РД 153-34.0-11.344-00
РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ
"ЕЭС РОССИИ"
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ДАВЛЕНИЯ ПАРА, ОТПУСКАЕМОГО В ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА
РД 153-34.0-11.344-00
УДК 621.311
Дата введения 2001-12-01
Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
Исполнители А.Г. АЖИКИН, Е.А. ЗВЕРЕВ, 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
Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ
Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору. Регистрационный код МВИ по Федеральному реестру ФР. 1.30.2001.00301
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 при организации и осуществлении измерений избыточного (абсолютного) давления пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла, (далее — давление пара) с приписанной погрешностью.
Измерительная информация по давлению пара используется при ведении технологического режима и анализа работы паровой системы теплоснабжения, учете отпущенной тепловой энергии и теплоносителя.
Термины и определения приведены в приложении А.
2 СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ
Измеряемым параметром является избыточное давление пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла по каждой магистрали теплоснабжения. Избыточное давление пара изменяется в пределах от 0,4 до 1,4 МПа (от 4,0 до 14 кгс/см2).
При расчете количества тепловой энергии используется значение абсолютного давления пара.
Абсолютное давление пара определяется по формуле
р = ри + рб, (1)
где ри — избыточное давление, МПа (кгс/см2);
рб — барометрическое давление, МПа (кгс/см2).
Абсолютное давление пара изменяется в пределах от 0,5 до 1,5 МПа (от 5 до 15 кгс/см2).
Место и форма представления и использования информации определяется согласно РД 34.35.101-88 [5].
Настоящая Методика распространяется на паровые системы теплоснабжения, имеющие характеристики в соответствии с приложением А.
3 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерение избыточного давления пара осуществляется рассредоточенной измерительной системой, составные элементы которой находятся в различных внешних условиях.
Влияющей величиной является температура окружающей среды. Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.
Таблица 1
Элементы измерительной системы | Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С |
Измерительный преобразователь (ИП) давления | 5-40 |
Линия связи | 5-60 |
Вторичный измерительный прибор, тепло-вычислитель | 15-30 |
Агрегатные средства (АС) ИИС | 15-25 |
4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Характеристиками погрешности измерений являются пределы относительной погрешности измерений текущего и среднесуточного значений избыточного и абсолютного давления пара при применении различных измерительных систем.
Настоящая Методика обеспечивает измерение избыточного (абсолютного) давления пара с приведенными в таблице 2 значениями пределов относительной погрешности результатов измерений во всем диапазоне изменений влияющей величины (см. раздел 3) для различных систем теплоснабжения (приложение Б).
Таблица 2
Измерительные системы давления пара с применением средств измерений (СИ) | Предел относительной погрешности измерения давления пара, % | |||||
избыточного | абсолютного | |||||
I | II | III | I | II | III | |
1. Регистрирующих: | ||||||
а) с дифференциально-трансформаторной схемой: | ||||||
по показаниям | 1,9 | 1,5 | 1,7 | - | - | - |
по регистрации | 1,9 | 1,7 | 1,7 | 2,1 | 1,9 | 1,9 |
б) с токовым сигналом связи: | ||||||
по показаниям | 1,4 | 1,3 | 1,3 | - | - | - |
по регистрации | 2,0 | 1,8 | 1,8 | 2,1 | 2,0 | 2,0 |
2. ИИС: | ||||||
по показаниям | 1,3 | 1,2 | 1,2 | - | - | - |
по регистрации | 1,2 | 1,1 | 1,1 | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
3. Тепловычислителя: | ||||||
по показаниям | 1,2 | 1,2 | 1,2 | - | - | - |
по регистрации | 1,2 | 1,0 | 1,1 | 1,4 | 1,3 | 1,4 |
5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
5.1 При выполнении измерений давления пара применяется метод непосредственного измерения избыточного давления.
5.2 Структурные схемы измерительных систем избыточного давления пара с применением различных СИ приведены на рисунках 1 — 3.
4 | 1 | 3 | 2 |
1 — первичный измерительный преобразователь; 2 — вторичный измерительный регистрирующий прибор; 3 — линия связи; 4 — трубные проводки (импульсные линии)
Рисунок 1 - Структурная схема измерительной системы с применением регистрирующих приборов
2 | ||||||||||
4 | 1 | 3 | 2а | 3 | 2б | 3 | 2в | |||
2г | ||||||||||
1 — первичный измерительный преобразователь; 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 2 — Структурная схема измерительной системы с применением ИИС
4 | 1 | 3 | 2 |
1 — первичный измерительный преобразователь; 2 — тепловычислитель; 3 — линия связи;
4 — трубные проводки (импульсные линии)
Рисунок 3 - Структурная схема измерительной системы с применением тепловычислителя
5.3 Средства измерений, применяемые в измерительных системах избыточного давления пара, приведены в приложении В.
6 ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
6.1 Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измерительной системы в эксплуатацию, основными из которых являются:
— проведение поверки СИ;
— проверка правильности монтажа в соответствии с проектной документацией;
— проведение наладочных работ;
— введение системы измерений в эксплуатацию.
6.2 Диапазон измерения ИП избыточного давления выбирается из условия, что значение рабочего давления пара должно находиться в последней трети шкалы.
6.3 Если ИП давления пара устанавливаются не на одном уровне с местом отбора давления, то в результат измерения вносится поправка, рассчитываемая по формуле
рст = ± h g ρ, (2)
где рст — давление столба жидкости, Па;
h — высота столба жидкости, м;
ρ — плотность жидкости в импульсной линии, кг/м3;
g — местное ускорение свободного падения, м/с2.
Плюс и минус в формуле (2) означают соответственно условия установки ИП давления выше и ниже места отбора давления.
7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
7.1 Определение значений избыточного и абсолютного давлений пара при применении регистрирующих приборов производится в такой последовательности:
7.1.1 Текущее значение избыточного давления пара определяется по показаниям регистрирующего прибора.
7.1.2. При применении регистрирующих приборов эта процедура заключается в обработке суточных диаграмм регистрирующих приборов избыточного давления с помощью планиметров.
При обработке диаграмм регистрирующих приборов полярными планиметрами среднесуточное значение избыточного давления пара рj (МПа) определяется по формуле:
где F — площадь планиметрируемой части диаграммы, см2;
mр — масштаб давления, МПа/см [(кгс/см2)/см];
(здесь pN — диапазон измерений давления, МПа;
С — ширина диаграммной бумаги, мм);
mτ — масштаб времени, ч/см;
(здесь v — скорость продвижения диаграммной бумаги, мм/ч);
τ — интервал усреднения (24 ч).
7.1.3 Среднесуточное значение абсолютного давления пара рассчитывается по формуле (1).
7.2 Значения давления пара при применении ИИС и тепловычислителя определяются следующим образом:
7.2.1 Среднее значение давления пара за интервал усреднения Xср рассчитывается по формуле
где Хi — текущее значение измеряемого параметра;
k — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.
При применении ИИС в соответствии с РД 34.09.454 [12] период опроса датчиков составляет не более 15 с, интервал усреднения параметров равен 0,25 ч.
При применении измерительных систем с тепловычислителями период опроса датчиков избыточного давления пара устанавливается при проектировании или программировании тепловычислителей и должен составлять не более 15 с.
7.2.2 Среднесуточное значение избыточного давления пара при применении ИИС и тепловычислителя р' (МПа) определяется по формуле:
где k — число периодов опроса датчика давления за сутки;
рi — текущее (мгновенное) значение избыточного давления, МПа (кгс/см2).'
7.2.3 Среднесуточное значение абсолютного давления пара при применении ИИС и тепловычислителя рассчитывается по формуле (1).
7.3 Обработка результатов измерений и представление измерительной информации по давлению пара производятся АС ИИС и тепловычислителем автоматически.
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
8.1 Результаты измерений избыточного давления пара должны быть оформлены следующим образом:
8.1.1 При применении регистрирующих приборов:
— носитель измерительной информации по давлению пара — лента (диаграмма) регистрирующих приборов;
— результаты обработки измерительной информации по давлению пара на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;
— выходные формы согласовываются с потребителем пара.
8.1.2 При применении ИИС и тепловычислителя:
— носителем измерительной информации по давлению пара является электронная память АС ИИС и тепловычислителя;
— 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 пара.
9 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА
Подготовка измерительных систем давления пара осуществляется электрослесарем-прибористом с квалификацией не ниже 4-го разряда, а 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 измерительных систем давления пара должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [8] и РД 153-34.0-03.150-00 [9].
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 степени индикации значений измеряемой величины приборы разделяются на показывающие и регистрирующие | МИ 2247-93 [13], п. 5.11 |
Первичный измерительный преобразователь | Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы) | МИ 2247-93 [13], п. 5.18 |
Измерительный преобразователь | Техническое средство, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи, и имеющее нормированные метрологические характеристики | МИ 2247-93 [13], п. 5.17 |
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 измерения одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству, и выработки измерительных сигналов в разных целях. Примечание - В зависимости от назначения измерительные системы разделяются на измерительные информационные (ИИС), измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др. | МИ 2247-93 [13], п. 5.14 |
Агрегатное средство измерений | Агрегатное средство ИИС, имеющее метрологические характеристики | ГОСТ 8.437-81 [15] |
Теплосчетчик | Измерительная система (средства измерений), предназначенная для измерения количества теплоты | ГОСТ Р 51-649-2000 [16] |
Тепловычислитель | Средство измерений, предназначенное для измерения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя | ГОСТ Р 51-649-2000 [16] |
Косвенное измерение | Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной | РМГ 29-99 [17] |
Методика выполнения измерений | Совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью | ГОСТ Р 8.563-96 [1], п. 3.1 |
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 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРОВОЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
Характеристики паровой системы теплоснабжения | Системы теплоснабжения | ||
I | II | III | |
Расход пара в рабочем диапазоне, т/ч: | |||
максимальный | 250 | 100 | 10 |
нижнее значение | 125 | 50 | 5 |
среднее значение | 187,5 | 75 | 7,5 |
Температура пара, °С | 295 | 250 | 290 |
Давление пара, МПа | 1,2 | 0,95 | 1,4 |
Диаметр паропровода, мм | 700 | 400 | 150 |
Расход возвращаемого конденсата, т/ч | 50 | 20 | 2 |
Давление конденсата, МПа | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
Температура конденсата, °С | 75 | 75 | 75 |
Давление холодной воды, МПа | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
Температура холодной воды, °С | 6 | 6 | 6 |
Приложение В
(рекомендуемое)
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ДАВЛЕНИЯ ПАРА
Наименование и тип СИ | Предел основной допускаемой погрешности, % | Организация-изготовитель |
При применении регистрирующих приборов | ||
Преобразователь избыточного давления "Сапфир 22М-ДИ" | 0,25; 0,5 | ЗАО "Манометр" г. Москва |
Автоматический показывающий и регистрирующий миллиамперметр КСУ2 с унифицированным входным сигналом 0-5, 0-20 и 4-20 мА | 0,5 (показания); 1,0 (регистрация) | Завод "Электроавтоматика", г. Йошкар-Ола |
Манометр типа МЭД | 1,0 | ЗАО "Манометр", г. Москва |
Автоматический взаимозаменяемый с дифференциально-трансформаторной измерительной схемой прибор КСД2 с входным сигналом 0-10 мГн | 1,0 (показания и регистрация) | ЗАО "Манометр", г. Москва |
Барометр-анероид метеорологический БАММ-1 | Основная погрешность ±200 Па | Завод "Гидрометприбор», г. Сафоново Смоленской обл. |
При применении ИИС и тепловычислителя | ||
Преобразователь избыточного давления "Сапфир 22М-ДИ" | 0,5 | ЗАО "Манометр", г. Москва |
Агрегатные средства измерений ИИС (УСО, ЦП, ЭЛИ, УР) | 0,3 (канал) | - |
Теплоэнергоконтроллер ТЭКОН-10 | 0,2 | ИВП "Крейт", г. Екатеринбург |
Барометр-анероид метеорологический БАММ-1 | Основная погрешность ±200 Па | Завод "Гидрометприбор», г. Сафоново Смоленской обл. |
Допускается применение СИ других типов, предел основной допускаемой погрешности которых не превышает погрешности СИ, указанных в таблице.
Список использованной литературы
1. ГОСТ Р 8.563-96. ГСИ. Методика выполнения измерений.
2. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
3. РД 34.11.303-97. Методические указания. Разработка и аттестация методик выполнения измерений, используемых на энергопредприятиях для контроля технологических параметров, не подлежащих государственному метрологическому надзору. Организация и порядок проведения. - М.: СПО ОРГРЭС, 1999.
4. 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.
5. РД 34.35.101-88. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации и автоматического регулирования на тепловых электростанциях. — М.: СПО Союзтехэнерго, 1988.
Дополнение к РД 34.35.101-88. - М.: СПО ОРГРЭС, 1996.
Изменение № 1 к РД 34.35.101-88. - М.: СПО ОРГРЭС, 1999.
6. МИ 1317-86. Методические указания. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
7. МИ 2377-96. Рекомендация. ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.
8. РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей». - М.: ЭНАС, 1997.
Изменение к РД 34.03.201-97. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2000.
9. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. — М.: ЭНАС, 2001.
10. Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС. — Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.
11. СНиП III.05.07-85. Системы автоматизации.
12. 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.
13. МИ 2247-93. ГСИ. Рекомендация. Метрология. Основные термины и определения.
14. МИ 2451-98. Рекомендация. ГСОЕИ. Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.
15. ГОСТ 8.437-81. Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Основные положения.
16. ГОСТ Р 51-649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.
17. РМГ 29-99. ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.
Ключевые слова: метод измерений, измерительная система, преобразователь давления, погрешность измерения, результат измерений.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Назначение и область применения
2 Сведения об измеряемом параметре
3 Условия измерений
4 Характеристики погрешности измерений
5 Метод измерений и структура измерительной системы
6 Подготовка и выполнение измерений
7 Обработка результатов измерений
8 Оформление результатов измерений
9 Требования к квалификации персонала
10 Требования техники безопасности
Приложение А Термины и определения
Приложение Б Основные характеристики паровой системы теплоснабжения
Приложение В Средства измерений давления пара
Список использованной литературы