РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

 

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ

 

 

МЕТОДИКА

ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ОТПУСКАЕМЫХ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА, С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ

 

РД 153-34.0-11.352-2001

 

УДК 621.311

Дата введения 2002-04-01

год - месяц - число

 

 

Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

 

Исполнители А.Г. АЖИКИН, Е.А. ЗВЕРЕВ

 

Аттестовано Метрологической службой Открытого акционерного общества "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

 

Свидетельство об аттестации МВИ от 07.12.2000 г.

 

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 10.01.2001 г.

Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ

 

Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору. Регистрационный код ФР.1.32.2001.00218

 

Срок первой проверки настоящего РД — 2007 г., периодичность проверки — один раз в 5 лет.

 

Введено впервые

 

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящая Методика выполнения измерений (МВИ) предназначена для использования на источниках тепла (тепловых электростанциях, котельных) при организации и выполнении измерений с приписанной погрешностью количества отпускаемой тепловой энергии и теплоносителя.

Измерительная информация по количеству тепловой энергии и теплоносителя используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, учете количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла, и контроле ее качества при коммерческом учете.

Термины и определения приведены в приложении А.

 

2 СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ

 

Измеряемым параметром является количество тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых с горячей водой по каждой двухтрубной тепломагистрали, отходящей от источника тепла.

Настоящая МВИ распространяется на водяные системы теплоснабжения, имеющие характеристики и режимы работы в соответствии с приложением Б.

 

3 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

 

3.1 Измерение количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляется рассредоточенной измерительной системой, составные элементы которой находятся в различных внешних условиях.

3.2 Основной влияющей величиной является температура окружающей среды. Остальные влияющие величины несущественны.

Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Элемент измерительной системы

Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С

Термопреобразователь

15-60

Первичный измерительный преобразователь расхода, давления

15-40

Линии связи

15-60

Тепловычислитель

15-25

 

4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

4.1 Характеристикой погрешности измерений является предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии d(Q) и теплоносителя за сутки (месяц) при применении ультразвуковых теплосчетчиков в характерных режимах работы системы теплоснабжения.

4.2 Настоящая Методика обеспечивает измерение количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых в водяные системы теплоснабжения, с приписанными значениями погрешности (таблица 2).

 

Таблица 2

 

Тип теплосчетчика.

Измеряемый параметр

Режим работы системы теплоснабжения

Зимний

Переходный

Летний

Предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии и теплоносителя за сутки (месяц), %

Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M:

 

 

 

количество тепловой энергии

4,6

5,2

6,0

количество теплоносителя

24,9

20,3

18,6

Теплосчетчик- регистратор «Взлет TCP»:

 

 

 

количество тепловой энергии

1,4

2,4

3,1

количество теплоносителя

1,4

1,2

1,1

 

5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

 

5.1 Измерения количества тепловой энергии являются косвенными измерениями, при которых количество тепловой энергии определяется на основании измерений расхода или количества (массы) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.

5.2 Рассматривается применение на источниках тепла ультразвуковых теплосчетчиков UFEC 005-2M и теплосчетчиков-регистраторов "Взлет TCP".

5.3 Структурные схемы теплосчетчиков приведены на рисунках 1, 2.

5.4 Применяемые в указанных теплосчетчиках средства измерений (СИ) приведены в приложении В.


1

5

Расход теплоносителя в подающем трубопроводе

 

 

 

 

1

5

Расход теплоносителя в обратном трубопроводе

 

 

 

 

2

5

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе

 

 

 

 

2

5

Температура теплоносителя в обратном трубопроводе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Заданное значение давления теплоносителя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Договорное значение температуры холодной воды по месяцам

 

 

 

 

1 — первичный преобразователь расхода; 2 — термопреобразователь;

3 — тепловычислитель; 4 — принтер (ПЭВМ); 5 — линии связи

 

Рисунок 1 - Структурная схема ультразвукового теплосчетчика UFEC 005-2M

 

1

6

Расход теплоносителя в подающем трубопроводе

 

 

 

1

6

Расход теплоносителя в обратном трубопроводе

 

 

 

 

 

 

 

 

6

4

Заданные значения температуры и давления холодной воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6

Температура теплоносителя в подающем трубопроводе

 

 

 

 

 

 

2

6

Температура теплоносителя в обратном трубопроводе

 

 

 

 

 

 

7

3

6

Давление теплоносителя в подающем трубопроводе

 

 

 

 

 

 

7

3

6

Давление теплоносителя в обратном трубопроводе

 

 

 

1 — преобразователь расхода; 2 — первичный измерительный преобразователь температуры; 3 — первичный измерительный преобразователь давления;

4 — тепловычислитель; 5 — принтер (ПЭВМ); 6 — линии связи; 7 — трубные проводки

 

Рисунок 2 - Структурная схема ультразвукового

теплосчетчика-регистратора "Взлет TCP"


6 ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

 

6.1 Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измерительной системы в эксплуатацию, основными из которых являются:

— проведение поверки СИ;

— проверка правильности монтажа измерительной системы в соответствии с проектной документацией;

— проведение наладочных работ;

— введение измерительной системы в эксплуатацию.

6.2 Монтаж, наладка и эксплуатация ультразвуковых теплосчетчиков должны осуществляться в соответствии с требованиями нормативных, технических документов заводов-изготовителей [11] —[20].

 

7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

7.1 Измерения количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла, осуществляются в соответствии с [7].

7.2 Количество тепловой энергии, подаваемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла по двухтрубной магистрали за сутки (месяц), Qи (МДж) при применении ультразвуковых теплосчетчиков рассчитывается в соответствии с [8]:

,                          (1)

где i — интервал расчета количества тепловой энергии, ч;

n — количество интервалов расчета количества тепловой энергии за сутки (месяц);

V1i, V2i — объем теплоносителя, прошедший по подающему и обратному трубопроводам, за i-и интервал, м3/ч;

r1i, r2i — плотность теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах за i-й интервал, кг/м3;

h1i, h2i, hXBi — энтальпия теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды за i-й интервал, кДж/кг.

Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды Xср за i-й интервал рассчитываются по формуле

,                                                              (2)

где Xi — текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра;

k — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.

Энтальпия теплоносителей определяется по средним значениям температуры, давления теплоносителей за i-й интервал по справочным значениям энтальпии воды, записанным в память теплосчетчика из ГСССД, или рассчитывается по уравнениям энтальпии в соответствии с [6].

При применении теплосчетчиков период опроса датчиков составляет 0,02 с, а интервал расчета количества тепловой энергии 1-3 с.

При применении теплосчетчиков обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии и теплоносителя производятся автоматически.

 

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом.

При применении теплосчетчиков:

— носителем измерительной информации по параметрам теплоносителей, результатам расчета количества тепловой энергии и теплоносителя является электронная память тепловычислителей;

— результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителей и расчета количества тепловой энергии индицируются на средствах представления информации и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе, согласованных с потребителем тепловой энергии.

 

9 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

 

Подготовка измерительных систем количества тепловой энергии к эксплуатации осуществляется электрослесарем-прибористом с квалификацией не ниже 4-го разряда, а обслуживание — дежурным электрослесарем-прибористом.

Анализ результатов измерений количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляет инженер ПТО.

 

10 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

 

При монтаже, наладке и эксплуатации измерительных систем количества тепловой энергии должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [22], РД 153-34.0-03.150-00 [23].

 

 

Приложение А

(справочное)

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Термин

Определение

Документ

Измерительный прибор

Средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Примечание- По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие

РМГ 29-99 [5], п. 6.11

Первичный измерительный преобразователь

Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы)

РМГ 29-99 [5], п. 6.18

Измерительный преобразователь

Техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи

РМГ 29-99 [5], п. 6.17

Измерительная система

Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

Примечание - В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др.

РМГ 29-99 [5], п. 6.14

Теплосчетчик

Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты

ГОСТ Р 51-649-2000 [3], п. 3.8

Тепловычислитель

Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя

ГОСТ Р 51-649-2000 [3], п. 3.7

Косвенное измерение

Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной

РМГ 29-99 [5], п. 5,11

Методика выполнения измерений

Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом

РМГ 29-99 [5], п. 7.11

Аттестация МВИ

Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям

ГОСТ Р 8.563-96 [1], п. 3.1

Приписанная характеристика погрешности измерений

Характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики

ГОСТ Р 8.563-96 [1], п. 3.5

Трубопровод холодной воды

Трубопровод, по которому подается вода на источник тепла для восполнения утечек и(или) водоразбора из системы теплоснабжения

-

 

 

Приложение Б

(справочное)

 

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ

ВОДЯНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ИСТОЧНИКАХ ТЕПЛА МОЩНОСТЬЮ ОТ 50 ДО 1000 Гкал/ч

 

Таблица Б.1

 

Диаметр трубопровода, мм

Диапазон изменения

расхода сетевой воды (т/ч) в трубопроводе

подающем

обратном

температуры сетевой воды (°С) в трубопроводе

подающем

обратном

перепада температур, °С

300

0-900

0-900

50-150

20-80

10-100

400

0-1600

0-1600

50-150

20-80

10-100

500

0-2500

0-2500

50-150

20-80

10-100

600

0-3600

0-3600

50-150

20-80

10-100

700

0-5000

0-5000

50-150

20-80

10-100

800

0-6500

0-6500

50-150

20-80

10-100

900

0-8000

0-8000

50-150

20-80

10-100

1000

0-10000

0-10000

50-150

20-80

10-100

1200

0-13000

0-13000

50-150

20-80

10-100


Таблица Б.2

 

 

Режим

Диапазон изменения

расхода теплоносителя

разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С

Зимний

1,0-0,8 mmax

80-40

Переходный

0,8-0,5 mmax

50-20

Летний

0,3-0,1 mmax

30-10

Примечание - В таблице mmax - максимальный расход теплоносителя.

