(Informativ)

2007

D.1 Înființarea unui sistem de măsurare a energiei

Mai jos sunt diferitele opțiuni pentru crearea unui sistem legal de măsurare, începând cu citirile de volum convertite în condiții de bază. Trebuie adaptat în caz de masă convertită sau masă directă.

În principiu, comunicațiile legate de modulul de măsurare sunt garantate.

Pentru funcțiile de conversie, toate comunicațiile trebuie garantate sau comunicarea dintre convertoarele de volum (VCD) și convertizoarele de energie (ECD) și între calorimetrele (CVDD) și convertizoarele de energie (ECD) trebuie să fie astfel încât dispozițiile documentate ale sistemului să asigure că datele este utilizat așa cum este descris mai jos. Principiul principiului sistemului documentat este de asemenea aplicabil atunci când presiunea nu este măsurată la punctul de măsurare.

ABREVIERI ȘI SIMBOLURI

M Instrument de măsurare

Volumul VMC în condiții de măsurare

Convertor de volum VCD

Volumul VBC în condiții de bază

CVDD Calorimetru/Dispozitiv pentru determinarea puterii calorice

Convertor de energie ECD

SL ___ Comunicații securizate

NL --- Comunicații nesecurizate

ME → Date introduse manual
PRIMUL CAZ

Comunicații securizate și KM lângă contor.


Rețea de gaze

Acest sistem este un dispozitiv clasic de măsurare legală.

Notă: Distanta d este astfel încât caracteristicile gazului măsurat sunt aceleași cu cele ale gazului analizat în calorimetru (CVDD).

AL DOILEA CAZ

Comunicații securizate și CM la distanță (CVDD)

Acesta este cazul, de exemplu, când se folosește doar un CM pe suprafață pentru a determina puterea calorică.

Notă: Distanța dintre convertorul de energie (ECD) și restul sistemului de măsurare nu contează, nici numărul de convertoare de energie.


Rețea de gaze

Un instrument legal de măsurare constă din:


  • sistemul de măsurare în sine; și

  • dispoziții documentate pentru a se asigura că datele utilizate pentru calcularea energiei sunt reprezentative pentru puterea calorică a gazului care trece prin fiecare contor.

Notă: Dispozițiile documentate sunt lăsate în sarcina autorităților naționale.

AL treilea caz

Comunicații fără garanție și date introduse manual

Notă: Acest caz se aplică atunci când cel puțin una dintre comunicații nu este garantată.

P
Rețea de gaze
este un exemplu



Rețea de gaze



Rețea de gaze

Un instrument legal de măsurare constă din:


  • sistemul de măsurare în sine; și

  • dispoziții documentate care să asigure că datele utilizate pentru curățarea energiei sunt corecte, adică. cele măsurate de traductorul de volum și calorimetru.

  • în plus, în cazul unui calorimetru la distanță, dispozițiile documentate trebuie să asigure că datele utilizate pentru calcularea energiei sunt reprezentative pentru puterea calorică a gazului care trece prin fiecare contor.

Notă: Dispozițiile documentate sunt lăsate în sarcina autorităților naționale.

Instrumentele de măsurare echipate cu sisteme de măsurare în sfera de aplicare a prezentei recomandări pot fi de orice altă tehnologie decât instrumentele de măsurare cu membrană, deși o abordare complet modulară este posibilă numai pentru tehnologiile discutate în anexa B.

D.2.1 Contor de accelerație, debitmetru și contor de gaz cu duze

A se vedea ISO 5167 [40] [41].

Un contor de roată cu turbină este un instrument de măsurare în care fluxul de gaz acționează o roată al cărui număr de rotații corespunde unei măsuri corespunzătoare volumului de gaz transferat (vezi OIML R 137-1).

D.2.3 Contor cu piston rotativ

Un contor de pistoane rotativ este un dispozitiv de măsurare în care pereții interiori care delimitează camerele de măsurare se rotesc sub acțiunea gazului; numărul de rotații ale acestor pereți corespunde unei măsuri a volumului de gaz transferat (vezi OIML R 137-1).

