《油水气多相测量装置》

1JB/T15097—XXXX油水气多相测量装置本文件规定了油水气多相测量装置的基本参数、正常工作条件和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则、标志、包装与贮存等要求。本文件适用于能进行油、水和气三相或气液两相的累积流量显示和（或）瞬时流量显示以及含水率显示的测量装置的制造。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性应用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T191包装储运图示标志GB/T3836.1爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB/T3836.2爆炸性环境第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备GB/T3836.3爆炸性环境第3部分:由增安型“e”保护的设备GB/T3836.4爆炸性环境第4部分:由本质安全型"i"保护的设备GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T17611—1998封闭管道中流体流量的测量术语和符号GB/T17626.2—2018电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.4—2018电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5—2019电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.11—2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T18271.3—2017过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分：影响量影响的试验3术语和定义GB/T17611—1998界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1油水气多相测量装置oil-water-gasmultiphasemeteringequipment由气液分离部分、各相流量计和显示部分组成，用于油、水、气三相或气液两相计量的装置。3.2含水率waterratio油水混合物中水的质量含量百分比或标准状态下体积含量百分比。2JB/TXXXXX—XXXX3.3含气率gasratio标准状态下油水气混合物中标准状态下气体体积含量百分比。4基本参数4.1技术指标油水气多相测量装置（以下简称“测量装置”）的基本参数应符合表1的规定。表1测量装置的基本参数m/d10、20、50、100、300、600、1m/d700、3600、9000、15000、3℃4.2产品型号测量装置型号编制至少应包含下列信息：——测量装置代号；——装置型式；——液体流量测量范围；3JB/T15097—XXXX——气体流量测量范围；——公称压力。5工作条件5.1环境条件测量装置的工作环境条件应符合下列要求：a)温度：-20℃~55℃;b)相对湿度：35%～85%；c)大气压力：86kPa～106kPa。5.2测量装置的安装测量装置的安装符合下列要求：a)测量装置进出口应与相同口径管道相连，管道与测量装置进出口间连接的密封件不应突入管道内径。管道的内壁应清洁、光滑、无积垢；b)测量装置应固定安装或保证测量装置在使用时不得产生测量装置整体移动。5.3被测介质被测介质符合下列要求：a)被测介质不宜含直径超过2mm颗粒物质或其它异物。否则，应在测量装置入口前安装过滤器；b)被测介质的流量、温度、压力等应符合测量装置铭牌上的规定。5.4其他条件其它条件应符合测量装置使用说明书的要求。6技术要求6.1示值误差测量装置液相和气相示值误差不应超过液相和气相计量准确度等级相对应的最大允许误差。测量装置中使用的流量计均应提供有效的校准证书或检定证书。表2准确度等级与最大允许误差6.2含水率误差测量装置的含水率误差不应超过表1给出的数值。6.3压力损失测量装置的压力损失不应超过表1给出的数值。4JB/TXXXXX—XXXX6.4耐压强度测量装置应能承受1.25倍公称压力、历时30min的耐压强度试验而不损坏、无渗漏。6.5过载能力测量装置上所有计量仪表应能承受持续时间1分钟、超过最大标称流量10%的流量过载，当流量恢复正常后，测量装置示值误差和含水率误差应符合6.1及6.2的要求。