в) УПП или струевыпрямитель установлены после устройства, создающего закрутку потока (максимальный угол закрутки потока в сечении ИТ на расстоянии 18D от устройства должен быть не менее 24°, а на расстоянии 30D - не менее 20°). Закрутку потока следует создавать завихрителем или другими способами. Примером завихрителя может служить завихритель «Chevron», приведенный на рисунке Ж.1.
Перед МС, указанными в перечислениях б) и в), должен находиться прямолинейный участок ИТ, имеющий достаточную длину, чтобы это МС не оказывало влияние на СУ. Минимальную необходимую длину этого прямолинейного участка допускается определять по ГОСТ 8.586.2 (колонка А таблицы 4) в соответствии с видом МС при значении β, равном 0,67.
Примечание - Эти испытания требуются для подтверждения того, что устройство подготовки потока или струевыпрямитель:
- не оказывают влияния на коэффициент истечения СУ;
- является эффективным в асимметричном потоке;
- является эффективным в закрученном потоке.
Дополнительная информация по указанным испытаниям и завихрителю «Chevron» содержится в [15] и [16].
Рисунок Ж.1 - Завихритель «Chevron»
Ж.1.4 Испытания УПП или струевыпрямителей проводят также с применением СУ, имеющих значение β, равное 0,4. При этом испытания выполняют в соответствии с требованиями Ж.1.3 только для варианта установки УПП или струевыпрямителя, указанного в перечислении в) Ж.1.3.
Ж.1.5 С целью обеспечения возможности применения УПП или струевыпрямителя при любых числах Re, необходимо установить, что они не только удовлетворяют требованиям Ж.1.3 и Ж.1.4 для одного числа Re, но также соответствуют требованиям, приведенным в перечислениях а) или б), или в)Ж.1.3 для второго числа Re.
Числа Re, при которых проводят испытания, должны удовлетворять следующим условиям:
104 ≤ Re1 ≤ 106 и Re2 > 106 (Ж.1)
и
λ1 - λ2 ≥ 0,0036, (Ж.2)
где λ1, λ2 - коэффициенты трения ИТ, рассчитанные при числах Re1 и Re2, соответственно, которые могут быть получены по диаграмме Моуди [10] или рассчитаны по формуле
(Ж.3)
Если УПП или струевыпрямитель будет применяться только при условии Re > 3 106, испытания по пунктам Ж.1.3 и Ж.1.4 достаточно провести при одном значении числа Re, значение которого более 3 106.
Если УПП или струевыпрямитель будет применяться с трубой Вентури или соплом Вентури, то испытания по пунктам Ж.1.3 и Ж.1.4 достаточно провести при одном значении числа Re, выбранного из допускаемого диапазона чисел Re для данного типа СУ.
С целью обеспечения применения УПП или струевыпрямителя на трубопроводах с любыми значениями внутреннего диаметра ИТ необходимо установить, что он не только удовлетворяет требованиям Ж.1.3 и Ж.1.4 при одном значении D, но также соответствует требованиям, приведенным в перечислениях а) или б), или в) Ж. 1.3 при втором значении D.
Внутренние диаметры ИТ при проведении испытаний должны удовлетворять следующим условиям:
D1 ≤ 0,11 м; (Ж.4)
D2 ≤ 0,19 м. (Ж.5)
Ж.1.6 Если УПП или струевыпрямитель предполагается использовать с СУ, относительный диаметр которого превышает 0,67, то сначала проверяют выполнение требования пунктов Ж.1.2 - Ж.1.5. Затем проводят испытания, описанные в Ж.1.2 - Ж.1.5, при максимальном значении βmах, при котором УПП или струевыпрямитель предполагается использовать. Допускаемое отклонение коэффициента истечения СУ принимают равным (0,63βmах-0,192)%.
Числа Re, при которых проводят испытания по Ж.1.5, должны удовлетворять следующим условиям:
104 ≤ Re1 ≤ 106 и Re2 > 106 (Ж.6)
и
(Ж.7)
Если УПП или струевыпрямитель удовлетворяет требованиям, приведенным в Ж.1.2 - Ж.1.6, то его допускают к применению с СУ при β ≤ βmах.
Ж.1.7 Длины прямолинейных участков ИТ, при которых проводились испытания УПП или струевыпрямителя, в условиях их эксплуатации являются:
- необходимыми (с указанием допуска) для участка ИТ между УПП (или струевыпрямителем) и СУ;
- минимальными допускаемыми для участка ИТ между МС и УПП (или струевыпрямителем).
Длины должны быть представлены в относительном виде.
Ж.2 Испытания УПП и струевыпрямителей, применяемых для конкретной установки
В случае применения УПП или струевыпрямителя только для конкретной установки выполняют сокращенные испытания.
Результаты испытаний считают удовлетворительными, если для заданных СУ, МС, УПП или струевыпрямителя и места их размещения на ИТ отклонение значения коэффициента истечения данного СУ от значения коэффициента истечения, полученного при проведении испытаний по Ж.1.2, меньше 0,23%.
Допускаемое отклонение коэффициента истечения может быть увеличено до (0,63β - 0,192) % при β > 0,67.
При положительных результатах испытаний значение неопределенности коэффициента истечения СУ принимают равным значениям, приведенным:
- в ГОСТ 8.586.2 (подпункты 5.3.2.1 и5.3.3.1) - для диафрагмы;
- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.1.6.2 и 5.1.7.1) - для сопла ИСА 1932;
- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.2.6.2 и 5.2.7.1) - для эллипсного сопла;
- ГОСТ 8.586.3 (подпункты 5.3.4.2 и 5.3.5.1) - для сопла Вентури;
- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.2 и 5.7.1) - для труб Вентури с литой необработанной входной конической частью;
- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.3 и 5.7.2) - для труб Вентури с обработанной входной конической частью;
- ГОСТ 8.586.4 (пункты 5.5.4 и 5.7.3) - для труб Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали.
Таблица И.1
Обозначение ссылочного межгосударственного стандарта |
Обозначение и наименование ссылочного международного стандарта и условное обозначение степени его соответствия ссылочному межгосударственному стандарту |
- |
|
- |
|
ИСО 5167-3:2003 «Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 2. Диафрагмы» (MOD) |
|
ИСО 5167-3:2003 «Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 3. Сопла и сопла Вентури» (MOD) |
|
ИСО 5167-4:2003 «Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 4. Трубы Вентури» (MOD) |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
Примечание - В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: - MOD - модифицированные стандарты. |
Таблица К.1
Структура международного стандарта ИСО 5167-1:2003 |
Структура настоящего стандарта |
1 Область применения |
1 Область применения |
2 Нормативные ссылки |
2 Нормативные ссылки |
3 Термины и определения |
3 Термины и определения |
4 Условные обозначения и индексы |
4 Обозначения и сокращения |
4.1 Условные обозначения |
4.1 Условные обозначения |
4.2 Индексы |
4.2 Индексы условных обозначений величин |
- |
4.3 Сокращения |
- |
4.4 Единицы величин |
5 Принципы методов измерения и расчета |
5 Метод определения расхода среды |
5.1 Принципы метода измерения |
5.1 Принцип метода |
5.2 Метод определения относительного диаметра выбранного стандартного первичного устройства |
* |
- |
5.2 Выбор сужающего устройства |
5.3 Расчет расхода потока |
5.3 Основной принцип расчета расхода среды |
5.4 Определение плотности, давления и температуры |
5.4 Определение физических свойств, давления и температуры среды, перепада давления на сужающем устройстве |
- |
5.5 Расчет диаметра отверстия сужающего устройства и измерительного трубопровода в рабочих условиях |
6 Общие требования к измерениям |
6 Общие требования к условиям измерений |
6.1 Первичное устройство |
6.1 Требования к сужающему устройству |
6.2 Свойства текучей среды |
6.2 Требования к свойствам среды |
6.3 Условия в потоке |
6.3 Требования к параметрам потока |
7 Требования к установке |
7 Требования к измерительному трубопроводу и его оснащению |
7.1 Общие положения |
7.1 Общие положения |
7.2 Минимальные длины прямолинейных участков до и после стандартного первичного устройства |
7.2 Минимальная длина прямолинейных участков измерительного трубопровода |
7.3 Общие требования к условиям потока в первичном устройстве |
* |
7.4 Устройства подготовки потока (см. также приложение С) |
* |
8 Неопределенности при измерении расхода потока |
** |
8.1 Определение неопределенности |
|
8.2 Практический расчет неопределенности |
|
Структура международного стандарта ИСО 5167-1:2003 |
Структура настоящего стандарта |
Приложение А (информативное) Итерационные расчеты |
* |
- |
Приложение А (справочное) Теоретические основы метода измерений |
- |
Приложение Б (рекомендуемое) Рекомендации по выбору типа сужающего устройства |
- |
Приложение В (справочное) Основные принципы решения уравнения расхода |
- |
Приложение Г (справочное) Температурный коэффициент линейного расширения материала |
Приложение В (информативное) Примеры значений однородной эквивалентной шероховатости стенки трубы, k |
Приложение Д (справочное) Шероховатость внутренней поверхности трубопроводов |
Приложение С (информативное) Устройства кондиционирования потока и струевыпрямители потока |
Приложение Е (справочное) Конструкция устройств подготовки потока и струевыпрямителей |
|
Приложение Ж (обязательное) Испытание устройств подготовки потока и струевыпрямителей |
- |
Приложение И (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта |
* Данный подраздел исключен, и его положения размещены в других подразделах настоящего стандарта. ** Данный раздел исключен, и его положения размещены в ГОСТ 8.586.5 (раздел 10). |
Библиография
[1] Международный стандарт ИСО 5167-1:2003 (Intemational Standard ISO 5167-1:2003) |
Измерение расхода среды с помощью устройств переменно- (Intemational Standard ISO 5167-1:2003) го перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 1. Общие принципы и требования (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 1: General principles and requirements) |
[2] Международный стандарт ИСО 5167-2:2003 (Intemational Standard ISO 5167-2:2003) |
Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 2. Диафрагмы (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 2: Orifice plates) |
[3] Международный стандарт ИСО 5167-3:2003 (Intemational Standard ISO 5167-3:2003) |
Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 3. Сопла и сопла Вентури (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 3: Nozzles and Venturi nozzles) |
[4] Международный стандарт ИСО 5167-4:2003 (International Standard ISO 5167-4:2003) |
Измерение расхода среды с помощью устройств переменного перепада давления, помещенных в заполненные трубопроводы круглого сечения. Часть 4. Трубы Вентури (Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 4: Venturi tubes) |
[5] Международный стандарт ИСО 5168:2005(International Standard ISO 5168:2005) |
Измерение потока жидкости и газа. Процедуры оценки неопределенностей. (Measurement of fluid flow- Procedures for the evaluation of uncertainties) |
[6] Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ29 - 99 |
Метрология. Основные термины и определения |
[7] Международный стандарт ИСО 4288:1996(International Standard ISO 4288:1996) |
Геометрические характеристики изделий (GPS). Структура поверхности. Профильный метод. Определение и параметры структуры (Geometrical Product Specification (GPS) - Surface texture: Profile method - Rules and procedures for the assessment of surface texture) |
[8] Отчет ИСО 3313:1998 (ISO/TR 3313:1998) |
Измерение потока текучей среды в закрытых каналах. Руководящие указания по воздействию пульсаций потока на приборы, измеряющие расход (Measurement of fluid flow in closed conduits - Guidelines on the effects of flow pulsations on flow-measurement instruments) |
[9] Studzinski, W. and Bowen, J. White Paper on Dynamic Effects on Orifice Measurement, Washington D.C., American Petroleum Institute, 1997 |
|
[10] Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. Перевод с немецкого. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука» - М., 1969 |
|
[11] Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям /Под ред. М.О. Штейнберга.- 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1992. - 672 с. |
|
[12] СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов |
|
[13] Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали. Справочник. Изд. 3-е, перераб.и доп. - М.: Машиностроение, 1981. - 391 с. |
|
[14] ГОСТ 8.563.1-97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия |
|
[15] Studzinski, W., Karnik, U., Lanasa, P., Morrow, Т., Goodson, D., Husain, Z. and Gallagher, J. White paper on Orifice Meter Installation Configurations with and without Flow Conditiners, Washington D.C., American Petroleum Institute, 1997 |
|
[16] Shen, J.J.S. Characterization of Swirling Flow and its Effects on Orifice Metering. SPE 22865, Richardson, Texas: Society of Petroleum Engineers, 1991 |