ПР 50.2.019-96  

Группа Т86

ПРАВИЛА ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

КОЛИЧЕСТВО ПРИРОДНОГО ГАЗА

Методика выполнения измерений при помощи
турбинных и ротационных счетчиков

Quantity of natural gas. Procedure of measurements
by turbine and rotary meters

ОКС 17.020
ОКСТУ 0008

Дата введения 1997-01-01

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНЫ фирмой "Газприборавтоматика" РАО "Газпром"

Всероссийским научно-исследовательским институтом по расходометрии (ВНИИР) Госстандарта России

ВНЕСЕНЫ Управлением технической политики в области метрологии Госстандарта

2. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 13 февраля 1996 г. N 61

3. Правила соответствуют требованиям международных стандартов ИСО 4006-91 "Измерение расхода в замкнутых трубопроводах. Термины и определения", ИСО 9951-93 "Измерение расхода газа в замкнутых трубопроводах. Турбинные счетчики" в части измерения расхода текучих сред

4. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

Внесены поправки, опубликованные в ИУС N 3, 1997 г., ИУС N 10, 1999 г.

Поправки внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 1997 г., ИУС N 10, 1999 г.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящие правила устанавливают методику выполнения измерений количества природного газа с помощью турбинных и ротационных счетчиков, диапазон измерений которых находится в пределах от 40 до 40000 м/ч.

Настоящие правила распространяются на измерения количества природного газа с температурой образования росы по воде не выше температуры газа по ГОСТ 5542.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ 2939-63 Газы. Условия для определения объема

ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия

ГОСТ 15528-86 Средства измерения расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения

ГОСТ 17310-86 Газы. Пикнометрический метод определения плотности газа

ГОСТ 18917-82 Газы природные. Методы отбора проб

ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе

ГОСТ 23781-87 Газы горючие природные. Хроматографический метод определения компонентного состава

ГОСТ 28724-90 Счетчики газа скоростные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

ГОСТ 30319.2-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости

3 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

3.1 Термины и определения, принятые в документе, соответствуют ГОСТ 15528.

3.2 Условные обозначения, принятые в документе, соответствуют [3].

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

4.1 Принцип действия турбинных и ротационных счетчиков газа основан на взаимодействии подвижных элементов их преобразователей, установленных в измерительном трубопроводе, с движущимся по нему потоком газа.

4.1.1 Преобразователь турбинного типа представляет собой крыльчатку, ось которой совпадает с осью трубопровода, а лопасти расположены по винтовой линии. С помощью крыльчатки осевая скорость потока или расхода газа преобразуется в угловую скорость вращения, которая передается на счетчик числа оборотов. Скорость вращения крыльчатки пропорциональна расходу газа, а количество ее оборотов объему газа, прошедшему через преобразователь.

4.1.2 Преобразователь ротационного типа представляет собой устройство с двумя роторами, выполненными в виде шестерен восьмеричной формы, находящихся в постоянном сцеплении. Вращение шестерен происходит под воздействием разности давлений газа на их входе и выходе. При вращении роторов ими попеременно отсекаются от входа объемы газа, равные объему измерительной камеры, образованной внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью половины шестерни. Из измерительной камеры газ вытесняется ротором в выходной патрубок счетчика. За один оборот двух роторов ими перемещается четыре таких измерительных объема газа.

Количество оборотов ротора пропорционально объему газа, прошедшему через преобразователь.

4.2 Измеренное количество газа выражают в одной из следующих единиц:

- объема, - м;

- энергосодержания, - МДж или ккал,

где - объем, приведенный к стандартным условиям (= 20 °С; = 293,15 К; = 0,101325 МПа = 1,03323 кгс/см по ГОСТ 2939);

- энергосодержание - количество энергии, которое может выделиться при сгорании газа.

4.3 Для турбинных и ротационных счетчиков уравнение для расчета количества газа принимает различный вид в зависимости от применяемых средств измерения объема и контроля параметров газа.

4.3.1 При непрерывном процессе измерений параметров газа, например при применении аналоговых систем измерения и вычисления количества газа, уравнение принимает вид:

где - объемный расход газа, приведенный к стандартным условиям;

       - коэффициент преобразования счетчика;

        - время начала и окончания измерения соответственно;

        и - показания счетчика на начало и окончание интервала времени отсчета;

          и - плотность газа при стандартных и рабочих условиях;

         и - давление газа при стандартных и рабочих условиях;

          и - термодинамическая температура газа при стандартных и рабочих условиях;

         - коэффициент сжимаемости газа.

4.3.2 При дискретном процессе измерения и вычисления количества газа или при ручной обработке результатов измерения объем газа рассчитывают по формулам (2), (3):

а) при непосредственных измерениях плотномерами плотности газа при рабочих и стандартных условиях, уравнение имеет вид:

 где - плотность -го измерения газа при стандартных и рабочих условиях;

        - число оборотов по отсчетному устройству за интервал времени , для которого и принимаются за условно-постоянные величины;

        - измеренное количество газа в рабочих условиях за интервал времени в единицах объема;

         и - измеренное количество газа, соответственно на начало и окончание интервала времени .

Параметр считается условно-постоянным, если его значение принимается неизменным в течение выбранного интервала времени измерения (отчетного периода) . Если погрешность от изменений параметра в течение этого интервала менее погрешности определения объема, то ее не учитывают в результате измерений. В противном случае в результат измерений вводят дополнительную погрешность;

б) при измерениях абсолютного давления и температуры газа с учетом коэффициента сжимаемости , объем газа определяется по формуле (3)

где - коэффициент сжимаемости, полученный расчетным путем по измеренным значениям параметров состояния газа в соответствии с ГОСТ 30319.2 в течение интервала времени ;

          - абсолютное давление и температура газа, принимаемые за условно-постоянные величины в течение интервала времени .

4.4 Энергосодержание определяется по формуле