Как и в чем измеряется расход газа методы измерения и виды приборов учета

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Отраслевой метрологический центр Газметрология» (ООО «ОМЦ Газметрология»)

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1049-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕИнформация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».

Как и в чем измеряется расход газа методы измерения и виды приборов учета

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети ИнтернетВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 10, 2013 годПоправка внесена изготовителем базы данных

Виды приборов — расходомеры и квантометры

Приборы, предназначенные для измерения или вычисления количества газа проходящего, за единицу времени называют расходомерами. Они измеряют расход в кубических метрах в час.

Помимо названных устройств существуют приборы, предназначенные для технологического или внутрихозяйственного учёта. Эти приборы — квантометры (от английского – сколько…. метров), не используют для коммерческого учета из-за низкой точности измерений.

Приложение Г (рекомендуемое). Форма акта проверки состояния и применения средств измерений и соблюдения требований ГОСТ Р

1.1 Настоящий стандарт устанавливает методику измерений объемного расхода и объема, приведенных к стандартным условиям, природного, нефтяных товарных и других однокомпонентных и многокомпонентных газов с помощью турбинных, роторных (ротационных) и вихревых расходомеров и счетчиков газа.

1.2 В настоящем стандарте объемный расход и объем газа, измеряемые при рабочих условиях, приводят к стандартным условиям по ГОСТ 2939.

1.3 Применение методики измерений, изложенной в настоящем стандарте, обеспечивает измерения объемного расхода и объема газа с различными значениями показателей точности измерений, которые выбирают в зависимости от установленных норм точности измерений.

1.4 Настоящий стандарт не предназначен для измерения объемного расхода и объема сжиженных газов и водяного насыщенного и перегретого пара.

Приложение А(справочное)

А.1 Рекомендуемые области применения РСГРекомендуемые области применения РСГ приведены в таблице А.1.Таблица А.1

Тип РСГ

Внутренний диаметр трубопровода, м

Абсолютное давление газа, МПа

Диапазон расходов

Динамические изменения расхода

Уровень точности измерений

Турбинный

От 0,025 до 0,3

Св. 0,10

1:5

Переменные, пульсирующие

А, Б

1:20

В, Г, Д

Ротационный

От 0,025 до 0,2

От 0,10 до 1,6

1:20

Прерывистые, переменные, пульсирующие

Б

1:100

В, Г, Д

Вихревой

От 0,05 до 0,3

От 0,15 до 1,6

1:20

Прерывистые, переменные, пульсирующие

Б, В, Г, Д

Для расширения диапазона, указанного в графе, применяют несколько РСГ, установленных на узле измерений, выполненных на основе применения коллекторных схем трубной обвязки.

Имеются ограничения по амплитуде и частоте колебаний [12].

Примечание — Возможность применения РСГ вне областей, указанных в таблице, рекомендуется определять на основе данных описания типа СИ и информации о надежности работы РСГ, основанной на опыте их эксплуатации.

; (А.1)

, (А.2)

где , — стандартные давление и температура газа;, — минимальное давление и максимальная температура газа, соответствующие максимальному потреблению газа;, — максимальное давление и минимальная температура газа, соответствующие минимальному потреблению газа;, — максимальный и минимальный объемный расходы газа, приведенные к стандартным условиям;

б) если имеются типоразмеры РСГ с верхним пределом измерений, превышающим максимальный расход газа, то выбирают РСГ, у которого верхний предел измерений является ближайшим большим к значению .Определяют минимальный объемный расход газа при рабочих условиях который может быть измерен с помощью выбранного РСГ с относительной расширенной неопределенностью, не превышающей значения, приведенного в таблице 6 для соответствующего уровня точности измерений.Проверяют выполнение условия

. (А.3)

Если условие (А.З) выполняется, то достаточно выбранного РСГ, в противном случае узел измерений требуется оснастить несколькими РСГ.Если для оснащения узла измерений достаточно двух РСГ, то рекомендуется выбрать РСГ разного типоразмера.Например, требуется измерение расхода газа, изменяющегося в пределах от 110 до 6500 м/ч с относительной расширенной неопределенностью, не превышающей 1%.

Для измерения расхода газа в данном диапазоне могут быть использованы два турбинных РСГ с пределами относительной погрешности ±1% в области от до со следующими техническими характеристиками:первого РСГ — 300, 6500 м/ч, 650 м/ч, 320 м/ч;второго РСГ — 150, 1000 м/ч, 100 м/ч, 50 м/ч.Если для оснащения узла измерений требуется более трех РСГ, то выбирают РСГ одинакового типоразмера, число которых рассчитывают путем округления в большую сторону величины, рассчитанной по формуле

Различные виды счетчиков

, (A.4)

где — верхний предел измерений типоразмера РСГ, у которого нижний предел измерений является ближайшим меньшим к значению ;

в) если отсутствует типоразмер РСГ с верхним пределом измерений, превышающим максимальный расхода газа, или применение больших типоразмеров РСГ нецелесообразно, выбирают РСГ одинакового типоразмера, число которых рассчитывают путем округления в большую сторону величины, рассчитанной по формуле (А.4).

Приложение Г(рекомендуемое)

Наименование метрологической службы или аккредитованного в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридического лица

АКТ
проверки состояния и применения средств измерений и соблюдения требований ГОСТ Р

от «____»________________г.

