ОБЗОР НОВЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ НА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА ПРИРОДНОГО ГАЗА

В 2006-2007 г.г. введены в действие новые документы, регламентирующие требования к измерению и учету природного газа. Разработка и введение в действие новых документов вызваны необходимостью гармонизации отечественных нормативных документов с международными стандартами, повышения точности измерений расхода и количества газа и энергоносителей, совершенствования парка приборов учета и программ обработки результатов измерений. Ниже указаны эти документы.

Содержание

1. ГОСТ Р 8.618-2006

С 01.06.2006 г. введен в действие национальный стандарт Российской Федерации - ГОСТ Р 8.618-2006 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расхода газа». В качестве Государственного первичного эталона единиц объемного и массового расходов газа введен комплекс расходоизмерительных установок с диапазоном измерения от 3×10^-3 до 1×10⁴ м ³/ч. Эталон обеспечивает воспроизведение единиц объемного и массового расходов газа со средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 3,5×10^-4 при 11 независимых измерениях. Неисключенная систематическая погрешность не превышает 4×10^-4. Передача размеров единиц массового и объемного расходов газа рабочим эталонам и рабочим средствам измерений осуществляется непосредственным сличением с помощью компаратора. Пределы допускаемой относительной погрешности рабочих эталонов 1 разряда составляют от 0,2% до 0,5%, а рабочих средств измерений от 0,3% до 4%, в отличие от отмененных ГОСТов, где пределы допускаемой относительной погрешности рабочих средств измерений составляли от 0,5% до 5%.

2. ГОСТ 8.586.1-2005 - ГОСТ 8.586.5-2005

С 01.01.2007 г. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 237-ст от 31.10.2006 г. введен межгосударственный стандарт ГОСТ 8.586.1...5-2005 «ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств» в качестве национального стандарта в Российской Федерации. ГОСТ состоит из пяти частей и распространяется на измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления при применении следующих типов сужающих устройств: диафрагмы, сопла ИСА 1932, эллипсных сопел, сопла Вентури и трубы Вентури. Части 1-4 комплекса стандартов являются модифицированными по отношению к международным стандартам ИСО 5167:2003. В первой части изложены общие требования к условиям измерений при применении всех типов сужающих устройств. Вторая, третья и четвертая части устанавливают технические требования к конкретным типам сужающих устройств, а в пятой части приведена методика выполнения измерений с помощью указанных типов сужающих устройств.

Новый комплекс стандартов ГОСТ 8.586.1...5-2005 не является точной копией международного стандарта ИСО 5167 и имеет следующие отличия:

а) ИСО устанавливает достаточно жесткие ограничения на шероховатость внутренней стенки измерительных трубопроводов и радиус входной кромки диафрагм. В ГОСТте используются поправочные коэффициенты, учитывающие шероховатость внутренней поверхности измерительного трубопровода и притупление входной кромки диафрагмы, что позволяет в отличие от международного стандарта, существенно расширить возможность применения ГОСТа путем введения дополнительных составляющих неопределенности расхода, обусловленных неточностью этих коэффициентов;

б) изменены требования к определению необходимой длины прямолинейных участков измерительных трубопроводов для ряда местных сопротивлений, не включенных в международный стандарт;

в) ГОСТ допускает применение труб Вентури в более широком диапазоне чисел Рейнольдса, чем устанавливает международный стандарт;

г) изменена формула для расчета коэффициента истечения. До последнего времени в России коэффициент истечения диафрагм определялся по уравнению Штольца. Исследования экспериментальных данных показали, что у равнение Штольца обладает методической погрешностью, поэтому было принято уравнение Ридера-Харриса-Галахера, которое позволяет повысить точность измерения расхода с помощью диафрагм.

Необходимость введения всех вышеперечисленных дополнений обусловлена спецификой эксплуатации измерительных комплексов с сужающими устройствами в РФ и в странах СНГ.

Среди целого ряда отличий нового ГОСТа от отмененного ГОСТа 8.563-1997 наиболее существенными являются:

- новый, более четкий, алгоритм расчета расхода;

- более жесткие требования к конструкции измерительного трубопровода;

- характеристика точности результата измерений выражена в терминах «неопределенность».

Введение ГОСТ позволит расширить область применения сужающих устройств и повысить точность результата измерений примерно на 0,2-0,3 процента.

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии разъясняет, что требования нового ГОСТа распространяются только на вновь создаваемые и реконструируемые узлы учета газа и жидкости, однако все расчеты, связанные с процессом измерения расхода газа и жидкостей, должны быть выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 8.586.1...5-2005, независимо от времени ввода в эксплуатацию узлов учета. 2007год установлен как переходный период, с целью разработки предприятиями различной формы собственности мероприятий по внедрению положений нового стандарта.

Введение нового ГОСТа влечет за собой необходимость изменения программ для вычислителей расхода и количества вещества. Для выполнения расчетов ВНИИ Расходометрии разработал программный комплекс «Расходомер ИСО», который рекомендован к применению в качестве базовой программы при использовании ГОСТа 8.586.1 - 5-2005. Вновь изготавливаемые вычислители должны иметь программу по алгоритму нового ГОСТа. Для вычислителей, находящихся в эксплуатации, предлагается два пути перехода на новый ГОСТ. Первый - изменение программы и замена ПЗУ. Второй путь - внесение дополнительных погрешностей в результат измерений.

Для новых измерительных комплексов, конструкций измерительных трубопроводов, которые не соответствуют требованиям ГОСТа, должна быть экспериментально определена дополнительная погрешность. Для такого комплекса должна быть разработана и аттестована в установленном порядке индивидуальная МВИ с учетом дополнительной погрешности по причине несоответствия конструкции новым требованиям.

Экспериментальные исследования измерительных комплексов по выявлению дополнительной погрешности отражены в МИ 3018-2006 «ГСИ. Определение метрологических характеристик измерительных комплексов на базе сужающих устройств современными методами вычислительной гидродинамики», разработанных ВНИИ расходометрии.

3. ПР 50.2.022-99

Взамен правил по метрологии ПР 50.2.022-99 «ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического контроля и надзора за применением и состоянием измерительных комплексов с сужающими устройствами» разрабатываются новые правила. До принятия новых правил метрологический контроль и надзор за применением и состоянием измерительных комплексов осуществляется в соответствии с действующими правилами ПР 50.2.022-99.

4. ПР 50.2.019-2006

С 01.06.2007 г. Приказом № 325-ст от 21.12.2006 г. Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии введены в действие Правила по метрологии ПР 50.2.019-2006 «ГСИ. Методика выполнения измерений при помощи турбинных ротационных и вихревых счетчиков» взамен ПР 50.2.019-96. В новых правилах учтены требования международного стандарта ИСО 9951-93 «Измерение расхода газа в замкнутых трубопроводах. Турбинные счетчики» в части измерения расхода текучих сред. В правилах расширена область их применения не только на турбинные и ротационные счетчики, но и на вихревые расходомеры-счетчики газа.

Изменились требования к монтажу средств измерений. Контроль круглости измерительного трубопровода - ИТ проводится не только перед счетчиком, но и после счетчика. Результаты измерений не должны отличаться от среднего диаметра более чем на 2%. Внутренний диаметр ИТ допускается определять непосредственным измерением или методом измерения наружного диаметра ИТ и толщины его стенки с последующим вычислением. В случае отсутствия требований к длинам прямых участков до и после счетчика, установленных в технической документации на конкретный счетчик, длина прямого участка перед турбинными и вихревыми счетчиками должна быть не менее 40Д. Более жесткими стали требования к конусным переходам. Даны рекомендации по монтажу струевыпрямителей, фильтров, устройств подготовки потока. Приведены формулы расчета погрешности. В качестве предельного значения погрешности измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям, и энергосодержания по каждой реализации данной МВИ подразумевается наибольшее значение относительная погрешность измерений в реальных условиях эксплуатации узла учета газа. Введен раздел «Проверка реализации МВИ». Проверку реализации МВИ проводят органы ГМС или метрологической службы юридических лиц, аккредитованные на право аттестации МВИ. Проверка проводится перед вводом в эксплуатацию или после внесения изменений в узел учета.

В настоящее время для учета газа применяются как отдельные средства измерения, так и измерительные комплексы, внесенные в Госреестр СИ. Основной задачей МВИ является получение результатов измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям, и энергосодержания в реальных условиях эксплуатации. Организациям, эксплуатирующим узлы учета газа, необходимо разработать МВИ. ФГУ «Тест-С.-Петербург» планирует проводить работы для организаций по разработке МВИ и расчету погрешности измерения объема газа, приведенного к стандартным условиям и его энергосодержания.

В настоящее время парк приборов учета газа развивается и в количественном, и в качественном направлениях, и для обеспечения их точности необходимо совершенствовать не только эталонную базу, но и нормативные документы. Введение в действие новых документов способствует дальнейшему совершенствованию метрологического обеспечения учета природного газа.

Журнал «Энергонадзор-информ» № 3 2007 г.