6.6环境温度影响当环境温度在-20℃~55℃范围内变化时，测量装置示值误差和含水率误差的变化量不应超过最大允许误差绝对值的1/2。6.7电源变化影响本条仅适用于需要外供电源的测量装置。对于使用直流电源的测量装置，当电源电压在额定值的85%～110%范围内变化时，测量装置的示值误差应符合6.1及6.2的要求。对于使用交流电源的测量装置，当电源电压在额定值的85%～110%范围内变化、电源频率在(50±2.5)Hz范围内时，测量装置的示值误差和含水率误差应符合6.1及6.2要求。6.8电磁兼容6.8.1总则电磁兼容的相关要求适用于测量装置内部的各单独电气部件。在下列电磁兼容试验全部完成后，测量装置的示值误差和含水率误差应符合6.1及6.2的要求。6.8.2静电放电抗扰度按GB/T17626.2—2018中的试验等级2级，试验过程中各电气部件应无任何故障情况发生，或停止试验后其性能自动恢复。6.8.3电快速瞬变脉冲群抗扰度按GB/T17626.4—2018中的试验等级2级，试验过程中各电气部件应无任何故障情况发生，或停止试验后其性能自动恢复。6.8.4浪涌抗扰度按GB/T17626.5—2019中的试验等级2级，试验过程中各电气部件应无任何故障情况发生，或停止试验后其性能自动恢复。6.8.5电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度按GB/T17626.11—2008中的试验等级2级，试验过程中各电气部件应无任何故障情况发生，或停止试验后其性能自动恢复。6.9电气安全6.9.1绝缘电阻5JB/T15097—XXXX对于需外部电源供电和信号输出的测量装置，其电气部分的电源端、信号输出端与安装电气部分的控制柜外壳之间的绝缘电阻均不应小于20MΩ。6.9.2绝缘强度对于需外部电源供电和信号输出的测量装置，其电气部分的电源端、信号输出端与安装电气部分的控制柜外壳之间施加表3规定的试验电压，保持1min，不应出现击穿和飞弧现象。试验电压有效值应当参照被试验装置的额定电压（或绝缘电压）值和制造商规定的安全等级(Ⅰ或表3绝缘强度试验电压VⅠⅡ6.10防爆性能测量装置用于有防爆要求的场所时，其内部采用各电气部件的防爆性能应符合GB/T3836.1、GB/T3836.2、GB/T3836.3、GB/T3836.4标准相应部分的要求，并需经国家授权的防爆检验单位进行审查和检验，取得防爆合格证书。在测量装置内部各电气部件的明显处应有防爆等级标志和防爆合格证号。6.11外壳防护测量装置用于有防护要求的场所时，其内部各电气部件的防护等级应满足使用环境的相应防护要求。6.12外观测量装置的外观应整洁、美观。表面应有良好的处理，不得有毛刺、刻痕、裂纹、锈蚀或霉斑。测量装置整机上的所有文字和符号应正确、醒目、清晰。7试验方法7.1环境条件试验在下述大气条件下进行：a)温度15℃~35℃;b)相对湿度45%～75%；c)大气压力86kPa～106kPa。d)试验时，机械振动和外界磁场对测量装置的影响应小到可忽略不计。7.2示值误差7.2.1试验装置6JB/TXXXXX—XXXX示值误差试验一般采用标准表法试验装置，试验装置是以标准流量计为标准器，使流体在相同时间间隔内连续通过标准流量计和被试测量装置，比较两者的输出流量值，从而确定被试测量装置的计量性能。它是由标准流量计、气液混合器、油水混合器、流型发展直管段、测试段、流量调节阀等组成的工艺系统，见图1。其中标准流量计及其配套计量仪表均应有有效的检定或校准证书。图1试验示意图试验装置的流量范围应与被试测量装置的流量范围相适应，试验装置中标准表其扩展不确定度（k=2）不应超过被试测量装置最大允许误差绝对值的三分之一，最低不超过二分之一。7.2.2流量点试验流量点选取3组，其中流量点1为测量装置中各相流量计相应准确度等级对应流量范围的最大流量的10%，流量点2为测量装置中各相流量计相应准确度等级对应流量范围的最大流量的30%，流量点3为测量装置中各相流量计相应准确度等级对应流量范围的最大流量的50%，见表4。表4流量点选取值7JB/T15097—XXXX每个流量点至少试验3次，每次流量稳定后取样时间不小于30秒。7.2.3示值误差计算方法测量装置的示值误差，根据表4对每个流量点的液流量、气流量进行测量，其中液流量为油流量和水流量的和，单次测量误差分别按公式（1）计算：×100%.........................（1）式中：Ei——第i个流量点的测量误差，用百分数表示；Qi——第i个流量点的被校准测量装置的累积值，单位为千克（kg）或立方米（m3(Qs)i——第i个流量点的标准流量计的累积值，单位为千克（kg）或立方米（m3）。如果第i个流量点校准2次或多次时，该点误差取多个单次测量误差中绝对值最大的值。测量装置的示值误差取各流量点测量误差值中绝对值最大的值。7.3含水率误差计算方法测量装置每个流量点的含水率误差采用绝对误差，和示值误差试验在同一装置上同时进行试验，按7.2.1和7.2.2进行，单次测量误差分别按公式（2）计算：∆wi=wi−(ws)i.........................（2）式中：∆wi——第i个流量点的含水率测量误差，用百分数表示；wi——第i个流量点的被校准测量装置的含水率平均值，用百分数表示；(ws)i——第i个流量点的标准流量计的含水率平均值，用百分数表示。如果第i个流量点测量2次或多次时，该点误差取多个单次测量误差中绝对值最大的值。测量装置含水率综合误差按公式（3）计算：...........................（3）式中：Ew——测量装置含水率综合误差，用百分数表示；∆wi——第i个流量点的含水率误差，用百分数表示；n——流量点数。7.4压力损失测量装置的压力损失试验在下列条件下进行：a)上、下游取压孔分别位于测量装置上游200mm处和下游200mm处管道水平直径的端点上；b)取压孔内径一般在3mm～12mm范围内。测量装置以表4中流量点3运行，用准确度等级不低于1.0级的差压计或压力计测量上、下游压力。上、下游取压孔间的压差即为测量装置计的压力损失。7.5耐压强度8JB/TXXXXX—XXXX采用水作介质，注满测量装置及连接通道，排出测量装置及连接通道中的气体，然后逐步增大介质压力至6.4规定的试验压力并保持30min，检查测量装置是否变形、渗漏或异响。7.6过载能力过载能力试验在7.1规定的条件下进行。试验时，逐步增大流量至表4中流量点3的110并保持10min，然后恢复正常流量，按7.2及7.3确定测量装置的示值误差和含水率误差是否符合6.1及6.2的要求。7.7环境温度影响本试验按照GB/T18271.3—2017的第5章规定的方法进行。试验按下列温度顺序进行：+20℃、+55℃、-20℃、+20℃。测量装置应在模拟这些条件的情况下进行试验，最好对测量装置整机进行测试，如果这种测试不可行，就应对受这种外部条件影响的测量装置的所有部分进行测试。在每一温度下保持足够的时间（不少于4h），以使电子显示部分内部达到热稳定。每种温度的允差为±2℃,环境温度的变化速率应小于1℃/min。在每个温度下，对电子显示部分输入频率相当于最大流量的频率、累积数相当于电子显示部分末位数2000倍以上的模拟信号脉冲，记录输入的脉冲数与累积流量示值，根据每两个相邻试验温度点上的示值，计算示值误差和含水率误差的变化量。7.8电源变化影响对于使用外供电源的测量装置，测量装置在被流量校准装置检定过程中，按照6.7的要求，调节测量装置的供电电压后，按7.2及7.3确定测量装置的示值误差和含水率误差是否符合6.1及6.2的要求。7.9电磁兼容7.9.1总则按7.9.2~7.9.5进行电磁兼容试验后，按7.2及7.3确定测量装置的示值误差和含水率误差是否符合6.1及6.2的要求。7.9.2静电放电抗扰度按照GB/T17626.2—2018规定的方法进行试验。7.9.3电快速瞬变脉冲群抗扰度按照GB/T17626.4—2018规定的方法进行试验。7.9.4浪涌抗扰度按照GB/T17626.5—2019规定的方法进行试验。7.9.5电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度按照GB/T17626.11—2008规定的方法进行试验。7.10电气安全7.10.1绝缘电阻试验9JB/T15097—XXXX电气部分的绝缘电阻在环境温度为15℃~35℃,相对湿度为45%～75%的条件下，用额定直流电压为500V的兆欧表进行测试。试验时，断开电源，然后测量下列各端子和仪表外壳之间的绝缘电阻：——信号输出端—安装电气部分的控制柜外壳；——电源端—安装电气部分的控制柜外壳。7.10.2绝缘强度试验电气部分的绝缘强度试验，在环境温度为15℃~35℃,相对湿度为45%～75%的条件下，采用频率为50Hz，电压为表8规定值的正弦波交流电压，依次在下列端子与安装电气部分的控制柜外壳之间进行：——信号输出端—安装电气部分的控制柜外壳；——电源端—安装电气部分的控制柜外壳。试验时，试验设备的功率应足以使设定电压值在电气部分接入后下降不超过10%。加电压时，由零逐步平稳地上升到规定值，保持1min，不应出现击穿或飞弧，然后平稳地将电压降至零，切断电源。7.11防爆性能试验由国家授权的防爆检验单位根椐制造商采用的防爆型式和等级，按GB3836系列标准中相应部分规定的方法进行审查和检验并取得防爆合格证。7.12外壳防护性能试验按照GB/T4208中相关要求进行。7.13外观用目测方法检查测量