На

наименование объекта, узла измерений

Адрес

Основание:

ввод в эксплуатацию, реконструкция

(ненужное зачеркнуть)

1 Перечень средств измерений

2 Наличие и комплектность технической документации на основные и дополнительные СИ, вспомогательные и

дополнительные устройства

При отсутствии указать СИ и устройства, на которые отсутствует документация

3 Состояние и условия эксплуатации СИ

Соответствие, несоответствие требованиям эксплуатационной документации,

указываются диапазоны изменения параметров окружающей среды и газа

4 Соответствие характеристик СИ установленным техническим требованиям и требованиям

ГОСТ Р

Перечислить СИ и указать: поверен/не поверен

5 Относительная расширенная неопределенность результатов измерений

6 Метод приведения расхода и объема газа к стандартным условиям

7 Результаты проверки соблюдения требований ГОСТ Р

Наименование операции проверки

Нормативный документ

Соответствие

Да

Нет

7.1 Правильность монтажа СИ, вспомогательных и дополнительных устройств

ГОСТ Р Техническая документация

7.2 Соблюдение процедур обработки результатов измерений

ГОСТ Р

7.3 Соблюдение требований к точности измерений

ГОСТ Р

7.4 Перечень нарушений и сроки их устранения

Заполняется при наличии нарушений

8 Выводы

Руководитель метрологической

службы или аккредитованного

юридического лица

подпись

инициалы, фамилия

м.п.

Методы измерения

Измерения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, выполняют косвенным методом динамических измерений, основанным на измерении объемного расхода и объема газа при рабочих условиях и их приведении к стандартным условиям с помощью средства обработки результатов измерений.Для приведения объемного расхода и объема газа при рабочих условиях к стандартным условиям используют теплофизические характеристики и физико-химические параметры газа, перечень которых в настоящем стандарте установлен в зависимости от выбранного метода приведения.

6.2.1 Измерение объемного расхода и объема газа при рабочих условиях выполняют с помощью турбинных, или роторных (ротационных), или вихревых расходомеров и счетчиков газа.

Бойлер на газе

6.2.2 Принцип действия турбинного РСГ основан на взаимодействии крыльчатки турбинного колеса ИП, установленного в ИТ, с движущимся по нему потоком газа. С помощью крыльчатки осевая скорость потока газа преобразуется в угловую скорость вращения. Скорость вращения крыльчатки пропорциональна объемному расходу газа, а число оборотов крыльчатки — объему газа, прошедшему через ИП.

6.2.3 Принцип действия ротационных РСГ основан на взаимодействии подвижных элементов их первичных ИП, установленных в ИТ, с движущимся по нему потоком газа.Первичный ИП ротационного РСГ представляет собой устройство с одной или двумя парами роторов, выполненных в виде шестерен восьмеричной формы, находящихся в постоянном сцеплении.

Вращение шестерен происходит под воздействием разности давлений газа на входе и выходе ИП. При вращении роторов ими попеременно отсекаются от входа объемы газа, равные объему измерительной камеры, образованной внутренней полостью корпуса и внешней поверхностью половины шестерни. Из измерительной камеры газ вытесняется ротором в выходной патрубок РСГ.

6.2.4 Принцип действия вихревого РСГ основан на эффекте формирования в потоке газа цепочки регулярных вихрей (дорожки Кармана) в следе за неподвижным телом обтекания.Первичный ИП вихревого РСГ представляет собой неподвижное тело обтекания специальной формы, установленное в ИТ или корпус РСГ, в диаметральной плоскости, перпендикулярно продольной оси ИТ.

6.3.1 Приведение объемного расхода или объема газа при рабочих условиях к стандартным условиям в зависимости от применяемых СИ параметров потока и среды и метода определения плотности газа при рабочих и/или стандартных условиях выполняют с применением методов, приведенных в таблице 3.Таблица 3

Наименование метода

Условия применения метода

Уровень точности измерений

Максимальный допускаемый расход при рабочих условиях, м/ч

Максимальное допускаемое избыточное давление, МПа

Тип среды

-пересчет

Д

100

0,005

Газы низкого давления

-пересчет

В, Г, Д

1000

0,3

Однокомпонентные или многокомпонентные газы со стабильным компонентным составом

-пересчет

А, Б, В, Г, Д

Свыше 1000

Свыше 0,3

Газы, для которых имеются данные о коэффициенте сжимаемости (см. 6.4)

-пересчет

А, Б, В, Г, Д

Свыше 1000

Свыше 0,3

Газы, для которых отсутствуют данные о коэффициенте сжимаемости (см. 6.4), или точность существующих расчетных методов не удовлетворяет требованиям настоящего стандарта

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Песочный фильтр для бассейна своими руками лучшие самоделки

, (6.1)

, (6.2)

, (6.3)

, (6.4)

Счетчики экономят финансы

где . (6.5)

, (6.6)

, (6.7)

, (6.8)

, (6.9)

где . (6.10)

, (6.11)

, (6.12)

Счетчик для дома

, (6.13)

, (6.14)

, (6.15)

, (6.16)

, (6.17)

, (6.18)

. (6.19)

Значение определяют по формуле

, (6.20)

где — общее число импульсов, формируемых ИП РСГ, за -й интервал времени измерений.Если задана цена импульса выходного сигнала ИП РСГ, то коэффициент преобразования рассчитывают по формуле

, (6.21)

где — цена импульса выходного сигнала ИП РСГ, м/имп.

Теплофизические характеристики и физико-химические параметры газа, необходимые для расчета его расхода и объема, могут быть определены путем прямых измерений или косвенным расчетным методом с использованием стандартных справочных данных категорий СТД или СД (см. ГОСТ 8.566).Примечания

1 Методическая погрешность или неопределенность расчета теплофизических характеристик газа зависит от выбранного метода расчета, состояния и физико-химических параметров газа, для которых выполняют расчет. Например, методическая погрешность расчета коэффициента сжимаемости природного газа может зависеть от его плотности при стандартных условиях, давления, температуры и содержания сероводорода. В связи с этим рекомендуется применять тот метод, который для условий измерений имеет наименьшую погрешность.

2 Расчет факторов сжимаемости газа при рабочих и стандартных условиях, входящих в формулы (6.5) и (6.10)-(6.14), выполняют с применением одного (общего) уравнения, если иное не предусмотрено применяемым методом расчета.

3 Факторы сжимаемости при рабочих и стандартных условиях влажных газов рассчитывают в соответствии с действующими нормативными документами, регламентирующими методы вычисления свойств газов с учетом содержания в них водяных паров. Например, фактор сжимаемости товарного нефтяного газа может быть рассчитан в соответствии с [4], а влажного природного газа — на основе фундаментального уравнения состояния AGA8 по ГОСТ Р 8.662.

12.1.1 Проверку реализаций МИ, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, осуществляют юридические лица или индивидуальные предприниматели, аккредитованные на право аттестации методик (методов) измерений, перед пуском узла измерений в эксплуатацию или после его реконструкции.

12.1.2 При проведении проверки реализации МИ устанавливают:- наличие акта измерения внутреннего диаметра ИТ;- наличие технических описаний и (или) руководств по эксплуатации СИ;- соответствие условий проведения измерений требованиям раздела 8;- соответствие монтажа СИ, вспомогательных и дополнительных устройств требованиям эксплуатационной документации и раздела 9;- соблюдение требований к точности измерений.

12.1.3 Относительную расширенную неопределенность результата измерения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по каждой реализации данной МИ устанавливают на основании расчетов в соответствии с разделом 13. Расчет проводит юридическое лицо или индивидуальный предприниматель, проводящие проверку реализации МИ, по аттестованной программе или ручным способом. Результаты расчета должны являться неотъемлемым приложением акта по приложению Г и быть заверены подписью лица, проводившего расчеты.

12.1.4 По результатам проверки составляют акт проверки состояния и применения СИ и соблюдения требований настоящего стандарта в соответствии с приложением Г.

12.2.1 При измерениях, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, применяют основные СИ и средства обработки результатов измерений утвержденных типов, прошедшие поверку.Основные СИ и средства обработки результатов измерений, не предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны подвергаться поверке или калибровке при вводе узла измерений в эксплуатацию и периодической калибровке в процессе эксплуатации.

12.2.2 При измерениях с уровнем точности измерений А в период между поверками СИ расхода, давления и температуры рекомендуется осуществлять не реже одного раза в месяц сличение их показаний с показаниями контрольных СИ в целях оценки пригодности рабочих СИ к дальнейшей эксплуатации.Относительная расширенная неопределенность результата измерений контрольным СИ должна быть не более относительной расширенной неопределенности результата измерений рабочим СИ.

Рекомендуется использовать контрольные СИ, относительная расширенная неопределенность результата измерений которых не превышает 0,5 относительной расширенной неопределенности результата измерений рабочих СИ.Сличение показаний контрольного и рабочего СИ выполняют при минимальном, среднем и максимальном значениях диапазона изменения измеряемого параметра.

, (12.1)

, (12.2)

где — относительное отклонение показаний рабочего СИ от показаний контрольного СИ при -м измерении, %; — число измерений; — относительная расширенная неопределенность измерений величины с помощью рабочего СИ, рассчитанная в соответствии с требованиями 13.1.5; — относительная расширенная неопределенность измерений величины с помощью контрольного СИ, рассчитанная в соответствии с требованиями 13.1.5;

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

4,30

3,18

2,78

2,58

2,45

2,36

2,31

2,26

2,23

2,20

2,18

2,16

2,14

2,13

2,12

2,11

2,10

2,09

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:ГОСТ Р 8.654-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положенияГОСТ Р 8.662-2009 (ИСО 20765-1:2005) Государственная система обеспечения единства измерений.

Газ природный. Термодинамические свойства газовой фазы. Методы расчетного определения для целей транспортирования и распределения газа на основе фундаментального уравнения состояния AGA8ГОСТ 8.566-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Межгосударственная система данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Основные положенияГОСТ 2939-63 Газы. Условия для определения объемаГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытанийГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа.

1997) Газ природный. Руководство по отбору пробГОСТ 31371.1-2008 (ИСО 6974-1:2000) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 1. Руководство по проведению анализаГОСТ 31371.2-2008 (ИСО 6974-2:2001) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 2.

Характеристики измерительной системы и статистические оценки данныхГОСТ 31371.3-2008 (ИСО 6974-3:2000) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 3. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов до С8 с использованием двух насадочных колонокГОСТ 31371.

2000) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 5. Определение азота, диоксида углерода и углеводородов С1-С5 и С6 в лаборатории и при непрерывном контроле с использованием трех колонокГОСТ 31371.6-2008 (ИСО 6974-6:2002) Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 6.

Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов С1-С8 с использованием трех капиллярных колонокГОСТ 31371.7-2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентовПримечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.

Для чего нужен счетчик газа

Счетчики учета газа являются приборами, ведущими учёт энергоресурсов и стимулирующими экономию газа, как платного ресурса.

В промышленности они, помимо указанных функций (за счет мониторинга всего газового комплекса) обеспечивают безопасность людей и производства, помогают предотвращать утечки газа.

Счетчик измеряет количество газа при разных кондициях температуры и давления и с наличием специальной техники приводит полученный результат к показателю, который будет при стандартных условиях (СУ) — 20 °C и 101 кПа.

Объем топлива для СУ определяют формулой Vс = V×(p×Tс/pс×T×K), где

  • V — объем газа;
  • p — плотность;
  • T — термодинамическая температура;
  • K — коэффициент сжимаемости топлива.

Величины с буквой «с» — показатели для стандартных условий, без — для рабочих.

В быту используют мембранные, ротационные и ультразвуковые счетчики, на крупных предприятиях — турбинные и вихревые — это самые востребованные типы газомеров. На заводах газовой промышленности объем определяют в основном на переменных изменениях давления в сужениях, часто между 2 фланцевыми соединениями в непосредственной близости. Счетчики отличаются рабочими особенностями.

Мембранный счетчик газа

На изображении — классический мембранный счетчик (диафрагменный, камерный), в отсеках которого есть мембраны, перемещающиеся от движения газа и определяющие его объем

Мембранные расходомеры выдают минимальную погрешность в расчетах и потребляют мало электроэнергии. Устройства дают показания в широком диапазоне, но с невысоким предельным давлением — до 0,5 бар. В быту счетчик показывает себя наилучшим образом, так как межповерочный интервал доходит до 10 лет при высокой надежности устройства. Конструкция плохо реагирует на механическое загрязнение газа и в целом весьма громоздкая.

Ротационные, или же роторные, модели не зависят от электросети, годятся для небольших промышленных объектов, но они менее удобные. При маленькой площади на установку и высокой точности в условиях резких перепадов давления они шумят и чаще выходят из строя. «Боятся» пневмоударов и загрязнения.

Ультразвуковые счетчики имеют маленький размер, значительно разнятся по сложности строения. Акустические газомеры ценят за надежность и легкость в установке. Некоторые устройства содержат энергонезависимую память. Счетчики на типоразмеры G1,6 и G2,5 стоят сравнительно дорого.

Турбинные устройства используют для измерения количества бытовых и агрессивных газов, многокомпонентных составов. Счетчики получили распространение на магистральных газопроводах, химических заводах. Турбинные устройства фиксируют большие количества газа при давлении до 10 МПа, значительно различаются по размерам и рабочему Ду. Это универсальные приборы для измерения расхода природного газа в промышленности.

Турбинный газовый расходомер

Турбинный счетчик представляет собой фрагмент трубы: на рисунке 1 — корпус, 2 — выпрямитель потока газа, 3 — измерительный механизм с турбиной, 4 — магнитная муфта для передачи вращения на механизм подсчета, 5 — счетный механизм

Вихревые измеряют объем природного или инертных газов. По диапазону измерений имеют преимущество над остальными моделями. Улавливают малейшие движения в газовой смеси и определяют большие количества газа на диаметр. Эффективность вихревого расходомера прямо пропорционально зависит от скорости потока топлива.

Расход топлива рассчитывают прямым и косвенным методами.

В случае с прямым газ наполняет измерительные камеры и выходит из них. Прошедший объем коррелирует с циклами наполнения-опорожнения. По описанному принципу работает подсчет в мембранном, ротационном и барабанном счетчиках.

Газомеры с косвенным методом измерения работают с показателями скорости и известной площади сечения. Способ подсчета бывает механическим или другим, связанным с особенностями счетчика. В механике используют турбинки, крыльчатки, балансирующие элементы.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Гидравлический расчет газопровода: методы вычислений пример расчета

У косвенного способа подсчета есть и другие методики:

  • детектирование вихрей;
  • измерение разницы давления на сужающем приборе;
  • расчет переноса тепла от нагретого тела;
  • измерение скоростного напора;
  • подсчет на основе движения ультразвука.

Корректность косвенных методик зависит от соответствия скорости по направлению и сечению. Помогают средства подготовки потока: турбулизаторы, конденсаторы и струевыпрямители. Устройства идут отдельно или как элементы счетчиков.

Принцип подсчета в вихревом счетчике

Принцип работы вихревого газомера: обтекаемое тело имеет балансирующий элемент, из-за чего вихри поочередно проходят то справа, то слева — датчик ничего не зафиксирует, если скорость газа упадет до значения, при котором вихри не образуются

3 Термины и определения

3.1.1 счетчик газа: Техническое средство, предназначенное для измерения, регистрации и отображения (индикации) объема газа при рабочих условиях, проходящего в трубопроводе через сечение, перпендикулярное направлению потока.

3.1.2 расходомер газа: Техническое средство, предназначенное для измерения, регистрации и отображения (индикации) объемного расхода газа при рабочих условиях.Примечание — Выходной сигнал (аналоговый и/или частотный) расходомера газа определяется объемным расходом газа при рабочих условиях. Для определения объема газа необходимо произвести интегрирование по времени выходного сигнала.

3.1.3 расходомер-счетчик (счетчик-расходомер) газа: Техническое средство, выполняющее функции счетчика и расходомера.

