Oiml* r 140 Версия 2007 (E) Измерителни системи за газово гориво Systèmes de mesurage de gaz Organisation Internationale de Métrologie Légale Международната организация по законова метрология 1 Съдържание



страница12/15
Дата23.07.2016
Размер2.36 Mb.
#1413
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15

Приложение Г

Общи съображения на измерителни системи за газ

(Информативно)

Г.1 Съставяне на измерителна система за енергия

По-долу са различните възможности за създаване на законова измерителна система, като се започне от показанията за обем превърнати при базови условия. Тя трябва да се адаптира в случай на преобразувана маса или пряка маса.

По принцип, комуникациите, отнасящи се до измерителния модул са гарантирани.

За функции на преобразуване, всички комуникации трябва да са гарантирани или комуникацията между преобразувателите на обем (VCD) и преобразувателите на енергия (ECD) и между калориметрите (CVDD) и преобразувателите на енергия (ECD) трябва да бъде такава, че документираната разпоредби на система да гарантират, че данните се използват, както е описано по-долу. Принципът на системата за документирани разпоредби също е приложим, когато налягане не се измерва при точката на измерване.



СЪКРАЩЕНИЯ И СИМВОЛИ

M Измерителен уред

VMC Обем при условия на измерване

VCD Преобразувател на обем

VBC Обем при базови условия

CVDD Калориметър/Устройство за определяне на калоричноста

ECD Преобразувател на енергия

Е Енергия

SL___ Подсигурени комуникации

NL--- Неподсигурени комуникации

ME → Ръчно въведени данни
ПЪРВИ СЛУЧАЙ

Подсигурени комуникации и КМ в близост до измерителния уред.



Газова мрежа

Тази система е класически законов измерителен уред.

Забележка: Разстоянието d е такова, че характеристиките на измерения газ са същите като тези, на анализирания газ в калориметъра (CVDD).

ВТОРИ СЛУЧАЙ

Подсигурени комуникации и отдалечен КМ (CVDD)

Това е случаят например, когато за определянето на калоричността се използва само един КМ за област.

Забележка: Разстоянието между преобразувателя на енергия (ECD) и останалата част на измерителната система не е от значение, нито броят преобразуватели на енергия.


Газова мрежа

Газова мрежа

Газова мрежа

Система 1

Система n

Един законов измерителен уред се състои от:



  • самата измерителната система; и

  • документирани разпоредби, който гарантират, че данните, използвани за изчисляване на енергията са представителни за калоричността на газа, който преминава през всеки измерителен уред.

Забележка: Документираните разпоредби се оставят на националните власти.

ТРЕТИ СЛУЧАЙ

Негарантирани комуникации и ръчно въведени данни



Забележка: Този случай важи, когато поне една от комуникациите не е гарантирана.

П
Газова мрежа
ърви пример








d

Втори пример



Газова мрежа





d

Трети пример



Газова мрежа





d

Един законов измерителен уред се състои от:



  • самата измерителната система; и

  • документирани разпоредби, който гарантират, че данните, използвани за изчистляване на енергията са верни, т.е. тези, измерени от преобразувателя на обем и калориметъра.

  • освен това, в случая на отдалечен калориметър, документираните разпоредби гарантират, че данните, използвани за изчисляване на енергията са представителни за калоричността на газа, който преминава през всеки измерителен уред.

Забележка: Документираните разпоредби се оставят на националните власти.



Г.2 Технологии за измерване на газ

Измерителните уреди, с които са оборудвани измерителните системи в обхвата на тази Рекомендация могат да бъдат по всякаква ехнология освен диафрагмени измерителни уреди, въпреки, че пълният модулен подход е възможен само за технилогиите, разгледани в Приложение Б.



Г.2.1 Брояч с дроселни шайби, разходомер и газомер с дюзи

Виж ISO 5167 [40] [41].



Г.2.2 Брояч с турбинно колело

Броячът с турбинно колело е измерителен уред, в който потокът на газа задвижва колело, броят на чиито въртения съответства на мярка, съответстваща на пренесения обем газ (виж OIML R 137-1).



Г.2.3 Брояч с ротационно бутало

Брояч с ротационно бутало е измерителен уред, където вътрешните стени, ограничаващи измерващите камери се завъртат под действието на газа; броят обороти на тези стени отговаря на мярка за пренесения обем газ (виж OIML R 137-1).



Г.2.4 Ултразвуков брояч

Измерителен уред, определящ пренесеното количество газа чрез интегриране на газовия поток, който се определя чрез мярката на необходимото време за пренасяне чрез ултразвукова вълна (това време зависи от скоростта на звука в газа и скоростта на газа) или чрез доплеровото отместване на честотата на ултразвукова вълна.



Г.2.5 Вихров разходомер

Вихровият разходомер работи като отчита вихрите, отделени от страните на отвесно тяло, намиращо се в течащия флуид. Честотата на отделените вихри е пропорционална на номера на Строухал на флуида.



Г.2.6 Кориолосов масметър

Измерителен уред, които опредлея масата на количеството течащ газ, като се използва феномена на силата на Кориолис без да се използват допълнителни устройства или данни за физическите свойства на газа.



Г.2.7 Други принципи на измерване

Всякакви други принципи, които дават изходящ сигнал като функция на стойностите на обема, масата или енергията, които са преминали през измерителния уред.



Г.3 Дизайн на измерителни системи

Дизайнът на измерителната система трябва да се основава на минимални и максимални стойности свързани с:



  • дебита на обем, маса или енергия;

  • проектното налягане и работното налягане

  • температурата на газа и температурата на околната среда; и

  • състава на газа.

Г.3.1 Минимални проекти критерии

Според критериите по-горе, и освен това като се имат предвид някои технически и икономически съображения, властите могат да решат състава на of измерителни системи. Следната таблица дава насоки за това.



Таблица 5 – Минимални проектни изисквания за състава на измерителни системи

Проектно Qmax при базови условия. m3/h

По-малко или равно на 1 000

По-голямо от 1 000

Повече от 10 000

Повече от 100 000

Крива за корекция на грешки на измерителния уред




*

*

*

Възможност за локални удостоверяващи системи







*

*

Преобразуване на температура

*

*

*

*

Преобразуване на налягане




*

*

*

Z преобразуване




*

*

*

Локална CV1 и определяна на качеството на газа







* (или виж реда по-долу)

*

Отдалечено определяне на калоричността (за взимане на проби и изчисляване)

*

*

*




Регистриране на количество поток за времеви интервали







*

*

Алтернативи на горните преобразувания: плътност

measurement









*

*

Клас на точност

C

B

A or B

A

* препоръчително устройство или функция

1 CV (calorific value) = калоричност

Г.3.2 Измерване на характеристиките на газа

За да се постигне най-голяма точност, измерванията на характеристиките на газа (налягане, температура, плътност) трябва да бъдат правени на всяко разклонение за измерване, така че:



  • да не влияе нито на потока, нито на измерването на пренесеното количество; и

  • да гарантира стойностите на измерените количества в съответствие с условията в точката на измерване на потока на газа.

Един свързан измерителен уред е достатъчен за цялата измерителна система, за да измерва параметри (плътност, калоричност и т.н.), които са общи за разклоненията при нормални работни условия в 7.3.3.3 е спазено.

За измерване на плътността се препоръчва използването на два измерителни уреда за откриване на грешка в един от тях.



Г.3.3 Незадължително оборудване

Измерителната система може да предава метрологична информация на друго оборудване, като например сумиращи устройства, записващи устройства и телеметрично оборудване. Законовият статус (който подлежи на контрол или не) на предаваната информация е предмет на разгледане от властите.

Променливите, измерени при измервателна станции могат да бъдат показани, регистрирани или съхранени като аналогови или цифрови данни и могат да бъдат записвани и съхранявани чрез подходящи средства, като функция на времето и обема.

Г.3.4 Температура на околната среда

Някои видове съоръжения, като например калкулатори и други електронни устройства, могат да работят правилно в рамките на ограничен температурен обхват (номиналните условия на работа са посочени в 7.1.2). Когато е необходима контролирана температура на околната среда за поддържане точността на този тип оборудване, операторът трябва да потвърди, че околната температура е правилно контролирана и поддържана.



Г.4 Разпоредби относно профила на входящия поток

За всички видове технологии за измерителни уреди, засягащи входящия поток е важно да има напълно развити профили на потока на газа, отнасящи се до условията на потока на флиуда.



Г.4.1 Условия

Профили на условията и скоростта на вихрите могат да бъдат приети, ако ефектът е по-малък от определения от производителя на узмерителния уред или ако е в рамките на съответния стандарт за продукта.



