GB/T 18604-2014
基本信息
标准号： GB/T 18604-2014
中文名称：用气体超声流量计测量天然气流量
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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关联标准
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相关单位信息
标准简介
GB/T 18604-2014 用气体超声流量计测量天然气流量
GB/T18604-2014
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标准内容
ICS 75.180.30bZxz.net
中华人民共和国国家标准
GB/T 18604—2014
代替G3/T18604—2001
用气体超声流量计测量天然气流量Measurement of natural gas flow by gas ultrasonic flow meters2014-02-19发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2014-06-01实施
规范性引用文件
量、术语和定义·
潮量原
4.1基本原理
4,2测量准确度的影响因素
5工作条件
5.1大然气气质
5.2压力
5.3温度
5.4流量范及流动方尚
5.5速度分布
6测量性能要求
多声道气体超声流量计测量性能要求6.1
单卢道气体超声流量计测量性能要求6.2
6.3上作条件对测量性能的影响
7流量计要求
7.1组成和基本规定
流量计表体
超声换能器
7.4电子部性
7.5流量计算机
8安装要求及维护
安装影响因素
管道配置
8.3维护
9现场验证测试要求
9.1测试内容及步骤
9.2测试报告
10流量计算方法及测量不确定度估算10.1标谁参比条件下的流量计算10.2标准参比条件下的流量测量值的确定10.3T.作条件下的流量汁算
10.4流量测量不确定度估算
GB/T 18604-2014
CB/T18604—2014
附录A（资料性附录）
基术原理
附录B（规范性附录）流量计组件的实流校准附录C（规范性附录）阳广测试要求附录D（资料性附录）
具备的文件
附录E（资料性附录）声学噪声的产牛及防治猎施附录F（资料性附录）流量计和流动谢整器的性能验证测试流量计现场测量性能的监测和保证附录G（资料性附录）
本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。GB/T18604—2014
本标准代替CB/T186042001《用-体超声流量计测量天然气流量》，与CB/T18601一2001相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：增加了一个声道失效时测量误差的最大偏移、声速偏差和流量计组件3个定义（见3.2.17、3.2. 18 和 3,2,19);
一修改了测量准确度的影响固素，将影响因索分为内因和外因两类（见第4章）；T作温度范国进步明确为介质温度和环境温度（见5.3）提高了多声道气体超声流量计零流量读数要求，增加了声速偏差和最人声速差两个十标技术要求。修改了分界流量以[的最大峰间误差要求(见6.1)；增加了板粘环境条件和工作条件，对流量计组件（包括上下游直管段、流量计及流动调整器，取温孔和取样孔）采取必要的隔热、防冻等措施的要求，以及声学噪声、脉动的相关要求（见8.1.1,8.1.4,8.1.5 和附录 E);一修订了管道安装上游直管段和流动调整器安装位置、测温孔和取样孔插人深度，流动调整器的相关要求(见 8.2.2、8,2.5和 8.2.7和附录 F);增圳了H常维护:为保证超声流量计现场测量性能的要求(见8.3.1和附录G);增加『理论声速按AGARepor:No.1O天然气和具他相关烃类气体中的市速》提供的方法或其他相关与其计算结果相同的方法计算的要求（见9.1.3)；一增加了质量流量和能量流量计算方法和不确定度估算（见第10章）；将实流校雅修订为流量计组件的实流校准，并对温度、压力的稳定度要求，测试流量点进行F修改(见 B.2.2 和 B.3.3.3) ：删除了原附录E“上、下游直管段长度要求”；一增加“声学噪山的产生及防治措施\技术要求（见附录E)：增加了“流量计和流动调整器的性能验证测试\技术要求(见附录F)：——增加了“流量计现场测量性能的监测和保证”技术要求（见附录），本标雅使用重新起带法参考AGARepor1No.U：2007&用多声道超声流量计测量天然气流量》进行修订。
本标流由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355)提H并口。本标准起草单位：国家石油天然气大流量计量站成都分站、中石油西南油气田分公司、中油集团1程设计有限责任公司西南分公司，本标准主要起草人：段继片、何敏、义代龙、任任、黄和、刘勇明、陈荟宇，下强、陈琦、倪锐。1范围
用气体超声流量计测量天然气流量GB/T 18604—2014
