С помощью кориолисовых расходомеров

Дата введения — 2011-06-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения измерений расхода и коли­чества газа горючего природного (далее — газа) с помощью кориолисовых преобразователей расхода.

Настоящий стандарт предназначен для применения на коммерческих, хозрасчетных и технологических узлах измерений расхода и количества газа ОАО «Газпром».

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 8.586.1-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измере­ние расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования

ГОСТ 2939-63 Газы. Условия для определения объема

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435:1973) Азот газообразный и жидкий. Технические условия ГОСТ 17310-2002 Газы. Пикнометрический метод определения плотности ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995) Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плот­ности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава

ГОСТ 31370-2008 (ИСО 10715:1997) Газ природный. Руководство по отбору проб ГОСТ 31371.7-2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматогра­фии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов

Издание официальное

1

СТО Газпром 5.35-2010

СТО Газпром 5.32-2009 Обеспечение единства измерений. Организация измерений при­родного газа

СТО Газпром 041-2008 Газ горючий природный, конденсат газовый и продукты их пе­реработки. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по соответствующим указателям, составленным на 1 января текущего года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с РМГ 29-99 [4], СТО Газ­пром 041-2008, подразделом 3.5 ГОСТ 8.586.1, а также следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями:

3.1.1 количество газа: Объем газа, приведенный к стандартным условиям (в соответ­ствии с ГОСТ 2939 - к температуре 20°С и абсолютному давлению 0,101325 МПа).

3.1.2 кориолисовый преобразователь расхода; КПР: Средство измерений, состоящее из первичного и вторичного преобразователей расхода, предназначенное для измерений массового расхода и количества газа.

3.1.3 первичный преобразователь расхода¹*: Часть КПР, состоящая из вибрирующей трубки (вибрирующих трубок), приводной системы, датчиков перемещения, устройства для под­держки вибрирующей трубки и оболочки для защиты природного газа, проходящего через КПР, и окружающей среды друг от друга.

3.1.4 вторичный преобразователь расхода²*: Часть КП Р, предназначенная для приема сиг­налов от первичного преобразователя расхода (и, возможно, от других средств измерений), обра­ботки, сохранения, отображения результатов измерений и формирования выходных сигналов.

3.1.5 изготовитель: Организация, проектирующая, изготавливающая, продающая и поставляющая КПР.

3.1.6 проектировщик: Организация, проектирующая узел измерений с КПР.

3.1.7 пользователь: Организация, эксплуатирующая узел измерений с КПР.

" В технической литературе используют также термин «сенсор».

²> В технической литературе используют также термин «трансмиттер».

2

СТО Газпром 5.35-2010

3.1.8 измерительный трубопровод: Трубопровод, границы и геометрические характери­стики которого, а также размещение на нем средств измерений и вспомогательного оборудо­вания нормируются национальными стандартами, стандартами организации или другими нор­мативными документами, устанавливающими требования к процессам выполнения измерений расхода и объема газа.

3.1.9 устройство подготовки потока; УПП: Устройство, после прохождения которого по­ток приобретает кинематическую структуру, близкую к структуре стабилизированного потока³*.

3.1.10 катушка-вставка: Отрезок трубы с фланцами, имеющий условный проход DN,
равный DN измерительного трубопровода, и длину, равную длине преобразователя расхода, вме­
сто которого он, при необходимости, устанавливается на ИТ.

3.1 Л1 рабочие условия: Параметры потока и среды в месте размещения КПР.

3.1.12 смещение нуля: Показание КПР, отличное от нуля, при отсутствии расхода.

3.1.13 стабильность нуля: Пределы, установленные изготовителем КПР, в которых нуль может смещаться во время измерений.

3.1.14 отсечка малого расхода: Значение расхода, задаваемое в КПР, ниже которого рас­ход и приращение массы по показаниям КПР равны нулю.

Обозначения

3.2.1 Основные условные обозначения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

 

Условное обозначение	Величина	Единица величины
DN	Условный проход	мм
4 с	Объемный расход, приведенный к стандартным условиям	м3/ч
<7 т	Массовый расход	кг/ч
т	Масса газа	кг
Р	Абсолютное давление газа	Па
t	Температура газа	°С
Т	Абсолютная (термодинамическая) температура газа: Т= 273,15 + /	К
"у	Стандартная неопределенность результата измерений величины у	Единица величины параметра
"у	Относительная стандартная неопределенность результата измерений величины у	%

³> Стабилизированным называют течение, при котором профили продольных скоростей вдоль трубо­провода не изменяются, закрутка потока отсутствует. В общем случае профили продольных скоростей при стабилизированном течении зависят от числа Рейнольдса и шероховатости внутренней стенки трубопровода.

3

СТО Газпром 5.35-2010

Окончание таблицы 3.1

 

Условное обозначение	Величина	Единица величины
U \	Относительная расширенная неопределенность величины у	%
К	Объем газа, приведенный к стандартным условиям	м3
x i	Молярная доля /-го компонента газа	1
У	Любой контролируемый параметр	Единица величины параметра
w	Скорость газа	м/с
ZS	Стабильность нуля	кг/ч
б	Относительная погрешность	%
Y	Приведенная погрешность	%
Р	Плотность газа	кг/м3
АУ	Абсолютная погрешность величины^	Единица величины параметра
Примечание — Остальные обозначения указаны непосредственно в тексте.

3.2.2 Индексы в условных обозначениях величин обозначают следующее:

в — верхний предел измерений средства измерений;

н — нижний предел измерений средства измерений;

max - максимальное значение величины;

min — минимальное значение величины;

с -стандартные условия (г-=20°С,/> = 0,101325 МПа= 1,03323 кгс/см²- по ГОСТ 2939).

3.3 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

АГРС — автоматизированная газораспределительная станция;

ГИС — газоизмерительная станция;

ГРС — газораспределительная станция;

ИТ — измерительный трубопровод;

MX — метрологические характеристики;

ПЛК — программируемый логический контроллер;

ПР — преобразователь расхода;

СИ — средство измерений;

УОГ — устройство для очистки газа.

Требования к неопределенности измерений

4.1 Неопределенность измерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стан­дартным условиям, должна соответствовать требованиям, указанным в СТО Газпром 5.32.

4

СТО Газпром 5.35-2010

4.2 Методика оценки относительной расширенной неопределенности результатов из­мерений объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, приведена в разделе 14.

5 Метод измерений

5.1 Измерения расхода и количества газа с помощью КПР основаны на возникновении
сдвига фаз колебаний входной и выходной сторон вибрирующей трубки (трубок), пропорцио­
нального массовому расходу, при движении газа через трубку. Трубка приводится в колеба­
тельное движение с помощью приводной системы. Датчики перемещения преобразуют коле­
бания трубки в электрический сигнал. Указанные элементы входят в состав первичного ПР.

Сигнал из первичного ПР поступает во вторичный ПР, представляющий собой элек­тронную контролирующую систему для создания и преобразования сигналов от первичного ПР, выдачи значений выходных и промежуточных параметров, а также необходимой коррекции (на­пример, на влияние температуры и давления).

Первичный и вторичный ПР устанавливаются либо вместе, образуя единую конструк­цию, либо отдельно друг от друга.

Объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям, вычисляют по формуле

где д_с — объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям;

д_т — массовый расход газа;

р_с - плотность газа при стандартных условиях.

Количество газа рассчитывают путем интегрирования объемного расхода газа, приве­денного к стандартным условиям, по времени.

Сведения о КПР и их эксплуатации приведены в приложении А.

5.2 Плотность газа при стандартных условиях определяют путем:

- измерения с помощью потокового плотномера любого принципа действия;

- расчета в соответствии с требованиями ГОСТ 3 1 369 по компонентному составу, опре­деленному с помощью потокового хроматографа либо лабораторного хроматографа в химико-аналитических лабораториях;

- измерения пикнометрическим методом по ГОСТ 17310.

5

СТО Газпром 5.35-2010

6 Требования безопасности

6.1 К проведению монтажа и выполнению измерений допускаются лица, изучившие экс­плуатационную документацию на СИ и вспомогательное оборудование, прошедшие инструктаж по технике безопасности, получившие допуск к самостоятельной работе, знающие требования нор­мативных документов и имеющие опыт эксплуатации СИ на объектах газовой промышленности.

6.2 Перед началом работ необходимо проверить соответствие СИ и вспомогательного оборудования эксплуатационной документации, наличие и целостность маркировок взрыво-защиты, крепежных элементов, целостность оболочек и корпусов СИ.

6.3 При монтаже и эксплуатации КПР должны соблюдаться требования промышленной безопасности, охраны труда, взрывобезопасности, пожарной безопасности и санитарно-тех-нических правил, определяемых Федеральным законом от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ [5], Пра­вилами устройства электроустановок [6], Правилами технической эксплуатации и требова­ниями безопасности труда [7], Правилами безопасности ПБ 08-624-03 [8], Правилами безопасности ПБ 03-576-03 [9], Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей [10], Правилами по охране труда ПОТ Р М-016-2001 [11], Правилами безопас­ности ПБ 12-529-03 [12] и Правилами безопасности ПБ 03-585-03 [13].

6.4 Установка и демонтаж оборудования на ИТ, проведение ремонтных работ должны производиться только на разгруженных по давлению ИТ при условии их предварительной продувки воздухом или инертным газом. При измерении расхода природного газа с повышен­ным содержанием серы продувка ИТ сжатым воздухом запрещается.

6.5 Инструкции по эксплуатации оборудования и СИ должны быть доступны
обслуживающему персоналу.

7 Условия выполнения измерений

Измеряемая среда

7.1.1 Измеряемой средой является газ горючий природный (далее — газ), находящийся в условиях измерений в однофазном состоянии.

7.1.2 Требования к физико-химическим показателям газа устанавливают ГОСТ 5542 и ОСТ 51.40-93 [14].

7.1.3 Возможность применения КПР должна быть подтверждена изготовителем в следующих случаях:

- плотность газа при стандартных условиях лежит вне диапазона от 0,667 (чистый метан) до 1,05 кг/м³;

6

СТО Газпром 5.35-2010

- в газе повышенное содержание серы, приводящее к коррозионной активности среды;

- в газе присутствуют элементы галогенного ряда (хлор, бром и т.д.);

- рабочие условия близки к точке росы газа.