 

 

Приложение В

(справочное)

 

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

 

Наименование и тип СИ

Предел основной допускаемой относительной погрешности СИ, ± %

Организация-изготовитель

Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M для измерения расхода, объема в диапазоне:

 

ЗАО «Центрприбор»

(г. Москва)

FminFper

4,0

 

FperFmax

2,0

 

Вычислитель УВ-4.

 

ЗАО «Центрприбор»

Измерительные каналы:

 

(г. Москва)

температуры

0,1

 

расхода

0,5

 

тепловой мощности

0,8

 

объема

0,6

 

времени работы теплосчетчика

0,1

 

Пьезопреобразователь расхода монтируемый

ЗАО «Центрприор»

(г. Москва)

Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012 (комплект).

Класс 1

АО «Термоавтоматика»

Разность температур в диапазоне:

 

(г. Мытищи)

0-50°С

±(01 + 0,005Dt)°С

 

50-160°С

±0,35°С

 

Принтер (ПЭВМ)

 

 

Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP»

ГМП «Взлет»

г. Санкт-Петербург)

Тепловычислитель.

 

ГМП «Взлет»

Измерительные каналы:

 

г. Санкт-Петербург)

температуры

0,2

 

давления

0,2

 

расхода и объема

0,2

 

количества тепловой энергии и мощности

0,5

 

времени

0,1

 

Расходомеры-счетчики «Взлет-PC» (подобранная пара, модель 011 или 012).

 

ГМП «Взлет»

(г. Санкт-Петербург)

Измерительные каналы расхода, объема в диапазоне:

 

 

FminFper

2,0

 

FperFmax

1,0 (разность характеристик не более 0,5%)

 

Измерительный преобразователь избыточного давления «Сапфир 22МТ ДИ»

0,5 (приведенная)

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Термопреобразователи сопротивления КТПТР, подобранная пара

Класс допуска А, разность характеристик не более 0,05 °С

Фирма «Термико»

(г. Санкт-Петербург)

Принтер (ПЭВМ)

 

 

Примечания

1 Допускается распространение МВИ на другие ультразвуковые теплосчетчики, имеющие одинаковую структуру и метрологические характеристики составных частей не хуже указанных.

2 Fmin, Fper, Fmах - соответственно минимальный, переходный, максимальный расходы.

 

 

Список использованной литературы

 

1. ГОСТ Р 8.563-96. Методики выполнения измерений.

2. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

3. ГОСТ Р 51-649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.

4. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя.- М.: МЭИ, 1995.

5. РМГ 29-99. ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.

6. МИ 1317-86. Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

7. МИ 2412-97. Рекомендация. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

8. МИ 2377-96. Рекомендация. ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.

9. МИ 2553-99. Рекомендация. ГСИ. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения.

10. Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС.— Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.

11. Теплосчетчик UFEC 005. Руководство по эксплуатации, ЦППО-3.00.00 РЭ.

12. Инструкция. ГСИ. Теплосчетчики UFEC 005. Методика поверки ЦППО-3.00.00 ИМ1.

13. Расходомер-счетчик UFM 005. Инструкция по монтажу. ЦППО-5.00.00 ИМ2.

14. Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012. Паспорт УАТМ 2.822.012 ПС.

15. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Руководство по эксплуатации В20.00-00.00 РЭ.

16. Инструкция. ГСИ. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Методика поверки. В20.00-00.00 РЭ И1.

17. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Инструкция по монтажу. В20.00-00.00 ИМ.

18. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. В35.30-00.00 ТО.

19. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Инструкция по монтажу. В35.30-00.00 ИМ.

20. Инструкция. ГСИ. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Методика поверки. В35.30-00.00 РЭ И1,

21. Преобразователь измерительный Сапфир-22. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 08919030 ТО.

22. РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. — М: ЭНАС, 1997.

Изменение № 1/2000 к РД 34.03.201-97.- М.: ЗАО "Энергосервис", 2000.

23. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок,— М.: ЭНАС, 2001.

 

Ключевые слова: тепловая энергия, теплоноситель, погрешность измерений.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Назначение и область применения

2 Сведения об измеряемом параметре

3 Условия измерений

4 Характеристики погрешности измерений

5 Метод измерений и структура измерительной системы

6 Подготовка и выполнение измерений

7 Обработка результатов измерений

8 Оформление результатов измерений

9 Требования к квалификации персонала

10 Требования техники безопасности

Приложение А Термины и определения

Приложение Б Основные характеристики и режимы работы водяных систем теплоснабжения на источниках тепла мощностью от 50 до 1000 Гкал/ч

Приложение В Средства измерений количества тепловой энергии

Список использованной литературы