Методика поверки «ГСИ. СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА И ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В СОСТАВЕ УЗЛА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ГАЗА «ОБУСТРОЙСТВО АЧИМОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ САМБУРГСКОГО ЛИЦЕНЗИОННОГО УЧАСТКА»» (МП 0454-13-2016)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

РАСХОДОМЕТРИИ (ФГУП «ВНИИР»)

развитию

2016 г.

ИНСТРУКЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА И ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В СОСТАВЕ УЗЛА КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ГАЗА «ОБУСТРОЙСТВО АЧИМОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ УРЕНГОЙСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ САМБУРГСКОГО ЛИЦЕНЗИОННОГО УЧАСТКА»

Методика поверки

МП 0454-13-2016

Казань 2016 г.

ФГУП«ВНИИР» ОООНПП«ГКС»

ФГУП «ВНИИР»

Настоящая инструкция распространяется на систему измерений количества и параметров природного газа в составе узла коммерческого учета газа «Обустройство Ачимовских отложений Уренгойского месторождения Самбургского лицензионного участка» (далее - система) изготовленную ООО НПП «ГКС», г. Казань и устанавливает методику ее первичной и периодической поверок.

Система предназначена для измерения в автоматизированном режиме объема и объемного расхода газа, приведенных к стандартным условиям; определения показателей качества газа, формирования отчетных документов по количеству и качеству газа.

Для системы измерений установлена поэлементная поверка. Измерительные и вычислительные компоненты поверяются в соответствии с их методиками поверки. Погрешность определения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, рассчитываются по метрологическим характеристикам применяемых средств измерений температуры, давления и объемного расхода газа при рабочих условиях.

Интервал между поверками - 2 года.

При проведении поверки выполняют следующие операции:

Таблица 1 - Операции поверки

Пр одолжение таблицы 1

• 2.1 При проведении поверки применяют следующие средства:

• - калибратор многофункциональный модели MC5-R, диапазон воспроизведения токового сигнала от 0 до 25 мА, пределы допускаемой погрешности в режиме воспроизведения токового сигнала (± 0,02 % от показания + 1,5 мкА), диапазон воспроизведения последовательности импульсов от 0 до 9999999, погрешность задания амплитуды сигнала 0,2В+5%;;

• - термометр ртутный, диапазон измерений от 0 до 50 °C, цена деления 0,1 °C по ГОСТ 28498-90;

• - барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерений от 80 до 106,7 кПа, цена деления шкалы 100 Па по ТУ25-11.15135;

• - психрометр ВИТ-1, диапазон измерений относительной влажности от 30% до 80%, цена деления термометров 0,5 °C по ТУ 25-11.1645;

• 2.2 Применяемые при поверке СИ должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке или поверительные клейма.

• 2.3 Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 2.4 Для удобства проведения поверки, а так же для конфигурирования и настройки СИ допускается применять ПЭВМ с программным обеспечением CONFIG 600 и MeterLink.

• 2.5 Для выполнения расчетов определения погрешности системы измерений применяется программный комплекс «Расходомер ИСО» с модулем «УЗПР» или иное схожее программное обеспечение аттестованное в установленном порядке.

• 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 должны соблюдаться следующие требования:

• - корпус применяемых средств измерений должны быть заземлены в соответствии с их руководствами по эксплуатации;

• - ко всем используемым средствам должен быть обеспечен свободный доступ для заземления, настройки и измерений;

• - работы по соединению устройств должны выполняться до подключения к сети питания;

• - к работе должны допускаться лица, имеющие необходимую квалификацию и обученные работе с расходомером и правилам техники безопасности;

• - указания, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок», а также инструкциями по эксплуатации оборудования, его компонентов и применяемых средств поверки.

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• - поверочная среда

• - температура окружающего воздуха для СИ, °C

• - относительная влажность окружающего воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - напряжение питания, В

• - частота переменного тока, Гц

• - внешнее магнитное поле (кроме земного), вибрация

• 6.1 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.

• 6.2 Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке на применяемые СИ (или наличие поверительных клейм).

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

• 7.1 Внешний осмотр.

