Методика поверки «ГСИ. Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения» (МП 193-30151-2015)
Регистрационный № 30151-11 от 01.10.2011 г.
в Государственном реестре средств измерений
«УТВЕРЖДАЮ»
Руководитель ГЦИ СИ
Технический директор
ООО <^М^трологический центр СТП» ■С И. А. Яценко
« 16 » ___________2015 г.
Инструкция
Государственная система обеспечения единства измерений
Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа ОАО «Газнромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторожденияМЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МП 193-30151-2015
л.р(Ж5й.-А£>2015
-
4. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К
-
1.1 Настоящая инструкция распространяется на систему измерений количества и параметров свободного нефтяного газа ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения», зав. № 123 (далее - СИКГ), изготовленную по технической документации фирмы ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»», г. Ноябрьск, принадлежащую ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»», г. Ноябрьск, и устанавливает методику поверки СИКГ при вводе в эксплуатацию, при эксплуатации, а также после ремонта.
-
1.2 Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения (далее - СИКГ) предназначена для автоматизированного измерения объемного расхода (объема) свободного нефтяного газа (далее - газ) при рабочих условиях и приведения объемного расхода (объема) газа к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63.
Принцип действия СИКГ заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке входных сигналов, поступающих от преобразователей объемного расхода (объема), абсолютного давления и температуры. При помощи системы обработки информации (далее - СОИ) автоматически рассчитывается коэффициент сжимаемости газа и плотность газа при стандартных условиях в соответствии с ГСССДМР 113-03. Далее автоматически выполняется расчет объемного расхода (объема) газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 на основе измерений объемного расхода (объема) при рабочих условиях, массового расхода (массы), абсолютного давления, температуры газа и рассчитанного коэффициента сжимаемости газа.
СИКГ представляет собой единичный экземпляр измерительной системы, спроектированной для конкретного объекта из компонентов серийного отечественного и/или импортного изготовления. Монтаж и наладка СИКГ осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией СИКГ и эксплуатационными документами ее компонентов.
-
1.3 В состав СИКГ входят три узла учета различной конструкции, объединенные общим ИВК:
-
- узел учета свободного нефтяного газа на ХКС ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения (далее - УУ на ХКС), диаметр условного прохода Ду 207,0 мм;
-
- узел учета свободного нефтяного газа на факел низкого давления ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения (далее - УУ на ФНД), диаметр условного прохода Ду 207,0 мм;
-
- узел учета свободного нефтяного газа на котельную ДНС-4 с УПСВ Холмогорского месторождения (далее - УУ на котельную), диаметр условного прохода Ду 43,0 мм;
УУ на ХКС состоит из измерительных каналов, в которые входят следующие средства измерений: расходомер газа ультразвуковой «Flowsic 100» (Госреестр № 4398010), датчик давления «Метран-150ТА» (Госреестр № 32854-09), термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом «ТСПУ 902820» (Госреестр № 32460-06).
УУ на ФНД состоит из измерительных каналов, в которые входят следующие средства измерений: расходомер газа ультразвуковой «Flowsic 100» (Госреестр № 4398010), датчик давления «Метран-150ТА» (Госреестр № 32854-09), термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом «ТСПУ 902820» (Госреестр № 32460-06).
УУ на котельную состоит из измерительных каналов, в которые входят следующие средства измерений: расходомер вихревой «Prowirl 72» (Госреестр № 15202-09), датчик давления «Метран-150ТА» (Госреестр № 32854-09), термопреобразователь с
унифицированным выходным сигналом Метран-270, модель Метран-276 (Госреестр № 21968-11).
В состав СОИ входит комплекс измерительно-вычислительный «ОКТОПУС-Л» (Госреестр № 43239-09) (далее - ИВК).
Взрывозащищенность (искробезопасность) электрических цепей СИКГ при эксплуатации достигается путем применения барьеров искробезопасности «БИА-101» (Госреестр № 32483-09).
-
1.4 Интервалы между поверками средств измерений (СИ), входящих в состав СИКГ - в соответствии с документами, устанавливающими периодичность их поверок.
Интервал между поверками СИКГ - 2 год.
-
2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, приведенные в Таблице 2.1:
Таблица 2.1 Операции поверки
Номер п/п |
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
1 |
Проверка технической документации |
7.1 |
2 |
Внешний осмотр СИКГ |
7.2 |
3 |
Опробование СИКГ |
7.3 |
4 |
Определение метрологических характеристик СИКГ |
7.4 |
5 |
Оформление результатов поверки |
8 |
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
-
3.1 При проведении поверки применяют эталонные и вспомогательные СИ, приведенные в таблице 3.1, а также в соответствии с документами, приведенными в Приложении А:
-
3.2 Допускается использование других СИ, по своим характеристикам не уступающих выбранным из вышеуказанных документов, а также указанным в таблице 3.1.
соответствующими диапазонам СИ, входящим в поверяемую СИКГ.
3.3 Все применяемые СИ должны иметь свидетельство о поверке.
Таблица 3.1. Эталонные и вспомогательные средства измерений.
№ п/п |
Наименование эталонного средства измерений, метрологические и технические данные |
1 |
Барометр-анероид контрольный М-67, диапазон измерений от 610 до 790 мм.рт.ст, предел допускаемой абсолютной погрешности после введения поправок ±0,8 мм.рт.ст., поправки на любой отметки шкалы ±1,5 мм.рт.ст. |
2 |
Прибор комбинированный Testo-608-Hl, диапазон измерений относительной влажности воздуха от 15 до 85 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха ±3%, диапазон измерений температуры воздуха от 0 да 50°С, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха ±0,5 °C |
3 |
Калибратор многофункциональный модели MCx-R, диапазон воспроизведения токовых сигналов от 0 до 25 мА, точность ± (0,02% показаний + 1,5 мкА), диапазон воспроизведения сигналов напряжения ±12 В, точность ± (0,02% показаний + 0,1 мВ), диапазон воспроизведения сопротивления от 1 до 4000 Ом, точность ± 0,04% показаний, но не менее ±30 мОм. |
Примечание: Для проведения поверки выбирают эталонные СИ с диапазонами,
-
4 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
-
4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать следующие требования:
-
-
- корпуса применяемых СИ должны быть заземлены в соответствии с их инструкциями по эксплуатации;
-
- ко всем используемым СИ при эксплуатации должен быть обеспечен свободный доступ для заземления, настройки и измерений;
-работы по соединению вспомогательных устройств должны выполняться до подключения к сети питания;
-
- к работе должны допускаться лица, имеющие необходимую квалификацию и обученные работе с СИКГ, изучившие эксплуатационную документацию на СИКГ и средства поверки, а также прошедшие инструктаж по технике безопасности в установленном порядке.
-
4.2 При проведении поверки соблюдают требования по безопасности, производственной санитарии и охране окружающей среды, действующие на территории объектов ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», а также требования действующих правил и нормативных документов в области охраны труда и промышленной безопасности, в области пожарной безопасности, в области охраны окружающей среды.
-
4.3 Площадку и помещения СИКГ содержат в чистоте, не допускают выбросов и выделений измеряемой среды в окружающую среду и оборудуют первичными средствами пожаротушения в соответствии с действующими правилами и нормативными документами. Выполнение поверки прекращают при обнаружении утечки газа через сварные и фланцевые соединения.
-
4.4 Вторичную аппаратуру и щиты управления относят к действующим электроустановкам до 1000 В, на которые распространяют «Правила устройства электроустановок» и «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей».
-
-
5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать следующие условия, если условия поверки СИКГ не определены методикой поверки:
-
температура окружающего воздуха (20 ± 5) °C
относительная влажность от 30 до 80 %
атмосферное давление от 84 до 106,4 кПа
-
5.2 Вибрация, тряска, удары, наклоны, электрические и магнитные поля, кроме Земного, влияющие на работу приборов, должны отсутствовать.
-
5.3 Параметры электропитания СИКГ должны соответствовать условиям применения, указанным в технической и эксплуатационной документации фирмы изготовителя.
