【石油天然气行业标准(SY)】 用科里奥利流量计测量液态烃流量

ICS75.180.30
备案号：22062—-2007
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6682—2007
用科里奥利流量计测量液态烃流量Measurement of liquid hydrocarbons by Coriolis meters（APIMPMS5.6：2002，NEQ）
2007—10-08发布
国家发展和改革委员会
2008-03-01实施
规范性引用文件
3术语、定义和符号
系统描述
操作和性能·
8查验及报告要求
附录A（资料性附录）工作原理
附录B（资料性附录）出厂校准
附录C（资料性附录）计算·
参考文献
SY/T6682—2007
SY/T6682-2007
本标准是参照美国石油学会（API）的《石油计量标准手册》（MPMS）第5章第6节“用科里奥利流量计计量液态烃”起草的。本标准的技术内容与APIMPMS56的技术内容比较，在科里奥利质量流量计的系统设计、选型、安装、操作、维护、性能等技术内容上基本一致，在检定和校准等技术内容上有一定差异，在检定中的相关计算中，采用我国一贯使用的标准参比条件，与我国国家标准相一致。本标准引用我国相关标准，采用国际单位制，编写格式遵循GB/T1.1一2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》的规定。
本标准的附录A、附录B、附录C均为资料性附录。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。本标准负责起草单位：石油工业计量测试研究所。本标准主要起草人：焦学锋、郑琦、吴德贵、国明昌、高军、安树民、高振华、孙策、杨潇萍、李鹏。
1范围
用科里奥利流量计测量液态烃流量SY/T 6682—2007
本标准规定了用科里奥利流量计进行交接计量的方法。其中包括：适用于科里奥利流量计操作的标准或规程，科里奥利流量计的安装、操作和维护，用质量法和容积法检定科里奥利流量计等内容。本标准适用于石油工业中进行液态烃流量动态测量的各个环节。本标准并不限制把科里奥利流量计用作其他用途或用」计量其他流体。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1884-2000原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）GB/T1885—1998
石油计量表
GB/T2540-1981
石油产品密度测定法（比重瓶法）GB/T4756—1998
3石油液体手工取样法
GB/T 8170—1987
数值修约规则
GB/T8927--1988石油和液体石油产品温度测量法GB/T91095-1988原油动态计量油量计算JJG370—1984工作振动管液体密度计试行检定规程3术语、定义和符号
下列术语、定义和符号适用于本标准。3.1术语
附属设备accessoryequipment
作为计量系统的一部分使用的任何附加的电子或机械的计算、显示或积算设备。3.1.2
参比条件baseconditions
在流体体积计量或其他计算中规定的压力和温度条件。参比条件可由规程或合同规定。一些情况下，参比条件等同于标准参比条件。我国标准参比条件是101325kPa（绝压）和20℃。3.1.3
参比密度basedensity
流体在参比条件下的密度。
气蚀cavitation
与闪蒸相关并且随闪蒸发生的现象，如果压力恢复．且蒸气气泡破碎，会产生气蚀。气蚀会带来测量误差或损坏传感器。
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科里奥利流量计Coriolismeter
也叫科里奥利质量流量计或科里奥利力流量计，它是一种利用流动的流体和振动管之间的相互作用来测量质量流量和密度的设备。科里奥利流量计由一个传感器和一个变送器组成。3.1.6
（质量的或体积的）科里奥利流量计系数Coriolismeterfactor（massorvolume）（MFm，MF，）把通过流量计的流体的实际值（由检定确定）除以流量计记录的量值而得到的一个无量纲的数。在以后的计量操作中，把流量计显示的量值乘以该流量计系数得到实际的量值。3.1.7