Г.4.2 Изисквания към тръбопроводите

С цел да се постигне приемливи условия на профила на потока, се вземат мерките посочени по-долу. Тези мерки могат да бъдат свързани с конкретни забележки, свързани с различни видове измерителни уреди и посочени в Г.2, като се има предвид, че всички измерителни уреди няма да имат същата чувствителност към смущенията на профила на потока. Вижте Г.4.4 за оценката на другите методи.

а) Необходимите тръбопроводи преди и след измерителните уреди, както и газомерите трябва да имат едни и същи номинални отвори.

б) Всеки вентил на входа на права тръба преди измерителен уред обикновено следва да бъде клапа с пълен отвор, имаща същия диаметър като тръбата. Тази клапа трябва да бъде напълно отворена, когато дебитометът прави измервания.

в) Допълнителните мерки по отношение на профила на потока трябва да бъдат предприети, ако клапата за регулиране на поток или регулатора на налягане е разположен преди измерителния уред.

г) Използването на съединителни части или оборудване, създаващи подчертано асиметрични или завихрени профили на потока трябва да се избягва за достатъчна дължина, в зависимост от типа измерителен уред, преди измерителния уред. Например единични или двойни колена, редуктори и др.

д) Конфигурации на тръбопровода, които създават завихряне. (Например завои, които не са в една равнина, трябва да се избягват за достатъчна дължина, в зависимост от типа измерителен уред, преди измерителния уред, тъй като завихряне може да се задържи в много дълги прави дължини тръби ,т.е. повече от 100 D в зависимост от числото на Рейнолдс, грапавостта на тръбите и др).

Г.4.3 Нормализатор на потока

Ако условията, изисквани преди даден измерителен уред за поддържане на неговата точност не могат да бъде изпълнени (например поради недостатъчното пространство или защото измерителната система е комбинирана със станция за регулиране на налягането), следва да се изисква нормализатор на потока. Разстоянието преди уреда, което да даде възможност на профила на потока да достигне изискванията за качество, що се отнася до профила на скоростта и разпространение на турбулентността, трябва да се уточни по време на одобрението на типа.

Тъй като нормализаторът на поток влияе на точността на измерителния уред, измерителният уред и нормализаторът на потока трябва да се калибрират като единен елемент. Относителната позиция на измерителния уред и на нормализатора на потока трябва да бъде обезпечена.

Г.4.4 Оценка на приемлив профил на потока

Когато тръбопроводът и/или нормализаторът на потока не осигуряват качеството, необходимо за профила на потока преди уреда, съществуват две възможности:

а) или профилът на потока се измерва и се проверява дали профилът на поток през тръбата при входа на измерителния уред е задоволителен в съответствие с описаните по-горе характеристики, или

б) газомерът се калибрира, включително тръбопроводите преди него, както и нормализатора на потока, ако има такъв, като всички са транспортирани, без демонтаж след калибриране или със специални предпазни мерки, за да се гарантира, че тръбопроводите и измерителен уред са монтирани в една и съща позиция, както по време на калибрирането. (Виж предходния параграф).



Забележка: Тази разпоредба трябва да се разглежда като съвет, например за газовата промишленост, но не трябва да се разглеждат като противоречаща на Приложение Б.

Г.4.5 Нестабилен поток

В някои приложения, газовият поток може да бъде пулсиращ, вибриращ, интермитентен или променлив. Полученият ефект върху показанията на измерване зависят от вида на измерителния уред, неговият дизайн, плътността на газа и режима на работа на цялата измерителна система. Това може да доведе до значителни системни грешки в измерването. Ефектите от нестабилния поток трябва да бъдат взети под внимание при проектната фаза на измерителната система, както и по време на избора на измерителния уред.



Г.4.5.1 Ефекти от пулсация

Ефектите от пулсацията трябва да бъдат проверявани, когато измерителният уред е инсталиран по или срещу движението на потока:



  • бутални компресори;

  • газомери с ротационно бутало;

  • задънени тръби, генериращи резонанс, или

  • регулатори на нестабилно налягане.

Влиянието на пулсациите може да бъде намалено чрез увеличаване на разстоянието между измерителния уред и източника на пулсацията, или чрез използване на подходящи демпфери на пулсации.

Г.4.5.2 Вибрации

Вибрации могат да възникнат, когато механичната естествена честота на тръбопроводната система е равна на или е много близка до честотата на възбуждане, причинена от елементи, както е споменато по-горе (Г.4.5.1), от самите газомери или чрез пулсации, предизвикани от потока. За да предотвратят или намалят ефектите от вибрациите върху газомера, трябва да бъдат извършени подходящи изчисления за цялата измерителната система, за предпочитане при етапа на проектиране. По-специално, не трябва да бъдат инсталирани ултразвукови броячи, когато честотите на вибрациите (или тяхната хармоника) може да бъде близо до честотите, използвани от ултразвуковите броячи.



