РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

«ЕЭС РОССИИ»

 

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ

 

 

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА

ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В ТРУБОПРОВОДАХ ВОДЯНОЙ СИСТЕМЫ

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ИСТОЧНИКЕ ТЕПЛА

 

РД 153-34.0-11.346-00

 

УДК 621.311

 

Дата введения 2002-10-01

 

 

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

Исполнители А.Г. АЖИКИН, В.И. ОСИПОВА, Л.В. СОЛОВЬЕВА

 

Аттестовано Центром стандартизации, метрологии, сертификации и лицензирования Открытого акционерного общества "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС" Свидетельство об аттестации МВИ от 24.10.2000 г.

 

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 01.12.2000 г.

Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ

 

Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору.

Регистрационный код МВИ по Федеральному реестру ФР.1.29.2001.00295

 

Введено впервые

 

Срок первой проверки настоящего РД - 2006 г., периодичность проверки - один раз в 5 лет.

 

 

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 

Настоящая Методика выполнения измерений (МВИ) предназначена для использования на источниках тепла (тепловых электростанциях, котельных) при организации и проведении измерений с приписанной погрешностью расхода и количества (массы) теплоносителя (в трубопроводах подающем и обратном).

Измерительная информация по расходу и количеству (массе) теплоносителя используется при ведении технологического режима и анализа работы водяной системы теплоснабжения, расчете количества отпущенной тепловой энергии, поставляемой потребителям с горячей водой от источника тепла.

Термины и определения приведены в приложении А.

 

2 СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРАХ

 

2.1 Измеряемыми параметрами являются расход и количество (масса) теплоносителя (в трубопроводах подающем и обратном), отпускаемого по каждой магистрали водяной системы теплоснабжения, отходящей от источника тепла.

2.2 Настоящая Методика распространяется на водяные системы теплоснабжения с технологическими характеристиками и режимами работы, приведенными в приложении Б.

 

 

3 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

 

3.1 Измерения расхода и количества теплоносителя осуществляются рассредоточенными измерительными системами, составные элементы которых находятся в различных внешних условиях.

3.2 Основной величиной, влияющей на элементы измерительной системы, является температура окружающей среды.

Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Элементы измерительной системы

Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С

Первичный измерительный преобразователь расхода

5-40

Линия связи

5-60

Вторичный измерительный прибор, тепловычислитель

15-30

Агрегатные средства (АС) ИИС

15-25

 

4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

 

4.1 Характеристиками погрешности измерений являются пределы относительной погрешности измерений текущего и среднесуточного значений расхода теплоносителя и количества (массы) теплоносителя за сутки и месяц при применении различных измерительных систем в характерных режимах работы водяной системы теплоснабжения, приведенных в приложении Б.

4.2 Настоящая Методика обеспечивает измерение расхода и количества (массы) теплоносителя с приписанными значениями пределов относительной погрешности измерений расхода (количества) теплоносителя в подающем (таблица 2) и обратном (таблица 3) трубопроводах во всем диапазоне изменений влияющей величины (см. раздел 3 настоящей Методики).

 

Таблица 2

 

Измерительные системы

Режимы работы системы теплоснабжения

зимний

переходный

летний

Пределы относительной погрешности измерений значения расхода (количества) теплоносителя в подающем трубопроводе, ± %

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

1. Измерительные системы с регистрирующими приборами:

 

 

 

 

 

 

а) с дифференциально-трансформаторной схемой

1,9

(2,0)

2,0

(1,8)

3,1

(3,1)

3,1

(2,5)

4,2

(4,3)

4,3

(3,2)

б) с нормированным токовым сигналом связи

1,5

(1,8)

1,8

(1,7)

1,9

(2,5)

2,5

(2,1)

2,4

(3,2)

3,1

(2,5)

2. Измерительные информационные системы (ИИС), измерительные системы с тепловычислителями (теплосчетчиками)

1,4

(1,3)

1,3

(1,3)

1,7

(1,5)

1,5

(1,5)

2,2

(1,8)

1,8

(1,8)

 


Таблица 3

 