3.1.4 средство измерений объема и расхода газа: Техническое средство, предназначенное для измерения, регистрации и отображения (индикации) объема или объемного расхода или объема и объемного расхода газа при рабочих условиях.Примечание — В настоящем стандарте термин «средство измерений объема и расхода газа» использован для обобщения терминов, приведенных в 3.1.1-3.1.3.

измерительный преобразователь: Техническое средство с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.

[РМГ 29-99 [1], подраздел 6.17]

первичный измерительный преобразователь: Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы).

[РМГ 29-99 [1], подраздел 6.18]

3.1.7 основные средства измерений: Средства измерений объема и расхода газа, а также средства измерений теплофизических характеристик и физико-химических параметров газа, используемых для корректировки показаний средств измерений объема и расхода газа и приведения объемного расхода и объема газа к стандартным условиям.

3.1.8 дополнительные средства измерений: Средства измерений, предназначенные для контроля работоспособности средств измерений объема и расхода газа, дополнительных устройств и выполнения требований к условиям измерений.Примечание — К дополнительным средствам измерений относятся, например, средства измерений перепада давления на фильтрах, счетчике, устройстве подготовки потока.

3.2.1 вспомогательные устройства: Технические устройства, соединенные со средствами измерений и устройствами обработки результатов измерений, предназначенные для выполнения конкретных функций, непосредственно относящихся к преобразованию, передаче или отображению результатов измерений.Примечания

1 К вспомогательным устройствам относятся, например, устройства повторной индикации, устройства печати, памяти, линии связи, адаптеры и межсетевые адаптеры.

2 Вспомогательные устройства могут быть интегрированы или входить в состав основных средств измерений либо средств обработки результатов измерений.

показывающее устройство средства измерений: Совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин.

[РМГ 29-99 [1], подраздел 6.29]

3.2.3 дополнительные устройства: Оборудование и устройства, предназначенные для подготовки потока и среды и обеспечивающие необходимые условия проведения измерений.Примечание — К дополнительным устройствам относятся, например, фильтры, устройства подготовки потока, байпасные линии, измерительные трубопроводы, задвижки, регуляторы давления.

3.2.4 устройство подготовки потока: Техническое устройство, позволяющее устранить закрутку потока и уменьшить деформацию эпюры скоростей потока газа.

3.2.5 струевыпрямитель: Техническое устройство, позволяющее устранить закрутку потока газа.

3.2.6 устройство для очистки газа: Техническое устройство, предназначенное для защиты средств измерений, установленных на трубопроводе, от капельной жидкости, смолистых веществ, а также от пыли, песка, металлической окалины, ржавчины и других твердых частиц, содержащихся в потоке газа.

3.2.7 защитная сетка (решетка): Плоская или коническая сетка, устанавливаемая временно или постоянно в поток газа перед средством измерений объема и расхода газа для его защиты от инородных тел, которые могут присутствовать в газовом потоке.

3.3.1 корректор: Средство измерительной техники, которое преобразовывает выходные сигналы счетчика газа, измерительных преобразователей температуры и/или давления и вычисляет объем газа, приведенный к стандартным условиям.Примечание — Для корректора объема газа нормируют пределы допускаемой погрешности преобразования входных сигналов и погрешность вычислений.

3.3.2 вычислитель: Средство измерительной техники, которое преобразовывает выходные сигналы средств измерений объема и расхода газа, измерительных преобразователей параметров потока и среды и вычисляет объем и расход газа, приведенные к стандартным условиям.Примечание — Для вычислителя нормируют предел допускаемой погрешности преобразования входных сигналов и погрешность вычислений.

3.3.3 измерительно-вычислительный комплекс: Функционально объединенная совокупность средств измерительной техники, которая преобразует выходной сигнал средства измерений объема и расхода газа при рабочих условиях, измеряет все или некоторые необходимые параметры потока и среды и вычисляет объем и расход газа, приведенные к стандартным условиям.

3.4.1 объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям: Объемный расход газа, определенный путем пересчета объема газа при рабочих условиях, протекающего через первичный преобразователь в единицу времени, к стандартным условиям.

3.4.2 параметры состояния газа: Величины, характеризующие состояние газа.Примечание — В настоящем стандарте в качестве параметров состояния газа приняты давление и температура газа.

3.4.3 теплофизические характеристики газа: Величины, характеризующие теплофизические свойства газа.Примечание — В настоящем стандарте в качестве теплофизических характеристик газа приняты плотность при рабочих условиях, вязкость, фактор и коэффициент сжимаемости.

3.4.4 физико-химические параметры газа: Величины, характеризующие физико-химические свойства газа, применяемые для расчета теплофизических характеристик газа.Примечание — В настоящем стандарте в качестве физико-химических параметров газа приняты состав газа и плотность газа при стандартных условиях.

3.4.5 условно-постоянная величина: Параметр состояния газа, или физико-химический параметр, или теплофизическая характеристика, значение которого (которой) при расчетах объема газа принимают в качестве постоянной величины на определенный период времени (например, час, сутки, месяц и т.д.).

3.4.6 статическое давление газа: Абсолютное давление движущегося газа, которое может быть измерено посредством подключения средства измерений к отверстию для отбора давления.

3.4.7 перепад давления: Разность между значениями статического давления газа, измеренного в двух точках потока.

3.4.8 потеря давления газа: Часть статического давления, идущая на преодоление сил гидравлического сопротивления.