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

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

• - комплектность системы должна соответствовать РЭ;

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

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

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

• 7.2 Опробование.

  • 7.2.1 Проверка выполнения функциональных возможностей системы измерений.

При проверке выполнения функциональных возможностей системы измерений проверяют функционирование задействованных измерительных каналов температуры, давления и расхода. Проверку проводят путем подачи на входы контроллера измерительного FloBoss S600+ фирмы «Emerson Process Management» (далее -контроллер) сигналов, имитирующих сигналы от первичных преобразователей температуры, давления и расхода. Результаты проверки считаются положительными, если при увеличении/уменыпении значения входного сигнала соответствующим образом изменяются значения измеряемой величины на дисплее контроллера или ПЭВМ.

• 7.2.2 Контроль достоверности передачи измерительной информации по цифровым измерительным каналам системы измерений.

Осуществляют контроль достоверности передачи измерительной информации по измерительным каналам влагосодержания и компонентного состава. Проверку проводят в рабочем режиме работы системы. При измерении влагосодержания и компонентного состава газа должно наблюдаться соответствующее изменение параметров.

• 7.2.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения системы измерений

ПО системы измерений базируется на ПО, входящих в состав системы измерений серийно выпускаемых компонентов, имеющих действующие свидетельства (сертификаты) об утверждении типа средств измерений.

Проверку идентификационных данных ПО системы измерений осуществляют для основного вычислительного компонента системы контроллера FloBoss S600+ и для контроллера обеспечивающего определение показателей качества газа Зилант 1-01.

Определение идентификационных данных операционной системы контроллера измерительного FloBoss S600+ проводят в соответствии с его руководством по эксплуатации в следующей последовательности:

а) включить питание контроллера, если питание было выключено;

б) дождаться после включения питания появления на дисплее контроллера главного меню или войти в главное меню;

в) перейти в пункт меню «5. SYSTEM SETTINGS» далее в пункт «7. SOFTWARE VERSION»

г) далее перейти к экрану «VERSION CONTROL FILE CSUM» и сверить контрольную сумму вида «SW: хххх» с таблицей 2;

д) перейти к экрану «VERSION CONTROL APPLICATION SW» и сверить номер версии ПО с таблицей 2.

Определение идентификационных данных операционной системы АРМ оператора проводят в следующей последовательности:

а) на мнемосхеме ПИРГ открыть вкладу «Компонентный состав», произойдет переход на мнемосхему ПИРГ, ФХС;

б) в таблице «Данные ФХХ с Фанук» сверить контрольную сумму метрологически значимой части ПО Зилант 1-01.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные контроллеров должны соответствовать данным представленным в таблице 2.

Программное обеспечение контроллера не относящееся к операционной системе такое, как: конфигурационные параметры, значения условно-постоянных величин системы измерений, параметры хранения измеренной информации и другие метрологически значимые параметры контроллера определяемые, изменяемые, передаваемые в процессе эксплуатации в контроллер или от контроллера защищены многоуровневой системой паролей доступа с обязательным протоколированием всех вмешательств. Целостность метрологически значимого ПО, не относящегося к операционной системе контроллера, определяют по журналам событий и состояниям специально выделенных параметров конфигурации, предназначенных для целей проверки целостности ПО в соответствии с руководством по эксплуатации контроллера.

• 7.3 Определение метрологических характеристик.

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

При проведении операций по пунктам 7.3.1-7.3.5 не допускается использование поверяемых каналов в обработке измерительной информации с целью определения объемного расхода газа приведенного к стандартным условиям.

При проведении поверки измерительных каналов относящихся к рабочей измерительной линии, определение объемного расхода и объема газа приведенного к стандартным условиям системой измерений должно осуществляться по резервной измерительной линии. При проведении поверки измерительных каналов относящихся к резервной измерительной линии, определение объемного расхода и объема газа приведенного к стандартным условиям системой измерений должно осуществляться по рабочей измерительной линии.

При проведении поверки измерительных каналов относящихся к рабочему контроллеру, определение объемного расхода и объема газа приведенного к стандартным условиям системой измерений должно осуществляться по резервному контроллеру. При проведении поверки измерительных каналов относящихся к резервному контроллеру, определение объемного расхода и объема газа приведенного к стандартным условиям системой измерений должно осуществляться по рабочему контроллеру

• 7.3.1 Определение соответствия метрологических характеристик СИ, входящих в состав системы измерений, проводят в соответствии с нормативными документами на поверку.

• 7.3.2 Определение абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения абсолютного давления.

Контроллер переводят в режим поверки измерительного канала. Проверяют передачу информации на участке линии связи: преобразователь давления измерительный 3051ТА, фирмы «Rosemount Inc» - барьер искрозащиты - преобразователями измерительными серии Н фирмы «Pepperl+Fuchs Pte, Ltd Р+F» модели HiD2026 (далее - барьеры HiD 2026) - контроллер измерительный FloBoss модели S600+ фирмы «Emerson Process Management Ltd.» (далее - контроллер).

Для этого отключают преобразователь давления, с помощью калибратора подают на вход барьера искрозащиты с учетом линии связи аналоговые сигналы тока. Для аналогового сигнала 4-20 мА подаваемые значения тока: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА соответствуют значениям давления Р_е:0 МПа, 2,5 МПа, 5 МПа, 7,5 МПа, 10 МПа. Считывают значение давления P_izm с дисплея контроллера или с экрана ПЭВМ с программой CONFIG 600.

По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют абсолютную погрешность преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения абсолютного давления по формуле:

(1)

Результаты поверки считаются положительными, если пределы абсолютной погрешности не превышают ±0,01 МПа.

• 7.3.3 Определение абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения температуры.

Контроллер переводят в режим поверки измерительного канала. Проверяют передачу информации на участке линии связи: датчик температуры 3144Р фирмы «Rosemount Inc»- барьеры HiD 2026 - контроллер.

Для этого отключают 3144Р, с помощью калибратора подают на вход барьера искрозащиты с учетом линии связи аналоговые сигналы тока. Для аналогового сигнала 4-20 мА подаваемые значения тока: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА соответствуют значениям температуры Г_е:-50 °C, -25 °C, 0 °C, 25 °C, 50 °C. Считывают значение температуры T_izm с дисплея контроллера или с экрана ПЭВМ с программой CONFIG 600.

По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют абсолютную погрешность преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения температуры по формуле:

(2)

Результаты поверки считаются положительными, если пределы абсолютной погрешности не превышают ±0,1 °C.

• 7.3.4 Определение абсолютной погрешности преобразования количества импульсов по каналу измерения расхода.

Проверяют передачу информации на участке линии связи: счетчик - контроллер. Для этого отключают счетчик и на соответствующих контактах щита контроля и управления с помощью калибратора генерируют импульсы с частотой соответствующей рабочему диапазону счетчика. Операцию проводят для трех значений частоты соответствующих минимальному, номинальному и максимальному значению расхода газа при рабочих условиях. Число задаваемых импульсов не менее 30000. Контроллер переводят в режим поверки измерительного канала и выводят на экран измеренное число импульсов.

Результаты поверки считаются положительными, если количество импульсов, измеренное контроллером и поданных калибратором, отличается не более чем на 1 импульс.

• 7.3.5 Определение абсолютной погрешности преобразования частоты по каналу измерения плотности.

Проверяют передачу информации на участке линии связи: плотномер - контроллер. Для этого отключают плотномер и на соответствующих контактах щита контроля и управления с помощью калибратора генерируют импульсы с частотой соответствующей рабочему диапазону плотномера. Операцию проводят для пяти значений частоты 1500, 1600, 1700, 1800, 1900 Гц. Контроллер переводят в режим поверки измерительного канала и выводят на экран измеренное значение частоты.

Результаты поверки считаются положительными, если частота, измеренная контроллером и поданная калибратором, отличается не более чем на 0,1 Гц.

• 7.3.6 Определение относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям.

По метрологическим характеристикам применяемых средств измерений рассчитывают общую результирующую погрешность определения расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям. Данную оценку погрешности допускается проводить вручную.