-
-
6.1 Эталонные СИ устанавливают в рабочее положение с соблюдением указаний эксплуатационной документации на жестком основании, исключающем передачу несанкционированных механических воздействий;
-
6.2 Эталонные СИ и СИКГ выдерживают при температуре указанной в п.5.1 не менее 3-х часов, если время их выдержки не указано в инструкции по эксплуатации;
-
6.3 Осуществляют соединение и подготовку к проведению измерений эталонных СИ и СИКГ в соответствии с требованиями эксплуатационных документаций на эталонные СИ и СИКГ.
-
При проведении проверки технической документации проверяют:
-
- наличие эксплуатационной документации на СИКГ;
-
- наличие паспорта на СИКГ;
-
- наличие свидетельства о предыдущей поверке СИКГ (при периодической поверке);
-
- наличие методики поверки на СИКГ;
-
- наличие паспортов СИ, входящих в состав СИКГ;
-
- наличие действующих свидетельств о поверке СИ СИКГ.
-
-
7.2.1 При проведении внешнего осмотра СИКГ контролируют выполнение требований технической документации к монтажу СИ, измерительно-вычислительных и связующих компонентов СИКГ.
-
7.2.2 При проведении внешнего осмотра СИКГ устанавливают состав и комплектность СИКГ.
-
7.2.3 Проверку выполняют на основании сведений, содержащихся в паспорте на СИКГ. При этом контролируют соответствие типа СИ, указанного в паспортах составных частей, записям в паспорте на СИКГ.
-
7.2.4 Результаты проверки считают удовлетворительными, если внешний вид, маркировка и комплектность СИКГ соответствуют требованиям технической документации.
-
-
-
7.3.1 При опробовании проверяют работоспособность СИКГ в соответствии с технической документацией фирмы-изготовителя, без определения метрологических характеристик
-
7.3.1.1 Привести СИКГ в рабочее состояние в соответствии с технической документацией фирмы на него. Проверить прохождение сигналов. Проверить на дисплее монитора операторской станции управления СИКГ показания по регистрируемым в соответствии с конфигурацией СИКГ параметрам.
-
7.3.1.2 Результаты опробования считаются положительными, если при увеличении/уменьшении значения какого-либо входного параметра, соответствующим образом изменяется значение измеряемой величины на дисплее монитора операторской станции управления СИКГ.
-
-
7.3.2 Опробование программного обеспечения СИКГ.
-
7.3.2.1 При опробовании проводят подтверждение соответствия программного обеспечения (далее - ПО) СИКГ.
-
7.3.2.2 Проверяют подлинность ПО СИКГ сравнением номера версии ПО с исходным, который был зафиксирован при испытаниях в целях утверждения типа и отражен в описании типа
-
7.3.2.3 Проверяется несанкционированный доступ к ПО СИКГ за счет наличия авторизации (введения логина и пароля и возможность обхода авторизации, проверяется реакция ПО СИКГ на неоднократный ввод неправильного логина и (или) пароля (аутентификация).
-
7.3.2.4 Результаты опробования ПО считаются положительными, если обеспечивается аутентификация.
-
-
-
7.4 Определение метрологических характеристик СИКГ.
При определении метрологических характеристик должны быть выполнены операции, приведенные в Таблице 7.1
Таблица 7.1
Номер п/п |
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
1 |
Определение метрологических характеристик СИ, входящих в состав СИКГ |
7.4.1 |
2 |
Определение метрологических характеристик измерительных каналов передачи, преобразования и отображения аналоговых сигналов постоянного тока |
7.4.2 |
3 |
Определение пределов относительной погрешности СИКГ при измерении объемного расхода (объема) свободного нефтяного газа. |
7.4.3 |
Допускается проводить поверку только задействованных измерительных каналов.
-
7.4.1 Определение метрологических характеристик СИ, входящих в состав СИКГ.
-
7.4.1.1 Все операции по п.7.4.1 проводятся в случае отсутствия действующего свидетельства о поверке на СИ, входящего в состав СИКГ. Все операции по проведению поверки СИ, входящих в состав СИКГ проводятся отдельно от мероприятий по поверке СИКГ.
-
7.4.1.2 Определение метрологических характеристик первичных преобразователей, входящих в состав СИКГ, проводят в соответствии с нормативными документами на поверку данных первичных преобразователей.
