Метрологія. Вимірювання витрати та кількості рідини й газу із застосуванням стандартних звужувальних пристроїв. Частина 5. Методика виконання вимірювань

Точка отбора пробы может быть размещена на ЙТ до СУ или после него.

При размещении точки отбора проб на ИТ после СУ расстояние между СУ и заборной трубкой дол­жно быть не менее 4D при р £ 0,2 и не менее значения 8.55 рР-^мО, округленного до большего целого чис­ла, при р >0,2.

При размещении точки отбора на ИТ до СУ расстояние между СУ и заборной трубкой должно быть не менее 20D.

л = 1 + ехр

где л — необходимое число проб;

2 = 2/n(S/U_pC);

А = -8,04445;

В = 2,50960;

С = 2,82837;

L/_pc — расширенная неопределенность результата измерений р_с;

муле

S

I т-1

(6.7)

где т — число проб (т S4), равномерно отобранных за заданный период времени;

Р& — значение плотности при стандартных условиях, полученное в результате анализа /-Й пробы.

Примечание — Формула (6.6) получена на основе положений, изложенных в [4].

Для определения плотности при стандартных условиях, состава и влажности газа пробы рекомен­дуется отбирать из одной точки.

При расчете расхода и количества среды допускается применение упрощенных формул. Дополни­тельный вклад в неопределенность результатов вычисления от введенных упрощений определяют относительно результатов вычислений, выполненных в соответствии с требованиями подраздела 8.2 и 8.3 настоящего стандарта.

7. Подготовка к измерениям

   1. Перед вводом в эксплуатацию технических средств проверяют соответствие требованиям:

• прямолинейных участков ИТ — ГОСТ 8.586.1 (раздел?);

• монтажа соединительных трубок — раздела 6;

• конструкции СУ — ГОСТ 8.586.2, или ГОСТ8.586.3, или ГОСТ 8.586.4;

• монтажа СИ параметров потока и среды — раздела 6 и монтажно-эксплуатационной документа­ции;

• условий применения СУ — ГОСТ 8.586.1 (раздел 6).

Периодически, не реже одного раза в год, начиная с момента ввода в эксплуатацию комплекта СИ и технических средств, проверяют:

• СИ на соответствие требованиям раздела 4;

• наличие документации или соответствующих отметок, допускающих СИ к эксплуатации;

• корректность конфигурирования вычислительного устройства в составе СИ расхода и количес­тва среды при его наличии.

Периодически, не реже одного раза в месяц (если иная периодичность не установлена требования­ми безопасности), начиная с момента ввода в эксплуатацию комплекта СИ и технических средств, прове­ряют герметичность всех узлов соединений, в которых находится среда.

7. 2. Допускается по договоренности между заинтересованными сторонами проверку комплек­та СИ и технических средств проводить чаще, чем это указано в 7.1.

8. Обработка результатов измерений

   1. Расчет расхода среды

      1. Исходные данные и применяемые формулы

• .1.1.1 Исходные данные

Для расчета расхода среды необходимы следующие исходные данные:

• тип СУ;

• способ отбора перепада давления (для диафрагм);

• диаметр отверстия СУ d₂₀;

• внутренний диаметр ИТ Djq!

• среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости Ra или эквивалентная шерохова­тость внутренней поверхности ИТ А?_ш;

• материал, из которого изготовлено СУ;

• материал, из которого изготовлен прямолинейный участок ИТ непосредственно перед СУ;

• при применении диафрагм начальный радиус г_н входной кромки диафрагмы и время г, эксплуа­тации диафрагмы с момента определения значения г_н или межконтрольный интервал СУ — хў

• для смеси газов (в т.ч. природного газа) — полный ее состав или (для природного газа) — моляр­ные доли диоксида углерода х_у и азота х_ав газе и его плотность при стандартных условиях р_с;

• плотность среды в рабочих условиях р (при наличии плотномера);

• перепад давления на СУ Ар;

• абсолютное давление р среды или избыточное давление р_и среды и атмосферное давление р_а;

• температура среды L

Примечание — Некоторые из перечисленных параметров или характеристик в зависимости от конкрет­ного айда применяемых основных расчетных формул могут не использоваться.