• 7.3.6.1  Относительную погрешность измерения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, рассчитывают с учетом метрологических характеристик применяемых средств измерений, по формуле

<5_а = ^_a²+5,²+(fl/_p)²+(eA)² + ^ ,              (3)

где 8_Qv - относительная погрешность по каналу измерений объемного расхода газа при рабочих условиях;

8_V - относительная погрешность вычисления объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям;

8_р - относительная погрешность определения давления;

О _р - коэффициент влияния давления газа на коэффициент приведения;

8_Т - относительная погрешность определения температуры;

в_т - коэффициент влияния температуры газа на коэффициент приведения;

8_К - относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости (без учета погрешностей определения температуры и давления).

При определения плотности непосредственно потоковым плотномером.

По метрологическим характеристикам применяемых средств измерений рассчитывают общую результирующую погрешность определения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям.

Относительную погрешность измерения объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, рассчитывают с учетом метрологических характеристик применяемых средств измерений, по формуле

где 8_Qv - относительная погрешность по каналу измерений объемного расхода газа при рабочих условиях;

8_V - относительная погрешность вычисления объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям;

8^ - относительная погрешность определения плотности газа при стандартных условиях (определяют с учетом требований ГОСТ 17310);

8_р - относительная погрешность измерения плотности газа преобразователем плотности с учетом.

• 7.3.6.2 Относительную погрешность измерения объема газа, приведенного к стандартным условиям, рассчитывают по формуле

<5_к>=#_а²+<£.                         (5)

где   8_Т - относительная погрешность измерения времени.

• 7.3.6.3 Относительную погрешность по каналу измерений объемного расхода газа при рабочих условиях 8_Qv определяют по формуле

С-                      (6)

где 8_Чо - относительная погрешность счетчика;

8_pr - относительная погрешность контроллера измерительного FloBoss S600+ при преобразовании частотно-импульсных сигналов.

• 7.3.6.4 Относительную погрешность определения коэффициента сжимаемости газа вычисляют по формуле:

(7)

где 8_Кт - методическая погрешность определения коэффициента сжимаемости, определяемая в зависимости от плотности газа при стандартных условиях и давлении газа по таблице 1 ГОСТ 30319.2;

6_Ю - погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью определения исходных данных (без учета погрешности определения температуры и давления).

• 7.3.6.4.1 Относительную погрешность определения коэффициента сжимаемости газа, связанную с погрешностью определения исходных данных, вычисляют по формуле: 4.=^Ё(⁽’А)²,                    (8)

где 0_Х1 - коэффициент влияния i-ro компонента газа на коэффициент сжимаемости;

8_Х1 - относительная погрешность определения i-ro компонента газа;

п - число компонентов в газе.

• 7.3.6.4.2 В общем случае коэффициент влияния функции F от параметра рассчитывают по формуле

о Яу

^у ду F’

где — - частная производная функции F по у.

бу

Если неизвестна функциональная математическая взаимосвязь величины F(y) с параметром у или дифференцирование функции F затруднено, то коэффициент влияния рассчитывают по формуле

0,5

ДУ, \У_в,-Уи1)

где t_e, t_H - соответственно, верхнее и нижнее значения диапазона шкалы комплекта средств измерений температуры;

t - температура газа;

Ду, - абсолютная погрешность i-ro преобразователя или прибора, входящего в комплект для измерений температуры;

Ув! ’ Уи1 ’ соответственно, верхнее и нижнее значения диапазона шкалы или выходного сигнала z-ro преобразователя или прибора входящего в комплект.

• 7.3.6.6 Относительную погрешность измерений абсолютного давления газа определяют по формуле

  

  0,5

  (11)

где 8_pi - относительная погрешность z-ro преобразователя или прибора, входящего в комплект для измерений абсолютного давления.

• 7.3.6.7 Результаты поверки считаются положительными, если пределы относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по формулам (3) и (4) не превышают ± 0,8 %.

• 8.2. Положительные результаты поверки оформляют свидетельством в соответствии с «Порядком проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденным Приказом Минпромторга России №1815 от 02 июля 2015 года. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

• 8.3. При отрицательных результатах поверки систему измерений не допускают к применению, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению.