Методика поверки «ГСИ. Газоанализаторы стационарные оптические СГОЭС модификаций СГОЭС, СГОЭС-М, СГОЭС-МИ» (МП-242-2043-2016)

УТВЕРЖДАЮ

Ди рек гор

им. Д.И. Менделеева"

Государственная система обеспечения единства измерений Газоанализаторы стационарные оптические СГОЭС модификаций СГ'ОЭС, СГОЭС-М,СГОЭС-М11 Методика поверки МП-242-2043-2016

СОГЛАСОВАНО Руководитель научно-исследовательского отдела государстве н н ы х этал о но в в области физико-химических измерений ФГУП "ВНИИМ гД.И. Менделеева"

Л.А. Конопелько 2016 г.

I Разработал лаборатории Т.Б. Соколов

г. Санкт - Петербург 2016 г.

Настоящая методика поверки распространяется на газоанализаторы стационарные опт ические СГОЭС модификаций СГОЭС, СГОЭС-М, СГОЭС-М11 (в дальнейшем - газоанализаторы) и устанавливает методы их первичной поверки до ввода в эксплуатацию, после ремонта и периодической поверки в процессе эксплуатации.

Интервал между поверками - один год.

1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

• 1) * газоанализаторы, при поверке которых используются эквивалентные газовые смеси, подлежат поверке в объеме операций первичной поверки не реже 1 раза в 4 года для контроля стабильности коэффициента пересчета;

• 2) после ремонта или замены оптического модуля газоанализаторы подлежат внеочередной поверке в объеме операций первичной поверки;

• 3) Поверочным компонентом при периодической поверке для всех исполнений газоанали

затора, кроме исполнений с определяемыми компонентами метан и гексан, является пропан 1 (СзН₈). Допускается проводить периодическую поверку газоанализаторов всех исполнений но ГС. содержащим определяемый компонент.________________

1.2 Если при проведении той или иной операции поверки получен отрицательный результат, дальнейшая поверка прекращается.

2.1 При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в таблице 2. и газовые смеси (ГС), указанные в таблице 3.

Таблица 2 - Средства поверки

Таблица 3 - Технические характеристики ГС, используемых при первичной поверке газоанализаторов

пнг-

воздух

пнг-

воздух

пнг -

воздух

Примечания:

1) Допускается использование стандартных образцов состава газовых смесей (ГС), нс указанных в настоящей методике поверки, при выполнении следующих условий:

- номинальное значение и пределы допускаемого отклонения содержания определяемого компонента в ГС должны соответствовать указанному для соответствующей Г'С из настоящей табли

цы;

- отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в ГС к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого газоанализатора, должно быть не более 1/3.

• 2) Пересчет значений концентрации определяемого компонента, выраженной в объемных долях, %, в значения довзрывоопасной концентрации, % НКПР, проводится с использованием данных ГОСТ 30852.19-2002.

• 3) Знак "X" в формуле расчета пределов допускаемой погрешности аттестации значение объемной доли определяемого компонента, указанное в паспорте ГС.

• 4) Изготовители и поставщики стандартных образцов газовых смесей должны быть прослеживаемы к государственному первичному эталону единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах ГЭТ 154-01.

• 5) Допускается использование в качестве ГС № 1 вместо азота особой чистоты сор г 2 по ГОСТ 9293-74 ПНГ - воздуха марки Б по ТУ 6-21-5-82.

• 6) Допускается использование в качестве ГС № 1 вместо ПНГ - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-82 азота особой чистоты сорт 2-й по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением.

• 7) * - Пределы допускаемой относительной погрешности А₀(ТС) Д^ля заданного значения объ

емной доли целевого компонента в ПГС X для ДГК-В вычисляется по формуле: где Х_11ижи и Х_верхн - нижняя и верхняя граница диапазона воспроизведения объемной доли целевого компонента, %;

А_Ояач ^и А_Оа.„„ ^_ пределы допускаемой относительной погрешности, соответствующие нижней и верхней границе диапазона воспроизведения объемной доли целевого компонен та. %.

• 8) ** - Бензин неэтилированный по ГОСТ Р 51866-2002, топливо дизельное по ГОСТ 305-2013. керосин по ГОСТ Р 52050-2006, уайт-спирит по ГОСТ 3134-78, топливо для реактивных двигателей по ГОСТ 10227-86, бензин автомобильный по техническому регламенту "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактив-ных двигателей и топочному мазуту", бензин авиационный по ГОСТ 1012-2013.

Таблица 4 - Технические характеристики эквивалентных ГС пропан азот, пропан - воздух, используемых при периодической поверке газоанализаторов

Примечания:

• 1) Допускается использование стандартных образцов состава газовых смесей (ГС), не указанных в настоящей методике поверки, при выполнении следующих условий:

• - номинальное значение и пределы допускаемого отклонения содержания определяемого компонента в ГС должны соответствовать указанному для соответствующей ГС из настоящей таблицы;

• - отношение погрешности, с которой устанавливается содержание компонента в ГС к пределу допускаемой основной погрешности поверяемого газоанализатора, должно быть не более 1/3.

• 2) Допускается использование в качестве ГС № 1 вместо ПНГ - воздух марки Б по ТУ 6-21-5-82 азота особой чистоты сорт 2-й по ГОСТ 9293-74 в баллоне под давлением.

• 3) Для газоанализаторов с определяемыми компонентами метан, пропан и гексан при проведении периодической поверки используют ГС, указанные в таблице 3. Допускается проводить периодическую поверку газоанализаторов всех исполнений по ГС, содержащим определяемый компо-нент, указанных в таблице 3.

• 3.1 При проведении поверки соблюдают следующие требования безопасности: помещение, в котором проводят поверку, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией;

не допускается сбрасывать ГС в атмосферу рабочих помещений

содержание вредных компонентов в воздухе рабочей зоны должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88;

должны выполняться требования техники безопасности для защиты персонала от поражения электрическим током согласно классу I ГОСТ 12.2.007.0-75;

при работе с чистыми газами и газовыми смесями в баллонах под давлением соблюдают федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением" (утверждены приказом Ростехнадзора № 116 от 25.03.2014 г.).

• 4.1   При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха, °C                                          20 ± 5

относительная влажность окружающего воздуха, %                          от 30 до 80

атмосферное давление, кПа                                             от 84.4 до 106.7

напряжение питания постоянным током, В                                      24 1. 1,2

Перед проведением поверки следует:

• 5.1   Проверить комплектность в соответствии с разделом 8 руководства по эксплуатации ЖСКФ.413311.002 РЭ, ЖСКФ.413311.002-М РЭ, ЖСКФ.413311.002-М11 РЭ (в зависимости ог исполнения газоанализатора) - при первичной поверке.

• 5.2   Подготовить газоанализатор к работе в соответствии с разделом 9 руководства по эксплуатации ЖСКФ.413311.002 РЭ или ЖСКФ.413311.002-М РЭ.

• 5.3   Выдержать средства поверки и поверяемые газоанализаторы в помещении, в котором будет проводиться поверка, в течение не менее 24 ч.

• 6.1   Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

отсутствие механических повреждений (царапин, вмятин и др.), влияющих на работоспособность составных частей газоанализатора;

наличие маркировки газоанализатора согласно требованиям Приложения А.2 руководства по эксплуатации ЖСКФ.413311.002 РЭ, ЖСКФ.413311.002-М РЭ, ЖСКФ.413311.002-М 11 РЭ (в зависимости от исполнения газоанализатора).

Газоанализатор считается выдержавшим внешний осмотр удовлетворительно, если он соответствует перечисленным выше требованиям.

• 6.2   Опробование

При опробовании проводится общая проверка функционирования газоанализатора в следующем порядке:

• 1)    включить электрическое питание поверяемого газоанализатора, выходной токовый сигнал

должен быть в пределах (3,98  4,02) мА. контакты реле "неисправность" должны быть замкнуты;

• 2)    через 40...60 с газоанализатор должен перейти в режим измерений;

• 3)    прогреть газоанализатор в течение 10 мин;

• 4)    по окончании времени прогрева аналоговый выходной сигнал газоанализатора в атмосферном воздухе должен быть равен (4 ± 0,8) мА.

Результаты опробования считают положительными, если по окончанию времени прогрева отсутствует информация об отказах.

