прямолинейных участков ИТ — ГОСТ 8.586.1 (раздел?);
монтажа соединительных трубок — раздела 6;
конструкции СУ — ГОСТ 8.586.2, или ГОСТ 8.586.3, 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.
Допускается по договоренности между заинтересованными сторонами проверку комплекта СИ и технических средств проводить чаще, чем это указано в 7.1.
Обработка результатов измерений
Расчет расхода среды
Исходные данные и применяемые формулы
Исходные данные
Для расчета расхода среды необходимы следующие исходные данные:
тип СУ;
способ отбора перепада давления (для диафрагм);
диаметр отверстия СУ d2Q;
внутренний диаметр ИТ О20;
среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости Ra или эквивалентная шероховатость внутренней поверхности ИТ /?ш;
материал, из которого изготовлено СУ;
материал, из которого изготовлен прямолинейный участок ИТ непосредственно перед СУ;
при применении диафрагм начальный радиус гн входной кромки диафрагмы и время тт эксплуатации диафрагмы с момента определения значения гн или межконтрольный интервал СУ — ту;
для смеси газов (вт. ч. природного газа) — полный ее состав или (для природного газа) — молярные доли диоксида углерода ху и азота ха в газе и его плотность при стандартных условиях рс;
плотность среды в рабочихусловияхр (при наличии плотномера);
перепад давления на СУ Др;
абсолютное давление р среды или избыточное давление ри среды и атмосферное давление ра;
температура среды t.
Примечание — Некоторые из перечисленных параметров или характеристике зависимости от конкретного вида применяемых основных расчетных формул могутнє использоваться.
Определение значений исходных величин
Значения параметров и характеристик СУ и ИТ (d2o> О20, /?ш, гн и ттили ту, 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) рс, х ха, а также значения параметров потока — Др, t, р (или ри и ра) измеряют в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
Применяемые формулы для расчета расхода среды
Для расчета расхода среды применяют формулы, указанные в таблице 6.ю Наименование рассчитываемого параметра |
Обозначение стандарта и номер формулы или пункта для следующих типов СУ |
||||||||
Диафрагма |
Сопло ИСА 1932 |
Эллипсное сопло |
Сопло Вентури |
Труба Вентури с литой необработанной входной конической частью |
Труба Вентури с обработанной входной конической частью |
Труба Вентури со сварной входной конической частью из листовой стали |
|||
Коэффициенты к; и Ксу |
ГОСТ 8.586.1 [формулы (5.6), (5.7)] |
||||||||
Диаметр отверстия СУ d |
ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)] |
||||||||
Внутренний диаметр ИТ D |
ГОСТ 8.586.1 [формула (5.5)] |
||||||||
Относительный диаметр отверстия СУ р |
ГОСТ 8.586.1 [формула (3.1)] |
||||||||
Коэффициент скорости входа Е |
ГОСТ 8.586.1 [формула (3.6)] |
||||||||
Поправочный коэффициент Кп |
ГОСТ 8.586.2 (подпункт 5.3.2.4) |
Значение Кп принимают равным единице |
|||||||
Коэффициент расширения є |
ГОСТ 8.586.2 [формула (5.7)] |
ГОСТ 8.586.3 [формула (5.2)] |
|||||||
Число Рейнольдса |
формулы (5.9) — (5.11) |
||||||||
Коэффициент истечения |
ГОСТ 8.586.2 [формула (5.6)] |
ГОСТ 8.586.3 [формула (5.1)] |
ГОСТ 8.586.3 [формула 5.6)] |
ГОСТ 8.586.3 [формула (5.7)] |
ГОСТ 8.586.4 [формулы (5.1), (5-2)] |
ГОСТ 8.586.4 [формулы (5.3)— (5.6)] |
ГОСТ 8.586.4 [формулы (5.7)— (5.8)] |
||
Поправочный коэффи- циент Кш |
ГОСТ 8.586.2 [формула (5.11)] |
ГОСТ 8.586.3 [формула (5.3)] |
ГОСТ 8.586.3 (подпункт 5.2.6.4) |
ГОСТ 8.586.3 (подпункт 5.3.4.4) |
Значение Кш принимают равным единице |
||||
Расход среды |
Формулы (5.2) — (5.4), (5.6) — (5.8) |
Таблица 6 — Формулы, применяемые при расчете расхода среды
ГОСТ 8.586.5—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 (пунктб.3.1, подпунктб.3.2.2) — для диафрагм;
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.
Порядок расчета расхода среды
Расчет значений промежуточных величин
В зависимости от марки материала СУ по ГОСТ 8.586.1 [формула (5.4)] рассчитывают d
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, значениями Е.
Для диафрагм по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.14)] для времени тт рассчитывают значение гк, и по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.13)] — находят значение Кп.
Если значение Кп определяют по значению среднего радиусагкза межконтрольный интервал ту, то рассчитывают среднее значениегк по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.15)], и значение Кп— по ГОСТ 8.586.2 [формула (5.16)].
Для других СУ Кц= 1.
При измерении избыточного ри и атмосферного ра давления среды рассчитывают абсолютное давление р среды по формуле (6.2).
По формуле (6.3) вычисляют термодинамическую температуру Тсреды.
Рассчитывают следующие параметры среды:
р — для жидкостей и водяного пара;
рс — для смеси газов при заданном полном составе;
К—для смеси газов;
к — для газообразных сред (смеси газов, водяного пара);
ц —для всех сред.
При применении плотномера расчет значений плотности среды ри (или)рс не выполняют.
Значение 8 (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.
Расчет расхода выполняют в следующей последовательности:
принимают первое приближение значения числа Рейнольдса Rev равное 106;
рассчитывают первое приближение значения коэффициента истечения С^
находят первое приближение значения Кш1 (для труб Вентури — не определяется);
применяя в зависимости от выбранных единиц измерений одну из формул (5.2) — (5.4), (5.6) — (5.8), рассчитывают первое приближение значения расхода среды qA
по полученному значению применяя формулы, указанные в таблице 6, последовательно находят второе приближение значений Re2, С2, и q2;
процесс уточнения значений Re, С, Кш и q проводят до тех пор, пока значение относительного отклонения между полученным значением расхода д,- и его предыдущим значением q/_1 будет удовлетворять условию:
IQ, - Q/-1 І/Q/< Ю’5. (8.1)
Найденное значение qz принимают за искомое значение расхода среды.
Примеры расчета расхода среды
Пример расчета расхода природного газа для диафрагмы с угловым способом отбора перепада давления приведен вД.1 (приложение Д).
Пример расчета расхода перегретого пара для сопла ИСА 1932 приведен в Д.2 (приложение Д).
Расчет количества среды с помощью вычислительных устройств
Объем или массу среды определяют интегрированием функции расхода по времени.
Операцию интегрирования реализуют путем циклического процесса расчета расхода по переменным исходным данным и суммирования по одной из формул, приведенных в 5.3.
Порядокпроведения расчета расхода наодном цикле вычисленийаналогичен изложенному в8.1.
Ввод условно-постоянных параметров потока, СУ и ИТ, установку длительности цикла измерений, фиксацию количества этих циклов за установленный промежуток времени, а также организацию циклов измерений переменных величин осуществляют с помощью программных и технических средств.
Расчет количества среды по результатам планиметрирования диаграмм
Для определения т, Уили Ус применяют формулы (5.25) — (5.27), где средние значения расхода qm, qv или (^соответственно находят согласно формулам, приведенным в 5.2, по средним значениям параметров потока и среды.
Так какзависимость величин qm, qv, qG от измеряемых параметров, например Др, pG,p, Т, р, является нелинейной, то при определении количества среды за определенный интервал времени в формулах ——= ИI
(5.2) — (5.8) следует использовать такие оценки параметров как -/р, —, — и т. д., которые оп- VT урс
ределяются путем планиметрирования диаграмм параметров СИ потока.
Если невозможно провести вышеуказанную оценку параметров, то значения qm, qv или ^определяют по формулам (5.2) — (5.8), применяя средние значения параметров Др, р, р, Т, и т. д. В этом случае в соответствии с 10.4.3.3 учитывают неопределенность измеряемой величины, обусловленную тем, что среднее значение величины, вычисленное по нелинейной функции, численно может отличаться от значения величины, вычисленной по этой же нелинейной функции через средние значения переменных параметров.
Средние значения параметров потока и их нелинейных функций вида 7Ў находят путем планиметрирования диаграмм параметров потока в соответствии с приложением Е.
Для определения т, Уили Vc в соответствии с формулами, приведенными в 5.2, обеспечивают регистрацию (запись на диаграммах) необходимых параметров потока и среды, например, для формул (5.6), или (5.7), или (5.8) — Др(т), t(x), р(т) или ри(т), а также рс(т) при наличии плотномера; для формул (5.2), или (5.3), или (5.4): Др(т), ґ(т),р(т) илири(т), а такжер(т)при наличии плотномера. Для этого применяют соответствующие регистрирующие приборы.
Исходные данные
Для расчета количества среды необходимы следующие исходные данные:
тип СУ;
способ отбора перепада давления (для диафрагм);
диаметр отверстия СУ d2Q;
внутренний диаметр ИТ О20;
среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости Ra или эквивалентная шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода /?ш;
материал, из которого изготовлено СУ;
материал, из которого изготовлен ИТ;
в случае применения диафрагм — начальный радиус гн входной кромки диафрагмы и межконтрольный интервал СУ — ту;
для смеси газов (вт. ч. природного газа) — полный ее состав или (для природного газа) — молярные доли диоксида углерода ху и азота ха в газе и его плотность при стандартных условиях рс (в случае принятия значения рс за условно-постоянную величину);
атмосферное давление ра (при измерении избыточного давления);
диаграммы регистрации значений Др (или yfXp), р или ри, f, р и (или) рс (при наличии плотномеров) на интервале времени, в течение которого определяют количество среды.