3.4.9 рабочие условия: Давление и температура газа, при которых выполняют измерение его расхода и/или объема.

3.4.10 стандартные условия: Абсолютное давление газа 0,101325 МПа, температура газа 20 °С (293,15 К).

3.4.11 критический режим течения газа: Режим, при котором скорость газа равна или превышает местную скорость звука в газе.

, (3.1)

где — скорость потока газа, м/с; — внутренний диаметр сечения измерительного трубопровода, м;, — плотность газа при рабочих и стандартных условиях соответственно, кг/м; — массовый расход, кг/с; — объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям, м/с; — объемный расход газа при рабочих условиях, м/с; — динамическая вязкость газа, Па·с.

3.4.13 фактор сжимаемости: Отношение фактического (реального) объема произвольной массы газа при конкретном давлении и температуре к объему того же самого газа, находящегося при таких же условиях, рассчитанного так, как если бы он подчинялся закону поведения идеального газа.

3.4.14 коэффициент сжимаемости: Коэффициент, равный отношению фактора сжимаемости при рабочих условиях к значению фактора сжимаемости, рассчитанного при стандартных условиях.

3.4.15 нефтяной товарный газ: Газ, полученный в результате подготовки свободного нефтяного газа до требований топливного газа и для сдачи в газотранспортную систему, или газ, полученный из свободного нефтяного газа в результате его переработки.

3.5.1 измерительный трубопровод: Участок трубопровода, границы и геометрические параметры которого, а также размещение на нем средств измерений и местных сопротивлений нормируются настоящим стандартом и/или нормативными документами на конкретные средства измерений объема и расхода газа.

3.5.2 местное сопротивление: Фитинг, запорная арматура, фильтр и другие элементы измерительного трубопровода, искажающие кинематическую структуру потока газа.

3.5.3 уступ: Смещение внутренних поверхностей секций измерительного трубопровода и/или первичного преобразователя расхода и объема газа в месте их соединения, обусловленное смещением их осей и/или различием значений их внутренних диаметров и/или отклонением от круглости их внутренних сечений.

3.6 Узел измерений

узел измерений объемного расхода и объема газа (узел измерений): Совокупность средств измерений и обработки результатов измерений, измерительных трубопроводов, вспомогательных и дополнительных устройств, которые предназначены для измерения, регистрации результатов измерений и расчетов объема газа, приведенного к стандартным условиям.

погрешность измерения: Результат измерения (измеренное значение величины) минус опорное значение величины.

[РМГ 91-2009 [2], подраздел 4.1]

Классификация

Счетчики газа можно разделить на категории по различным принципам: 

  1. По максимальной пропускной способности

    По максимальной пропускной способности приборы условно делят на: бытовые, коммунально-бытовые и промышленные.

    • Бытовые (максимальная пропускная способность до 10 м³/час.) используются при малых потреблениях газа. В основном это мембранные модели. Для информации. Патент на мембранные счетчики был выдан в Англии в 1844 году.
    • Коммунально-бытовые (максимальная пропускная способность от 10 до 40 м³/час.). Используются для учёта потребления предприятиями с оборудованием работающем на малом потреблении газа. Как правило, это мембранные, ротационные, ультразвуковые, струйные модели.
    • Промышленные (максимальная пропускная способность свыше 40 м³/час).Промышленные счетчики Используются для учёта больших расходов газа — в крупных газовых котельных, на газораспределительных сетях и т.д. Это могут быть ротационные, турбинные, вихревые, ультразвуковые, струйные модификации.
  2. По принципу действия 

    Приборы учета, работа которых основана на гидродинамических методах: роторные (ротационные), турбинные, вихревые, мембранные.

    • Роторный газовый счетчик — это устройство, ротор которого вращается проходящим потоком газа. Роторный счетчик рекомендован при потреблении небольших объемов – не более 200 куб. м. газа в час.
    • Турбинная модификация — это механизм, оснащенный электронной системой, регистрирующий потребление, и одновременно наблюдающий за газовым комплексом в целом. При возникновении нештатных ситуаций, прибор сигнализирует об этом. Турбинный газовый счетчик идеальный вариант для промышленных предприятий и газопроводов.
    • Газовый счетчик мембранного типа — это механический прибор, обладающий высокой точностью и надежностью. 
      Он рассчитан на малое потребление с низким давлением (около 10 кубометров в час).
      Мембранные модели рекомендованы для применении в быту.  В настоящее время, в коммунальном хозяйстве, мембранные варианты не имеют альтернативы.
    • Вихревые расходомеры являются наиболее сложными, зато самыми точными счетчиками.
      Вихревые рассчитаны на прохождение большого количества газа.
      Как правило, они рекомендованы для предприятий, работающих на промышленном использовании газа.
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Альпийская горка своими руками: 115 фото советов по применению в ландшафтном дизайне модного элемента

4 Обозначения и сокращения

Основные условные обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.Таблица 1 — Условные обозначения величин

Обозначение

Наименование величины

Единица величины

Внутренний диаметр сечения измерительного трубопровода

мм

Условный внутренний диаметр (условный проход)

мм

Коэффициент сжимаемости газа

1

Коэффициент преобразования счетчика

имп/м

Молярная масса газа

кг/кмоль

Число интервалов дискретизации за время измерений

1

Абсолютное давление газа

МПа

Атмосферное давление

МПа

Избыточное давление газа

МПа

Стандартное давление, равное 0,101325 МПа

МПа

Объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям

м/с

Массовый расход газа

кг/с

Объемный расход газа при рабочих условиях

м/с

Универсальная газовая постоянная: 8,31451

кДж/(кмоль·К)

Число Рейнольдса

1

Температура газа

°С

Термодинамическая (абсолютная) температура газа:

К

Стандартная температура, равная 293,15 К

К

Составляющая относительной стандартной неопределенности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, обусловленная алгоритмом вычислений и его программной реализацией

%

Относительная стандартная неопределенность измерительно-вычислительного комплекса

%

Относительная стандартная неопределенность определения коэффициента сжимаемости

%

Относительная стандартная неопределенность измерений абсолютного давления газа

%

Относительная стандартная неопределенность измерений объемного расхода газа при рабочих условиях

%

Относительная стандартная неопределенность измерений температуры газа

%

Относительная стандартная неопределенность определения молярной доли азота

%

Относительная стандартная неопределенность определения молярной доли -го компонента газа

%

Относительная стандартная неопределенность определения молярной доли диоксида углерода

%

Относительная стандартная неопределенность определения фактора сжимаемости газа при рабочих условиях

%

Относительная стандартная неопределенность определения фактора сжимаемости газа при стандартных условиях

%

Относительная стандартная неопределенность измерений плотности газа при рабочих условиях

%

Относительная стандартная неопределенность измерений или расчета плотности газа при стандартных условиях

%

Относительная расширенная неопределенность (при коэффициенте охвата 2) величины

%

Объем газа при рабочих условиях

м

Скорость потока газа

м/с

Объем газа, приведенный к стандартным условиям

м

Молярная доля -го компонента газа

1

Молярная доля азота в газе

1

Молярная доля диоксида углерода в газе

1

Любой контролируемый параметр

Единица величины

Фактор сжимаемости газа при рабочих условиях

1

Фактор сжимаемости газа при стандартных условиях

1

Температурный коэффициент линейного расширения материала

°С

Относительная погрешность измерений величины

%

Приращение объема газа за -й интервал времени осреднения параметров газа

м

Абсолютная погрешность величины

Единица величины

Интервал дискретизации

с

-й интервал дискретизации

с

Потери давления

Па

Динамическая вязкость газа

Па·с

Приведенная погрешность

%

Коэффициент гидравлического сопротивления

1

Относительный коэффициент чувствительности коэффициента сжимаемости газа к изменению давления газа

1

Относительный коэффициент чувствительности коэффициента сжимаемости газа к изменению температуры газа

1

Относительный коэффициент чувствительности фактора сжимаемости газа при рабочих условиях к изменению давления газа

1

Относительный коэффициент чувствительности фактора сжимаемости газа при рабочих условиях к изменению температуры газа

1

Плотность газа при рабочих условиях

кг/м

Плотность газа при стандартных условиях

кг/м

Время

с

Примечание — Остальные обозначения указаны непосредственно в тексте.

Индексы, входящие в условные обозначения величин, обозначают следующее:в — верхний предел измерений;н — нижний предел измерений;max — наибольшее значение величины; min — наименьшее значение величины;п — условно-постоянная величина;»-» (знак над обозначением величины) — среднее значение величины или значение, рассчитанное по средним значениям величин.

4.2 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:ИВК — измерительно-вычислительный комплекс;ИП — измерительный преобразователь;ИТ — измерительный трубопровод;МИ — методика измерений;МС — местное сопротивление;

MX — метрологические характеристики;ПД — преобразователь давления или манометр;ПЗ — пробоотборный зонд;ПТ — преобразователь температуры или термометр;РСГ — расходомер или счетчик (расходомер-счетчик) газа;СИ — средство(а) измерений;УОГ — устройство для очистки газа;УПП — устройство подготовки потока.

Технические характеристики

Каждый тип устройства, обладает собственными техническими характеристиками, которые указаны в паспорте прибора.

Характеристика

Ед. измерения

Расход — (Qmin и Qmax)

Давление

Потеря давления

Погрешность измерения

Порог чувствительности

Диапазон рабочих температур

Межповерочный интервал

Габаритные размеры

Масса

м. куб в час

(Па)

(Па)

(%)

(м3/ч)

(°С)

(год)

(мм)

(кг) 

Приложение Г (рекомендуемое). Форма акта проверки состояния и применения средств измерений и соблюдения требований ГОСТ Р

Относительная расширенная неопределенность измерений (при коэффициенте охвата 2) объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по данной методике приведена в зависимости от уровня точности измерений в таблице 2.Таблица 2

Уровень точности измерений

А

Б

В

Г

Д

или

0,75

1,0

1,5

2,5

4,0

К проведению измерений и монтажу СИ и оборудования допускаются лица, изучившие требования настоящего стандарта, эксплуатационной документации на СИ и вспомогательные и дополнительные устройства, прошедшие инструктаж по охране труда, получившие допуск к самостоятельной работе и имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже III.

7.2.1 При монтаже и эксплуатации СИ, вспомогательных и дополнительных устройств должны соблюдаться требования, нормы и правила, определяемые [5]-[9].

7.2.2 Перед монтажом СИ, вспомогательных и дополнительных устройств необходимо обратить внимание на их соответствие эксплуатационной документации, наличие и целостность маркировок взрывозащиты, крепежных элементов, оболочек (корпусов).