• 6.3   Подтверждение соответствия программного обеспечения

  • 6.3.1  Подтверждение соответствия программного обеспечения (ПО) газоанализаторов проводится путем проверки соответствия ПО газоанализаторов, представленных на поверку, тому ПО. которое было зафиксировано (внесено в банк данных) при испытаниях в целях утверждения типа.

  • 6.3.2 Для проверки соответствия ПО выполняют следующие операции:

• - проводят визуализацию идентификационных данных ПО (номер версии), установленного в газоанализатор посредством персонального компьютера с установленным ПО “SgoGrad” (номер версии отображается при включении режима “калибровка”).

• - сравнивают полученные данные с идентификационными данными, установленными при проведении испытаний в целях утверждения типа и указанными в описании типа газоанализаторов.

• 6.3.3  Результат подтверждения соответствия ПО считают положительным, если идентификационные данные соответствуют указанным в Описании типа газоанализаторов (приложение к Свидетельству об утверждении типа).

6.4 Определение метрологических характеристик газоанализатора

6.4.1 Определение основной погрешности газоанализатора при первичной поверке

Определение основной погрешности газоанализатора при первичной поверке проводить в следующем порядке:

Для всех исполнений газоанализаторов, кроме СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-М11 нефтепродукты собрать схему поверки, приведенную на рисунке 1.

Газоанализаторы исполнений СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-Ml 1 нефтепродукты следует поместить в термошкаф рабочего эталона 1-го разряда комплекса ДГК-В согласно схеме приведенной на рисунке 2.

• 1)    Для исполнений газоанализаторов, кроме СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-М 11 нефтепродукты, с помощью камеры калибровочной подать на вход ГС (таблица 3, в соответствии с исполнением поверяемого газоанализатора) с расходом (0,5±0,1) дм³ / мин в последовательности №1-2-3-2-1-Зв течение не менее 60 с;

Подачу ГС на газоанализаторы исполнений СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-М 11 нефтепродукты следует осуществлять с помощью рабочего эталона 1-го разряда комплекса ДГК-В в последовательности №№ 1 - 2 - 3 в соответствии с требованиями I I1ДЕК 418313.800 РЭ.

• 2)    зафиксировать установившиеся значения выходного сигнала газоанализатора:

• - по измерительному прибору, подключенному к аналоговому выходу газоанализатора:

• - цифровому дисплею газоанализатора (при его наличии);

• - по цифровому выходу газоанализатора с помощью персонального компью тера с установ-ленным ПО "SgoGrad" (при первичной поверке);

• - по показаниям HART-коммуникатора (при наличии технической возможности);

• 3)    по значению выходного токового сигнала рассчитать значение довзрывоопасиой концентрации определяемого компонента на входе газоанализатора С,,% НКПР, по формуле

С, = А: ■(/,-4),                                               (1)

где /,      - установившееся значение выходного токового сигнала газоанализатора при пода

че i-й ГС, мА;

£      - коэффициент функции преобразования, к=6,25 % НКПР,мА для диапазона пока

заний от 0 до 100 % НКПР.

• 4)    значение основной абсолютной погрешности газоанализатора А,, % НКПР, для диапазонов измерений, в которых нормированы пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, рассчитать по формуле

где С, - установившееся значение выходного сигнала газоанализатора при подаче i-й ГС. % НКПР;

С' -действительное значение довзрывоопасной концентрации определяемого компонента в i-й ГС.

Рисунок 1 - Схема подачи ГС при проведении поверки газоанализаторов за исключением исполнений СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГ0ЭС-М11 нефтепродукты

Рисунок 2 - Схема подачи ГС при проведении поверки газоанализаторов исполнений СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-М11 нефтепродукты

• 5) значение основной относительной погрешности газоанализатора , %, для диапазонов измерений, в которых нормированы пределы допускаемой основной относительной погрешности, рассчитать по формуле

  
  

  •100.

  (3)

• 6) для газоанализаторов исполнений, указанных в таблице 4, с помощью камеры калибровочной подать на вход эквивалентные ГС пропан - азот, пропан - воздух (в соответствии с исполне-

нием поверяемого газоанализатора) с расходом (0,5±0,1) дм³ / мин в последовательности № I - 2 в течение не менее 60 с;

• 7)    зафиксировать выходные сигналы газоанализатора в порядке, описанном в п. 3);

• 8)    по значению выходного токового сигнала рассчитать значение довзрывоопасной концентрации определяемого компонента на входе газоанализатора по формуле (1);

• 9)    рассчитать основную погрешность газоанализатора в каждой точке поверки по формулам (2) и (3), при этом С/’, % НКПР, рассчитывать по формуле

c;'=(^r'-c;'^ws,                            (4)

где к_экв - коэффициент пересчета для эквивалентной ГС, указанный в паспорте или свидетельстве о поверке поверяемого газоанализатора;

С^<-~^Э1'^в   - до взрывоопасная концентрация пропана в эквивалентной ГС, % НКГ1Р.

Результат испытания считают положительным, если:

• - основная погрешность газоанализатора во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице А. 1 приложения А;

• - показания цифрового дисплея газоанализатора (при его наличии), показания, полученные по цифровому и аналоговому выходам различаются между собой не более чем на 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6.4.2 Определение основной погрешности газоанализатора при периодической поверке

Определение основной погрешности газоанализатора при периодической поверке проводить в следующем порядке:

• 1)    собрать схему, приведенную на рисунке 1;

• 2)    с помощью камеры калибровочной подать на вход ГС:

• - при поверке по эквивалентным ГС - указанные в таблице 4 в последовательности №№ 1 - 2;

• - для при поверке по определяемому компоненту - указанные в таблице 3 в последовательности №№ 1-3,

с расходом (0,5±0,1) дм³ / мин'¹ в течение не менее 60 с;

• 3)    зафиксировать установившийся выходной сигнал газоанализатора при подаче каждой ГС:

• - по измерительному прибору, подключенному к аналоговому выходу газоанализатора;

• - цифровому дисплею газоанализатора (при его наличии);

• - по показаниям HART-коммуникатора (при наличии технической возможности);

• 4)    по значению выходного токового сигнала рассчитать значение довзрывоопасной концентрации определяемого компонента на входе газоанализатора по формуле (1);

• 5)    рассчитать основную погрешность газоанализатора по формулам (2) и (3) с учетом (4).

Результат испытания считают положительным, если:

• - основная погрешность газоанализатора во всех точках поверки не превышает пределов, указанных в таблице А. 1 приложения А;

• - показания цифрового дисплея газоанализатора (при его наличии), и показания, рассчитанные по значениям аналогового выхода, различаются между собой не более чем на 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6.4.3 Определение вариации выходного сигнала

Определение вариации выходного сигнала проводится при первичной поверке для всех исполнений газоанализаторов кроме СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты. СГ'ОЭС-М11 нефтепродукты.

Определение вариации выходного сигнала допускается проводить одновременно с определением основной погрешности по п. 6.4.1.

Значение абсолютной вариации выходного сигнала и_д, в долях от пределов допускаемой основной абсолютной погрешности, рассчитывают по формуле

где С₂^Л,С₂^М - результат измерений довзрывоопасной концентрации определяемого компонента при подходе к точке поверки 2 со стороны больших и меньших значений, % НКПР;

Д_о - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, объемная доля определяемого компонента, % НКПР.

Значение относительной вариации выходного сигнала v_d- в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности рассчитывают по формуле

C^/J -С^м

2        2

(6)

где <5₀     - пределы допускаемой основной относительной погрешности газоанализатора. %.

Результат испытания считают положительным, если вариация выходного сигнала газоанализатора не превышает 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешнос ги.

• 6.4.4 Определение погрешности срабатывания порогового устройства

Определение погрешности срабатывания реле при превышении пороговых уровней производят в два этапа:

• 1) проводят проверку фактического состояния контактов реле и индикаторов на мониторе компьютера, подключенного к цифровому выходу газоанализатора;

• 2) на экране монитора фиксируется эмулируемая программно концентрация, при ко торой происходит срабатывание реле обоих порогов.