Измерительные системы

Режимы работы системы теплоснабжения

зимний

переходный

летний

Пределы относительной погрешности измерений значения расхода (количества) теплоносителя в обратном трубопроводе, ± %

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

текущего (количества за сутки)

среднесуточного (количества за месяц)

1. Измерительные системы с регистрирующими приборами:

 

 

 

 

 

 

а) с дифференциально-трансформаторной схемой

1,8

(1,9)

1,9

(1,7)

2,8

(2,8)

2,8

(2,3)

5,5

(5,5)

5,5

(4,1)

б) с нормированным токовым сигналом связи

1,4

(0,8)

1,8

(1,6)

1,8

(2,3)

2,3

(1,9)

5,0

(5,5)

5,5

(4,1)

2. Измерительные информационные системы, измерительные системы с тепловычислителями (теплосчетчиками)

1,3

(1,3)

1,3

(1,3)

1,6

(1,5)

1,5

(1,5)

4,9

(3,6)

3,6

(3,6)

 

5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

 

5.1 Измерения расхода теплоносителя в трубопроводах водяной системы теплоснабжения на источнике тепла осуществляются методом переменного перепада давления с применением измерительных систем.

5.2 Рекомендуемые структурные схемы измерительных систем расхода (количества) теплоносителя с применением различных средств измерений (СИ) приведены на рисунках 1 — 4.

 

1

2

3

 

 

 

1 — измерительная диафрагма; 1а — первичный измерительный преобразователь расхода; 1б — вторичный измерительный регистрирующий прибор расхода; 2 — трубные проводки; 3 — линия связи

 

Рисунок 1 - Структурная схема измерительной системы с регистрирующими приборами с дифференциально-трансформаторной схемой связи

 

1

2

3

3

 

 

 

 

1 — измерительная диафрагма; 1a — первичный измерительный преобразователь расхода; 1б — блок извлечения корня; 1в — вторичный измерительный регистрирующий прибор расхода; 2 — трубные проводки; 3 — линии связи

 

Рисунок 2 - Структурная схема измерительной системы

с регистрирующими приборами с нормированным токовым сигналом связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

3

 

4

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 — измерительная диафрагма; 1а — первичный измерительный преобразователь расхода; 2 — агрегатные средства ИИС; 2а — устройство связи с объектом; 2б — центральный процессор; 2в — средство представления информации; 2г — регистрирующее устройство; 3 — трубные проводки; 4 — линии связи

 

Рисунок 3 - Структурная схема ИИС

 

1

4

3

2

 

 

 

1 — измерительная диафрагма; 1а — первичный измерительный преобразователь расхода; 2 — тепловычислитель; 3 — линия связи; 4 — трубные проводки

 

Рисунок 4 - Структурная схема измерительной системы с тепловычислителями (теплосчетчиками)

 

5.3 Средства измерений, применяемые в измерительных системах расхода (количества) теплоносителя, приведены в приложении В.

 

6 ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

 

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

- проведение поверки СИ;

- проверка правильности монтажа в соответствии с проектной документацией;

- проведение наладочных работ;

- введение измерительных систем в эксплуатацию.

6.2 Сужающие устройства и измерительные трубопроводы должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.563.1-97 [3] и ГОСТ 8.563.2-97 [4].

 

7 ОБРАБОТКА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

Процедура обработки и вычисления результатов измерений состоит из вычисления действительного значения среднесуточного расхода теплоносителя (в подающем и обратном трубопроводах) и количества (массы) теплоносителя за сутки и месяц.

7.1 При применении регистрирующих приборов эта процедура состоит из обработки суточных диаграмм регистрирующих приборов расхода с помощью планиметров и расчета действительного расхода и количества (массы) теплоносителя по среднесуточным значениям давления и температуры.

При обработке диаграмм регистрирующих приборов полярными планиметрами среднесуточное значение массового расхода теплоносителя qm ср (т/ч) определяется по формуле ГОСТ 8.563.2-97 [4, приложение Г, таблица Г1)

 

                                                             (1)

 

где qв — верхнее значение шкалы расходомера, т/ч;

 — показания полярного планиметра, см2;

lq — длина ленты с записью значения расхода, см;

lш — длина шкалы регистрирующего прибора, см.

7.2 При применении ИИС или измерительных систем с тепловычислителями алгоритм расчета действительного значения расхода и количества (массы) теплоносителя должен отвечать требованиям ГОСТ 8.563.2-97 [4, пп. 8.1 и 8.2].

Среднее значение расхода теплоносителя за интервал усреднения Xср рассчитывается по формуле

 

                                                                (2)

 

где Xi — текущее значение расхода;

к — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.

При применении ИИС в соответствии с РД 34.09.454 [14] период опроса датчиков составляет не более 15 с, интервал усреднения параметров (расчета расхода теплоносителя) равен 0,25 ч.

При применении измерительных систем с тепловычислителями период опроса датчиков и интервал расчета расхода (количества) теплоносителя устанавливаются при проектировании или программировании тепловычислителей, при этом период опроса датчиков должен составлять не более 15 с, а интервал расчета расхода (количества) теплоносителя равен 0,25 ч.

7.3 Количество (масса) теплоносителя за сутки m определяется по формуле (5.16) ГОСТ 8.563.2-97 [4]

 

,                                                               (3)

 

где qmi — среднее значение расхода теплоносителя за i-й интервал расчета расхода, т/ч;

Dti — интервал расчета среднего значения расхода теплоносителя;

n — число интервалов расчета среднего расхода за сутки.

7.4 При применении ИИС или измерительных систем с тепловычислителями (теплосчетчиками) процедура расчета действительного среднего расхода и количества (массы) теплоносителя выполняется автоматически.

 

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 

8.1 Результаты измерений расхода (количества) теплоносителя должны быть оформлены следующим образом:

8.1.1 При применении измерительных систем с регистрирующими приборами:

— носитель измерительной информации по расходу теплоносителя — лента (диаграмма) регистрирующих приборов;

— результаты обработки измерительной информации по расходу и количеству (массе) теплоносителя на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;

— выходные формы согласовываются с потребителем теплоносителя.

8.1.2 При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями (теплосчетчиками):

— носителем измерительной информации по расходу (количеству) теплоносителя, результатам обработки данных и расчета погрешности измерений является электронная память АС ИИС и тепловычислителей;

— результаты обработки измерительной информации индицируются на средствах представления информации (ЭЛИ, индикаторах) и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;

— объем представления информации определяется при проектировании ИИС, разработке тепловычислителей, а выходные формы согласовываются с потребителем.

 

9 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

 

Подготовка измерительных систем расхода (количества) теплоносителя к эксплуатации осуществляется электрослесарем-прибористом с квалификацией не ниже 4-го разряда, а их обслуживание — дежурным электрослесарем-прибористом.

Обработка диаграмм регистрирующих приборов осуществляется техником, а вычисление результатов измерений — инженером ПТО.

 

10 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

 

При монтаже, наладке и эксплуатации измерительной системы расхода (количества) теплоносителя необходимо соблюдать требования РД 34.03.201-97 [16] и РД 153-34.0-03.150-00 [17].


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 [7], 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 [7], 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 [7], 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 [7], п. 6.14

Агрегатное средство измерений

Техническое средство или конструктивно законченная совокупность технических средств с нормируемыми метрологическими характеристиками и всеми необходимыми видами совместимости в составе измерительной информационной системы

ГОСТ 22315-77 [22], пп. 1.2 и 3.9

Теплосчетчик

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

ГОСТ Р 51-649-2000 [23]

Тепловычислитель

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

ГОСТ Р 51-649-2000 [23]

Косвенное измерение

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

РМГ 29-99 [7], 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 [7], 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

 


Приложение Б

(справочное)

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ

ВОДЯНОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ИСТОЧНИКАХ ТЕПЛА

МОЩНОСТЬЮ ОТ 50 ДО 1000 Гкал/ч

 

Параметр

Режим работы водяной системы теплоснабжения

Зимний

Переходный

Летний

Расход теплоносителя (т/ч) в трубопроводе:

 

 

 

подающем

10400-13000

6500-10400

1300-3900

обратном

8840-11050

5525-8840

1105-3315

Температура теплоносителя (°С) в трубопроводе:

 

 

 

