Измерение расхода газа

135. Расчет сужающего устройства для измерения расхода (Q_O, Qн, Q_M) газа выполняется по следующей методике.

а) Определяют недостающие для расчета данные, в том числе P (см. пп. 22 и 23); D (см. п. 80); μ или ν (см. п. 15); κ (см. п. 37); К, ρ_Н, ρ, ρ' (см. пп. 27—32) — при определении расхода газа в рабочем состоянии или сухого газа в нормальном состоянии; К, ρ_Н, φ, Р_ВП.М, ρ_ВП.М, ρ, ρ' (см. пп. 27—34) —при определении расхода сухой части влажного газа в нормальном состоянии.

Значение К (а для расхода газа в рабочем состоянии также и ρ_Н) не требуется, если значения ρ и ρ' заданы.

При применении разделительных сосудов (для поплавковых, сильфонных и кольцевых дифманометров) определяют, кроме того ρ_СР и ρ'_С.

б) Выбирают сужающее устройство (см. п. 127), тип и разновидность дифманометра (см. п. 128), его верхний предел измерения Qп (см. п. 130).

в) То же, что в п. 133 в.

При измерении расхода газа в нормальном состоянии величину С подсчитывают по формулам

(137)

(138)

(139)

г) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 14) при расходе, равном Qср.

Если полученное значение Rе меньше минимального допустимого значения Re min для данного модуля (см. рис. А21 и А22), то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.

В случае Rе≥Re min расчет продолжают.

д) Если Rе меньше граничного значения Re гр (см. рис. 40), то желательно изменить D или m так, чтобы соблюдалось соотношение Rе ≥ Rе гр .

е) Проверяют соблюдение требований пп. 87—92 при данном модуле.

ж) При применении разделительных сосудов (для поплавковых, сильфонных и кольцевых дифманометров) проверяют выполнение требования п. 114.

з) Определяют (с четырьмя значащими цифрами) наибольший перепад давления ∆Р в сужающем устройстве (см. пп. 43 и 49).

и) Подсчитывают отношение ∆P_CP/P (см. п. 36).

к) Учитывая ранее найденное приближенное значение m (см. п. 133 в), определяют поправочный множитель (ε_CP)₁ (см. п. 35).

л) Вычисляют (с четырьмя значащими цифрами) вспомогательную величину по (135)

м) Для данных значений D и (mα)₁ по графику на рис. А8 или А9 находят (с четырьмя значащими цифрами) модуль m₁.

Примечание. Допускается определять m делением величины mα, на значение α, найденное по графику (рис. А8 или А9) или по таблицам приложений 6 и 7.

н) Находят множитель (ε_CP)₂, соответствующий модулю m₁, при том же отношении ∆P_CP/P .

Если разность значений (ε_CP)₁ и (ε_CP)₂ не превышает 0,0005, то значения m₁ и (ε_CP)₂ считаются окончательными. В противном случае определяют величину по (136)

а по ней модуль m₂ и соответствующее ему значение (ε_CP)₃ которые и являются окончательными.

о) По (131) подсчитывают (с четырьмя значащими цифрами) значение d₂₀ (см. п. 80):

п) Проверяют правильность выполненного расчета, для чего:

определяют коэффициент расхода для данных значений m и D (см. рис. А8 или А9), а также d (см. п. 80);

по соответствующей формуле раздела 5 главы III или приложения 12 вычисляют (с четырьмя значащими цифрами) расход Q, соответствующий наибольшему перепаду давления ∆Р. Найденное значение расхода должно находиться в пределах, указанных в табл. 10;

если задана допустимая потеря давления, определяют действительную потерю давления (см. п. 79) и сравнивают ее с допустимой.

Примечания:

1. Проверку можно производить также по общим уравнениям пп. 38, 4.1 и 42, перенеся коэффициенты в левые части уравнений (см. табл. 9).

2. При контрольных определениях величин, входящих в уравнения, принимаются те значения, которые получены при расчете сужающего устройства; эти значения не должны отличаться от полученных при контрольных определениях более чем на две единицы четвертой значащей цифры.

р) То же, что в п. 133 н.

При измерении расхода газа в нормальном состоянии поправка вычисляется по формуле для сухого газа

(140)

для сухой части влажного газа

(141)

VIII. ВЫЧИСЛЕНИЕ РАСХОДА ПО ПАРАМЕТРАМ РАСХОДОМЕРА

1. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ДИФМАНОМЕТРОМ - РАСХОДОМЕРОМ

136. Если требуется установить соответствие данного сужающего устройства в комплекте с данным дифманометром определенным условиям измерения, то расчет производят следующим образом.

а) Определяют параметры измеряемой среды, в частности Р (см. пп. 22 и 23); К, ρ, φ, Рвп.м,.ρ_BP.M, ρ,ρ' (см. пп. 25—34); μ или ν (см. п. 15); κ (см. п. 37).

б) Вычисляют D, d (см. п. 80) и m.

в) При применении поплавкового, сильфонного или кольцевого дифманометра с разделительными сосудами определяют также (для газов), ρ_C (для жидкостей), ρ_РС и проверяют выполнение требования п. 114.

