Инструкция «ГСИ. Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа АО "Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз" на ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения» (МП 0535-13-2016)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСХОДОМЕТРИИ (ФГУП «ВНИИР»)
«УТВЕРЖДАЮ»
ИНСТРУКЦИЯ
Государственная система обеспечения единства измерений
Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа
АО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения
Методика поверки
МП 0535-13-2016
Начальник отдела НИО-13
Тел. (843)272-11-24
г. Казань
2016 г.
РАЗРАБОТАНА ФГУП «ВНИИР»
УТВЕРЖДЕНА ФГУП «ВНИИР»
Настоящая инструкция распространяется на систему измерений количества и параметров свободного нефтяного газа АО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» на ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения (далее - система измерений), изготовленную ООО «Автоматизация-Метрология-ЭКСПЕРТ», г. Уфа и устанавливает методику ее первичной и периодической поверок.
Система измерений предназначена для автоматизированного измерения объемного расхода (объема) свободного нефтяного газа (далее - СНГ) при рабочих условиях и приведения объемного расхода (объема) газа к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63
Система измерений состоит из пяти измерительных линий различной конструкции, объединенные общим ИВК:
-
- ИЛ узла учета СНГ на компрессорную станцию ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения (далее - УУ СНГ на КС). Номинальный диаметр DN200;
-
- ИЛ узла учета СНГ на факел низкого давления ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения (далее - УУ СНГ на ФНД). Номинальный диаметр DN200;
-
- ИЛ узла учета СНГ на печи ДНС-1 с УПСВ Пограничного месторождения (далее -УУ СНГ на печи). Номинальный диаметр DN80;
-
- ИЛ узла учета СНГ на линию дежурного горения факельных систем (далее - УУ СНГ на ФС). Номинальный диаметр DN40.
Для системы измерений установлена поэлементная поверка. Измерительные и вычислительные компоненты поверяются в соответствии с их методиками поверки, представленными в приложении А.
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.
1 Операции поверкиПри проведении поверки выполняют операции, представленные в таблице 1:
Т а б л и ц а 1
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции при: | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
Внешний осмотр |
6.1 |
+ |
+ |
Проверка выполнения функциональных возможностей системы измерений |
6.2 |
+ |
+ |
Подтверждение соответствия программного обеспечения системы измерений |
6.3 |
+ |
+ |
Определение метрологических характеристик (далее-MX): |
6.4 |
+ |
+ |
|
6.4.2 |
+ |
+ |
входных аналоговых сигналов по каналу измерения абсолютного давления - абсолютной погрешности преобразования |
6.4.3 |
+ |
+ |
входных аналоговых сигналов по каналу измерения температуры |
6.4.4 |
+ |
+ |
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
3 |
4 |
- абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения расхода |
6.4.5 |
+ |
+ |
относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям |
6.4.6 |
+ |
+ |
Оформление результатов поверки |
7 |
+ |
+ |
-
2.1 При проведении поверки применяют следующие средства:
-
- калибратор многофункциональный модели ASC300-R, диапазон воспроизведения токового сигнала от 0 до 24 мА, пределы допускаемой погрешности в режиме воспроизведения токового сигнала ±0,015% от показания ±2 мкА;
-
- термометр ртутный стеклянный лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений от 0 до плюс 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.
-
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 систем 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:
-
- измеряемая среда
-
- температура окружающего воздуха, °C
-
- относительная влажность окружающего воздуха, %
-
- атмосферное давление, кПа
-
- напряжение питания, В
свободный нефтяной газ от +15 до +36 от 30 до 80 от 96 до 104
- частота переменного тока, Гц
50±1
- внешнее магнитное поле (кроме земного), вибрация
отсутствуют
-
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 и/или поверительные клейма применяемых СИ, входящих в состав системы измерений.
-
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 расходомера газа ультразвукового Flowsic 100 и расходомера вихревого Prowirl (далее - расходомер) должны соответствовать требованиям эксплуатационной документации, установленным изготовителями 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 температуры, давления и расхода. Проверку проводят путем подачи на входы комплекса измерительновычислительного «ОКТОПУС-Л» («OCTOPUS-Ь») (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.
