Введение в действие ГОСГР 8.740-2011 взамен ПР 50.2.019-2006 В.П.Горский, СКБ «Промавтоматика»
- ГОСТР 8.733-2011 «Системы измерения количества и параметров свободного нефтяного газа. Общие метрологическиеитехнические требования», введенный в действие с 01.03.2012г.;
- ГОСТР 8.741-2011 «Объём природного газа. Общие требования к методикам измерений», который вводится в действие с 01.07.2013г.
Порядок введения Стандарта разъяснен в письме технического комитета Росстандарта. В этом письме сказано следующее:
1. Требования стандарта к монтажу распространяются только на вновь создаваемые и реконструируемые УУГ.
2. Все расчеты, связанные с процессом измерения расходагаза и определением неопределенности этих измерений, выполняются в соответствии с требованиями Стандарта независимоот времени ввода в эксплуатацию узлов учета газа. Сроки проведения расчетов действующих УУГ на соответствие требованиям Стандарта должны быть проведены в сроки не позднее срока окончания межповерочного интервала любого средства измерений (далее - СИ), входящегов состав узла учета. В случае несоответствия УУГ требованиям Стандарта необходимо устранить несоответствия в согласованные с поставщиком газа сроки.
В связи с этим актуальным является вопрос отличий требований кУУГ, предъявляемых Стандартом и Правилами. Рассмотрим эти основныеотличия конкретно по разделам.
1 Область применения
3 Термины и определения
Неопределённость(измерений): Параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине. Стандартная неопределённость (и): Неопределённость результата измерений, выраженная в виде среднего квадратического отклонения (СКО). Расширенная неопределённость (И): Величина, определяющая интервал вокруг результата измерений, в пределах которого, как можно ожидать, находится большая часть распределения значений, которые с достаточным основанием могли бы быть приписаны измеряемой величине.
5 Требования к показателям точности измерений
6.3 Методы приведения объемного расхода и объема газа к стандартным условиям
Три косвенных метода измерений классифицированы так:
— Тпересчет - это приведение к ст.у. при условно-постоянных значениях абсолютного давления и коэффициента сжимаемости;
- рТ-пересчет - это приведение к ст.у. при условно-постоянном значении коэффициента сжимаемости;
- рТZ-пересчет - это приведение к ст.у. при отсутствии условно-постоянных значений избыточного давления и температуры.
Прямой метод измерения (при непрерывном измерении плотностив ру.) классифицирован как р-пересчет.
6.4 Определение теплофизических характеристик и физико-химических параметров газа
9.1.2 Состав основных СИ и Приложение А. Рекомендуемые области применения СИ объемаи расхода газа и процедура выбора их типоразмера
Дополнительные рабочие счетчики устанавливаются по коллекторной схеме для расширения диапазона измерений расхода. Резервные счетчики обязательно устанавливаются на объектах, где недопустимо прекращение подачи газа и прерывание измерений. Эти счетчики используются во время ремонта или поверки рабочих счетчиков. Контрольные счетчики (также контрольные датчики давления и температуры) устанавливаются при измерениях с уровнем точности измерений А.В период между поверками этих СИ, не реже одного раза в месяц, производят сличение рабочих СИ с показаниями контрольных для оценки пригодности рабочих СИ к дальнейшей эксплуатации. Контрольные счетчики устанавливаются последовательно с рабочим счетчиком непосредственно на рабочем ИТ или на контрольном (с обеспечением последовательного соединения трубной обвязкой).
9.2 Требования к основным средствам измерений и средствам обработки результатов
измерений
9.2.1 Общие требования
- неопределенность измерений объемного расходаи объемагаза при ру.;
- неопределенность процедуры приведения расхода в ру.к ст.у. в целом, в т.ч. обусловленная алгоритмом вычислений и его программной реализацией(эта погрешность вычислений корректора должна быть не более 0,05 %);
- неопределенность измерения температуры;
- неопределенность измерения давления;
- неопределенность измерения/вычисления плотностигаза в ру.и сту;
- неопределенность расчета коэффициента сжимаемости.