-
7.4.1.3 Результаты поверки считаются положительными, если определенные метрологические характеристики СИ СИКГ не выходят за пределы, указанные в паспортах (формулярах) и описаниях типов поверяемых СИ или имеются действующие свидетельства о поверке
-
-
7.4.2 Определение метрологических характеристик измерительных каналов передачи, преобразования и отображения аналоговых сигналов постоянного тока.
-
7.4.2.1 Отключают первичные преобразователи избыточного давления и температуры и подключают средства поверки к соответствующим каналам, включая линии связи. С помощью калибратора устанавливают на входе канала ввода аналогового сигнала (силы постоянного тока от 4 до 20 мА) СИКГ электрический сигнал, соответствующий значениям измеряемого параметра. Задается не менее пяти значений измеряемого параметра, равномерно распределенных в пределах диапазона, включая крайние точки диапазона. В качестве реперных точек принимаются точки соответствующие5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 % диапазона входного аналогового сигнала (от 4 до 20 мА).
-
7.4.2.2 С информационного жидкокристаллического дисплея СИКГ считывают значения входного сигнала в единицах физической величины.
-
7.4.2.3 По результатам измерений, выполненных в соответствии с п. 4.3.2.1 настоящей методики, в каждой реперной точке вычислить погрешность по формуле:
-
= Цзм-Цт .100О/о> (1)
I -I
max min
где 1эт - показание калибратора в i -ой реперной точке, мА;
Т Т - максимальное и минимальное значения границы диапазона ■* шах ’ х min .
аналогового сигнала, мА;
значение силы тока, соответствующее показаниям ИВК в I -ой реперной точке, мА:
где yt
max min
показание ИВК в i -ой реперной точке в единицах измеряемой величины;
максимальное и минимальное значения границы диапазона измерения в единицах измеряемой величины.
7.4.2.4 Результаты считаются положительными, если рассчитанная приведенная погрешность для каждого канала ввода аналогового сигнала (от 4 до 20 мА) СИКГ не выходит за пределы ± 0,1 %
7.4.3 Определение пределов относительной погрешности СИКГ при измерении объемного расхода (объема) свободного нефтяного газа.
-
7.4.3.1 Расчет относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенного к стандартным условиям для УУ СНГ на ХКС, УУ СНГ на ФНД, УУ СНГ на котельную, осуществляется по следующим формулам:
-
7.4.3.2 Относительную погрешность измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям £ , %, определяют по формуле:
- пределы допускаемой относительной погрешности при измерении
где: 8q
объемного расхода газа в рабочих условиях, %;
8Т - пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при измерении времени, %;
$т - коэффициент влияния температуры на коэффициент сжимаемости газа
£р - коэффициент влияния давления на коэффициент сжимаемости газа;
8 - пределы допускаемой относительной погрешности измерения аб
солютного давления, %;
8К - пределы допускаемой относительной погрешности определения коэффициента сжимаемости газа, %.
8ИВК ~ пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при вы
числении объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, %.
7.4.3.3 Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного расхода газа в рабочих условиях определяются по формуле:
(4)
где: 8 - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении
У ПР
объемного расхода газа в рабочих условиях, %;
пРивк
- пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код, %;
-
8 - пределы допускаемой относительной погрешности барьера искро-
Рбарье защиты при преобразования токового сигнала, %.
-
7.4.3.4 Пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код определяют по формуле:
§ =Lb__Zh .V
(5)
UnPtfBK J 'пРивк
где: Ib, Ih - верхнее и нижнее значения аналогового сигнала соответственно, мА;
упр - пределы допускаемой приведенной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код, %.
-
7.4.3.5 Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования барьера искрозащиты определяют по формуле:
S .у
(6)
"Рбаръер I ‘ ^барьер
где: 1в, 1Н - верхнее и нижнее значения аналогового сигнала соответственно,
мА;
у - пределы приведенной погрешности преобразования, %.