7.2.3 При подготовке и проведении работ на измерительном оборудовании соблюдают установленные правила и действующие технические инструкции, распространяющиеся на данный вид оборудования.Инструкции по эксплуатации оборудования и СИ должны быть доступны обслуживающему персоналу.

7.2.4 Уровень и вид взрывозащиты СИ, вспомогательных и дополнительных устройств должны соответствовать классу взрывоопасных зон, категории и группе взрывоопасных смесей.

7.2.5 Установку и демонтаж оборудования на ИТ, ремонтные или технические работы проводят только на разгруженных подавлению ИТ.Если средой являются горючие газы или газы с токсичным действием, то необходима предварительная продувка ИТ воздухом или инертным газом. При повышенном содержании серы в газе продувка газопроводов сжатым воздухом запрещается.

7.2.6 Монтаж СИ необходимо производить в строгом соответствии с их схемой внешних соединений. Запрещается вносить какие-либо изменения в электрическую схему соединений, а также использовать любые запасные части, не предусмотренные эксплуатационной документацией без согласования с изготовителем СИ.

7.2.7 При монтаже оборудования массой более 50 кг необходимо использовать подъемные механизмы.

7.2.8 В процессе эксплуатации квалифицированный персонал не реже одного раза в месяц проводит внешний осмотр СИ, вспомогательных и дополнительных устройств в целях определения их технического состояния.

8.1.1 При применении СИ, средств обработки результатов измерений и вспомогательных устройств условия окружающей среды должны соответствовать требованиям, установленным их изготовителем.

8.1.2 Напряженность постоянных и переменных электромагнитных полей, а также уровень индустриальных радиопомех не должны превышать пределов, установленных изготовителем для применяемых СИ, средств обработки результатов измерений и вспомогательных устройств.

8.1.3 Характеристики электроснабжения СИ, средств обработки результатов измерений и вспомогательных устройств должны соответствовать требованиям их эксплуатационной документации.

8.1.4 СИ следует размещать вдали от источников вибрации и/или применять другие меры по ее минимизации. При наличии соответствующих требований изготовителя СИ уровни вибрации в местах размещения СИ не должны превышать установленных изготовителем пределов.

8.2.1 Среда может быть однокомпонентным или многокомпонентным газом. Среда должна быть однородной по физическим свойствам и находиться в однофазном состоянии.Примечания

1 Среда считается однородной, если ее свойства (состав, плотность, давление и др.) изменяются в пространстве непрерывно.

2 Среда считается однофазной, если все ее составляющие части принадлежат газообразному состоянию.Следует избегать наличия жидких и/или твердых включений в потоке газа.Размер твердых частиц, присутствующих в газе, не должен превышать значений, установленных изготовителем РСГ.

8.2.2 При применении турбинных РСГ расход газа должен быть без скачкообразных изменений, вызванных периодическим частичным или полным прекращением подачи газа.В случае применения вихревых РСГ не допускаются пульсации расхода газа большой амплитуды и частотой, близкой к частоте вихреобразования. Данное требование обеспечивается путем соблюдения мер, указанных в 9.2.2.5.

Ротационные РСГ допускается эксплуатировать в ИТ, в которых поток газа имеет импульсный (прерывистый) характер, при условии, что значение избыточного давления газа в ИТ не превышает 0,05 МПа. При эксплуатации ротационного РСГ в ИТ, в которых поток газа имеет импульсный (прерывистый) характер и значение избыточного давления газа в ИТ превышает 0,05 МПа, для защиты РСГ от динамических нагрузок применяют меры, указанные в 9.2.2.5.

Примечание — Ротационные РСГ не рекомендуется применять при пульсациях расхода газа с частотой, близкой к частоте вращения ротора РСГ, а также на режимах, при которых частота вращения ротора РСГ близка к одной из собственных частот колебаний газа, обусловленных конфигурацией прилегающих участков ИТ.

8.2.3 При течении среды через первичный ИП РСГ ее фазовое состояние не должно изменяться. Температура многокомпонентного газа должна быть выше температуры точки росы по влаге и выше температуры конденсации газа или его компонентов.При измерении расхода и объема смеси углеводородных газов (например, природный или нефтяной товарный газ) должны отсутствовать условия для образования гидратов.

8.2.4 Значения чисел Re должны находиться в диапазоне, установленном для соответствующего типа РСГ.

8.2.5 Скорость потока, температура и давление среды должны находиться в пределах, допускаемых для применяемых РСГ, и в пределах, обеспечивающих требования к точности выполнения измерений.

8.2.6 В случае применения методов -пересчета и -пересчета температура и давление однокомпонентного газа и, дополнительно для многокомпонентного газа, концентрации его компонентов не должны выходить за диапазоны, установленные для применяемых методов расчета теплофизических характеристик газа (плотности газа при рабочих условиях, фактора и коэффициента сжимаемости).

Приложение А (справочное). Рекомендуемые области применения средств измерений объема и расхода газа и процедура выбора их типоразмера

Необходимо знать, что современные модели ориентированы на определенное направление потока: справа налево или слева направо. Ваш счетчик, обязательно, должен учитывать возможное максимальное потребление газа всеми имеющимися газовыми приборами одновременно. Информация о пропускной способности счетчика указана на самом счетчике, а максимальное потребление газового прибора указано в его паспорте.

; (А.1)

, (А.2)

. (А.3)

, (A.4)

Оцените статью
MALIVICE.RU
Adblock
detector