Методика поверки «ГСИ. Расходомеры многофазные Alpha.» (МП 0341-9-2015)

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно - исследовательский институт расходометрии» (ФГУП «ВНИИР»)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель ЦИ СИ -

Первый заместитель директора

ИНСТРУКЦИЯ

Казань

2015 г.

ИСПОЛНИТЕЛИ

УТВЕРЖДЕНА

Левин К.А.,

ФГУП «ВНИИР»

Настоящая инструкция распространяется на расходомеры многофазные Alpha (далее - расходомеры) производства Weus Holding Inc (США) и применяемые для измерения количества нефти, газа и воды в объемных и массовых единицах в многофазных потоках на газовых, газоконденсатных и нефтяных скважинах, а так же на объектах подготовки и переработки нефти и газа, как самостоятельно, так и в составе измерительных систем без предварительной сепарации.

Интервал между поверками - четыре года.

1. Операции поверки

При проведении поверки выполняют операции, приведенные в таблице 1. Таблица! - Операции поверки

• 2.1. Первичную поверку проводят проливным способом. При первичной поверке расходомеров используют:

• - Государственный первичный специальный эталон массового расхода многофазной среды ТЭТ 195-2011 (далее - ТЭТ 195)

или

• - рабочие эталоны 1-го и 2-го разряда по ГОСТ 8.637-2013 «ГСП. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков» (далее - рабочие эталоны);

Примечание:

диапазоны воспроизводимого рабочими эталонами массового расхода ГЖС и объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, могут отличаться от указанных в ГОСТ 8.637;

• 2.2. Периодическую поверку расходомеров допускается проводить и проливным способом и поэлементым способом.

  • 2.2.1. Допускается выполнение периодической поверки поэлементным способом при условии, что¹:

• - отсутствует возможность доставки рабочего эталона 2-го разряда на место установки расходомера;

• - расходомер установлен на морской буровой платформе;

• 2.2.2. - расходомер не может быть отсоединен для поверки от трубопровода без длительной остановки технологического процесса измерений/учета.

• 2.2.3. При периодической поверке поэлементным способом используют:

• - средства поверки, указанные в нормативном документе (НД) на методику поверки средств измерений (СИ), входящих в состав расходомера;

• - нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм, 18-50 мм, 500-100 мм, погрешность ±0,0035 мм по ГОСТ 9244-75 «Нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Технические требования»;

• - нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм, 100-160 мм, 160-250 мм, погрешность ±0,01 мм по ГОСТ 868-82 «Нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм. Технические условия»;

• - набор принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам по ГОСТ 4119-76 «Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины. Технические условия»;

• - набор концевых мер длины плоскопараллельных № 1 класса точности 3 по ГОСТ 9038-90 «Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия»;

• 2.2.4. При периодической поверке проливным способом используют эталоны, указанные в п. 2.1.

При проведении поверки соблюдают требования, определяемые:

• - ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», ПБ 03-585-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов», а также другими действующими отраслевыми нормативными документами (НД);

• - правилами безопасности при эксплуатации используемых средств измерений (далее - СИ), приведенными в их эксплуатационной документации;

• - правилами технической эксплуатации электроустановок;

• - правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

• 4.1. При проведении поверки проливным способом соблюдают условия, указанные в правилах хранения и применения ГЭТ 195 или рабочих эталонов.

• 4.2. При проведении поверки поэлементным способом соблюдают условия указанные в разделах «Условия поверки» в НД на методику поверки всех СИ, входящих в состав системы.

При подготовке к поверке проводят работы в соответствии с эксплуатационными документами систем и НД на методики поверки СИ, входящих в состав системы.

• 6.1. Проводят проверку наличия технической документации, указанной в комплектности поставки расходомера (только при первичной поверке). В случае отсутствия документации результат поверки считают отрицательным.

• 6.2. Проводят идентификацию ПО системы. ПО должно иметь идентификационные

признаки, соответствующие указанным в таблице 2.

Таблица 2. Идентификационные данные ПО системы:

• 6.2.2. Если идентификационные данные ПО не соответствуют указанным в таблице 2, или сервисный компьютер выводит сообщения об ошибках, результаты поверки считают отрицательными.

• 6.3. Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие системы следующим требованиям:

• - комплектность системы должна соответствовать технической документации;

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

• - надписи и обозначения на компонентах системы должны быть четкими и соответствовать технической документации.

• 6.4. Опробование

  • 6.4.1. Опробование проводят в соответствии с НД на поверку СИ, входящих в состав системы.

  • 6.4.2. Проверяют действие и взаимодействие компонентов системы в соответствии с эксплуатационными документами.

• 6.5. Определение метрологических характеристик проливным способом

  • 6.5.1. Определение метрологических характеристик при проведении первичной поверки или периодической поверки проливным способом проводят с использованием средств поверки по п. 2.1 (далее - эталонов расхода газожидкостной смеси (ГЖС))

Подключают расходомер в измерительную линию эталона расхода ГЖС. На эталоне воспроизводят поток ГЖС с параметрами, указанными в таблице 3. По установлении стационарного режима работы эталона ГЖС в каждой точке таблицы 3 сравнивают значения параметров, воспроизведенных эталоном ГЖС со значениями параметров, измеренных расходомером. В каждой точке проводят не менее одного измерения.

ТаблицаЗ. Параметры ГЖС при поверки проливным способом.

₍шах - максимальный расход жидкости, воспроизводимый эталоном или максимальный расход, ^L измеряемый расходомером согласно его описанию типа, т/ч

sjmax - максимальный расход газа, приведенный к стандартным условиям, воспроизводимый эталоном или максимальный расход, измеряемый расходомером согласно его описанию типа, м³/ч

При каждом i-м измерении в j-й точке расхода относительная погрешность измерений величины определяется по формуле:

^У      Qref                                           ^{v 7}

где 6Qy - относительная погрешность расходомера при измерении величины;

Q_tj - показания или значения выходного сигнала расходомера при i-м измерении в j-й точке расхода, т/ч

- показания или значения выходного сигнала эталона при i-м измерении в j-й точке расхода, т/ч

При каждом i-м измерении в j-й точке расхода абсолютная погрешность измерений величины определяется по формуле:

дй,=е„-еГ                          (2)

Результаты поверки проливным способом считают положительными, если метрологические характеристики соответствуют указанным в таблице 4 (для моделей Alpha VS и Alpha VS/R) или в таблице 5 (для моделей Alpha VS/R/D).

Таблица 4. Пределы допустимых значений основных погрешностей измерения расхода для моделей: Alpha VS Alpha VS/R

* Хлм - Число Локхарта - Мартинелли

* для GVF свыше 98 % указаны основная абсолютная погрешность измерения объема жидкости.________

*♦ - Абсолютная погрешность измерения содержания объемной доли воды при GVF < 10% согласно документации на Измеритель обводненности Red Eye MP

Если в какой либо точке таблицы 3 точность измерений определенной величины (расхода газа, жидкости, содержания объемной доли воды) не удовлетворяют пределам, указанным в таблицах 4 и 5 для соответствующей модели расходомера, то заново проводят измерения этой величины. Если погрешность измерений в этой точке снова не соответствует пределам, указанным в в таблицах 4 и 5 для соответствующей модели расходомера, результаты поверки считают отрицательными.

• 6.6. Определение метрологических характеристик расходомеров при проведении периодической поверки поэлементным способом.

  • 6.6.1. Определение метрологических характеристик СИ, входящих в состав расходомера, проводят в соответствии с НД, приведенными в таблице 6.

    6.6.2. Проверка геометрических параметров трубки Вентури.

    Внутреннюю поверхность трубки Вентури промывают и отчищают от следов нефти, после чего проводят контроль ее геометрических параметров с применением нутромеров по п. 2.2.1.

    6.6.2.1. Геометрический контроль диаметра горловины трубки Вентури выполняют измерением диаметра горловины в трех плоскостях с использованием нутромера по ГОСТ 9244.

Таблицаб - СИ и методики их поверки

Если для одного из СИ получен отрицательный результат поверки, результат поверки расходомера считают отрицательным.

Нутромером выполняют измерение диаметра горловины трубы Вентури в плоскости отверстия для отбора давления, а также в плоскостях, соответствующих началу горловины и окончанию горловины. В каждой из перечисленных плоскостей выполняют по 4 измерения, каждый раз поворачивая нутромер на угол, приблизительно равный 45°, вокруг оси.

Рассчитывают значения диаметров горловины как среднее арифметическое значение результатов измерений диаметров горловины в каждой из перечисленных плоскостей.

Для каждого i-ro результата измерений проверяют выполнение условия:

d -d^ref

5d_t=^—^-_f—100% <0,1%

- диаметр горловины при z-м измерении, мм;

- заводское значение диаметра горловины, мм.

Если хотя бы одно значение относительной погрешности измерения диаметра горловины превышает ±0,1%, повторно проводят серию из четырех измерений в соответствующей плоскости. Если условие (3) повторно не выполняется, поверку прекращают до устранения причин невыполнения этого условия. По устранении причин заново проводят геометрический контроль горловины трубки Вентури. Если условие (3) повторно не выполняется, поверку прекращают, результаты поверки считают отрицательными.

• 6.6.2.2. Геометрический контроль диаметра входной цилиндрической части трубы Вентури.

Проверку диаметра входного цилиндрического участка трубы Вентури выполняют измерением диаметра в трех плоскостях с использованием нутромера по ГОСТ 9244 или по ГОСТ 868.

Нутромером выполняют измерение диаметра цилиндрического входного участка в плоскости отверстия отбора давления, а также в плоскостях, соответствующих началу и окончанию входного участка. В каждой из перечисленных плоскостей выполняют по 4 измерения, каждый раз поворачивая нутромер на угол, приблизительно равный 45°, вокруг оси.

Рассчитывают значения диаметров цилиндрического входного участка D, как среднее арифметическое значение результатов измерений диаметров цилиндрического входного участка в каждой из перечисленных плоскостей.

Для каждого i-ro результата измерений проверяют выполнение условия:

где D_t - диаметр горловины при Гм измерении, мм;

jy^ef - заводское значение диаметра горловины, мм.

Если хотя бы одно значение относительной погрешности измерения диаметра горловины превышает ±0,4%, повторно проводят серию из четырех измерений в соответствующей плоскости. Если условие (4) повторно не выполняется, поверку прекращают до устранения причин невыполнения этого условия. По устранении причин заново проводят геометрический контроль входного участка трубки Вентури. Если условие (4) повторно не выполняется, поверку прекращают, результаты поверки считают отрицательными.

• 6.6.3. Определение метрологических характеристик многопараметрического преобразователя IMV 25 или IMV 30 в составе многофазных расходомеров.

• 6.6.3.1. Определение погрешности каналов измерений давления и разности давлений проводят не менее чем в пяти точках измеряемых диапазонов, достаточно равномерно распределенных по диапазонам измерения. Погрешность определяют в каждой точке, как при повышении давления, так и при понижении. Подключение эталонных средств измерений давления к преобразователю проводят в соответствии с МИ 1997-89 «Рекомендация. ГСИ. Преобразователи давления измерительные. Методика поверки».

• 6.6.3.2. При поверке канала измерений разности давлений эталонное значение давления подается на вход Н преобразователя, а вход L соединяется либо с опорной камерой задатчика давления, либо с атмосферой.

• 6.6.3.3. При поверке канала измерений абсолютного давления эталонное давление подается на вход Н преобразователя, при этом вход L так же присоединяется ко входу Н. Допускается вместо абсолютного давления определять сумму избыточного давления и барометрического давления, но при этом барометрическое давление должно быть измерено с погрешностью не более ± 0,05 %. Измеритльную инфйормацию считывают либо с дисплея преобразователя, либо с подключенного персонального компьютера. При поверке аналогового канала давления информация считывается с соответствующего электроизмерительного прибора (см. МИ 1997).

• 6.6.3.4. Погрешность 5Р, % рассчитывается по формуле

Р-Р

8Р =----—-100%                            (5)

Р

шах

где Р - измеренное значение давления;

Р - заданное значение давления;.

ге]

^пах ‘ ^веР^хни® предел настроенного диапазона измерений давления.

Результаты

рассчитанная погрешность по формуле (5) не превышает:

± 0,05 % от верхней границы настроенного диапазона (ВНГД), при ВНГД>0,1ВГД,

ВГД - верхняя граница диапазона До.005.^

I ВНГД)

• 6.6.3.5. Для аналогового токового выхода погрешность определяют в соответствии с МИ 1997. Результаты поверки считают положительными, если 8Р не превышает

± 0,075 % от ВГНД при ВНГД>0,1ВГД;

±| 0.025 + 0.005-      1 % от ВГНД при ВНГД<0,1ВГД.

_ч          ВНГД)

• 6.6.3.6. Определение погрешности канала измерений температуры проводят в точках Т_тт, 0.25Г_тах, 0.5Т_тах, 0.75Г_тах, Т_тях. Значения Г_т1П,Г_тах соответствуют нижнему и верхнему пределу настроенного диапазона измерений температуры.

К преобразователю подключают магазин сопротивлений и устанавливают на нем сопротивление, имитирующее заданную температуру T_ref. Считываю измеренное значение температуры с дисплея преобразователя либо с подключенного к преобразователю персонального компьютера. Значения сопротивлений, устанавливаемых на магазине сопротивлений, рассчитывают по ГОСТ 6651 для термопреобразователей PtlOO.

• 6.6.3.7. Рассчитывают погрешность АГ по формуле

Результаты считают положительными, если рассчитанная погрешность АГ не превышает ±0,28 °C.

• 7.1. При положительных результатах поверки системы оформляют свидетельство о поверке с указанием способа поверки (проливная или поэлементная). Свидетельство о поверке так же должно содержать информацию, требуемую обязательными НД.

• 7.2. При отрицательных результатах поверки систему к эксплуатации не допускают, свидетельство о поверке аннулируют и выдают извещение о непригодности в соответствии с с требованиями обязательных НД.

10

¹

Окончательное решение о способе проведения поверки (проливным или поэлементным способом) принимается организацией, аккредитованной на право проведения поверки расходомеров, с учетом положений п.2.2 настоящей методики.

²

GVF - Объемная доля газа, как отношение объемного расхода газа к объемному расходу нефтегазоводяной смеси______________________________________________________________________________________________

³

- Абсолютная погрешность измерения содержания объемной доли воды при GVF < 10% согласно документации на Измеритель обводненности Red Eye MP______________________________________________________________________

Таблица 5. Пределы допустимых значений основных погрешностей измерения расхода для моделей VS/R/D.