科里奥利变送器Coriolistransmitter科里奥利流量计的电子装置，它识别来自传感器的相位差信号，并把该相位差转化成实际的质量流量（以工程单位或某一刻度值表示），它能产生代表流量或累积量值的数字信号或模拟信号。大多数生产厂家还用它来驱动传感器的振动管、确定流体的密度及计算体积流量。3.1.8
闪蒸flashing
当管线内的压力下降到流体的饱和蒸气压或以下时所产生的一种现象，通常是由丁液体流速增加致使局部压力降低而引起的。
流动密度flowingdensity
流体在实际流动的温度和压力下的密度。3.1.10
流量传感器flowsensor
是由外壳、测量传感器、支撑机构、振动管和振动驱动系统等单元构成的一种机械组件。3.1.10.1
外壳housing
提供外界保护作用的壳体，也有辅助密封的作用。3.1.10.2
测量传感器
measurement sensor(s)
监测振动和检测科里奥利力作用的传感器，也叫检测线圈。3.1.10.3
支撑机构supportstructure
用来支撑振动管的机构，
振动管vibratingconduit
有被测流体流过的振动的管段或通道。3.1.10.5
振动驱动系统vibrationdrivesystem用来驱使振动管振动的装置。
K系数Kfactor
每单位质量或体积量的流体流经流量计时，流量计所发出的脉冲数。它是用户在附属设备中输人的系数，该系数建立了科里奥利变送器的输出频率（质量或体积）与流量之间的关系。2
出厂密度校准系数manufacturerdensitycalibrationfactorSY/T6682—2007
一个表征每台科里奥利流量计传感器的密度灵敏度的数值参数。对于每台传感器而言，该数值是不同的，是在传感器的校准中得到的。把它置人到变送器中后，有助于保证流量计工作时达到规定的技术指标。
庄：不要把出厂密度校准系效与密度仪表系数（DMF）相混淆。3.1.13
出厂流量校准系数
manufacturer flow calibration factor一个表征每台科里奥利流量计传感器的流量灵敏度的数值参数。对于每台传感器而言，该数值是不同的，是在传感器的校准中得到的。把它置人到变送器中后，有助于保证流量计工作时达到规定的技术指标
注：不要把出厂流量校准系数与K系数或流量计系数（MF）相混淆。3.1.14
流量计组件meterassembly
用于流体计量的科里奥利传感器和科单奥利变送器。3.1.15
压力损失(压降）
pressureloss(pressuredrop)
与流体运动相关的，在流量计或其他特定系统和设备的入出口和内部通道因摩擦力和惯性损失产生的上下游之间的压力差。
一次元件primaryelement
即流量传感器。
脉冲比例系数pulsescalingfactor简写为PSF，即单位体积或质量的脉冲数。它是一个由厂家或用户输人到科里奥利变送器中的系数，用于确定脉冲输出量和累计流量之间的关系。输人到辅助设备中的与脉冲比例系数相似的K系数用于把脉冲数转换成累计流量。可以直接输人PSF的数值，也可以由输人的流量和频率数值换算出来。
调零zeroing
消除观察到的零点漂移的过程。科里奥利变送器利用储存的零点值计算流量。注：不要把调零操作与累加器清零相混淆。3.1.19
零点示值漂移zerooffset，observed观察到的零点值与存储的零点值的差值。3.1.20
零点稳定度zero stability
在流体不流动和不施加输出扣制的条件下，在适当长的时间内，流量计相对于零点示值的偏差。注：这是一种系统效应导致的不确定度，可能存在于流量计的全部量程范围内。3.1.21
零点示值zerovalue，observed
在零流量和不加输出抑制的条件下（亦即没有小流量切除和双向流量），代表平均质量流量的测量输出量。
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zerovalue,offset limit
零点漂移限值
与存储的零点值相关的最大允许零点示值偏差，该值用于确定何时再次调零。通常由现场使用者确定。
存储的零点值
zero value, stored
存储在变送器中的修正值，用于消除在不流动条件下对流量计调零时观察到的流量3.2符号
本标准中使用的符号列于表1，
表1量和单位的名称及符号
量的符号
量的名称
科里奥利流量计振动管的角速度与相关的切向科里奥利力
流体密度
参比条件下流体的密度
流动条件下科单奥利流量计处流体的密度流动条件下标准装置处流体的密度科单奥利流量计内部的质占