Кроме этого, в стандартах ГОСТР 8.741-2011. и ГОСТР 8.733-2011 оговорены пределы относительной расширенной неопределенности/погрешности измерений объёма газа природного/свободного нефтяного газа соответственно, приведенного к ст.у. в зависимости от верхнего значения диапазона измерений объёмного расходагаза: Указанные требования к точности измерений приведеныдля УУГ, предназначенных для взаиморасчетов между предприятиями-контрагентами. По Стандарту основные СИ должны иметь унифицированный аналоговый и/или цифровой выходной сигналы. Рекомендуется применять основные СИ с цифровым выходным сигналом. Это актуальная рекомендация, так как в настоящее время многие датчики расхода и давления имеют цифровой выходной сигнал с интерфейсом RS-232, RS-485 (как правило,с протоколом Modbus) или синтерфейсом НАКТ. Многие вычислители имеют возможность приематакихсигналов. Например, к вычислителям УВП-280А.О1,Б.01. можно подключить датчики по цифровому протоколу Modbus через порты RS-232, RS-485 и по протоколу HART через адаптер КР-НАRТ. Использование СИ с цифровым протоколом позволяет повысить точность измерения во входных каналах УУГ и точность УУГв целом.
9.2.2 Средства измерений объемного расхода и объема газа и их монтаж
четчика). Кроме этого, при измерении давления и/или температурывне корпуса счетчика любого типа необходимы прямолинейные участки, которые определяются требованиями к установке датчиков давления и/или температуры(эти требования будут рассмотреныниже). По Правилам отклонения диаметров счетчика и ИТ должны были соответствовать документации на счетчик. В случае отсутствия требований в техдокументации высота уступа перед счетчиком не должна была превышать 0,5 % внутреннего диаметра счетчика для турбинных и вихревых и 1 % — для ротационных счетчиков; высота уступа после счетчикане должна была превышать 1% внутреннего диаметра счетчика для турбинных и вихревыхи 2 % - для ротационных счетчиков. По Стандарту средние внутренние диаметрысечений ИТ до и после счетчика, непосредственно примыкающихк нему, должны находиться в допускаемых пределахот Dmin До Dmax, Установленных изготовителем счетчика.
Отдельно приведено требование к уступам в месте непосредственного соединения счетчикаи ИТ. Если изготовителем неустановлены требования к уступам в местахсоединения счетчика и ИТ, непосредственно примыкающегок нему, то величина уступа в месте соединения счетчикас ИТ не должна превышать:
- если средний внутренний диаметр сечения ИТв месте его соединения с счетчиком не менее его условного прохода 0,75(Dax - DN);
- если средний внутренний диаметр сечения ИТ в месте его соединения со счетчиком менее его условного прохода 0,75(Dax - DN);,
где DM — условный проход счетчика.
Практически, указанное в этих формулах требование означает, что ИТ и счетчик могут иметь в месте их соединения смещение соосности до 0,25(Dax - DN) или 0,25(Dax - DN).
9.2.3 Средства измерений давления и их монтаж
1) датчик избыточного давления плюсусловно-постоянное значение атмосферного давления;
2) датчик абсолютного давления;
3) датчик избыточного давления плюс датчик атмосферного давления.
Достаточно часто, исходя из простоты эксплуатации датчика избыточного давления, используют 1-й способ. Но при использовании этого способа при малых значениях избыточного давления существенно возрастает вклад неопределенности измерения атмосферного давления в суммарную стандартную неопределенность определения абсолютного давления. В отличие от Правил в Стандарте приведен критерий выбора способа измерения абсолютного давления. Рекомендуется применять способы2 и 3 в случае нарушения условия:
где: Pamax, Pаmin — Наибольшее и наименьшее атмосферное давлениев условиях эксплуатации УУГ: U'p — Минимальное абсолютное давление газа в условиях эксплуатации УУГ; 0 — относительная расширенная неопределенность измерения абсолютного давления, указанная в п.9.2.1 Стандарта для соответствующего уровня точности измерений. При выборе способа 3 в Стандарте приведено также условие выбора датчикаатмосферного давления:
где: ра, р, ри — атмосферное, абсолютное, избыточное давление соответственно; U'pa, U'p U'pи — относительные расширенные неопределенности измерения атмосферного, абсолютного, избыточного давления соответственно.
В Стандарте рекомендуется в целях минимизации влияния температуры окружающей среды на результаты измерения давления датчики давления устанавливать в помещении или в утепленном обогреваемом шкафу с температурой (20 +10)°С.Это связано с тем, что даже современные датчики давления чувствительны к температуре окружающей среды, т.е. имеют существенную дополнительную погрешность, связанную с отклонением от 20°С. Эта погрешность часто не учитывается вообще,а она бывает сравнима с основной погрешностью датчиков давления и может внести существенный вклад в точность измерений расхода УУГ.
Требования Стандарта к местам отбора давления по сравнению с Правилами практически не изменились. Отбор давления, как по Правилам, так и по Стандарту, производятв корпусе счетчикаили на прямолинейном участке до или после счетчика на расстоянии от 1DМ до ЗDМ от его корпуса для турбинныхи ротационных счетчиков, на расстоянии не более 5DМ - для вихревых. В Стандарте введено уточнение приотборе давления на прямолинейном участке ИТ: для любого типа счетчикарасстояние от точки отбора до ближайшего местного сопротивления (далее —МС) должно быть не менее 1,50DN. В Стандарте изменены требования к внутренним диаметрам соединительных трубок, используемых для отбора давления. Если в Правилах этот диаметр должен был быть от 6 до 15 мм, то в Стандарте- от 3,5 до 38 мм в зависимости отгаза (сухой, влажный, загрязненный) и длины трубки.
9.2.4 Средства измерений температуры и их монтаж
- подключениеГТквторичному прибору выполнять по трех- или четырехпроводной схеме;
- применять ПТ, номинальное значение сопротивления которых при О °С не менее 100 Ом.
По Стандарту при установке контрольного ПТ расстояние между контрольным и рабочим ПТ должно находиться в пределах от 0,5DM до 2DМ,а угол между осевыми плоскостями ИТ, в которых располагают рабочий и контрольный ПТ, должен бытьв пределах(90 +10). Если температура окружающей среды в процессе эксплуатации счетчика может отличаться от температуры измеряемого газа более чем на 40 °С, то Стандарт рекомендует теплоизолировать корпус счетчика и участки ИТ.
9.2.8 Средства обработки результатов измерений
9.3 Требования к дополнительным средствам измерений
9.3.1 Средства измерений перепада
давления
Датчики перепада давления на ротационном счетчике подключаютк штатным штуцерам отбора давления, расположенным на его корпусе, если это предусмотрено его конструкцией, или к штуцерам отверстий, размещенных на ИТ на расстоянии от 1DМ до ЗDМ перед и после РСГ. Для турбинных счетчиков отверстия для отбора должныбыть размещены на трубопроводена расстоянии от 1DМ до ЗDМ до и после счетчика. Допускается подключать СИ перепада давлений к соединительной трубке отбора давления, если отверстие для отбора давления расположено на ИТ.
10 Подготовка к измерениям
11 Порядок измерений и обработка их результатов
12 Контроль соблюдения требований методики измерений
12.2 Контроль точности результатов
измерений
13 Оценка неопределенности результата измерений
Фактически, реальные расчеты точности измерений различных конфигураций УУГпоказывают,что отличий между значениями погрешности, рассчитанной по Правилам, и относительной расширенной неопределенности с коэффициентом охвата 2 при уровнедоверия 0,95 (по которой в Стандарте оценивается точность УУГ), рассчитанной по Стандарту, практически нет.