подающем

135

90

55

обратном

75

55

35

Давление теплоносителя (МПа) в трубопроводе:

 

 

 

подающем

1,5

1,5

1,5

обратном

0,3

0,3

0,3

 

 

Приложение В

(рекомендуемое)

 

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОДА (КОЛИЧЕСТВА) ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

 

Наименование и тип СИ

Предел основной допускаемой приведенной погрешности, ± %

Организация-изготовитель

Измерительные системы с регистрирующими приборами

с дифференциально-трансформаторной связью

Диафрагма камерная ДКС-16

-

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Манометр дифференциальный мембранный ДМ3583М

1,0

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Прибор автоматический взаимозаменяемый с дифференциально-трансформаторной схемой КСД-2

1,0 (по показаниям и регистрации)

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Измерительные системы с регистрирующими приборами

с нормированным токовым сигналом связи

Диафрагма камерная ДКС-16

-

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Тензорезисторный измерительный преобразователь разности давлений «Сапфир 22М-ДД»

0,5

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Блок извлечения корня БИК-36М

0,2

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Прибор регистрирующий одноканальный РП-160М

0,5 (по показаниям)

1,0 (по регистрации)

ПО «Львовприбор» (г. Львов)

Измерительные информационные системы

(измерительные системы с тепловычислителями)

Диафрагма камерная ДКС-16

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Тензорезисторный измерительный преобразователь разности давлений «Сапфир 22М-ДД»

0,5

ЗАО «Манометр»

(г. Москва)

Теплоэнергоконтроллер ТЭКОН-10

0,2

ИВП «Крейт»

(г. Екатеринбург)

Агрегатные средства ИИС

0,3 (канал)

-

Примечание. Допускается применение других СИ с основными допускаемыми приведенными погрешностями, не превышающими указанных в таблице.

 

 

Список использованной литературы

 

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

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

3. ГОСТ 8.563.1-97. ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия.

4. ГОСТ 8.563.2-97. ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.

5. ГОСТ 18140-84. Манометры дифференциальные ГСП. Общие технические условия.

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

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

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

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

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

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

12. МИ 2164-91. ГСИ. Рекомендации. Теплосчетчики. Требования к испытаниям, метрологической аттестации, поверке. Общие положения.

13. РД 34.11.332-97. Методические указания. Разработка и аттестация методик выполнения измерений, используемых на энергопредприятиях в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора. Организация и порядок проведения. — М.: СПО ОРГРЭС, 1999.

14. РД 34.09.454. Типовой алгоритм расчета технико-экономических показателей конденсационных энергоблоков мощностью 300, 500, 800 и 1200 МВт. В 2-х ч. - М.: СПО ОРГРЭС, 1991.

15. Отчет. Рекомендации по выбору схем измерений количества тепловой энергии и технических требований к системам контроля и учета и их метрологическим характеристикам / Ивановский энергет. ин-т. — М.: ОРГРЭС, 1993.

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

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

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

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

19. СНиП III.05.07-85. Системы автоматизации.

20. РД 153-34.0-11.347-00. Методика выполнения измерений температуры теплоносителя в трубопроводах водяной системы теплоснабжения на источнике тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

21. РД 153-34.0-11.348-00. Методика выполнения измерений давления теплоносителя в трубопроводах водяной системы теплоснабжения на источнике тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

22. ГОСТ 22315-77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения.

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

 

 

Ключевые слова: преобразователь расхода, тепловычислитель, метод измерений, измерительная система, погрешность измерений, результат измерений.

 

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Назначение и область применения

2 Сведения об измеряемых параметрах

3 Условия измерений

4 Характеристики погрешности измерений

5 Метод измерений и структура измерительных систем

6 Подготовка и выполнение измерений

7 Обработка и вычисление результатов измерений

8 Оформление результатов измерений

9 Требования к квалификации персонала

10 Требования техники безопасности

Приложение А Термины и определения

Приложение Б Основные технологические характеристики и режимы работы водяной системы теплоснабжения на источниках тепла мощностью от 50 до 1000 Гкал/ч

Приложение В Средства измерений расхода (количества) теплоносителя

Список использованной литературы