB/T11062查取。

8.2.3.2C级计量系统压缩因子计算

当天然气计量系统为非贸易计量系统或属于GB/T18603一2014附录B规定的准确度C级时，可 按GB/T21446一2008附录A计算超压缩系数（F）

质量流量可按公式（6)计算：

m 瞬时质量流量； 标准参比条件下的天

能量流量可以通过体积流量或质量流量与发热量（H，或H，）的乘积计算得到。 通过体积流量计算能量流量时，按公式（7）计算：

通过质量流量计算能量流量时，按公式（8)计算：

g. =g, X H

g. =9m X H

式中： qe 瞬时能量流量； 天然气流量计算实例见附录D。

q。时能量流量； 天然气流量计算实例见附录D。

8.5测量不确定度估算

根据公式（2），各不确定度分量灵敏系数均为1，因此可用公式（9）和公式（10)估算标准参比条件下 流量测量合成标准不确定度

+u(P)+u(T)+u(Z)+u(Z.） U.(g.) = ku.(g.)(k =2)

8.5.2质量流量测量不确定度估算

根据公式（6），可按公式（11）估算 合成标准不确定度。

u(qm）=/u,(q.）+u,（p）

扩展不确定度参照公式（10)计算。

扩展不确定度参照公式（10）计算

8.5.3能量流量测量不确定度估算

u, (g.)* =Nu, (g,)2 +u, (H,))

u(H,) 标准参比条件下体积发热量的标准不确定度。根据GB/T11062和GB/T35186，该 项不确定度主要来源于基础数据、物性参数计算方法和组成分析，当采用二级标准物 质，用在线色谱分析进行组成分析时，通常可取0.15%。 扩展不确定度参照公式（10）计算。

8.5.4绝对静压或热力学温度测量不确定度估

静压或热力学温度测量不确定度按公式（13)估算

绝对静压或热力学温度测量不确定度按公式（13)估算： 6

绝对静压测量或热力学温度测量的标准不确定度 静压测量仪表或温度测量仪表的最大充许误差绝对值； 一静压测量仪表或温度测量仪表的刻度上限值； 一预定静压测量值或预定温度测量值。

用于天然气流量测量的流量计可根据需要按本附录进行实流校准，以减少流量计的测量误差。在 有条件的情况下可进行在线实流校准。

用于天然气流量测量的流量计可根据需要按本附录进行实流校准，以减少流量计的测量误差。 件的情况下可进行在线实流校准。

A.2.1标准装置的技术要求

推标准装置及其辅助测量仪表都应具有有效的检

校准前，应将被校流量计安装在校准装置上一起进行严密性试验。试验介质为空气、天然气等气 体，试验压力至少应为最高校准压力且小于被校流量计的最大工作压力。在试验压力下至少稳压 15min，经检查无泄漏为合格

交准时的安装应符合7.2的要求。 流量计取压口和测温孔应满足6.4和7.2.4的要求。

A.2.4实流校准流体

根据实际情况，实流校准流体可采用关然气或其他气体，流体能自由流动且没有凝液、油污和粉尘 其组分应基本稳定。校准时的雷诺数范围宜与流量计实际使用时的雷诺数范围相近。 如使用天然气进行实流校准，则其气质应至少符合GB17820二类气的要求，其物性参数值应采用 GB/T17747和GB/T11062中相关条款进行计算，

实流校准时的环境温度一般为一25℃～55℃，相对湿度一般为5%～95%，大气压力一般 86kPa~106kPa。 实流校准应在压力、温度和流量稳定后进行。 实流校准应避免外界磁场和机械振动的影响，

.2.6由客户提供的信息

A.3实流校准内容和方法

实流校准项目包括流量计随机文件及外观检查、校准系数和重复性确定 18

A.3.2随机文件及外观检查

实流校准前应对流量计的外观进行检查。 流量计应附有说明书、出厂证书(或上一次检定证书或校准证书)和其他有关技术指标文件，流量计 表体上的铭牌和流量计外观质量符合6.9和6.10的要求

XJJ 052-2019 直拔法检测混凝土抗压强度技术标准A.3.3实流校准内容

实流校准前应首先确定校准流量和校准压力，根据校准数据确定流量计的校准系数，运用校准系数 对流量计进行调整，如：更换机械输出装置的变速齿轮、修正K系数、提供流量计系数等，最后对校准后 的结果进行验证，

A.3.4校准流量的确定

实流校准时，应结合表A.1和流量计的实际工作流量范围确定测试流量点。对于大口径流量计的 实流校准可能达不到上限流量值，用户与制造厂协商可指定低于qx的实流校准流量范围，一般来说， 校准雷诺数宜至少达到流量计实际使用雷诺数的一半。在测试过程中，每个流量点的每次测试流量与 布点流量相比，其偏差应不大于士5%，

A.3.5校准压力的确定

A.3.5.1工作压力不大于0.4MPa

对用户规定的工作压力不大于0.4MPa的流量计，可在常压（士10kPa)下进行校准。校准结果适 用于工作压力0MPa~0.4MPa范围内DB35／T 1189-2019 煤矿企业防雷装置检测技术规范，

A.3.5.2工作压力大于0.4MPa