Эксплуатационная диагностика

12.3.1 В процессе эксплуатации СИКГ контролируют:

- отсутствие сбоев показаний СИ;

- своевременность и правильность корректировки условно-постоянных величин;

- выполнение требований к условиям измерений;

- показания дополнительных СИ;

- параметры УЗПР, диагностика которых предусмотрена его эксплуатационной документацией;

- герметичность соединений ИТ и соединительных трубок;

- целостность фильтрующего элемента УОГ и степень его засорения;

- состояние внутренней поверхности ИТ, ФП и проточной части УЗПР;

- корректность конфигурирования вычислительного устройства.

Указанный перечень конкретизируют в зависимости от применяемых основных и дополнительных СИ и условий их применения.

12.3.2 В процессе эксплуатации без демонтажа УЗПР и остановки подачи газа периодически по
каждому акустическому каналу контролируют:

- уровень усиления сигнала;

- качество сигнала;

- отношение сигнал/шум;

- отношение скорости газа по акустическому каналу к средней скорости газа в УЗПР;

- скорость распространения звука.

12.3.2.1 Усиление сигнала по одному из каналов свыше допустимого уровня может быть вызвано
повреждением или загрязнением ПЭА, либо наличием жидкости в газе.

При анализе изменения уровня сигнала необходимо учитывать, что при одинаковом тренде для всех каналов изменения могут быть вызваны увеличением или уменьшением давления и скорости газа.

Примечание — Увеличение давления газа приводит к уменьшению необходимого уровня сигнала, а увеличение скорости — к его росту.

12.3.2.2 Значительное ухудшение качества сигнала, выраженное в снижении отношения числа импульсов, участвующих в расчетах, к общему числу импульсов (обычно менее 35 %) указывает на возможную неисправность ПЭА и загрязнение его поверхности.

12.3.2.3 Уменьшение отношения сигнал/шум обусловлено наличием в потоке акустических шу­мов, которые могут быть вызваны неисправностью ПЭА, работой регулятора давления газа или любым другим устройством, дросселирующим газ.

12.3.2.4 Наличие тренда отношения скоростей потока по акустическим каналам, расположенным на разных расстояниях от оси ИТ (корпуса УЗПР), указывает на загрязнение стенок ИТ или внутренней поверхности УЗПР, или ФП при его наличии.

12.3.2.5 Если отклонения измеренных скоростей звука от расчетного значения и различия скоро­стей звука по акустическим каналам не превышают установленных изготовителем пределов, то данное обстоятельство указывает на исправность УЗПР.

37

ГОСТ 8.611 — 2013

Отличие измеренной скорости звука от расчетного значения по акустическому каналу может оз­начать сбой или неисправность ПЭА, электроники, кабелей преобразователей, систем измерения дав­ления, температуры и состава газа, а также наличие осадка на ПЭА или корпусе УЗПР в случае при­менения акустических каналов с отраженным акустическим импульсом.

Во избежание ложных выводов измерение скорости распространения звука в многокомпонентном газе должно выполняться синхронно с измерением его состава.

Диагностика исправности многоканальных УЗПР может выполняться путем наблюдений за изме­нением во времени отношений скоростей распространения звука в газе, рассчитанных по каждой паре акустических каналов по формуле

т/у = ^;                                                                            (49)

/=1,2..../77 (/* /);

У =2.... /77 (/>/),

где с,- — скорость распространения звука, измеренная в /-м акустическом канале; с,- — скорость распространения звука, измеренная ву-м акустическом канале; /77 — число акустических каналов. Изменения отношения -yw, наблюдаемые в процессе эксплуатации УЗПР, указывают на ухудшение или сбой измерений по определенному акустическому каналу.

12.3.3 В процессе эксплуатации на демонтимованном ило мзолированнов от пототп газа УЗПР периодически рекомендуется проводить следующие проверки: -смещение нуля;

- качества сигнала;

- отклонения измеренных скоростей звука от расчетного значения;

- отклонения значений измеренных скоростей звука по парам акустических каналов.

12.3.3.1 При проведении проверок УЗПР без демонтажа с ИТ УЗПР изолируют от потока газа ау­тем закрытия запорной арматуры, установленной до и после УЗПР. Для обеспечения удобства контроля за отсутствием утечек через запорную арматуру частично стравливают газ из изолированного участка. При этом давление в изолированном участке ИТ должно отличаться от давления в остальном трубо­проводе не менее, чем на 10 % или 0,1 МПа.

На протяжении всего периода проверок давление и температура газа должны находиться в преде­лах, указанных в таблице 9.

Таблица 9

 

Наименование параметра	Допускаемые пределы изменения
Абсолютное давление газа, % за 300 с	+0,2(0,4)*
Температура газа, °С за 300 с	+0,2(0,4)*
* Допускаемое значение для УЗПР с пределами допускаемой относительной погрешности более 0,7 %.

Если стандартная относительная неопределенность, приписываемая функциональной зависимо­сти, используемой для расчета скорости распространения звука в рабочей среде, превышает 0,1 %, то рекомендуется методом вытеснения (выпуска/заполнения) заменить рабочую среду в изолируемом участке азотом.

Участок ИТ и установленный на нем УЗПР должны быть закрыты от попадания солнечных лучей и находиться на достаточном расстоянии от источников тепла во избежание неравномерного нагрева корпуса УЗПР и поверхности ИТ.

Диагностику УЗПР, демонтированного с ИТ, проводят в помещении при стабильной температуре воздуха.

На фланцы УЗПР устанавливают заглушки, оснащенные штуцерами для подачи тестового газа в корпус УЗПР и монтажа СИ температуры и давления.

Подключают СИ температуры и давления.