本标准规定了气体超声流量计的测量性能要求、流量计本体要求，安装和维护、现场验证测试要求，以及流量计算方法及测量不确定度估算。本标准适用下插人式传播时间差法气体超声流量计（以下简称流量计），股用于集输装置、输气管线储存设施、配气系统和用户计量系统中的天然气流量测量，外夹式气体超声流量计的使用可参考本标准。
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，凡是注口期的引用文件，仅注日期的版本适用下本文件。凡是不注H期的引用文件，其最新版本（包括所行的修改单)适用于本文件，GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳~\保护的设备CB3836.4爆炸性环境第1部分：由本质安全型\\保护的设备GB/T4208外壳防扩等级（IP代码)(IEC 6C529）GB/T11062一1998天然气发热量，密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13610天然气的组战分析气相色谱法GB/T17747（所有部分）大然气压缩因了的计算G3/T 21116—2908用标准板流量计测量天然气流量SY/T05%9一2C06天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的合属材料要求JJG1030：2007超声流量计
1S05167-1:2003用安装在充满流体的圆形截面管道的差压装置测量流量第1部分：总则和技术婴求(Measureirnent of fluid flow by means of pressure dilerential devices inserted in cireularcross section coutluits rinning full-Part l :Gencral prirciples amel requircments)AGAReportNo.[i天然和其他相关烃类气体中的声速（Spccd of sound in naturalgasandother related hydrocarbon gases)3 量、术语和定义
本标准所用量和单位的名称及符号见表1。1
GB/T 18604—2014
些的符号
最的名称
量和单位的名称及符号
量计内控
速度分布校正系数
声道长度
体积流量
质蛋流量
能流所
分界溉站
标准参比案件下一段所间内的体积累积量气流热力学温度
气体轴向平均速
体沿声道的平均流速
声道距离
医缩因子
倾料角
注1：量纲甲：符少L为长度，符号T为时向，符M为质量.符号日为热力学温度。注2：表中末列符号在文片现处加以说明。3.2术语和定义
下列术语和定义适用下本文件。3.2.1
传播时间差法transit-timedifferenecmethod单位称号
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市道的气体平均流速所迟行的气体流量测量方法。3.2.2
超声换能器
ullrasonic transduecr
把能转换成电信号和反过来把电信号转换成声能的组件，一般都是成对安装，并同时工作。3.2.3
信号处理单元signalprocessingunit流量计的一部分，由电子纠件和微处理器系统组成。3.2.4
流量计表体
meter body
安装超声换能器和测压接头等部件，并经过特殊制造，在各方面都符合有关标雅规定的被测气休通过的管段。
声道 acoustic path
在一对发射和接受超声换能器间的超声信号的实际路径，3.2.6
pathlength
声道长度
一对超声换能器端面之的直线长（见图1）3.2.7
声道距离
axial distance
声道长度在管道抽线的平行线「的投影长度（见图1)。图1插入式气体超声流量测量的简化几何关系示意图3.2.8
倾斜角path angle
声道与管道轴线间的卖角（见图1)。3.2.9
averagcflowelocityalong acousticpath气体沿声道的乎均流速
在声道和流动方向所决定的平面内的休流速，3.2.10
meanaxialEluidvelocits
气体轴向平均流速
流量与测量横截面面积之比。
velocity distribution correction速度分布校正系数
气体轴向平均流速与沿声道的平均流速之比GB/T 18604--2014
GB/T 18604-2014
速度菜样间隔velocity sampling interval由--对超声换能器或声道进行相邻两次气体流速测量的时间间隔。3.2.13
流量读数
zerrflow reading
在气体静止状态下的最大允许流速读数。3.2.14
transition flow rate
分界流量
在最大流量和最小流量之间的流量值，它将流量范围分割成允许误差不同的两个区，即“高区”和\低区”（见图2）。
maximum peak-to-peak error
最大峰间误差
上限最大误差点和下限最大误差点之间的差值（克图2)3.2.16
实流校准系数
Tflowcalibrationfactor
将流量计进行实流校准，并将测试结果按一定修正方法衍出的流量计系数，以下简称校准系数。3.2.17
个声道失效时测量误差的最大偏移maximnm crrar shift with one paih failed在向一流量下，全部声道工作时的测量误差与其任：声道失效时的测量误差之间的最大差值，3.2.18
声速偏差speed of sound(sos）deviation流量计测量得到的气体中的平均声遗与理论速间的最大相对偏差3.2.19
流量计组件meteringpackage
由流量计、配套使用的下游直管段、测温孔、取压孔以及流动调整器共同组成的组件：4副空原理
4.1基本原理
传播时间差祛气体超声流量计是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的速度式流量计，传时间是通过在管道外或管道内成对的换能器之问传送和接收到的声脉冲逊行测量的，声脉冲沿斜线方向传播（见图1）.顺流传送的声脉冲被气流加速，而逆流传送的声脉冲则会被减速，其传播时间差与气体的轴向平均流速有关，从而使用数值计算技术计算出在工作条件下通过气体超声流量计的气休轴而平均流速和流量。只有一个声道的流量计称为单声道体超声流量计，有两个或两个以上道的流量计称为多声道气体超声流量计，超声换能器与气体直接接触时，称为插人式，超声换能器不与气体直接接触时，称为外夹式。
史详细的内容参见附录A。
4,2测蛋准确度的影响因素
4.2.1内部因素，包括：
流量计表体几何尺寸和超声换能器位置参数的雅确度及稳定性；a)
GB/T 18604—2014
b）用于传播时问测量的超声换能器和电子部件的质量和准确度（包括电子时钟的稳定性）：c）用于传播时间检测和平均流速计算的采样周期和积分计算方法；校准（包括对电子部件和超声换能器信号滞后的补偿）。4.2,2外部因素，包括：
气流速度分布；
温度梯度；
c）气流脉动；
d）南学和电磁噪声；
固体和液体沉积；
f）几何尺寸随时间推移的变化。5工作条件
5.1天然气气质
流量计所测量的大然气红分-般应在（GIB/T17747（所有部分）所规定的范国内，天然气的相对密度为0.55~0.80
如果出现下列任·情况，应向制造！“咨询流量计的材质、超声换能器的选型，以及流量计计量推确度是否满足要求：
a）co：含量超过10%：
b）在接近天然气混合物临界密度的条件下工作；c）总硫含量超过46ng/m，包括疏醇，硫化氢和元案硫。正常输气工作条件下.在流量计表体内的附着物（如凝析液或带有加工杂质的油品残留物、灰和砂等）会减少流量计的流通面积而影响计量准确度，同时附着物还会阻碍或衰减超声换能器发射和接收超声信号，或者影响超声信号在流量计衰体内壁的反射，因此对流量计成定期检查清洗，5.2压力
超声换能器对气休的最小密度（它是压力的函数）有一定要求，最低工作压力应保证声脉冲在天然气中能止常传播。
5.3温度
制造厂应根据用户的实际1况要求提供满足温度范画要求的流量计。流量计的工作介质温度为—20℃~6℃℃，工作环境温度范更为一40℃605.4流量范围及流动方向
流量计的流量测量范围气体的实际流速确定，被测天然气的典型流速范制般为0.3m/s~30M/用户应核实被测气体流速在制造厂规定的流量范内，其相应的测量准确度应符合第6章的规定，流量计具有双问测量的能力，且双问测量的准确度相同，用户应当指出是否需要双向测量，以便制造适当组态信号处理单儿参数。5.5速度分布
理想条件下，进人流量计的犬然气流态应是对称的充分发展的案流速度分布。上游管路配置（即各种上游管道配件、调压阀以及直管段的长度等)会影利进入流量计的气体速度剖面，从而影响测量准确S
GB/T18604—2014
度·影响的大小和止负在定程度与流量计的补偿能力相关6 测量性能要求
本章规定了流量计成满足的·组最低测量性能要求。在进行实流校准系数调整之前，流量计就应满足这些性能要求，以保证不因进行校准系数调整而掩盖了流量汁白身的问题和缺陷。用户册根据第？章和附录B的规定，要求对流量计进行检验和实流校准，并应遵守第8章的安装要录,以保证在满是最低性能要求基础提高流量计的测量准确度，对每-结构尺寸的流量计，制造厂应规定流量界限值,即最小流量 4品、分界流量4.和晟大流量9mx，不论是否经过实流校准，在制造！规定的流量范国内，流量计都应满足本章的测量性能要求。6.1多声道气体超声流是计测量性能要求6.1.1通则
在进行任何校准系数调整之前，所有多声道气体超声流量计的--般测量性能应满足下列要求：a）重复性：
0.2%.9.qqmr
0.43.qmnqq.i
注：4为被测流量，下同
b）分辨力：0.001m/s；
逆度采样剂隔:≤1 s;
d）零流量读数：对予每道：6nm/s:声逆偏差：+0.2%；
F)各声道间的最大声速差：0.5m/s。大口径流量计的准确度
在班行征何校系数调整之前,口径等于或大于300 mm的多声道气体超声流量计放满足下列测量准确度要求(见图2）：
a）最大误差：
±0.7,q5mqqmat
士1,4为Qnq4*
b）最大峰闻误差：
0.7%9.4mm
1.1%+qmn+q.
6.1.3小口径流量计的准确度
在迹行任:何校准系数调整之前，1.1径小于300Mm的多产道气体超声流量计应满足下列测量准确度要求（见图2）：
a）最大误差：
±1.0%.9:9≤4 x
=1.4 Y+9min 4gr
b）最大峰间误差：
1.0%+q.g s.qx
GB/J 18604—2014
1.4.9m...q*qt
注：当声道长度龄短时，在章流气中测量声波传播时间比教围难，因此对小口轻流母计的要求较低。TTT
季流原读数6mms(对每-声道）
扩展误差限十1. 1% ( 4.)
小日径液量计误差限（2)+1.1%(.)大口径流量计误差限(22\)=+0. 7%(3, ）重复性
未正范流量
±0.2%，）
计校难函线
大门径流量计(12\
小口径流型计（13\）
最大峰间差-0. 7%(4, 34. )
最大蜂间误差=1. 0%(4.34,)
最大择间误差-1. 436 （年心4,3玉氨性
s: D. let.
流盘4
大口径流量计误差险（212\)—9.7%(4,3g)小口径流量误差限（12\)——1.0%（4,资2,）扩展误差限—1. 1%(4. 4,)
多声道气体超声流量计测量性能要求汇总图2
6.2单声道气体超声流量计测量性能要求单声道气体超声流量计的测量性能可比多声道气体超声流量计的测量性能要求低，具体指标由制造厂提供。
6.3工作条件对测虽性能的影响
在觉5章规定的T作条件下，流量计不需任何人二调整就应当满足G.1和6.2规定的测量性能要求，如果需要人工输人物性参数来确定天然气流动条件下的物性参数（密度和黏度等），制造厂应给出流量计受这些参数影响的敏感程度，以便当工作条件改变时，用户而确定这些改变所带米的影响是否间以接受。
7 流量计要求
组成和基本规定
7.1.1 组成
流量计卡要由以下两部分组成：a）流量计表体、超山换能器及其安装部件。由电子红件和微处理器系统组成的信号处理单元（SPL），它接受超声换能器信号，且兵有处6）
理测量信号和品示、输出及记录测量结果等功能，位-丁现场的电信号处理及转换部分安装在转换器内。
GB/T18604—2014
7.1.2 基本规定
流量计衣体和其他所有部件，创括承压构件和外部电了红件，应光用适合于流量计下作条件的材料进行设计和制造，并满是所在计量系统工艺要求。若用广有特殊要求，则应符合适用于用所指定的每一特定安装条件的相应规范或规定。在流量计出厂前，制造厂应对具进行山厂测试，并问用户供出厂测试报告。出厂测试要求见附录C并应具备相应的文件,参见附录 D。7.2流量计表体
7.2.1 最大工作压力
流量计的最大设计1作压力应觉是下列部件的最大工作压力中的最小者：流量计表休，法兰、超声换能器部件及其安装连接件。
流计表体的连接法兰应当符合通用的行业标准、国家标湘或国际标准。7.2.2抗腐蚀要求
流量计所有与介质接触的部件应使用适用于天然气的材料制造。用丁含H2S.CO：等腐蚀性介质的流量计材料应符合SY/TC599的规定。流量计的所有外部零件应当用抗腐蚀材料制造或老用适合在人然气工业典型大气环境中使用的抗腐蚀涂层进行保扩，
7.2.3适应环境的能力
流量汁外壳，铭牌和各个组件应能符合GB/T4208的规定，至少应达到IF65的等级要求。7.2.4长度和口径
制造厂成给出各个压力等级和口径下的流量计表体的标雅长度。为广与已有的管路相匹配，用户可指定不同的长度和口径。
7.2.5超声换能器端口
天然气中可能合有杂质（如：避析液或粉尘），所设计的超声换能器端口成尽量减少被体或固休在其上停留的可能性，根据用户要求设置带压拆装超声换能器的阀。7.2.6取压孔
流量计表体1应至少有-个取压孔用以测量静压。年个取压孔的公称直径应在4mm10mm之间.者流量计表体的壁厚小」:20mm，取压孔公称直经为4tum，并比从流量计表体内壁起，至少在2.5倍取压孔直径的长度内为圆柱形，且取压孔轴线应垂直丁测量管轴线。流量计表体内壁取乐孔边缘应为直销，1.光毛刺和卷边，每个取压孔应其有装隔离阅的内螺纹，并I.具有能将隔离阀直接装在取压孔上的回转空间。内螺纹的规格宜为1/4\NPTF或1/2\NPTF。取压孔应设在流量计表体的顶部、左侧或右侧，必要时可增设取压孔，以便为用户提供安装压力变送器的灵活性，并利于维护和将压力变送器导压管内的凝液排向流量计表体内。
7.2.7流量计标记
在流量计工应设置至少含有下列内容的铭牌：8
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中华人民共和国国家标准
GB/T 18604—2014
代替G3/T18604—2001
用气体超声流量计测量天然气流量Measurement of natural gas flow by gas ultrasonic flow meters2014-02-19发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2014-06-01实施
规范性引用文件
量、术语和定义·
潮量原
4.1基本原理
4,2测量准确度的影响因素
5工作条件
5.1大然气气质
5.2压力
5.3温度
5.4流量范及流动方尚
5.5速度分布
6测量性能要求
多声道气体超声流量计测量性能要求6.1
单卢道气体超声流量计测量性能要求6.2
6.3上作条件对测量性能的影响
7流量计要求
7.1组成和基本规定
流量计表体
超声换能器
7.4电子部性
7.5流量计算机
8安装要求及维护
安装影响因素
管道配置
8.3维护
9现场验证测试要求
9.1测试内容及步骤
9.2测试报告
10流量计算方法及测量不确定度估算10.1标谁参比条件下的流量计算10.2标准参比条件下的流量测量值的确定10.3T.作条件下的流量汁算
10.4流量测量不确定度估算
GB/T 18604-2014
CB/T18604—2014
附录A（资料性附录）
基术原理
附录B（规范性附录）流量计组件的实流校准附录C（规范性附录）阳广测试要求附录D（资料性附录）
具备的文件
附录E（资料性附录）声学噪声的产牛及防治猎施附录F（资料性附录）流量计和流动谢整器的性能验证测试流量计现场测量性能的监测和保证附录G（资料性附录）
本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。GB/T18604—2014
本标准代替CB/T186042001《用-体超声流量计测量天然气流量》，与CB/T18601一2001相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：增加了一个声道失效时测量误差的最大偏移、声速偏差和流量计组件3个定义（见3.2.17、3.2. 18 和 3,2,19);
一修改了测量准确度的影响固素，将影响因索分为内因和外因两类（见第4章）；T作温度范国进步明确为介质温度和环境温度（见5.3）提高了多声道气体超声流量计零流量读数要求，增加了声速偏差和最人声速差两个十标技术要求。修改了分界流量以[的最大峰间误差要求(见6.1)；增加了板粘环境条件和工作条件，对流量计组件（包括上下游直管段、流量计及流动调整器，取温孔和取样孔）采取必要的隔热、防冻等措施的要求，以及声学噪声、脉动的相关要求（见8.1.1,8.1.4,8.1.5 和附录 E);一修订了管道安装上游直管段和流动调整器安装位置、测温孔和取样孔插人深度，流动调整器的相关要求(见 8.2.2、8,2.5和 8.2.7和附录 F);增圳了H常维护:为保证超声流量计现场测量性能的要求(见8.3.1和附录G);增加『理论声速按AGARepor:No.1O天然气和具他相关烃类气体中的市速》提供的方法或其他相关与其计算结果相同的方法计算的要求（见9.1.3)；一增加了质量流量和能量流量计算方法和不确定度估算（见第10章）；将实流校雅修订为流量计组件的实流校准，并对温度、压力的稳定度要求，测试流量点进行F修改(见 B.2.2 和 B.3.3.3) ：删除了原附录E“上、下游直管段长度要求”；一增加“声学噪山的产生及防治措施\技术要求（见附录E)：增加了“流量计和流动调整器的性能验证测试\技术要求(见附录F)：——增加了“流量计现场测量性能的监测和保证”技术要求（见附录），本标雅使用重新起带法参考AGARepor1No.U：2007&用多声道超声流量计测量天然气流量》进行修订。
本标流由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC355)提H并口。本标准起草单位：国家石油天然气大流量计量站成都分站、中石油西南油气田分公司、中油集团1程设计有限责任公司西南分公司，本标准主要起草人：段继片、何敏、义代龙、任任、黄和、刘勇明、陈荟宇，下强、陈琦、倪锐。1范围
用气体超声流量计测量天然气流量GB/T 18604—2014
本标准规定了气体超声流量计的测量性能要求、流量计本体要求，安装和维护、现场验证测试要求，以及流量计算方法及测量不确定度估算。本标准适用下插人式传播时间差法气体超声流量计（以下简称流量计），股用于集输装置、输气管线储存设施、配气系统和用户计量系统中的天然气流量测量，外夹式气体超声流量计的使用可参考本标准。