-
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 - комплекса измерительно-вычислительного «ОКТОПУС-Л» проводят в соответствии с руководством пользователя на контроллер. Идентификационные данные контроллера должны соответствовать представленным в описании типа.
-
6.4 Определение метрологических характеристик.
-
6.4.1 Определение метрологических характеристик системы измерений заключается в расчете погрешности при измерении температуры, давления и объемного расхода СНГ в рабочих условиях, погрешности при определении объемного расхода и объема СНГ, 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, представленными в приложении А.
-
6.4.3 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: датчик давления Метран-150 - контроллер.
Для этого отключают датчик давления Метран-150 и с помощью калибратора подают на вход контроллера с учетом линии связи аналоговые сигналы (для аналогового сигнала 4-20 мА это: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА) и считывают значение тока для соответствующего давления с дисплея контроллера или с экрана ПЭВМ.
По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют абсолютную погрешность по формуле:
(1) где 7, - показание контроллера в i -той реперной точке, мА
I - показание калибратора в i -той реперной точке, мА.
Результаты поверки считаются положительными, если пределы абсолютной погрешности не превышают ±0,015 мА.
-
6.4.4 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: термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран-270 (ТСПУ 902820) - контроллер.
Для этого отключают термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран-270 (ТСПУ 902820) и с помощью калибратора подают на вход контроллера с учетом линии связи аналоговые сигналы (для аналогового сигнала 4-20 мА это: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА) и считывают значение тока для соответствующей температуры с дисплея контроллера или с экрана ПЭВМ.
По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по формуле (1).
Результаты поверки считаются положительными, если пределы абсолютной погрешности не превышают ±0,015 мА.
-
6.4.5 Определение абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов по каналу измерения расхода.
Проверяют передачу информации на участке линии связи: расходомер - контроллер. Для этого отключают расходомер и и с помощью калибратора подают на вход контроллера с учетом линии связи аналоговые сигналы (для аналогового сигнала 4-20 мА это: 4 мА, 8 мА, 12 мА, 16 мА, 20 мА) и считывают значение тока для соответствующего расхода с дисплея контроллера или с экрана ПЭВМ.
По результатам измерений в каждой реперной точке вычисляют абсолютную погрешность по формуле (1).
Результаты поверки считаются положительными, если пределы абсолютной погрешности не превышают ±0,015 мА.
-
6.4.6 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.
Расчет относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям для УУ СНГ на КС, УУ СНГ на ФНД, УУ СНГ на печи, УУ СНГ на ФС осуществляется по следующим формулам:
-
6.4.6.1 Относительную погрешность измерений объемного расхода СНГ, приведенного к стандартным условиям <5^ , %, определяют по формуле:
+ 6К + ^ивк > (2)
где дд - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного расхода СНГ в рабочих условиях, %;
$т - коэффициент влияния температуры на коэффициент сжимаемости СНГ;
8 — пределы допускаемой относительной погрешности измерения температуры, %;
- коэффициент влияния давления на коэффициент сжимаемости СНГ;
др - пределы допускаемой относительной погрешности измерения абсолютного давления, %;
дк - пределы допускаемой относительной погрешности определения коэффициента сжимаемости СНГ, %;
8ИВК ~ пРеДелы допускаемой относительной погрешности ИВК при вычислении объемного (массового) расхода СНГ, приведенного к стандартным условиям, %.
-
6.4.6.2 Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении объемного расхода СНГ в рабочих условиях определяются по формуле:
= ^<1ПР +$пРивк ' (3)
где 8 - пределы допускаемой относительной погрешности при измерении
объемного расхода СНГ в рабочих условиях, %;
8пр - пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код, %.
-
6.4.6.3 Пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код определяют по формуле:
ипРивк J ' пРивк, 1 ’
где
1в, 1н
Унривк
-
- верхнее и нижнее значения аналогового сигнала соответственно, мА;
-
- пределы допускаемой приведенной погрешности ИВК при преобразовании аналогового сигнала в цифровой код, %.
-
6.4.6.4 Коэффициент влияния температуры на коэффициент сжимаемости СНГ
определяют по формуле:
(5)
6.4.6.5 Коэффициент определяют по формуле:
влияния давления на коэффициент сжимаемости СНГ (6)
-
6.4.6.6 Пределы допускаемой относительной погрешности определения температуры определяют по формуле:
- при использовании в качестве СИ температуры термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом Метран-270:
\2
f te-tn .у
+273,15 ot"y
( t -t le 1н . у ,д +273,15 d0” T j
- верхний и нижний пределы шкалы СИ температуры, °C;
\2
+ дЪ, , пРивк
(7)
у. - основная приведенная погрешность СИ температуры, %;
' 1ОСН
yt - дополнительная приведенная погрешность СИ температуры при изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 °C, %/ °C;
- 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
+ ^ривк ’
(8)
где Д902820 - пределы допускаемой абсолютной погрешности СИ температуры, °C;
при этом значение переменной tH3M не выходит за пределы настроенного диапазона измерений используемого термопреобразователя
6.4.6.7 Пределы допускаемой относительной погрешности определения давления определяют по формуле:
(9) где 8р - пределы допускаемой относительной погрешности измерений абсолютного давления, %.
6.4.6.8 Пределы допускаемой относительной погрешности определения абсолютного давления определяют по формуле:
где J
госн
sp “доп
6.4.6.9
‘абс V ^осн *доп v 7
-
- 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, %.
Пределы допускаемой относительной погрешности определения
коэффициента сжимаемости СНГ определяется по формуле:
ж=7ж2+ж2з+м2с, (in
-
- методическая погрешность определения коэффициента сжимаемости, %;
-
- относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных, %;
-
- относительное изменение значения коэффициента сжимаемости, %.
где
Жнс
6.4.6.10 Относительная погрешность определения коэффициента сжимаемости, связанная с погрешностью измерения исходных данных определяется по формуле:
5
(12)
где - относительная погрешность определения z-го компонента в газовой смеси, %;
- коэффициенты влияния /-го компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости.
-
6.4.6.11 Коэффициенты влияния z-го компонента в газовой смеси на коэффициент сжимаемости определяются по формуле:
ЬК х^_
К’
(13)
где АК - изменение значения коэффициента сжимаемости Л^при изменении содержания /-го компонента в газовой смеси х, на величину ,%.
-
6.4.6.12 Предел относительной погрешности измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям 8VC, %, определяют по формуле:
где 8 - относительная погрешность измерений объемного расхода газа, приведенного
к стандартным условиям, %;
8Т - относительная погрешность ИВК определения интервала времени (измерения текущего времени), %.
-
6.4.6.13 Результаты поверки считаются положительными, если пределы относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, по формуле (2) не превышают:
±2,0 % для УУ СНГ на КС, УУ СНГ на ФНД;
±2,5 % для УУ СНГ на печи, УУ СНГ на ФС.
7 Оформление результатов поверки-
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.
-
7.3. При отрицательных результатах поверки систему измерений не допускают к применению, свидетельство о поверке аннулируется и выписывается извещение о непригодности к применению.
(обязательное)
Список нормативных документов на поверку СИ, входящих в состав системы
измерений.
Наименование СИ |
Нормативный документ |
Расходомер газа ультразвуковой Flowsic 100 |
МП 43980-10 «Инструкция. ГСИ. Расходомеры газа ультразвуковые Flowsic 100. Методика поверки», утвержденный ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» в марте 2010 г., с изменением № 1 от 18.03.2015 г. и изменением №2 от 10.11.2015 г. |
Расходомер вихревой Prowirl |
МП 15202-14 «ГСИ. Расходомеры вихревые Prowirl. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в июне 2014 г. |
Датчик давления Метран-150 |
МП 4212-012-2013 «Датчики давления Метран-150. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Челябинский ЦСМ» в ноябре 2013 г. |
Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран-270 |
Раздел 3.4 Руководства по эксплуатации 271.01.00.000 РЭ, утвержденным ГЦИ СИ ФБУ «Челябинский ЦСМ» в сентябр 2011 г. |
Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 902820 |
«Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 902820. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в январе 2006 г. |
Комплекс измерительно вычислительный «ОКТОПУС-Л» |
МП 0177-2-2014 «Инструкция. ГСИ. Комплексы измерительно-вычислительные «ОКТОПУ С-Л («OCTOPUS-L»). Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 09 сентября 2014 г. |