• .1.1.2 Определение значений исходных величин

Значения параметров и характеристик СУ и ИТ (d₂o- О₂₀, ^гн ^и 'Ч ^или V ^{а также} марки материа­лов, из которых изготовлены ИТ и СУ) — в соответствии с сертификатами или с актами измерений гео­метрических параметров СУ и ИТ.

Значения физико-химических параметров смеси газов — полный состав смеси или (для природно­го газа) р_с, х_у, х_а, а также значения параметров потока — Др, f, р (или р_и и р_а) измеряют в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

• .1.1.3 Применяемые формулы для расчета расхода среды

Таблица 6 — Формулы, применяемые при расчете расхода среды

ГОСТ 8.588.5—2005

Для расчета физических свойств среды — плотности (для жидкостей и водяного пара), плотности при стандартных условиях (для смесей газов с известным полным составом), коэффициента сжимае­мости и показателя адиабаты (для газов), динамической вязкости применяют формулы или таблицы из соответствующих нормативных документов [см, ГОСТ 8.586.1 (пункт 5.4.1)].

Данные формулы дополняют условиями ограничений действия метода переменного перепада давления, приведенными в следующих стандартах:

• ГОСТ 8.586.2 (пункт 5.3.1, подпункт 5.3.2.2) — длядиафрагм;

• ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.1.6.1 и 5.1.6.3) —для сопел ИСА 1932;

• ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.2.6.1 и 5.1.6.3)— для эллипсных сопел;

• ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.3.4.1,5.1.6.3) — для сопел Вентури;

• ГОСТ 8.586.4 (подразделы 5.1 и 5.6) — для труб Вентури.

В зависимости от марки материала СУ по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)] рассчитывают в.

В зависимости от марки материала ИТ по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.5)] рассчитывают D.

По ГОСТ8.586.1 [формулы (3.1) и (3.6)] рассчитывают, соответственно, значения ри Е.

Для диафрагм по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.14)] для времени т, рассчитывают значение г,, и по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.13)] — находят значение К_п.

Если значение К_попределяютпо значению среднего радиусагцЗа межконтрольный интервал т_у, то рассчитывают среднее значение г_к по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.15)], и значение К_п— по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.16)].

Для других СУ К„ = 1.

При измерении избыточного р_и и атмосферного р_л давления среды рассчитывают абсолютное дав­ление р среды по формуле (6.2).

По формуле (6.3) вычисляют термодинамическую температуру Т среды.

Рассчитывают следующие параметры среды:

• р — для жидкостей и водяного пара;

• р_с — для смеси газов при заданном полном составе;

• К—для смеси газов;

• к —для газообразных сред (смеси газов, водяного пара);

• у—для всех сред.

При применении плотномера расчет значений плотности среды р и (или) р_с не выполняют.

Значение с (при расчете расхода газа, водяного пара) рассчитывают по ГОСТ 8.586.2 [форму­ла (5.7)] — для диафрагм и по ГОСТ 8.586.3 [формула (5.2)] — для других СУ.

1. принимают первое приближение значения числа Рейнольдса Re_t, равное 10^е;

2. рассчитывают первое приближение значения коэффициента истечения Ср

3. находят первое приближение значения К_ш1 (для труб Вентури — не определяется);

4. применяя в зависимости от выбранных единиц измерений одну из формул (5.2) — (5.4), (5.6) — (5.8), рассчитывают первое приближение значения расхода среды д,;

5. по полученному значению д,, применяя формулы, указанные в таблице 6, последовательно находят второе приближение значений Re₂, С₂, и q₂',

6. процесс уточнения значений Re, С, и q проводят до тех пор, пока значение относительного отклонения между полученным значением расхода q_t и его предыдущим значением q^ не будет удовлетворять условию: