Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4М, 55172-13

Назначение

Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4М (далее - расходомеры-счетчики) предназначены для измерения и индикации объемного расхода и объема при рабочих условиях водорода, гелия, неагрессивных горючих и инертных газов (далее - газы), водяного пара, и вычисления объемного расхода (объема) газов, приведенных к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63, массового расхода пара, количества тепловой энергии на основании измеренных температуры, давления и объемного расхода.

Описание

Принцип действия расходомеров-счетчиков основан на эффекте формирования за телом обтекания цепочки вихрей (вихревой дорожки Кармана), частота следования которых в широком диапазоне скоростей пропорциональна объемному расходу среды. Фиксация частоты срыва вихрей производится чувствительным элементом детектора вихрей (далее - ДВ), чувствительного к пульсациям скорости либо давления, расположенным в канале перетока тела обтекания. При этом безразмерная частота формирования вихрей (число Sh) зависит только от соотношения инерционных и вязких сил при обтекании тела (числа Рейнольдса Re). Соотношение между этими двумя числами гидродинамического подобия является универсальным для различных сред и их параметров. Градуировочная зависимость расходомера-счетчика, полученная в результате сличения с образцовым расходомером, позволяет по частоте выходного сигнала определять значение объемного расхода среды.

Расходомеры-счетчики проводят расчет коэффициента сжимаемости газов, для приведения измеренного объемного расхода (объема) к стандартным условиям. Для природного газа коэффициент сжимаемости вычисляется по методу NX-19mod или GERG, рекомендованными ГОСТ 30319.2-96 для измерения расхода и количества газа при его распределении потребителям, для свободного нефтяного газа по методу ВНИЦ СМВ или ГСССД МР 113-2003, для других газов - в соответствии с нормативно-справочной документацией на эти газы, в том числе по ГСССД МР 118-2005, ГСССД МР 135-2007 и ГСССД МР147-2008.

Расходомеры-счетчики состоят из первичных преобразователей1 (далее - ПП), блока интерфейса и питания (далее - БИП), измерительного участка (далее - ИУ), устройства подготовки потока (далее - УПП), шлюзовой камеры, соединительного кабеля, соединительных кабелей первичных преобразователей давления и температуры.

ПП состоит из первичного преобразователя расхода (далее - ППР), первичного преобразователя давления (далее - ППД), первичного преобразователя температуры (далее -ППТ), блока преобразователя-усилителя (далее - БПУ), индикатора потока ИРВИС - ИП.

ППР представляет собой отрезок трубопровода с установленным в нем вихревым преобразователем расхода (далее - ВПР).

ВПР представляет собой тело обтекания с установленным в нем ДВ.

БИП состоит2 из корпуса БИП, блока индикации с кнопками управления БИ, барьера искрозащиты БИЗ, специализированного многоканального регистратора информации РИ (далее

- РИ), токового интерфейса ТИ, блока питания сетевого БПС, блока питания внешнего БПВ, адаптера внешнего питания АВП, устройства бесперебойного питания ИРВИС-УБП, коммуникационного кабеля, блока четырехзначной индикации БИ4, блока управления БУ, адаптера питания АП.

Сигналы ДВ, ППД и ППТ обрабатываются в БПУ и в виде цифровой посылки передаются по соединительному кабелю в РИ.

БИП обеспечивает питание одного или нескольких ПП по искробезопасной цепи. Специализированный многоканальный регистратор информации, в составе БИП, обеспечивает прием данных об измеренных параметрах с одного или нескольких ПП.

ИУ и УПП представляют собой отрезки трубопроводов прямой или специальной формы, предназначенные для нормализации потока с целью обеспечения корректности измерений, производимых расходомером-счетчиком.

Расходомеры-счетчики по конструктивному исполнению ПП имеют три модификации: полнопроходную (ИРВИС-РС4М-Пп), вставную (ИРВИС-РС4М-В) и погружную (ИРВИС-РС4М-Пр).

Расходомеры-счетчики по условиям применения имеют три исполнения, которые обозначаются:

ИРВИС-РС4М-ХХ-16(25,100) Газ с давлением до 16( 25, 100) МПа;

ИРВИС-РС4М-ХХ-Пар    Водяной пар при давлении до 2,5 МПа и температурой до

250 °С;

ИРВИС-РС4М-ХХ-АэрМ    Водород технический ГОСТ 3022, марок А, Б и В, гелий ТУ

51-490-80 марок А, Б и В.

Расходомеры-счетчики в зависимости от типа примененного ДВ имеют два исполнения: ИРВИС-РС4М-ППС и ИРВИС-РС4М-ДДП.

Фотографии общего вида расходомеров-счетчиков представлены на рис.1

ИРВИС-РС4М-Пр ИРВИС-РС4М-В

БИП ИРВИС-РС4М

Рис.1

Схема пломбировки ПП ИРВИС-РС4М представлена на рис.2.

В ИРВИС-РС4М в различных исполнениях пломбируются крышка БПУ, клеммная коробка, кабельные вводы, накидная гайка БПУ, корпус БПУ, фланцы шлюзовой камеры, крышка БИП, защитная планка БИП.

БИП (со снятой крышкой)

Л.

Рис. 2.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) обеспечивает реализацию функций расходомеров-счетчиков.

Защита ПО расходомеров-счетчиков от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа. Идентификация ПО расходомеров-счетчиков осуществляется путем отображения на дисплее структуры идентификационных данных. Часть этой структуры, относящаяся к идентификации ПО расходомеров-счетчиков, представляет собой хэш-сумму (контрольную сумму) ПО. Программный код от непреднамеренных и преднамеренных изменений и считываний защищен с помощью log-битов защиты, ведения доступного только для чтения журнала событий.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Доступ к ПО расходомеров-счетчиков для пользователя закрыт. При изменении установленных параметров (исходных данных) в ПО системы обеспечивается подтверждение изменений, проверка изменений на соответствие требованиям реализованных алгоритмов, при этом сообщения о событиях (изменениях) записываются в журнал событий, доступный только для чтения. Данные, содержащие результаты измерений, защищены от любых искажений путем кодирования.

ПО расходомеров-счетчиков имеет уровень защиты C по МИ 3286-2010. Метрологические и технические характеристики

Таблица 2

Таблица 3

Знак утверждения типа

наносится на маркировочные таблички, прикрепляемые к ПП и БИП расходомера-счетчика методом лазерной гравировки (шелкографии и т.п.) и на титульные листы руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 4

Поверка

Первичная поверка осуществляется по документу: «Инструкция. ГСИ. Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4М. Методика поверки. ИРВС 9100.0000.00 МП5», согласованному ГЦИ СИ ООО «Метрологический центр СТП» в июне 2013 г.

Периодическая поверка осуществляется по документу: «Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4М. Руководство по эксплуатации. ИРВС 9100.0000.00 РЭ5. Раздел 5», согласованному ГЦИ СИ ООО «Метрологический центр СТП» в части «Методика периодической поверки» в июне 2013 г.

Основные средства поверки:

1    Установка поверочная газодинамическая УПГ-10 (Госреестр № 24926-03), диапазон измерения объемного расхода от 0,025 до 12000 м3/ч, пределы допускаемой относительной погрешности ±0,3 %.

2    Частотомер электронно-счетный Ч3-63 ДЛИ2.721.007 ТУ, пределы измерений от 0,1 до 200 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности по частоте опорного генератора ±5 х 10-7 Гц.

3    Манометры образцовые МО ТУ 25-05-1664, класс точности 0,15, верхние пределы

2 2 2 2 2 2 измерения давления: 1,0 кгс/см , 6 кгс/см , 10 кгс/см , 16 кгс/см , 25 кгс/см , 40 кгс/см ,

100 кгс/см2.

4    Магазин сопротивлений Р4381 по ГОСТ 23737, диапазон сопротивлений от 0,01 до 11111,11 Ом, класс точности 0,02/2 х10-6.

5    Генератор импульсов ИРВС 2200.0000.00.

6    Мультиметр В7-53, диапазон измерений от 0 до 2 А, пределы допускаемой погрешности ±(0,15+10 ед.мл.р.);

7    Микрометры гладкие МК 25, МК 50 и МК 75, класс точности 2.

8    Штангенциркуль ШЦЦ-Ш-500-0,01, диапазон измерений от 0 до 500 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,03 мм.

9    Нутромеры индикаторные НИ 25-50, НИ 50-100, НИ 100-160, НИ 160-250 класс точности 2.

10    Штангенциркуль нониусный, ШЦ-11-250-0,05 пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,05 мм.

11    Рулетка металлическая по ГОСТ 7502-69 с ценой деления 1 мм.

12    Индикаторный толщиномер ТН25, пределы измерений от 0 до 25, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,03 мм.

13    Ультразвуковой толщиномер ТУЗ-2, пределы измерений от 0,6 до 300 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±(0,1+0,005Н), мм, где - Н толщина измеряемого объекта, мм.

14    ПЭВМ типа IBM PC с программным обеспечением «ИРВИС-ТП».

15    Барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерения от 80 до 106 кПа, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±250 Па.

Сведения о методах измерений

Методика измерений газа изложена в ГОСТ Р 8.740-2011. ГСИ. Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков.

Методика измерений водяного пара изложена в ФР.1.29.2003.00885. ГСИ. Расход и количество газа. Методика выполнения измерений расходомерами газа вихревыми.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к Расходомерам-счетчикам вихревым ИРВИС-РС4М

1.    ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования.

2.    ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

3.    ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ Измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования.

4.    ГОСТ Р 8.740-2011 ГСИ Расход и количество газа. Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков.

5.    ГОСТ Р 8.741-2011 ГСИ Объем природного газа. Общие требования к методикам измерений.

6.    ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).

7.    ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.

8.    ГОСТ 28723-90 Расходомеры скоростные, электромагнитные и вихревые. Общие технические требования и методы испытаний.

9.    ГОСТ 5542-87 Газы горючие природные для промышленного и коммунальнобытового назначения.

10.    ГОСТ 8.618-2006 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа.

11.    Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. Зарегистрированы в Министерстве юстиции РФ 25.09.1995.

12.    Расходомеры-счетчики вихревые ИРВИС-РС4М. Технические условия. ИРВС 9100.0000.00 ТУ5.

Рекомендации к применению

-    выполнение государственных учетных операций;

-    осуществление торговли и товарообменных операций.