Методика поверки «Система измерений количества и параметров газа по объекту «Узел учета газа для Западно-Яровхинского лицензионного участка>» (МП 0957-13-2019)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ (ФГУП «ВНИИР»)

«УТВЕРЖДАЮ»

Заместитель директора по развитию

А.С. Тайбинский

апреля 2019 г.

ИНСТРУКЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

Система измерений количества и параметров газа по объекту «Узел учета газа для Западно-Ярояхинского лицензионного участка»

Методика поверки

МП 0957-13-2019

Начальник отдела НИО-13

А.И. Горчев

Тел.(843)272-11-24

г. Казань

2019 г.

РАЗРАБОТАНА

УТВЕРЖДЕНА

ФГУП «ВНИИР»

ФГУП «ВНИИР»

Настоящая инструкция распространяется на систему измерений количества и параметров природного газа на объекте «Узел учета газа для Западно-Ярояхинского лицензионного участка» (далее - СИКГ), изготовленную ООО НПП «ГКС», г. Казань и устанавливает методику ее первичной и периодической поверок.

СИКГ предназначена для непрерывного автоматического измерения количества и параметров природного газа (далее газ).

Для СИКГ установлена поэлементная поверка. Средства измерений (далее СИ), входящие в состав СИКГ. поверяются в соответствии с их методиками поверки, указанными в описаниях типа на СИ.

Погрешность определения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, физико-химические параметры газа рассчитываются по метрологическим характеристикам применяемых средств измерений температуры, давления, молярных долей компонентов газа и объемного расхода при рабочих условиях.

Интервал между поверками СИКГ - 2 года.

При проведении поверки выполняют следующие операции: Таблица!

• 2.1 При проведении поверки применяют следующие средства:

• - рабочий эталон единицы силы постоянного электрического тока 1 разряда в диапазоне значений от 4 до 20 мА в соответствии с ГПС, утвержденной приказом Госстандарта от 1 октября 2018 г. № 2091;

• - рабочий эталон единицы частоты 4 разряда в диапазоне значений от 0,1 до 10000 Гц в соответствии с ГПС, утвержденной приказом Госстандарта от 31 июля 2018 г. № 1621;

• - термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений от 0 до 55 °C. цена деления 0,1 °C;

• - барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерений от 80 до 106.7 кПа. цена деления шкалы 100 Па;

• - гигрометр психрометрический ВИТ, диапазон измерений относительной влажности от 30% до 80%. цена деления термометров 0.5 °C:

• - другие эталоны, средства поверки, приведенные в методиках поверки средств измерений, входящих в состав СИКГ.

• 2.2 Применяемые при поверке СИ должны быть аттестованы в качестве эталонов, поверены и иметь действующие свидетельства об аттестации, свидетельства о поверке или знаки поверки.

• 2.3 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой системы измерений с требуемой точностью.

• 3.1 При проведении поверки соблюдают требования, определяемые:

• - Правилами безопасности труда, действующими на объекте;

• - Правилами безопасности при эксплуатации средств измерений;

• - Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления».

• 3.2 Управление оборудованием и СИ проводится лицами, прошедшими обучение и проверку знаний и допущенными к обслуживанию применяемого оборудования и СИ.

• 4.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

  природный газ

  от 10 до 30

  от 30 до 80 от 84 до 106,7

• - измеряемая среда

• - температура окружающего воздуха. °C

• - относительная влажность окружающего воздуха, %

• - атмосферное давление. кПа

• 4.2 Условия проведения поверки не должны выходить за рабочие условия эксплуатации комплекса измерительного и эталонных средств измерений.

• 5.1 Подготовку к поверке проводят в соответствии с руководством по эксплуатации системы измерений (далее - РЭ) и нормативными документами на поверку СИ. входящих в состав системы измерений.

• 5.2 Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке или знаки поверки применяемых в составе СИКГ СИ.

• 5.3 Все используемые СИ должны быть приведены в рабочее положение, заземлены и включены в соответствии с руководством по их эксплуатации.

• 6.1 Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемой системы измерений следующим требованиям:

• - длины прямых участков измерительного трубопровода до и после преобразователя расхода газа ультразвуковых SeniorSonic (далее - расходомер) должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем расходомеров.

• - комплектность системы должна соответствовать РЭ;

• - на компонентах системы измерений не должно быть механических повреждений и дефектов покрытия, ухудшающих внешний вид препятствующих применению;

• - надписи и обозначения на компонентах системы измерений должны быть четкими и соответствовать РЭ;

• - наличие маркировки на приборах, в том числе маркировки по взрывозащите.

• 6.2 Проверка выполнения функциональных возможностей системы измерений.

  • 6.2.1 При проверке выполнения функциональных возможностей системы измерений проверяют функционирование задействованных измерительных каналов расхода, температуры и давления. Проверку проводят путем подачи на входы контроллера измерительного FloBoss S600+ (далее - контроллер) сигналов, имитирующих сигналы от первичных преобразователей расхода, температуры и давления.

Допускается проводить проверку выполнения функциональных возможностей системы измерений непосредственно с применяемых СИ. если разрешающая способность контроллера достаточна для индикации изменений физической величины. При этом следует выбирать минимальный интервал осреднения.

Результаты проверки считаются положительными, если при увеличении/уменьшении значения входного сигнала соответствующим образом изменяются значения измеряемой величины на дисплее контроллера.

• 6.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения системы измерений.

Программное обеспечение (ПО) системы измерений базируется на ПО. входящих в состав системы измерений серийно выпускаемых компонент, имеющих свидетельства (сертификаты) об утверждении типа средств измерений, дополнительного метрологически значимого ПО система измерений не имеет.

Проверку идентификационных данных операционной системы основного вычислительного компонента - контроллера измерительного FloBoss S600+ проводят в соответствии с руководством пользователя на контроллер. Результаты поверки считаются положительными, если идентификационные данные контроллера измерительного FloBoss S600+ соответствуют данным из Таблицы 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

• 6.4 Определение метрологических характеристик.

  • 6.4.1   Определение метрологических характеристик СИКГ заключается в расчете погрешности при измерении температуры, давления и объемного расхода газа в рабочих условиях, погрешности при определении объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям.

  • 6.4.2   Определение соответствия метрологических характеристик СИ. входящих в состав системы измерений, проводят в соответствии с нормативными документами на поверку, указанными в описаниях типа на СИ. Все СИ, входящие в состав системы измерений, должны быть иметь действующие свидетельства о поверке.

  • 6.4.3   Относительную погрешность измерений объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, определяют для четырех комбинаций:

• -  минимальная температура, минимальное давление;

• -  минимальная температура, максимальное давление;

• -  максимальная температура, минимальное давление;

• -  максимальная температура, максимальное давление;

Расчет относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям, производят для каждого ИТ вручную, либо при помощи программного обеспечения прошедшего метрологическую аттестацию.

• 6.4.3.1 Для каждой комбинации относительную погрешность измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям 3, , %, определяют по формуле:

где: £   - относительная погрешность при измерении объемного расхода газа в рабочих

условиях, %;

9   - коэффициент влияния температуры на коэффициент сжимаемости газа.

9_р - коэффициент влияния давления на коэффициент сжимаемости газа;

3   - относительная погрешность измерения абсолютного давления, %;

3   - относительная погрешность измерения температуры, %;

З_к - относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости газа %.

3,,- относительная погрешность контроллера при вычислении объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, %.

• 6.4.3.2 Относительная погрешность при измерении объемного расхода газа в рабочих условиях определяются по формуле:

  где

  

  3_Lj - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного

  расхода газа в рабочих условиях, %;

  3'.  - относительная погрешность контроллера при преобразовании аналогового

  ^ПРИНК

  сигнала в цифровой, %;

  6.4.3.2.1 Определение относительной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения расхода 3

Контроллер переводят в режим обслуживания измерительного трубопровода. Проверяют передачу информации на участке линии связи: расходомер - контроллер.

Отключают расходомер и с помощью средств поверки подают на вход контроллера аналоговые сигналы (для 0-10 000 Гц это: 50 Гц. 1 000 Гц, 2 000 Гц, 5 000 Гц, 10 000 Гц) и считывают значение частоты с дисплея контроллера.

По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют относительную погрешность по формуле:

где F_Kt - показание контроллера в i-той реперной точке, Гц;

F_it - заданное при помощи средств поверки значение частоты в i-той реперной точке, Гц. Выбирают максимальное значение 3_npllf)Ki, подставляют в формулу (2).

• 6.4.3.3 Коэффициент влияния температуры на коэффициент сжимаемости газа, определяют по формуле:

9, = х — дт к

где: АК - изменение значения коэффициента сжимаемости К при изменении температуры на величину ЛГ;

• 6.4.3.4 Относительную погрешность определения температуры определяют по формулам:

  7000

  

  |°,5

  (5)

  

относительная погрешность датчика температуры, %;

3_Г2   - относительная погрешность преобразователя измерительного постоянного

тока, %;

8,   - относительная погрешность контроллера измерительного, %;

/    - температура газа, °C;

£     - относительная погрешность на участке линии связи преобразователь

измерительный тока и напряжения - контроллер. %:

• 6.4.3.4.1 Определение относительной погрешности        преобразования входных

аналоговых сигналов на участке линии связи преобразователь измерительный тока и напряжения - контроллер.

Контроллер переводят в режим обслуживания измерительного трубопровода. Отключают датчик температуры и с помощью калибратора тока подают на вход преобразователя измерительного тока и напряжения аналоговый сигнал, который соответствует значению температуры для текущей комбинации. Значение аналогового сигнала определяется по формуле:

¹ в ¹ н

где /д, ///-соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА;

Тв, 7/7 - соответственно верхний и нижний предел измерений. С;

Г-значение задаваемой величины, °C.

Считывают значение тока с дисплея контроллера. Определяют относительную погрешность для каждого значение тока.

<у_/2„ =^-^-ioo%

где Д- - показание контроллера, мА;

Л - заданное при помощи калибратора значение тока, мА.

Значение подставляют в формулу (5).

• 6.4.3.5 Коэффициент влияния давления на коэффициент сжимаемости газа определяют по формуле:

  

(9)

где: ДА - изменение значения коэффициента сжимаемости К при изменении давления на величину ДР;

• 6.4.3.6 Относительная погрешность определения давления определяют по формуле:

⁽¹⁰⁾

(Ч) где            пределы допускаемой относительной погрешности датчика давления, %;

• - относительная погрешность преобразователя измерительного постоянного тока. %;

• - относительная погрешность контроллера измерительного. %;

• - относительная погрешность на участке линии связи преобразователь измерительный тока и напряжения - контроллер;

• 6.4.3.6.1 Определение относительной погрешности        преобразования входных

аналоговых сигналов на участке линии связи преобразователь измерительный тока и напряжения - контроллер.

Контроллер переводят в режим обслуживания измерительного трубопровода. Отключают преобразователь давления и с помощью калибратора тока подают на вход преобразователя измерительного тока и напряжения аналоговый сигнал, который соответствует значению абсолютного давления для текущей комбинации. Значение аналогового сигнала определяется по формуле:

/ = Л,+^Г-^(р-Р«)                           (^|2)

где 1в. Л/ - соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала. мА;

Рв, Рн - соответственно верхний и нижний предел измерений, МПа;

Р - значение задаваемой величины, МПа.

Считывают значение тока с дисплея контроллера. Определяют относительную погрешность для каждого значение тока.

(13)

где Д- - показание контроллера, мА:

/_э - заданное при помощи калибратора значение тока, мА.

Значение подставляют в формулу (10).

газа определяется по формуле:

Я К ~       +&’К₁!Д                                  ( 14)

• - методическая погрешность определения коэффициента сжимаемости, определяемая по ГОСТ 30319.3-2015, %;

• - относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных, %;

Относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных определяется по формуле:

д'К

(15)

где дх - относительная погрешность определения z-го компонента в газовой смеси, %;

lA - коэффициенты влияния /-го компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости.

Коэффициенты влияния /-го компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости определяются по формуле:

(16)

6.4.3.8 Результаты поверки считаются положительными, если пределы относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по формуле (1) для каждой комбинации не превышают ± 1,0 %.

• 7.1 Результаты поверки заносят в протокол произвольной формы.

• 7.2  Положительные результаты поверки оформляют свидетельством по Приказу Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке». Знак поверки наносится на свидетельство о поверке или паспорт (формуляр) СИКГ.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки систему измерений не допускают к применению, выписывается извещение о непригодности к применению.