D.2.4 Contor cu ultrasunete

Dispozitiv de măsurare pentru determinarea cantității de gaz transmis prin integrarea debitului de gaz, care se determină prin măsurarea timpului necesar pentru transmisia prin undă ultrasonică (acest timp depinde de viteza sunetului din gaz și viteza gazului) sau de deplasarea Doppler a frecvenței ultrasunetelor.

D.2.5 Debitmetru Vortex

Debitmetrul vortex funcționează luând în considerare vârtejurile separate de laturile unui corp vertical situat în fluidul care curge. Frecvența vortexurilor eliberate este proporțională cu numărul Strohall al fluidului.

D.2.6 Masimetrul Coriolos

Un dispozitiv de măsurare care determină masa cantității de gaz care curge folosind fenomenul forței Coriolis fără a utiliza dispozitive suplimentare sau date privind proprietățile fizice ale gazului.

D.2.7 Alte principii de măsurare

Orice alte principii care dau un semnal de ieșire în funcție de volumul, masa sau valorile de energie care au trecut prin contor.

D.3 Proiectarea sistemelor de măsurare

Proiectarea sistemului de măsurare trebuie să se bazeze pe valori minime și maxime legate de:


  • volumul, masa sau fluxul de energie;

  • presiunea de proiectare și presiunea de funcționare

  • temperatura gazului și temperatura ambiantă; și

  • compoziția gazului.

D.3.1 Criterii minime de proiectare

Conform criteriilor de mai sus și, în plus, ținând cont de unele considerații tehnice și economice, autoritățile pot decide componența sistemelor de măsurare. Următorul tabel oferă îndrumări în acest sens.

1 CV (puterea calorifică) = puterea calorifică

D.3.2 Măsurarea caracteristicilor gazului

Pentru a obține cea mai mare precizie, trebuie efectuate măsurători ale caracteristicilor gazului (presiune, temperatură, densitate) la fiecare ramură pentru măsurare, astfel încât:


  • să nu afecteze nici debitul, nici măsurarea cantității transferate; și

  • pentru a garanta valorile mărimilor măsurate în conformitate cu condițiile de la punctul de măsurare a debitului de gaz.

Un instrument de măsurare conectat este suficient pentru ca întregul sistem de măsurare să măsoare parametrii (densitatea, puterea calorică etc.) care sunt comuni ramurilor în condiții normale de funcționare în 7.3.3.3.

Pentru a măsura densitatea, se recomandă utilizarea a două dispozitive de măsurare pentru a detecta o eroare la unul dintre ele.

D.3.3 Echipamente opționale

Sistemul de măsurare poate transmite informații metrologice către alte echipamente, cum ar fi dispozitive de însumare, dispozitive de înregistrare și echipamente de telemetrie. Statutul juridic (indiferent dacă este supus controlului sau nu) al informațiilor transmise este supus controlului autorităților.

Variabilele măsurate la stațiile de măsurare pot fi afișate, înregistrate sau stocate ca date analogice sau digitale și pot fi înregistrate și stocate prin mijloace adecvate, în funcție de timp și volum.

D.3.4 Temperatura ambiantă

Unele tipuri de echipamente, cum ar fi calculatoarele și alte dispozitive electronice, pot funcționa corect într-un interval limitat de temperatură (condițiile nominale de funcționare sunt date la 7.1.2). Atunci când este necesară o temperatură ambiantă controlată pentru a menține acuratețea acestui tip de echipament, operatorul trebuie să confirme că temperatura ambiantă este controlată și menținută corespunzător.

D.4 Prevederi privind profilul de intrare

Pentru toate tipurile de tehnologii de măsurare a debitului de admisie, este important să existe profiluri de debit de gaz complet dezvoltate legate de condițiile de curgere a fluidului.

D.4.1 Condiții

Profilele de stare și viteză ale vortexului pot fi adoptate dacă efectul este mai mic decât cel specificat de producătorul instrumentului de măsurare sau dacă se încadrează în standardul de produs relevant.

D.4.2 Cerințe pentru conducte

Pentru a realiza condiții de profil de curgere acceptabile, trebuie luate măsurile stabilite mai jos. Aceste măsuri pot fi legate de observații specifice referitoare la diferite tipuri de contoare și menționate în D.2, dat fiind că nu toate contoarele vor avea aceeași sensibilitate la perturbările profilului de curgere. A se vedea D.4.4 pentru evaluarea altor metode.

a) Conductele necesare înainte și după instrumentele de măsurare, precum și contoarele de gaz trebuie să aibă aceleași deschideri nominale.