最大工作流量下流量计的压力降科里奥利流量计的振动管长度的一个有限元科里奥利流量计内部振动管的横截面积径向加速度（向心加速度）
切向加速度（科里奥利加速度）科里奥利流量计处流体的压力修正系数标准装置处流体的压力修止系数标准装置的材质压力修正系数
科里奥利流量让处流体的温度修正系数标准装置处流体的温度修正系数标准装置的钢材盆度膨胀修正系数零点误差（%）
振动管频率，用于确定体的密度科里奥利力，切向加速度与质点质量的乘积科单奥利流量计质量指示值
标准装置质量指示值
科单奥利流量计体积指示值
标准装置体积指示值
用每单位质量的脉冲数表示的K系数用每单位体积的脉冲数表示的K系数量
单位符号
量的符号wwW.bzxz.Net
量的名称
科里奥利流量计的流量计系数
表1（续）
把科里奥利流量计设置成质量输出时的流量计系数把科里奥利流量计设置成体积输出时的流量计系数科单奥利流量计测得的质量
科里奥利流量计发出的脉冲数
工作温度下液体的平衡蒸气压
最小背压
科里奥利流量计处的流体压力
标准装置处的流体压力
脉冲比例系数
不流动的情况下科里奥利流量计显示的流量正常工作条件下的流量
质量流量
科里奥利流量计内部质点的转动半径时间周期
科里奥利流量计处流体的温度
标准装置处流体的温度
科里奥利流量计测得的总体积量科里奥利流量计振动管内流体的流速注1：量纲中的符号M为质量，L为长度，T为时间，为温度。注2：表中未列符号在出现处加以说明。系统描述
4.1概述
ML-IT 2
ML-'T2
M-或L3
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单位符号
kg或m-3
科里奥利流量计由传感器和变送器两部分组成。典型的科里奥利传感器有一个或两个有流体流过的测量管，测量管在电磁驱动机构的作用下以白然频率或谐振频率振动，流动的流体产生与流体的质量流量成正比的科里奥利力，可以检测到该科里奥利力的大小，并把它转换成质量流量，工作原理参见附录A。科单奥利变送器为传感器供电，处理来自传感器的与质量流量相对应的输出信号，同时产生附属设备使用的代表流量的信号。科里奥利流量计也可以设置成体积流量输出形式。在这种情况下，要测量振动管的频率，以确定流体的密度，密度的测量方式与其他振动管式密度计相类似，并且与测量的质量流量无关，参见附录B。体积流量也可以用质量流量除以流动条件下测量的密度来确定。本标准既涉及质量测量也涉及体积测量。科里奥利流量计的设置不同，检定方法也有所不同。4.2流量传感器
4.2.1导言
为了在要求的性能范围内安全、准确地测量各参数，对流量传感器要加以选择。流量传感器直接5
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测量质量流量和密度，其他参数都是由这两个侧量量推导出来的。科里奥利流量计的输出是一个基于质量的信号，避免了对巾不同分子组成的多组分液流进行体积测量时产生的溶液混合误差。为保证流量传感器满足所有的要求，应考虑下列因素对流量传感器的影响。4.2.2传感器测量管的结构
4.2.2.1各厂家牛产的科里奥利流量计都具有不同的传感器结构，管路配置也各不相同，管路结构会影响：
a）通过流量计的压力降。
b）对磨蚀、闪蒸和气蚀的敏感性。c）最小和最大流量。
d）测量准确度
e）对内表面沉积和附着的敏感性。4.2.2.2流量传感器常常会使流通截面积变小，从而导致流量传感器内的流速和压降比相邻管路中的高。对某一种特定的安装形式而言，压降取决于测量管的结构，同时还与流体的粘度和密度以及流体的流量有关。计算系统允许的总压降时，要考虑流量传感器的压降。可以向流量传感器）家咨询计算流速和压降的方法，以评估抗磨蚀能力。4.2.2.3当液流中含有研磨性颗粒时，流体的流速较高会引起磨蚀或损坏传感器。应在系统允许的压降范围内，且避免磨蚀的条件下，选择满足准确度要求的流量传感器4.2.2.4为减小因测量管损坏而产生的危险，厂家或用户应考虑提供如下附加的或可选的设备：a）流量传感器壳体。把它做成承压容器，用来容纳规定压力限内的流体。b）在外壳上安装安全膜、安全阀和排放管，或者排气孔，用于泄掉壳体内的压力，使因测量管损坏而从流量计传感器流出的流体排放到对操作或维修人员危害较小的地方。4.2.2.5流量传感器内的液流流速过快和压降过大可能会引起气蚀，从而降低测量准确度，或损坏传感器。当测量相关参效时，要始终在邻近流量计处（在流量计处，或者紧靠上游或下游处）维持足够的压力：以避免发生气蚀或闪蒸。在科里奥利流量计里，流速通常较高，会在流量计内产生局部动态压降，从而导致气蚀发生。建议使流量计出口处的压力高于式（1）（见4.42）所定义的压力。对于一些蒸气压较高的产品，如乙烯和高纯度的乙烷，该建议可能还不满足要求。4.2.2.6应对流体的特性和流量传感器的结构加以考虑，保证使流量传感器具有足够的排液、消气和清洗的能力。对于蒸气压较高的轻烃，安装传感器时应考虑避免积存气体。因为这些流体在压力下降时会气化，所以一股不而要有自排的功能。重烃在低压下不易气化，所以可能需要传感器有排液的功能。