Для выполнения первого этапа газоанализатор подсоединяют к компьютеру (см. приложение В.4 руководств по эксплуатации ЖСКФ.413311.002 РЭ, ЖСКФ.413311.002-М РЭ. ЖСКФ.413311.002-М11 РЭ), дополнительно подключают прибор комбинированный Ц4311. включенный в режим измерения сопротивления, к контактам 1 и 2, 3 и 4. На компьютере запускается программа "SgoGrad" и при помощи меню на экран выводится окно, индицирующее состояние контактов реле. В исходном состоянии контакты реле должны быть разомкнуты, на дисплее также должны индицироваться разомкнутое состояние контактов реле. Затем к газоанализатору подключают камеру калибровочную и подают ГС №3 (таблица 3) с расходом от 0.2 до 0,4 дм³/мин. По достижению заданных при исходном программировании пороговых значений, должно происходить последовательное срабатывание реле с индикацией на дисплее. Следует убедиться, что состояние контактов реле в течение всего теста совпадают е состоянием соответствующих индикаторов на мониторе.

Для выполнения второго этапа газоанализаторы отключают от камеры калибровочной и при помощи текущей программы эмулируется плавное возрастание содержания определяемого компонента на входе газоанализатора. По достижению порогов должны произойти срабатывания контактов реле и появиться индикация состояния с фиксацией уровня довзрывоопасной концентрации, при котором произошло срабатывание контактов реле.

Результаты испытаний считают удовлетворительными, если разность между значениями, зафиксированными на мониторе при срабатывании сигнализации, и установленными пороговыми значениями концентрации не превышает 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6.4.5 Определение времени установления выходного сигнала

Определение времени установления выходного сигнала проводят в следующем порядке:

а) Для исполнений газоанализаторов, кроме СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты, СГОЭС-М11 нефтепродукты, с помощью камеры калибровочной на вход газоанализатора подают ГС №3 (таблица 3), фиксируют установившееся значение выходного сигнала газоанализатора;

б) Для газоанализаторов исполнений СГОЭС нефтепродукты, СГОЭС-М нефтепродукты. СГОЭС-М11 нефтепродукты определение времени установления выходного сигнала проводят по эквивалентным ГС (таблица 4).

в) вычисляют значение, равное 0,5 и 0,9 установившегося выходного сигнала газоанализатора;

г) снимают насадку с корпуса газоанализатора и включают секундомер

д) фиксируют время достижения значений, рассчитанных в п. в).

Результат испытания считают положительным, если время установления показаний не превышает:

• - по уровню 0,5 То,5                                                                        10

• - по уровню 0,9 Год                                                                 20

• 7.1 При проведении поверки оформляют протокол результатов поверки произвольной формы.

• 7.2 Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерений к применению или признание средства измерений непригодным к применению. Если газоанализатор но результатам поверки признан пригодным к применению, то на него или техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма или выдается свидетельство о поверке установленной формы. На лицевой стороне свидетельства о поверке указывают:

• - перечень эталонов, с помощью которых произведена поверка газоанализатора;

• - перечень влияющих факторов с указанием их значений;

• - наименование документа, на основании которого была выполнена поверка;

• - дату поверки.

На оборотной стороне свидетельства о поверке указывают:

• - метрологические характеристики газоанализатора;

• - дату поверки.

Свидетельство о поверке должно быть подписано:

На лицевой стороне:

• - руководителем подразделения, производившего поверку,

• - поверителем, производившим поверку;

На оборотной стороне:

• - руководителем подразделения, производившего поверку (не обязательно),

• - поверителем, производившим поверку.

• 7.3 Если газоанализатор по результатам поверки признан непригодным к применению, оттиск поверительного клейма гасится, свидетельство о поверке аннулируется, выписывается извещение о непригодности установленной формы.

Приложение А

(обязательное) Метрологические характеристики газоанализаторов стационарных оптических СГОЭС модификаций СГОЭС, СГОЭС-М. СГОЭС-М11

Таблица А.1

Примечания:

• - значения НКПР в соответствии с ГОСТ 30852.19-2002,

• - диапазон показаний для всех исполнений газоанализатора, от 0 до 100 % НК11Р.

- градуировка газоанализаторов исполнений СГОЭС-нефтепродукты осуществляется изготовителем на один из определяемых компонентов:

• - бензин неэтилированный по ГОСТ Р 51866-2002,

• - топливо дизельное по ГОСТ 305-2013,

• - керосин по ГОСТ Р 52050-2006,

• - уайт-спирит по ГОСТ 3134-78,

• - топливо для реактивных двигателей по ГОСТ 10227-86,

• - бензин автомобильный по техническому регламенту "О требованиях к ав томобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту",

• - бензин авиационный по ГОСТ 1012-2013.

24