(b) Fiecare supapă la intrarea unei țevi drepte înaintea unui instrument de măsurare trebuie să fie în mod normal o supapă cu alezaj complet, având același diametru ca țeava. Această supapă trebuie să fie complet deschisă atunci când debitmetrul efectuează măsurători.

(c) Măsuri suplimentare privind profilul debitului trebuie luate dacă supapa de reglare a debitului sau regulatorul de presiune este amplasat în fața contorului.

(d) Utilizarea cuplajelor sau a echipamentelor care creează profile de curgere marcat asimetrice sau vortex trebuie evitată pentru o lungime suficientă, în funcție de tipul instrumentului de măsurare, înainte de instrumentul de măsurare. De exemplu, coturi simple sau duble, cutii de viteze etc.

e) Configurații de conducte care creează vârtejuri. (De exemplu, coturile care nu se află într-un singur plan ar trebui evitate pentru o lungime suficientă, în funcție de tipul instrumentului de măsurare, înainte de instrumentul de măsurare, deoarece vârtejurile pot fi reținute în lungimi foarte lungi ale țevilor drepte, adică mai mult de 100 D în funcție de pe numărul Reynolds, rugozitatea țevilor etc.).

D.4.3 Normalizator de debit

Dacă nu se pot îndeplini condițiile necesare înainte ca un instrument de măsurare să își mențină precizia (de exemplu din cauza spațiului insuficient sau pentru că sistemul de măsurare este combinat cu o stație de control al presiunii), ar trebui să fie necesar un normalizator de debit. Distanța înainte de instrument pentru a permite profilul de curgere să îndeplinească cerințele de calitate în ceea ce privește profilul de viteză și propagarea turbulenței trebuie specificată în timpul omologării de tip.

Deoarece normalizatorul de debit afectează precizia contorului, contorul și normalizatorul de debit trebuie calibrate ca un singur element. Poziția relativă a contorului și a normalizatorului de debit trebuie asigurată.

D.4.4 Evaluarea unui profil de flux acceptabil

Când conducta și/sau normalizatorul de debit nu oferă calitatea necesară pentru profilul de debit înainte de aparat, există două posibilități:

(a) fie se măsoară profilul de curgere și se verifică dacă profilul de curgere prin conducta de la intrarea instrumentului de măsurare este satisfăcător în conformitate cu caracteristicile descrise mai sus sau

(b) contorul de gaz trebuie să fie calibrat, inclusiv conductele dinaintea acestuia, precum și normalizatorul de debit, dacă există, transportat fără demontare după calibrare sau cu precauții speciale pentru a se asigura că conductele și contorul sunt instalate într-unul și aceeași poziție ca în timpul calibrării. (Vezi paragraful anterior).

Notă: Această dispoziție ar trebui privită ca un sfat, de exemplu pentru industria gazelor naturale, dar nu ar trebui privită ca fiind contrară anexei B.

D.4.5 Debit instabil

În unele aplicații, fluxul de gaz poate fi pulsant, vibrant, intermitent sau variabil. Efectul obținut asupra citirilor de măsurare depinde de tipul instrumentului de măsurare, de proiectarea acestuia, de densitatea gazului și de modul de funcționare al întregului sistem de măsurare. Acest lucru poate duce la erori semnificative de măsurare a sistemului. Efectele debitului instabil trebuie luate în considerare în timpul fazei de proiectare a sistemului de măsurare, precum și în timpul selectării instrumentului de măsurare.

D.4.5.1 Efecte ale pulsației

Efectele ondulației trebuie verificate atunci când contorul este instalat pe flux sau împotriva acestuia:


  • compresoare cu piston;

  • contoare de gaz cu piston rotativ;

  • - tuburi fără fund care generează rezonanță sau

  • regulatoare de presiune instabile.

Efectul ondulației poate fi redus prin creșterea distanței dintre contor și sursa de ondulare sau prin utilizarea amortizoarelor de pulsație adecvate.

Vibrațiile pot apărea atunci când frecvența naturală mecanică a sistemului de conducte este egală sau foarte apropiată de frecvența de excitație cauzată de elementele menționate mai sus (D.4.5.1), de contoarele de gaz în sine sau de pulsațiile cauzate de flux. Pentru a preveni sau reduce efectele vibrațiilor asupra contorului de gaz, trebuie făcute calcule corespunzătoare pentru întregul sistem de măsurare, de preferință în etapa de proiectare. În special, contoarele cu ultrasunete nu trebuie instalate atunci când frecvențele de vibrații (sau armonicele lor) pot fi apropiate de frecvențele utilizate de contoarele cu ultrasunete.

D.4.5.3 Debit intermitent

Un debit intermitent este generat în cazul în care debitul se schimbă în mod repetat între debitul aproape constant până la lipsa debitului. Pentru contoarele de gaz cu elemente în mișcare/rotire, în special contoare de gaz cu roată de turbină, până la 20% sau mai multe erori de măsurare pot fi cauzate de măsurarea „post-pornire”. În plus, trebuie acordată atenție selectării dimensiunii optime pentru contorul de gaz. Contoarele de gaz supradimensionate cresc eroarea „după pornire”. Erorile de curgere intermitente pot fi evitate prin selectarea tipului adecvat de contor și prin evitarea traductoarelor de debit supradimensionate.

D.4.5.4 Mod variabil

Pentru modurile de funcționare ale contorului de gaz variabil, declarațiile de debit intermitent ar trebui să se aplice în mod similar.

D.4.6 Specificații referitoare la contoare de gaz cu piston rotativ

D.4.6.1 Profil de viteză înainte de instrumentul de măsurare

La presiune scăzută, contoarele de gaz cu deplasare rotativă nu sunt, în general, sensibile la configurația conductelor. Pentru presiuni mai mari, de exemplu peste 700 kPa, este necesar să plasați două secțiuni drepte ale conductei înainte și după aparat cu același diametru nominal ca și flanșele contorului.

D.4.6.2 Impulsuri de presiune generate de instrumentul de măsurare

Micile modificări ale volumului în timpul ciclului de funcționare al contorului fac parte integrantă din funcționarea unor tipuri de contoare de gaz cu deplasare de rotație. Aceste variații generează impulsuri de presiune mici atât înainte, cât și după dispozitiv. Configurațiile paralele și seriale necesită o conductă adecvată pentru a elimina riscul de interferență.

Anexa E

Gazele de calibrare

(Obligatoriu/informativ)

E.1 Gazele de calibrare pentru dispozitive calorifice

Gazele de calibrare certificate pentru puterea și compoziția calorică, după caz, se utilizează în timpul omologării de tip, verificării inițiale, verificării ex-post și funcționării normale a contoarelor de putere calorică, acolo unde este permis.

Cerințele generale se referă la stabilitate, pregătire, certificare și utilizare. Cerințele specifice (tehnice) descriu domeniile de aplicare și proprietăți (compoziție, valori certificate, puritate, incertitudine).

În conformitate cu aplicarea calibrării gazului, sunt asumate diferite cerințe specifice.

Efectele adsorbției trebuie evitate sau reduse la minimum.

În timpul utilizării, transportului și depozitării, nu ar trebui să se producă nicio modificare a compoziției cantitative și calitative.

În timpul pregătirii, transportului și depozitării, temperatura sticlei trebuie să atingă sau să scadă sub temperatura punctului de rouă, inclusiv marja de siguranță.

În timpul utilizării, temperatura cilindrului de gaz de calibrare trebuie să depășească temperatura punctului de rouă, inclusiv marja de siguranță.

Condensarea retrogradă nu trebuie să apară.

În timpul expansiunii prin supape, regulatoare de presiune și conducte, răcirea datorită efectului Joule/Thomson nu trebuie să provoace condens.


Trebuie cunoscută temperatura punctului de rouă al gazului și gazul trebuie menținut peste această temperatură. Dacă este necesar, trebuie prevăzut un dispozitiv de încălzire cu cilindrul.

Dacă este necesar, dispozitivele relevante trebuie să fie echipate cu un încălzitor cu o putere suficientă pentru a încălzi gazul suficient peste temperatura ambiantă, astfel încât, chiar și cu expansiune adiabatică, temperatura să fie peste punctul de rouă plus marja de siguranță.