4.2.2.7当液体中含有可能在传感器中沉积的物质时，应考虑测量管对结渣，堵塞或结垢的敏感性。各种结构的测量管内部都会不同程度地形成沉积或附着层。测量管内部的沉积物除了妨碍流体的流动外，还会影响传感器的密度输出信号的准确度。4.2.3传感器测量管的材料
要根据流体的特性选择材料，如流体的腐蚀性，以及流体中是否含有磨蚀性物质或易沉积物质确定材料的兼容性时，既要考虑到流动液体的影响，文要考虑到安装后水力实验的水或存留空气的影响。接触到流体的部件的材料应与流体相适应。4.2.4准确度
4.2.4.1流量传感器的准确度是关于流过传感器流体的质量流量的函数，厂家通常提供从小流量到额定的最大流量的误差限。像其他侧量设备一样，流量接近零流量时，不确定度增加（见图1）。管线压力的变化可能会影响传感器的准确度，厂家应提供在操作压力下全量程范围内的误差限，以便确定该误差限是否能满足系统要求。流量计对压力的敏感程度一般随流量计尺寸增大而增大。流量计传感器管壁变厚或直径增大时，流量计的性能趋于变坏。6
规定的流量计特性
图1典型的科里奥利流量计准确度图SY/T6682—2007
测试卢
流量，%
4.2.4.2流量传感器的准确度和性能还受外部管道系统的负荷、振动和脉动影响，详见44。4.2.4.3如果存在零点示值漂移，流量计在低流量时的测量准确度会降低。4.2.4.4对各种流量传感器有不同的准确度规定，不同形式的流量传感器对流量变化、振动、T.作压力和环境温度的敏感程度不同。要选择满足准确度要求的传感器，同时尽量减小以上各因素的影响。4.2.5压力等级
4.2.5.1流量传感器的压力等级应满足使用要求和所在管路系统的要求。流量传感器的测量管、两端接头和外壳的压力等级可能不同，但应满足现行压力规范的要求。要考虑流量传感器的最人和最小压力限，并保证流量计在正常和非正常操作条件（例如堵塞和维修）下的压力都在这个范围内。4.2.5.2应对传感器进行压力试验，试验压力应高丁最薄弱部件最大工作压力，并留有安全裕量。国家法规和标准对安全裕量有规定。压力试验通常以水压试验的方式进行。测量管和两端接头通常作为一体进行测试。对辅助封闭结构应单独进行测试。可以根据使用要求，考虑使用X光射线、超卢波或其他辅助测试方法。
4.2.6电子线路
4.2.6.1选择传感器及其变送器和附属设备要满足防爆等级要求。要考虑传感器和变送器对电源的要求。电信号系统应有足够的保真度和安全性。4.2.6.2流量传感器、科里奥利变送器和它们之间的连接电缆对电磁干扰（EMI）都比较敏感。因为科单奥利流量计的电信号的电位比较低，因此应采取措施避免周围电器设备和电路产生的干扰。科里奥利流量计采用不同的方法和不同的材料来屏蔽电磁于扰。4.2.7文件
流量传感器厂家应提供校准证书、测试结果、防爆等级证明和测量管材质测试报告等传感器证明资料。
4.2.8双向流
某些传感器允许双向流动。如果使用时要求双向流动，则要选择允许双向流动的流量传感器。4.2.9传感器安装方式
对传感器在管路中的安装方式，不同的生产厂可能有不同的要求。针对不同的操作条件，可能会要求传感器安装在垂直管线上，也可能要求以向下、侧向或向上的方式安装在水平管线上。4.3科里奥利变送器
4.3.1环境
应评估温度和湿度的极端情况，以便采取适当的防护措施，要考虑防止日晒雨淋，考虑防霉和防腐蚀。
4.3.2电子线路
a）供电应满足流量计连续或间歇工作的要求。7
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b）有防爆等级证明。
4.3.3可操作性
a）科里奥利变送器的外形尺寸。b）组态方式（辅助键盘、手操器、可编程只读存储器）。c）参数显示。
d）电子线路连接的方便性
e）调零和更改参数的方便性。
f）双向分别累加的能力。
g）报警。
4.3.4输入和输出信号
a）使用的显示或指示设备类型及信号处理的方式：包括对无线电频率干扰（RFI）和电磁干扰（EMI）的敏感性。
b）数据显示的可靠性。
c）电子传输系统的可靠性。