38

ГОСТ 8.611 — 2013

В качестве тестового газа рекомендуется использовать повышенной чистоты азот по ГОСТ 9293. Внутренняя полость корпуса УЗПР перед заполнением азотом должна быть предварительно продута тем же самым азотом. Рекомендуется перед подачей азота из корпуса УЗПР откачать воздух. При этом абсолютное давление остаточного воздуха в корпусе УЗПР должно быть не более 2000 Па.

Корпус УЗПР заполняют тестовым газом, пока давление газа не достигнет необходимого значе­ния, равного среднему рабочему давлению.

Проводят проверку давления не менее чем через 1 ч после заполнения корпуса тестовым газом. Изменение давления означает наличие протечки газа через заглушки. Проверку на протечки можно про­извести мыльным раствором.

12.3.3.2 Проверку смещения нуля УЗПР проводят в соответствии с его эксплуатационной доку­
ментацией. Для этого УЗПР изолируют от потока газа (см.12.3.3.1). После стабилизации давления и
температуры газа во внутренней полости УЗПР (см. таблицу 9) проводят измерение скорости потока
газа по каждому акустическому каналу. Измеренные значения скорости газа не должны превышать до­
пускаемого значения, указанного изготовителем. Если значение допускаемой скорости газа при нуле­
вом расходе не указано изготовителем, то рекомендуется проверить, что средняя скорость потока газа,
измеренная за 300 с, по каждому акустическому каналу не превышает:

- 0,006 м/с при 5vn < 0,7 %;

- 0,012 м/с при 0,7 % < 5vn < 1,5 %;

-0,024 м/с при 5vn> 1,5%, где 5vn — предел допускаемой относительной погрешности УЗПР.

Коррекцию нуля шкалы УЗПР в полевых условиях допускается производить по методике изгото­вителя УЗПР.

12.3.3.3 Качество сигнала считают удовлетворительным, если отношение числа импульсов, уча­ствующих в расчетах, к общему числу импульсов не менее 95%.

12.3.3.4 Проверку отклонений измеренных скоростей звука от расчетного значения по каждому акустическому каналу и отклонений значений измеренных скоростей звука по парам акустических ка­налов не следует начинать до тех пор, пока показания измеряемой скорости звука в газе не будут оста­ваться в пределах 0,2 м/с не менее 10 мин.

В качестве значений скоростей звука принимают их средние значения, измеренные за промежуток времени не менее 300 с.

По измеренным значениям давления, температуры и состава газа (если поверочная среда — мно­гокомпонентный газ) рассчитывают скорость звука (см. 6.4.6) и проводят ее сравнение с измеренными с помощью УЗПР значениями скорости звука.

Отклонения измеренных скоростей звука от расчетного значения и различия скоростей звука по акустическим каналам не должны превышать установленных изготовителем пределов.

Оценку работы УЗПР по результатам измерений скорости звука рекомендуется выполнять с уче­том следующих критериев:

а) отклонения расчетной скорости звука в газе от измеренных скоростей звука по каждому акусти­ческому каналу должны находиться в пределах

±(A+1У^),                                                                                 ( 50 )

где U' co — относительная расширенная неопределенность определения скорости звука; А — параметр, значение которого принимают равным: -0,1 % при 8 ^ < 0,7 %;

- 0,2 % при 0,7 % <8 ^ < 1,5 %;
-0,3%при5_И1>1,5%.

Значение относительной расширенной неопределенности определения скорости звука определя­ют по формуле

iy_aD = 2( ^² + 0,25и^)05,                                                         ( 51 )

где u'cf — относительная стандартная неопределенность, приписываемая функциональной зависи­мости, используемой для расчета скорости звука; и ' _т — относительная стандартная неопределенность измерения температуры газа.

Примечание — Ввиду малой чувствительности скорости звука газа к изменению давления и в связи с тем, что скорость звука при допущении постоянства показателя адиабаты пропорциональна квадратному корню из термо-

39

ГОСТ 8.611 — 2013

динамической температуры, в формуле (51) не учитывается составляющая от неопределенности измерений давле­ния, и относительный коэффициент чувствительности скорости звука к изменению температуры принят равным 0,5.

Рекомендуется для расчета скорости распространения звука в газе применять зависимости, для которых u'cf< 0,1 %.

б) отклонение скоростей звука по паре акустических каналов должно находиться в пределах ± А [см. формулу (50)].

12.3.4 В процессе эксплуатации контролируют перепад давления на УОГ, значение которого не должно превышать допускаемого значения, указанного в его паспорте.

Примечание — Необходимо учитывать, что при уносе фильтрующего элемента перепад давления на УОГ может уменьшаться.

Контроль технического состояния ФП по результатам измерений потери давления на них выпол­няют периодически с интервалом, установленным согласно графику работ по техническому обслужи­ванию СИКГ.

Рекомендуется контроль технического состояния ФП выполнять не реже 1 раза в месяц.

Измеренное значение перепада давления на ФП сравнивают с контрольным значением.

Если перепад давления на ФП превышает контрольное значение более чем на 10 %, необходимо провести его очистку.

Контрольное значение потерь давления Аю для текущих условий измерений расхода и объема газа рассчитывают по формуле

* (ю"3ол/)⁴,                                                             (52)

где Ъ,  — коэффициент гидравлического сопротивления ФП; р, qv — текущие значения плотности и расхода газа. В формуле (52) рекомендуется использовать действительный коэффициент гидравлического со­противления ФП, который определяют на начальном этапе его эксплуатации по формуле

(кГ3ОЛ/)я2Дю
S = ------ 72 ------- ■                                                                 (53)

8p<7v

где Аю — значения потерь давления газа на ФП;

р, qv — значения плотности и расхода газа, при которых измерялись потери давления газа на ФП.