7.4.3.6 Коэффициент определяют по формуле: |
влияния температуры на коэффициент сжимаемости газа (7) |
7.4.3.7 Коэффициент определяют по формуле: |
влияния давления на коэффициент сжимаемости газа a Р ,8 ^“грх7 (8 |
7.4.3.8 Пределы допускаемой относительной погрешности определения
температуры определяют по формуле:
- при использовании в качестве СИ температуры термопреобразователя
микропроцессорного Метран-276МП:
\2
Г te-tH ktH+ 273,15 7‘0СН J
__bi__у . Л ktH + 273,15 7tdon Tj
где: te, - верхний и нижний пределы шкалы СИ температуры, °C;
у - основная приведенная погрешность СИ температуры, %;
* 'осн
у - дополнительная приведенная погрешность СИ температуры при из" менении температуры окружающего воздуха на каждые 10°С, %/°С;
Дг - максимальная разница между температурой окружающего воздуха и температурой при калибровке, °C.
- при использовании в качестве СИ температуры термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 902820:
>2
+ di, + А2 , пРбарьер ПРИВК
(Ю)
*-*902820 ^изм+273,15,
где- А902820
пределы допускаемой абсолютной погрешности СИ температуры, °C;
при этом значение переменной tH3M не выходит за пределы настроенного диапазона измерений используемого термопреобразователя
7.4.3.9 Пределы допускаемой относительной погрешности определения давления
определяют по формуле:
где: §р ,
габс
+ <51
пРбарьер
+ 3„р
пРивк
(11)
пределы допускаемой относительной погрешности измерений абсолютного давления, %.
7.4.3.10 Пределы допускаемой относительной погрешности абсолютного давления определяют по формуле:
определения
(12)
где:
пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений абсолютного давления, %;
пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений абсолютного давления от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °C, %.
7.4.3.11 Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента сжимаемости газа определяется по формуле: |
определения |
SK^8Kl+3K^ + 8Kl |
(13) |
где: 8КЫ - методическая погрешность определения коэффициента сжимаемости согласно ГСССД MP 113-03, %;
Жид - относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных, %;
8КЖ - относительное изменение значения коэффициента сжимаемости по п. 9.2.4 существующей методики (метода) измерений, %.
7.4.3.12 Относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных определяется по формуле: «„=Ji S&<14>
где: & - относительная погрешность определения z-ro компонента в газовой
смеси, %;
- коэффициенты влияния z-ro компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости.
7.4.3.13 Коэффициенты влияния z-ro компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости определяются по формуле:
(15)
где: АЛ' - изменение значения коэффициента сжимаемости К при изменении содержания z-ro компонента в газовой смеси х, на величину Ах,.,%;
-
7.4.3.14 Предел относительной погрешности измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям 8VC, %, определяют по формуле
=-\sl+s? ’ (1б)
где: 8 - относительная погрешность измерений объемного расхода газа, при
веденного к стандартным условиям, %;
8 - относительная погрешность ИВК определения интервала времени
(измерения текущего времени), %.
-
7.4.3.15 Результаты расчетов по формулам (2)—(15) округляют до двух знаков после запятой. Результаты расчета по формуле (16) округляют до одного знака после запятой в
большую сторону.
7.4.3.16 Результаты поверки считаются положительными, если рассчитанная относительная погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, не превышает следующих значений:
-
7.4.3.16.1. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема свободного нефтяного газа, приведенных к стандартным условиям для узлов учета класса Б (при доверительной вероятности Р=0,95%):
-
- не более ±2.5% для узлов учета свободного нефтяного газа категории I и II;
-
- не более ±3,0 % для узлов учета свободного нефтяного газа категории III;
-
- не более ±4,0 % для узлов учета свободного нефтяного газа категории IV.
-
7.4.3.16.2. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема свободного нефтяного газа, приведенных к стандартным условиям для узлов учета класса В (при доверительной вероятности Р=0,95%):
-
- не более ±5% для узлов учета свободного нефтяного газа категорий I, II, III и IV.
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
-
8.1 Результаты поверки СИКГ оформляют протоколом произвольной формы с указанием даты и места проведения поверки, условий поверки, применяемых эталонов, результатов расчета погрешностей измерительных каналов.
-
8.2 При положительных результатах поверки СИКГ, оформляют свидетельство о поверке СИКГ в соответствии с ПР 50.2.006-94 с указанием измерительных каналов на которые оно распространено.
-
8.3 На измерительные каналы СИКГ, признанные непригодными к применению по результатам поверки, оформляют извещение о непригодности к применению установленного образца.
11 из 11