d）应确保科里奥利流量计变送器与传感器、附属设备、上位数据记录系统或控制系统相匹配变送器应能够提供必要的输出信号。e）应确保变送器能为所有附属设备提供信号，同时能向标准装置的计数器输出脉冲信号。f）在检定过程中输出脉冲的占空比应一致（有些科单奥利流量计的输出是短脉冲审）。g）与传感器的距离要求。
h）用数字输人信号启停累加功能的可行性。D报警控制输出的驱动能力，或发出流向变化信号的能力。J）通讯系统中通讯组件之间的允许距离。4.4系统设计
4.4.1一般要求
本标准描述了用科里奥利流量计测量质量和体积量的方法。如果把科里奥利流量计用于交接计量，应保证流量计和检定设备始终能够满足交接各方的准确度要求，且可靠而稳定。使用科里奥利流量计进行交接计量之前，应特别注意以下几方面的问题a）特定频率的外部振动可能引人测量误差。b）两相流（液气）会使流量计的性能变差。c）科里奥利流量计计量系统应符合所有有效的规范和规程的要求。图2是-个典型的流量计系统示意图。
4.4.2工艺管路
a）如果用一台流量计时：流量范围和压降太大，可以选用多台流量计并联安装。当多台流量计并联安装时，应有调整通过流量计的流量和检定时隔离流量计的措施b）进行系统设计时，应保证使流量计在规定流量范围内运行，并避免出现易于使液流气化或气蚀的工况条件。通过在流量计人出口处保持足够的压力，可以减少或消除汽化或气蚀现象的发生。根据测试数据，可用式（1）代替实测数据确定背压：p,=2+125p
式中：
pb—最小背压（表压），Pa;
△p一最大工作流量下流量计的压降，Pa；p。一液体在工作温度下的平衡蒸气压（绝压），Pa。在：对于某此密相流体，如乙烯和高纯度的乙烷，本规定可能不满足要求。8
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1-隔断阀：2-滤器或消气器（可选）：3一压力侧量仪表（可选）：4一科里奥利流量计：5一带有隔断放泄阀或盲板的流量计旁通（可选）：6温度测量仪表：7一压力测量仪表：8一测温插孔（可选）：9一密度测量或检查点；10一人工取样点或带有探头的自动取样器（可选）；11-检定接头及隔断阀：12--用于检定和调零的隔断阀；13一控制阀（根据需要选）；14一止回阀（根据需要选）在：系统中所有可能被隔离的管线应有泄压的措施。图2科里奥利流量计系统示意图
c）两相流（液/气）会使流量计的性能变差。如有需要应在科里奥利流量计系统中配备消气器，保证流量计的计量准确度不降低。d）上游或下游配管引起的涡流或流速分布不均匀，会对流量计性能产生影响，其程度因流量计类型不同而有所不同。
e）科里奥利流量计的安装方式应能保证在流本流动和静止的状态下，测量管中都能完全充满流体。如果气体可能在测量管中积聚并导致读数错误，则应采取措施，保证不在非正常流动条件下测量流量。
f）如果进行体积测量，应在传感器附近安装测温仪表，以便使测量的温度能代表科单奥利流量计内流体的温度。测温点一般在流量计下游。g）在流量传感器附近应安装记录或显示压力的仪表。在流量变化的情况下，对可压缩性较大的流体进行体积测量时，在科单奥利流量计的上游和下游都应安装压力感测仪表，在计算流量计系数时使用平均压力进行计算。这两个压力值也可以用来补偿压力对流量计性能的影响。h）在流量计的上游可以安装过滤器或其他保护设备，以便除去可能引起测量误差的杂质。1）应留有足够的空间，用于维护流量计和变送器或读取显示数据。维修较大的流量计时，可能需要起重机或吊车。
1）避免在流量脉动源或振动源附近安装流量计4.4.2.1存储零点值的确认：
a）对流量计进行调零时，需要安装能切断通过流量计的液流的阀门。在流量计的上下游最好都有截断阀门，以便调零时隔离流量计。至少要在流量计下游安装一个隔断阀。b）作为流量计正常操作的一部分，要求对已存储的零点值进行确认。4.4.2.2密度确认：当标准装置和科里奥利流量计计量的单位（质量或体积）不同时：要想顺利地检定科里奥利流量计，准确地测量在线密度十分重要，要考虑：a）取样能力，用密度计或在实验室对样品进行密度测定。b）安装比重瓶或标准密度计的能力。4.4.3阀门
计量系统中，在计量和检定过程中起改变流向、控制或关断流动作用的所有阀门，都应能够平稳地开关。关键的阀门应能无关断并有检漏方法，如采用隔断阀，见图2。a）设计时要汪意，所有可能影响测量的阀门在承受水击或在真空的条件下都不应进气。9
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