г) Для газов и паров подсчитывают ΔР_СР (см. п. 36) и определяют ε_CP (см. п. 35).

д) Для данных значений D и m находят коэффициент расхода α (см. рис. А8 или А9).

e) По соответствующей формуле раздела 5 главы III или приложения 12 подсчитывают расход Q, соответствующий наибольшему перепаду давления.

Расходомер считается годным к применению, если значение Q находится в пределах, указанных в табл. 10.

ж) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 14) при расходе, равном Qср.

Если полученное значение Rе меньше минимального допустимого значения Re min для данного модуля (см. рис. А21 и А22), то при принятых параметрах расходомера измерение данным методом невозможно.

з) Вычисляют поправку к показаниям дифманометра, учитывающую влияние числа Рейнольдса (см. пп. 133 н, 134 п и 135 р).

2. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ЛАБОРАТОРНЫМ ДИФМАНОМЕТРОМ

137. При измерении расхода лабораторным (U-образным или чашечным) дифманометром, подключенным к сужающему устройству, искомый расход вычисляется следующим образом.

а) Определяют параметры измеряемой среды, в частности Р (см. пп. 22—23); К,ρ_Н, φ, Рвп.м, ρ_BP.M ρ ρ' (см. пп- 25—34); и ρ'_t (см.п.47); μ или ν (см.п.14); κ (см.п.37).

б) Вычисляют D, d. (см. п. 80) и m.

в) При наличии разделительных сосудов определяют (для газов), ρ_C (для жидкостей) и ρ_PC

г) Для газов и паров подсчитывают отношение ∆P_CP/P и определяют ε (см. п. 35).

д) Для данных значений D и m находят коэффициент расхода (см. рис. А8 и А9).

е) По соответствующей формуле пп. 48 или 50 подсчитывают искомое значение расхода.

ж) Определяют число Рейнольдса Rе (см. п. 14).

Если Rе<Rе гр (см. рис. 40), то полученное ранее значение расхода умножают на поправочный множитель к₁ (см. рис. А16 и А17). При этом необходимо учитывать увеличенную погрешность исходного коэффициента расхода (см. п. 118).

IX. ПЕРЕСЧЕТ ПОКАЗАНИЙ ДИФМАНОМЕТРА

138. Если измерение расхода ведется в условиях, при которых параметры измеряемой среды отличаются от параметров, принятых для расчета сужающего устройства, то для определения действительного расхода по показанию прибора необходимо произвести пересчет по приводимым ниже формулам, где действительные значения величин обозначаются так же, как расчетные значения, но с добавлением индекса «д».

а) При изменении состава (плотности) измеряемой среды:

жидкость, газ или пар в рабочем состоянии (общий случай)

(142)

(143)

(144)

(145)

сухой газ в нормальном состоянии

(146)

(147)

сухая часть влажного газа в нормальном состоянии

(148)

б) При изменении температуры газа:

сухой газ в рабочем состоянии

(149)

(150)

сухой газ в нормальном состоянии

(151)

сухая часть влажного газа в нормальном состоянии

(152)

в) При изменении давления газа:

сухой газ в рабочем состоянии

(153)

(154)

(155)

(156)

сухой газ в нормальном состоянии

(157)

сухая часть влажного газа в нормальном состоянии

(158)

г) При изменении температуры и давления газа;

сухой газ в рабочем состоянии

(160)

(162)

сухой газ в нормальном состоянии

(163) сухая часть влажного газа в нормальном состоянии

(164)

д) При изменении влажности газа:

сухая часть влажного газа в нормальном состоянии

(165)

139. Если шкала дифманометра градуирована на расход газа в определенном состоянии и требуется знать расход газа в ином состоянии, причем действительные параметры газа отличаются от расчетных, то пересчет показания прибора производится по одной из следующих формул (действительные значения параметров обозначены теми же буквами, что и расчетные значения, но с добавлением индекса «д»).

а) Шкала прибора градуирована для сухого газа в рабочем, состоянии.

Расход сухого газа в нормальном состоянии равен:

при изменении состава (плотности) газа

(166)

при изменении температуры

(167)

лри изменении давления

(168)

при изменении температуры и давления

(169)

б) Шкала градуирована для сухого газа в нормальном состоянии. Расход сухого газа в рабочем состоянии равен:

при изменении состава (плотности) газа

(170)

при изменении температуры

(171)

лри изменении .давления

(172)

дри изменении температуры и давления

(173)

в) Шкала градуирована для влажного газа в рабочем состоянии.

Расход сухой части влажного газа в нормальном состоянии равен:

при изменении состава (плотности) газа

(174)

при изменении температуры

(175)

при изменении давления

(176)

я.р.и изменении температуры и давления

(177)

г) Шкала градуирована для сухой части влажного газа в нормальном состоянии.

Расход влажного газа в рабочем состоянии при изменении состава (плотности) газа равен:

(178)

X. ПОВЕРКА РАСХОДОМЕРА

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

140. При поверке находящегося в эксплуатации расходомера, состоящего из сужающего устройства, дифманометра (под дифманометром здесь и далее подразумевается также телеметрический измерительный комплект), соединительных линий и дополнительных принадлежностей (уравнительных и разделительных сосудов и др.), поверителю необходимо:

а) получить выпускной аттестат сужающего устройства (см. п. 59), выпускной аттестат дифманометра и паспорт расходомера.

В паспорте расходомера должны быть указаны:

1) измеряемая среда и ее действительные параметры в рабочих условиях (плотность, давление, температура, вязкость; для газа — также состав, коэффициент сжимаемости и относительная влажность);

2) действительный наибольший, средний и наименьший расход;

3) температура помещения, в котором установлен дифманометр;

4) материал сужающего устройства и корпуса кольцевой камеры;

5) материал трубопровода;

6) схема участка трубопровода (на длине 100D₂₀ перед сужающим устройством и 10D₂₀ за ним), на которой указаны действительный внутренний диаметр трубопровода, все местные сопротивления в трубопроводе на длине 100D₂₀, устройства для спуска конденсата из трубопровода, приспособление для периодической очистки сужающего устройства, размеры гильзы термометра и ее расстояние от сужающего устройства;

7) плотность уравновешивающей жидкости дифманометра (если последний заполнен ртутью или водой, плотность не указывается) ;

8) схеме сужающего устройства и узла его крепления с указанием их основных размеров (в том числе — действительного диаметра центрального отверстия, размеров кольцевой камеры и отверстий, соединяющих ее с полостью трубопровода, внутреннего диаметра, корпуса, кольцевой камеры и др.);

9) типоразмеры уравнительных и разделительных сосудов;

10) схема и размеры соединительных линий;

11) плотность разделительной жидкости.

Паспорт составляется организацией, эксплуатирующей расходомер, в соответствии с системой ведомственного надзора за мерами и измерительными приборами, установленной для данной организации;

б) проверить расчет сужающего устройства.

Если представленный расчет произведен неправильно или данные паспорта свидетельствуют о нарушении требований Правил, расходомер бракуется и дальнейшая поверка не производится.

Примечание. Расчет не проверяется, если ранее он уже был проверен и параметры измеряемой среды, а также другие условия измерений остались неизменными.

в) проверить соответствие сужающего устройства, трубопровода, соединительных линий и дополнительных принадлежностей требованиям Правил.

Примечание. При первичной поверке расходомера сужающее устройство не поверяется, если к нему приложен выпускной аттестат. В этом случае организация, эксплуатирующая расходомер, должна предъявить акт, устанавливающий соответствие сужающего устройства данным выпускного аттестата и требованиям Правил.

При периодической поверке допускается (по усмотрению органов Государственного комитета стандартов) проверка соответствия сужающего устройства и внутренней поверхности трубопровода требованиям Правил по соответствующему акту, предъявленному организацией, эксплуатирующей расходомер.

г) поверить дифманометр.

141. При поверке на заводе-изготовителе дифманометра в комплекте с сужающим устройством поверителю необходимо:

а) получить выпускной аттестат сужающего устройства (см. п. 59) и выпускной аттестат дифманометра;

б) проверить соответствие исходных величин, принятых при расчете, данным вопросного листа;

в) проверить расчет сужающего устройства;

г) проверить соответствие дополнительных принадлежностей расходомера требованиям Правил.

Примечание. Проверку по подпунктам б, в, г допускается производить выборочно по усмотрению органов Государственного комитета стандартов.

д) поверить дифманометр.

Примечания:

1. При кооперированном производстве поверка дифманометра и сужающего устройства производится раздельно.

2.. Приборы с унифицированными входными и выходными сигналами поверяются раздельно.

2. ПОВЕРКА СУЖАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

142. Измерение диаметра цилиндрической части отверстия диафрагмы должно производиться не менее чем в четырех диаметральных направлениях (см. п. 56), а сопла и сопла Вентури— в двух поперечных сечениях и не менее чем в четырех диаметральных направлениях.

Для измерения диаметра следует пользоваться индикаторным нутромером, микрометрическим нутромером или штангенциркулем, причем погрешность инструмента не должна превышать 1/3 допуска на диаметр.

143. Проверка остроты входной кромки диафрагмы (см. п. 66) осуществляется рассматриванием кромки при рассеянном дневном или искусственном свете. Диафрагма устанавливается наклонно, под углом примерно 45°. Кромка считается острой, если при таком освещении она не блестит.

144. Наличие заусенцев и зазубрин на кромках отверстия диафрагмы или сопла (см. пп. 65 и 70) выявляется внешним осмотром через лупу.

145. Плоскостность входного торца сужающего устройства (см. п. 55) проверяется при помощи лекальной линейки и набора щупов.

146. Профильная часть отверстия сопла или сопла Вентури (см. п. 69) проверяется по шаблону в четырех равноотстоящих диаметральных направлениях.

147. Чистота поверхностей сужающего устройства определяется профилометром или по образцам чистоты поверхности.