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，凡是注口期的引用文件，仅注日期的版本适用下本文件。凡是不注H期的引用文件，其最新版本（包括所行的修改单)适用于本文件，GB3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳~\保护的设备CB3836.4爆炸性环境第1部分：由本质安全型\\保护的设备GB/T4208外壳防扩等级（IP代码)(IEC 6C529）GB/T11062一1998天然气发热量，密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13610天然气的组战分析气相色谱法GB/T17747（所有部分）大然气压缩因了的计算G3/T 21116—2908用标准板流量计测量天然气流量SY/T05%9一2C06天然气地面设施抗硫化物应力开裂和抗应力腐蚀开裂的合属材料要求JJG1030：2007超声流量计
1S05167-1:2003用安装在充满流体的圆形截面管道的差压装置测量流量第1部分：总则和技术婴求(Measureirnent of fluid flow by means of pressure dilerential devices inserted in cireularcross section coutluits rinning full-Part l :Gencral prirciples amel requircments)AGAReportNo.[i天然和其他相关烃类气体中的声速（Spccd of sound in naturalgasandother related hydrocarbon gases)3 量、术语和定义
本标准所用量和单位的名称及符号见表1。1
GB/T 18604—2014
些的符号
最的名称
量和单位的名称及符号
量计内控
速度分布校正系数
声道长度
体积流量
质蛋流量
能流所
分界溉站
标准参比案件下一段所间内的体积累积量气流热力学温度
气体轴向平均速
体沿声道的平均流速
声道距离
医缩因子
倾料角
注1：量纲甲：符少L为长度，符号T为时向，符M为质量.符号日为热力学温度。注2：表中末列符号在文片现处加以说明。3.2术语和定义
下列术语和定义适用下本文件。3.2.1
传播时间差法transit-timedifferenecmethod单位称号
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市道的气体平均流速所迟行的气体流量测量方法。3.2.2
超声换能器
ullrasonic transduecr
把能转换成电信号和反过来把电信号转换成声能的组件，一般都是成对安装，并同时工作。3.2.3
信号处理单元signalprocessingunit流量计的一部分，由电子纠件和微处理器系统组成。3.2.4
流量计表体
meter body
安装超声换能器和测压接头等部件，并经过特殊制造，在各方面都符合有关标雅规定的被测气休通过的管段。
声道 acoustic path
在一对发射和接受超声换能器间的超声信号的实际路径，3.2.6
pathlength
声道长度
一对超声换能器端面之的直线长（见图1）3.2.7
声道距离
axial distance
声道长度在管道抽线的平行线「的投影长度（见图1)。图1插入式气体超声流量测量的简化几何关系示意图3.2.8
倾斜角path angle
声道与管道轴线间的卖角（见图1)。3.2.9
averagcflowelocityalong acousticpath气体沿声道的乎均流速
在声道和流动方向所决定的平面内的休流速，3.2.10
meanaxialEluidvelocits
气体轴向平均流速
流量与测量横截面面积之比。
velocity distribution correction速度分布校正系数
气体轴向平均流速与沿声道的平均流速之比GB/T 18604--2014
GB/T 18604-2014
速度菜样间隔velocity sampling interval由--对超声换能器或声道进行相邻两次气体流速测量的时间间隔。3.2.13
流量读数
zerrflow reading
在气体静止状态下的最大允许流速读数。3.2.14
transition flow rate
分界流量
在最大流量和最小流量之间的流量值，它将流量范围分割成允许误差不同的两个区，即“高区”和\低区”（见图2）。
maximum peak-to-peak error
最大峰间误差
上限最大误差点和下限最大误差点之间的差值（克图2)3.2.16
实流校准系数
Tflowcalibrationfactor
将流量计进行实流校准，并将测试结果按一定修正方法衍出的流量计系数，以下简称校准系数。3.2.17
个声道失效时测量误差的最大偏移maximnm crrar shift with one paih failed在向一流量下，全部声道工作时的测量误差与其任：声道失效时的测量误差之间的最大差值，3.2.18
声速偏差speed of sound(sos）deviation流量计测量得到的气体中的平均声遗与理论速间的最大相对偏差3.2.19
流量计组件meteringpackage
由流量计、配套使用的下游直管段、测温孔、取压孔以及流动调整器共同组成的组件：4副空原理
4.1基本原理
传播时间差祛气体超声流量计是通过测量高频声脉冲传播时间得出气体流量的速度式流量计，传时间是通过在管道外或管道内成对的换能器之问传送和接收到的声脉冲逊行测量的，声脉冲沿斜线方向传播（见图1）.顺流传送的声脉冲被气流加速，而逆流传送的声脉冲则会被减速，其传播时间差与气体的轴向平均流速有关，从而使用数值计算技术计算出在工作条件下通过气体超声流量计的气休轴而平均流速和流量。只有一个声道的流量计称为单声道体超声流量计，有两个或两个以上道的流量计称为多声道气体超声流量计，超声换能器与气体直接接触时，称为插人式，超声换能器不与气体直接接触时，称为外夹式。
史详细的内容参见附录A。
4,2测蛋准确度的影响因素
4.2.1内部因素，包括：
流量计表体几何尺寸和超声换能器位置参数的雅确度及稳定性；a)
GB/T 18604—2014
b）用于传播时问测量的超声换能器和电子部件的质量和准确度（包括电子时钟的稳定性）：c）用于传播时间检测和平均流速计算的采样周期和积分计算方法；校准（包括对电子部件和超声换能器信号滞后的补偿）。4.2,2外部因素，包括：
气流速度分布；
温度梯度；
c）气流脉动；
d）南学和电磁噪声；
固体和液体沉积；
f）几何尺寸随时间推移的变化。5工作条件
5.1天然气气质
流量计所测量的大然气红分-般应在（GIB/T17747（所有部分）所规定的范国内，天然气的相对密度为0.55~0.80
如果出现下列任·情况，应向制造！“咨询流量计的材质、超声换能器的选型，以及流量计计量推确度是否满足要求：
a）co：含量超过10%：
b）在接近天然气混合物临界密度的条件下工作；c）总硫含量超过46ng/m，包括疏醇，硫化氢和元案硫。正常输气工作条件下.在流量计表体内的附着物（如凝析液或带有加工杂质的油品残留物、灰和砂等）会减少流量计的流通面积而影响计量准确度，同时附着物还会阻碍或衰减超声换能器发射和接收超声信号，或者影响超声信号在流量计衰体内壁的反射，因此对流量计成定期检查清洗，5.2压力
超声换能器对气休的最小密度（它是压力的函数）有一定要求，最低工作压力应保证声脉冲在天然气中能止常传播。
5.3温度
制造厂应根据用户的实际1况要求提供满足温度范画要求的流量计。流量计的工作介质温度为—20℃~6℃℃，工作环境温度范更为一40℃605.4流量范围及流动方向
流量计的流量测量范围气体的实际流速确定，被测天然气的典型流速范制般为0.3m/s~30M/用户应核实被测气体流速在制造厂规定的流量范内，其相应的测量准确度应符合第6章的规定，流量计具有双问测量的能力，且双问测量的准确度相同，用户应当指出是否需要双向测量，以便制造适当组态信号处理单儿参数。5.5速度分布
理想条件下，进人流量计的犬然气流态应是对称的充分发展的案流速度分布。上游管路配置（即各种上游管道配件、调压阀以及直管段的长度等)会影利进入流量计的气体速度剖面，从而影响测量准确S
GB/T18604—2014
度·影响的大小和止负在定程度与流量计的补偿能力相关6 测量性能要求
本章规定了流量计成满足的·组最低测量性能要求。在进行实流校准系数调整之前，流量计就应满足这些性能要求，以保证不因进行校准系数调整而掩盖了流量汁白身的问题和缺陷。用户册根据第？章和附录B的规定，要求对流量计进行检验和实流校准，并应遵守第8章的安装要录,以保证在满是最低性能要求基础提高流量计的测量准确度，对每-结构尺寸的流量计，制造厂应规定流量界限值,即最小流量 4品、分界流量4.和晟大流量9mx，不论是否经过实流校准，在制造！规定的流量范国内，流量计都应满足本章的测量性能要求。6.1多声道气体超声流是计测量性能要求6.1.1通则
在进行任何校准系数调整之前，所有多声道气体超声流量计的--般测量性能应满足下列要求：a）重复性：
0.2%.9.qqmr
0.43.qmnqq.i
注：4为被测流量，下同
b）分辨力：0.001m/s；
逆度采样剂隔:≤1 s;
d）零流量读数：对予每道：6nm/s:声逆偏差：+0.2%；
F)各声道间的最大声速差：0.5m/s。大口径流量计的准确度
在班行征何校系数调整之前,口径等于或大于300 mm的多声道气体超声流量计放满足下列测量准确度要求(见图2）：
a）最大误差：
±0.7,q5mqqmat
士1,4为Qnq4*
b）最大峰闻误差：
0.7%9.4mm
1.1%+qmn+q.
6.1.3小口径流量计的准确度
在迹行任:何校准系数调整之前，1.1径小于300Mm的多产道气体超声流量计应满足下列测量准确度要求（见图2）：
a）最大误差：
±1.0%.9:9≤4 x
=1.4 Y+9min 4gr
b）最大峰间误差：
1.0%+q.g s.qx
GB/J 18604—2014
1.4.9m...q*qt
注：当声道长度龄短时，在章流气中测量声波传播时间比教围难，因此对小口轻流母计的要求较低。TTT
季流原读数6mms(对每-声道）
扩展误差限十1. 1% ( 4.)
小日径液量计误差限（2)+1.1%(.)大口径流量计误差限(22\)=+0. 7%(3, ）重复性
未正范流量
±0.2%，）
计校难函线
大门径流量计(12\
小口径流型计（13\）
最大峰间差-0. 7%(4, 34. )
最大蜂间误差=1. 0%(4.34,)
最大择间误差-1. 436 （年心4,3玉氨性
s: D. let.
流盘4
大口径流量计误差险（212\)—9.7%(4,3g)小口径流量误差限（12\)——1.0%（4,资2,）扩展误差限—1. 1%(4. 4,)
多声道气体超声流量计测量性能要求汇总图2
6.2单声道气体超声流量计测量性能要求单声道气体超声流量计的测量性能可比多声道气体超声流量计的测量性能要求低，具体指标由制造厂提供。
6.3工作条件对测虽性能的影响
在觉5章规定的T作条件下，流量计不需任何人二调整就应当满足G.1和6.2规定的测量性能要求，如果需要人工输人物性参数来确定天然气流动条件下的物性参数（密度和黏度等），制造厂应给出流量计受这些参数影响的敏感程度，以便当工作条件改变时，用户而确定这些改变所带米的影响是否间以接受。
7 流量计要求
组成和基本规定
7.1.1 组成
流量计卡要由以下两部分组成：a）流量计表体、超山换能器及其安装部件。由电子红件和微处理器系统组成的信号处理单元（SPL），它接受超声换能器信号，且兵有处6）
理测量信号和品示、输出及记录测量结果等功能，位-丁现场的电信号处理及转换部分安装在转换器内。
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7.1.2 基本规定
流量计衣体和其他所有部件，创括承压构件和外部电了红件，应光用适合于流量计下作条件的材料进行设计和制造，并满是所在计量系统工艺要求。若用广有特殊要求，则应符合适用于用所指定的每一特定安装条件的相应规范或规定。在流量计出厂前，制造厂应对具进行山厂测试，并问用户供出厂测试报告。出厂测试要求见附录C并应具备相应的文件,参见附录 D。7.2流量计表体
7.2.1 最大工作压力
流量计的最大设计1作压力应觉是下列部件的最大工作压力中的最小者：流量计表休，法兰、超声换能器部件及其安装连接件。
流计表体的连接法兰应当符合通用的行业标准、国家标湘或国际标准。7.2.2抗腐蚀要求
流量计所有与介质接触的部件应使用适用于天然气的材料制造。用丁含H2S.CO：等腐蚀性介质的流量计材料应符合SY/TC599的规定。流量计的所有外部零件应当用抗腐蚀材料制造或老用适合在人然气工业典型大气环境中使用的抗腐蚀涂层进行保扩，
7.2.3适应环境的能力
流量汁外壳，铭牌和各个组件应能符合GB/T4208的规定，至少应达到IF65的等级要求。7.2.4长度和口径
制造厂成给出各个压力等级和口径下的流量计表体的标雅长度。为广与已有的管路相匹配，用户可指定不同的长度和口径。
7.2.5超声换能器端口
天然气中可能合有杂质（如：避析液或粉尘），所设计的超声换能器端口成尽量减少被体或固休在其上停留的可能性，根据用户要求设置带压拆装超声换能器的阀。7.2.6取压孔
流量计表体1应至少有-个取压孔用以测量静压。年个取压孔的公称直径应在4mm10mm之间.者流量计表体的壁厚小」:20mm，取压孔公称直经为4tum，并比从流量计表体内壁起，至少在2.5倍取压孔直径的长度内为圆柱形，且取压孔轴线应垂直丁测量管轴线。流量计表体内壁取乐孔边缘应为直销，1.光毛刺和卷边，每个取压孔应其有装隔离阅的内螺纹，并I.具有能将隔离阀直接装在取压孔上的回转空间。内螺纹的规格宜为1/4\NPTF或1/2\NPTF。取压孔应设在流量计表体的顶部、左侧或右侧，必要时可增设取压孔，以便为用户提供安装压力变送器的灵活性，并利于维护和将压力变送器导压管内的凝液排向流量计表体内。
7.2.7流量计标记
在流量计工应设置至少含有下列内容的铭牌：8
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