Г.4.5.3 Интермитентен поток

Една интермитентен поток се генерира, ако дебитът многократно се промени между почти постоянен дебит до никакъв поток. За газомерите с движещи се/въртящи се елементи, по-специално газомери с турбинно колело, могат да бъдат предизвикани до 20% или повече грешки при измерване от измерване "след пускане". Освен това, трябва да се обърне внимание на избора на оптимален размер за газомера. Извънгабаритните газомери увеличават грешката "след пускане". Грешките на интермитентния поток могат да бъдат избегнати, като се избере подходящия вид измерителен уред и чрез избягване на извънгабаритни преобразуватели на поток.



Г.4.5.4 Променлив режим

За променливи работни режими на газомер, следва да се прилагат аналогично твърденията за интермитентни потоци.



Г.4.6 Спецификации, отнасящи се до газомери с ротационно бутало

Г.4.6.1 Профил на скорост преди измерителния уред

При ниско налягане, газомерите с ротационно изместване като цяло не са чувствителни към конфигурацията на тръбопроводите. За по-високи налягания, например над 700 кРа, е необходимо да се поставят два прави участъка на тръбата преди и след уреда със същия номинален диаметър като фланците на брояча.



Г.4.6.2 Импулси на налягане генерирани от измерителния уред

Малки изменения в обема по време на работния цикъл на измерителния уред са неизменна част от функционирането на някои видове газомерите с ротационно изместване. Тези вариации генерират малки импулси на налягане двете преди и след уреда. Паралелните и последователните конфигурации изискват адекватни тръбопроводи, за да се елиминира риска от смущения.



Приложение Д

Калибрационни газове

(Задължително/информативно)

E.1 Калибрационни газове за уреди за измерване на калоричността

Калибрационните газове, удостоверени за калоричност и състав, където е приложимо, се използват по време на одобрението на типа, първоначалната проверка, последващата проверка, както и нормалното функциониране на измерителните уреди за калоричност, когато е разрешено.

Общите изисквания се отнасят до стабилността, подготовката, сертифицирането и употребата. Специфичните (технически) изисквания описват областите на приложение и свойствата (състав, удостоверени стойности, чистота, несигурност).

В съответствие с приложението на калибрирането газове се предполага различни специфични изисквания.



Д.1.1 Общи изисквания

Възможни методи за изпълнение на изискванията/Коментари

Д.1.1.1 Реактивност на газовете




Компонентите на калибрационния газ не трябва да не реагират един с друг.

Трябва да бъдат използвани само наситени въглеводороди, постоянни газове и въглероден диоксид.

Д.1.1.2 Реактивност с материали




Компонентите на газа не трябва да реагират с, или да бъдат повлияни от материалите, използвани за цилиндъра, клапи, тръби, уплътнител и др.

Ефектите на адсорбцията трябва да бъде избегнати или сведени до незначителна степен.

Не трябва да не се появя дифузия през уплътненията.


виж ISO 10715 [38] Глави 6 – 7.

Д.1.1 Общи изисквания

Възможни методи за изпълнение на изискванията/Коментари

Д.1.1.3 Кондензация

По време на употреба, транспортиране и съхранение, не трябва да се поява промяна на количествения и качествения състав.

По време на приготвяне, транспортиране и съхранение, температурата на бутилката трябва да достига или да пада под температурата на оросяване, включително и граница на безопасност.

По време на употреба, температурата на цилиндъра с калибрационния газ трябва да надвишава температурата на оросяване, включително границата на безопасност.

Не трябва да се появи ретроградна кондензация.

По време на разширяване през клапани, регулатори на налягане и тръби, охлаждането, дължащо се ефекта на Джаул/Томсън трябва да не предизвиква кондензация.




Температурата на оросяване на газа трябва да бъде известна и газът трябва да се поддържа над тази температура. Ако е необходимо, с цилиндъра трябва да бъде осигурено загряващо устройство.

Ако е необходимо, съответните устройства, трябва да бъдат оборудвани с нагревател с достатъчна мощност за загряване на газа достатъчно над околната температура, така че дори и с адиабатичната експанзия температура да е над температурата на оросяване плюс границата на безопасност.






Сподели с приятели:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   15




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница