ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

РАСХОД ЖИДКОСТИ И ГАЗА

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ПО СКОРОСТИ
В ОДНОЙ ТОЧКЕ СЕЧЕНИЯ ТРУБЫ

Г ОСТ 8.361-79

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам стро­ительства

ИСПОЛНИТЕЛИ

П. В. Лобачев, канд. техн, наук (руководитель темы); А. А. Ласточкин

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строитель­ства

Член Госстроя СССР В. Е. Зубков

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 2 августа 1979 г. № 292

9ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Г

ГОСТ
8.361-79

осударственная система обеспечения
единства измерений
РАСХОД ЖИДКОСТИ И ГАЗА
Методика выполнения измерений по скорости
в одной точке сечения трубы

State system for ensuring the uniformity of measurements. Technique of measuring by the velocity at a single point of a pipe cross-se<

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 2 августа 1979 г. № 2929 срок введения установлен

с 01.07 1980 г.

Настоящий стандарт устанавливает метод измерений объемно­го расхода жидкости и газа по скорости в одной точке попереч­ного сечения напорных цилиндрических труб диаметром не ме­нее 300 мм.

Стандарт не распространяется на измерения расхода нефти, кристаллизирующихся и криогенных жидкостей.

  1. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
    Й ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕРЯЕМОЙ СРЕДЫ

    1. При выполнении измерений должны быть соблюдены сле­дующие условия:

поток в трубопроводе должен быть сформировавшимся и тур­булентным, а движение — установившимся;

площадь измерительного сечения в течение всего периода из­мерений должна оставаться постоянной;

на стенках трубы не должно быть отложений и наростов из­меряемой среды или продуктов коррозии.

  1. Измеряемая среда должна быть однофазной или по сво­им физическим свойствам близка к однофазной.

  2. При измерении расхода газа число Маха не должно пре­вышать 0,25.

Издание официальное


Перепечатка воспрещена



© Издательство стандартов, 1979

  1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Метод измерения расхода жидкости и газа по скорости по­тока в одной точке поперечного сечения основан на закономерно­стях турбулентного течения в трубах, согласно которым скорость потока в определенной точке сечения трубы пропорциональна средней скорости в данном сечении.

    2. При определении расхода данным методом необходимо из- „мерить первичным преобразователем местную скорость в одной точке поперечного сечения трубы и площадь данного-измери- тельного сечения. Расход Q, м3/с, определяют по формуле'

Q=K^co,
где Kv отношение средней скорости потока в данном сече-
нии к скорости потока в точке измерения;

V — местная скорость потока, м/с;

а) — площадь поперечного сечения трубы, м2.

Примечание. Для увеличения надежности допускается устанавливать несколько первичных преобразователей в одном сечении.

  1. Местную скорость потока измеряют в точках, где она рав­на средней скорости в данном сечении ( в точках средней скоро­сти) или на оси трубы.

Точки средней скорости при развитом турбулентном течении из­меряемой среды расположены на .расстоянии (0,242±0,013)г . от внутренней поверхности стенки трубы, где г — внутренний радиус трубы в измерительном сечении.

  1. Коэффициент Kv при измерении в точках средней скоро­сти остается постоянным и равным единице во всем диапазоне турбулентного теченйя. При измерении скорости потока на оси трубы коэффициент остается постоянным только в автомо­дельной области турбулентного режима течения (см. справочное приложение 1).

При измерении скорости потока на оси трубы значение коэф­фициента Kv зависит от гидравлических характеристик'труб (ше­роховатости поверхности, числа Рейнольдса Re) и его необходимо предварительно определять экспериментально для каждого из­мерительного сечения. .

Примечание. При достоверно известном значении коэффициента гид­равлического трения X коэффициент Kv допускается принимать по табл. 1.

Таблица 1

X _

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Kv

0,875

0,84

0,80

0,77

0,74

0,713

  1. Для измерения расхода жидкости и газа необходимо на­личие прямого участка трубопровода, обеспечивающего симмет­ричное установившееся распределение скоростей потока, соответ­ствующее развитому турбулентному течению в трубе. Значение коэффициента гидравлического трения Л трубопровода не дол­жно превышать 0,06. При измерении скорости на оси трубы режим течения должен соответствовать автомодельной области турбулен­тного течения.

Режим течения определяют в зависимости от значений числа Re и коэффициента Л по графику, приведенному в справочном при­ложении 1.

  1. ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ СКОРОСТИ ПОТОКА
    И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ, НЕОБХОДИМЫМ ДЛЯ ИХ УСТАНОВКИ

    1. Для измерения скорости потока применяют первичный преобразователь. Первичным преобразователем скорости может служить устройство, преобразующее местную скорость потока в сигнал, удобный для Передачи, обработки и регистрации. В каче­стве первичных преобразователей скорости используют напорные трубки, специальные тахометрические преобразователи, термо­анемометры, термогидрометры, электромагнитные преобразова­тели скорости и т. п. Первичный преобразователь выбирают в за­висимости от диаметра трубы, значения местной скорости потока, диапазона измерений, избыточного давления и свойств измеряе­мой среды (плотности, агрессивности, наличия твердых включе­ний и т. п.). '

Примеры выполнения наиболее распространенных первичных преобразователей — напорных трубок, приведены в справочном приложении 2.

  1. Предел допускаемой погрешности измерения скорости по­тока первичным преобразователем не должен превышать ±3%.

  2. Отношение максимального размера поперечного сечения первичного преобразователя скорости к диаметру трубы не дол­жно превышать 0,06. Показания первичного преобразователя ско­рости, расположенного в точке средней скорости, не должны за­висеть от поперечного градиента скорости. Для напорных трубок,, загнутых навстречу потоку, показания не зависят от градиента скорости потока, если отношение диаметра трубки к диаметру трубы не превышает 0,02.

  3. Первичный преобразователь скорости устанавливают кйк до начала эксплуатации трубопровода, так и во время эксплуа­тации без прекращения подачи по нему измеряемой среды.

  4. Устройство для ввода первичного преобразователя скоро­сти должно обеспечивать возможность определения расстояния от стенки трубы до оси первичного преобразователя. Схемы уст­

  5. ройств для установки первичных преобразователей скорости при­ведены в справочном приложении 3.

  6. Расстояние от стенки трубы до первичного преобразовате­ля принимают равным 0,242г или г.

Это расстояние контролируют непосредственным измерением или при помощи устройства ввода первичного преобразователя (см. справочное приложение 3). Погрешность определения рас­стояния от внутренней поверхности стенки трубы до первичного преобразователя не должна превышать 0,005 внутреннего диамет­ра трубы.

    1. Устройства для установки первичного преобразователя скорости должны обеспечивать устойчивость штанги. Уровень ви­брации штанги не должен превышать допускаемый для принятого первичного преобразователя во всем диапазоне измеряемых ско­ростей.

  1. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

    1. Измерительное сечение выбирают на прямом участке тру­бы, длина которого перед измерительным сечением должна быть возможно большей, НО/ в зависимости от расположенных перед ним местных сопротивлений, не менее значений, указанных в табл. 2.

Таблица 2

Д

Наименование местного сопротивления

в точке местной
скорости

на оси трубы

55

50

80

30

55

45

30

25

25

50

10

22

25

15

лина участка, выраженная в диаметрах
трубы, при измерении

Колено или тройник

Два или более колен в одной плоскости

Два или более колен в разных плоскостях

Конфузор

Диффузор

Полностью открытый клапан

Полностью открытая задвижка

Расстояние от измерительного сечения до конца прямого уча­стка в любом случае должно быть больше или равным 5 диамет­рам трубы.

  1. Площадь измерительного сечения определяют по среднему арифметическому значению четырех диаметров, равномерно рас­положенных в сечении. Измерения необходимо проводить микро­метрическим нутромером по ГОСТ 10—75.

  2. При невозможности непосредственного измерения внутрен­него диаметра трубы допускается определять площадь измери­тельного сечения измерением наружного периметра и толщины стенки трубы. Наружная поверхность трубы должна быть тща­тельно защищена и не иметь вмятин и выступов. Измерения не­обходимо проводить металлической рулеткой по ГОСТ 7502—69. Толщину стенки измеряют индикаторным толщиномером по ГОСТ 11358—74, штангенциркулем по ГОСТ 166—73 или ультразвуко­вым толщиномером.

f

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

    1. При установке первичного преобразователя в точке сред­ней скорости погрешность измерения расхода складывается из погрешности измерения местной скорости, погрешности определе­ния площади измерительного сечения, погрешности установки пер­вичного преобразователя и погрешности относительной координаты точки средней скорости.

Среднее квадратическое отклонение результатов измерений расхода определяют по формуле

V = V(^-)2+(-^У+13,7Х (^У+О.ОООбХ' ’

где gv среднее квадратическое отклонение результатов изме­рений местной скорости, м/с;

аи — среднее квадратическое отклонение результатов опре­деления площади измерительного сечения, м2;

X — коэффициент гидравлического трения;

г — радиус трубы в измерительном сечении, м;

(Ту — среднее квадратическое отклонение координаты уста­новки первичного преобразователя скорости, м.

  1. Предел допускаемой погрешности измерения расхода с до­верительной вероятностью 0,95 определяют по формуле

гдеор— предел допускаемой погрешности измерения расхода;

Oq — среднее квадратическое отклонение измерений расхода, м3/с.

  1. При установке первичного преобразователя на оси трубы и экспериментальном определении отношения скорости на оси тру­бы к средней скорости среднее квадратическое отклонение изме­рений расхода определяют по формуле

a

aQ ~Q

v a<o . / <4p
. / °»max

/ + / + "r

t) / <o / VCp / Cmax

где ucpи v шах— средняя й максимальная скорости потока в из­мерительном сечении трубы, получаемые при экспериментальном определении отношения скоростей, м/с;

°vcи а^сп — средние квадратические отклонения, м/с.

сСР I)

Примечание. При определении отношения по табл. 1 п. 2.4 ^гпах

&7>

—_=0,02, a -m?2L=0

^ср ^тах

  1. Погрешность определения площади измерительного сече­ния зависит от применяемых метода и средств измерения. При не­посредственном измерении внутреннего диаметра трубы среднее квадратическое отклонение определения площади измерительного сечения вычисляют по формуле

aD

где сги— среднее квадратическое отклонение измерений площа­ди измерительного сечения, м2;

D диаметр измерительного сечения, м;

Od — среднее квадратическое отклонение измерений диаметра измерительного сечения, м.

При измерении наружного периметра трубы и толщины стенки, среднее квадратическое отклонение определения площади изме­рительного сечения вычисляют по формуле

Л) ~ D—V 4 ао + ас ’

где с — толщина стенки трубы, м;

ос— среднее квадратическое отклонение измерений толщины стенки трубы, м.

Погрешность измерения расхода не превышает ±4%. В каждом случае измерения расхода предел допускаемой по­грешности вычисляют по формуле п. 5.1 или 5.3 в зависимости от условий измерения скорости потока и площади измерительного сечения.График для определения режима течения


ГОСТ 8.361—79 Стр.





















НАПОРНЫЕ ТРУБКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА В ТРУБАХ

  1. Трубки полного напора

Трубки полного напора с отбором статического давления через отверстие в стенке применяют в случаях, когда стенки трубы не подвержены интенсивной коррозии или отложению на них веществ, выделяющихся из измеряемой среды.