РД 153-34.0-11.352-2001
РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ
МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ОТПУСКАЕМЫХ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА, С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ
РД 153-34.0-11.352-2001
УДК 621.311
Дата введения 2002-04-01
год - месяц - число
Разработано Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
Исполнители А.Г. АЖИКИН, Е.А. ЗВЕРЕВ
Аттестовано Метрологической службой Открытого акционерного общества "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"
Свидетельство об аттестации МВИ от 07.12.2000 г.
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 10.01.2001 г.
Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИНСКИЙ
Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору. Регистрационный код ФР.1.32.2001.00218
Срок первой проверки настоящего РД — 2007 г., периодичность проверки — один раз в 5 лет.
Введено впервые
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящая Методика выполнения измерений (МВИ) предназначена для использования на источниках тепла (тепловых электростанциях, котельных) при организации и выполнении измерений с приписанной погрешностью количества отпускаемой тепловой энергии и теплоносителя.
Измерительная информация по количеству тепловой энергии и теплоносителя используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, учете количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла, и контроле ее качества при коммерческом учете.
Термины и определения приведены в приложении А.
2 СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ
Измеряемым параметром является количество тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых с горячей водой по каждой двухтрубной тепломагистрали, отходящей от источника тепла.
Настоящая МВИ распространяется на водяные системы теплоснабжения, имеющие характеристики и режимы работы в соответствии с приложением Б.
3 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Измерение количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляется рассредоточенной измерительной системой, составные элементы которой находятся в различных внешних условиях.
3.2 Основной влияющей величиной является температура окружающей среды. Остальные влияющие величины несущественны.
Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.
Таблица 1
Элемент измерительной системы | Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С |
Термопреобразователь | 15-60 |
Первичный измерительный преобразователь расхода, давления | 15-40 |
Линии связи | 15-60 |
Тепловычислитель | 15-25 |
4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1 Характеристикой погрешности измерений является предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии δ(Q) и теплоносителя за сутки (месяц) при применении ультразвуковых теплосчетчиков в характерных режимах работы системы теплоснабжения.
4.2 Настоящая Методика обеспечивает измерение количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых в водяные системы теплоснабжения, с приписанными значениями погрешности (таблица 2).
Таблица 2
Тип теплосчетчика. Измеряемый параметр | Режим работы системы теплоснабжения | ||
Зимний | Переходный | Летний | |
Предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии и теплоносителя за сутки (месяц), % | |||
Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M: | |||
количество тепловой энергии | 4,6 | 5,2 | 6,0 |
количество теплоносителя | 24,9 | 20,3 | 18,6 |
Теплосчетчик- регистратор «Взлет TCP»: | |||
количество тепловой энергии | 1,4 | 2,4 | 3,1 |
количество теплоносителя | 1,4 | 1,2 | 1,1 |
5 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
5.1 Измерения количества тепловой энергии являются косвенными измерениями, при которых количество тепловой энергии определяется на основании измерений расхода или количества (массы) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.
5.2 Рассматривается применение на источниках тепла ультразвуковых теплосчетчиков UFEC 005-2M и теплосчетчиков-регистраторов "Взлет TCP".
5.3 Структурные схемы теплосчетчиков приведены на рисунках 1, 2.
5.4 Применяемые в указанных теплосчетчиках средства измерений (СИ) приведены в приложении В.
1 | 5 | Расход теплоносителя в подающем трубопроводе | ||||
1 | 5 | Расход теплоносителя в обратном трубопроводе | ||||
2 | 5 | Температура теплоносителя в подающем трубопроводе | ||||
2 | 5 | Температура теплоносителя в обратном трубопроводе | ||||
3 | Заданное значение давления теплоносителя | |||||
| 4 | Договорное значение температуры холодной воды по месяцам | ||||
1 — первичный преобразователь расхода; 2 — термопреобразователь;
3 — тепловычислитель; 4 — принтер (ПЭВМ); 5 — линии связи
Рисунок 1 - Структурная схема ультразвукового теплосчетчика UFEC 005-2M
1 | 6 | Расход теплоносителя в подающем трубопроводе | |||||
1 | 6 | Расход теплоносителя в обратном трубопроводе | |||||
6 | 4 | Заданные значения температуры и давления холодной воды | |||||
5 | |||||||
2 | 6 | Температура теплоносителя в подающем трубопроводе | |||||
2 | 6 | Температура теплоносителя в обратном трубопроводе | |||||
7 | 3 | 6 | Давление теплоносителя в подающем трубопроводе | ||||
7 | 3 | 6 | Давление теплоносителя в обратном трубопроводе | ||||
1 — преобразователь расхода; 2 — первичный измерительный преобразователь температуры; 3 — первичный измерительный преобразователь давления;
4 — тепловычислитель; 5 — принтер (ПЭВМ); 6 — линии связи; 7 — трубные проводки
Рисунок 2 - Структурная схема ультразвукового
теплосчетчика-регистратора "Взлет TCP"
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 измерительной системы в соответствии с проектной документацией;
— проведение наладочных работ;
— введение измерительной системы в эксплуатацию.
6.2 Монтаж, наладка и эксплуатация ультразвуковых теплосчетчиков должны осуществляться в соответствии с требованиями нормативных, технических документов заводов-изготовителей [11] —[20].
7 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
7.1 Измерения количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла, осуществляются в соответствии с [7].
7.2 Количество тепловой энергии, подаваемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла по двухтрубной магистрали за сутки (месяц), Qи (МДж) при применении ультразвуковых теплосчетчиков рассчитывается в соответствии с [8]:
где i — интервал расчета количества тепловой энергии, ч;
n — количество интервалов расчета количества тепловой энергии за сутки (месяц);
V1i, V2i — объем теплоносителя, прошедший по подающему и обратному трубопроводам, за i-и интервал, м3/ч;
ρ1i, ρ2i — плотность теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах за i-й интервал, кг/м3;
h1i, h2i, hXBi — энтальпия теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды за i-й интервал, кДж/кг.
Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды Xср за i-й интервал рассчитываются по формуле
где Xi — текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра;
k — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.
Энтальпия теплоносителей определяется по средним значениям температуры, давления теплоносителей за i-й интервал по справочным значениям энтальпии воды, записанным в память теплосчетчика из ГСССД, или рассчитывается по уравнениям энтальпии в соответствии с [6].
При применении теплосчетчиков период опроса датчиков составляет 0,02 с, а интервал расчета количества тепловой энергии 1-3 с.
При применении теплосчетчиков обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии и теплоносителя производятся автоматически.
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом.
При применении теплосчетчиков:
— носителем измерительной информации по параметрам теплоносителей, результатам расчета количества тепловой энергии и теплоносителя является электронная память тепловычислителей;
— результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителей и расчета количества тепловой энергии индицируются на средствах представления информации и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе, согласованных с потребителем тепловой энергии.
9 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА
Подготовка измерительных систем количества тепловой энергии к эксплуатации осуществляется электрослесарем-прибористом с квалификацией не ниже 4-го разряда, а обслуживание — дежурным электрослесарем-прибористом.
Анализ результатов измерений количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляет инженер ПТО.
10 ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
При монтаже, наладке и эксплуатации измерительных систем количества тепловой энергии должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [22], РД 153-34.0-03.150-00 [23].
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 способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие | РМГ 29-99 [5], п. 6.11 |
Первичный измерительный преобразователь | Измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы) | РМГ 29-99 [5], п. 6.18 |
Измерительный преобразователь | Техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи | РМГ 29-99 [5], п. 6.17 |
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 измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях. Примечание - В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др. | РМГ 29-99 [5], п. 6.14 |
Теплосчетчик | Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты | ГОСТ Р 51-649-2000 [3], п. 3.8 |
Тепловычислитель | Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя | ГОСТ Р 51-649-2000 [3], п. 3.7 |
Косвенное измерение | Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной | РМГ 29-99 [5], п. 5,11 |
Методика выполнения измерений | Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом | РМГ 29-99 [5], п. 7.11 |
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 |
Трубопровод холодной воды | Трубопровод, по которому подается вода на источник тепла для восполнения утечек и(или) водоразбора из системы теплоснабжения | - |
Приложение Б
(справочное)
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ
ВОДЯНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ НА ИСТОЧНИКАХ ТЕПЛА МОЩНОСТЬЮ ОТ 50 ДО 1000 Гкал/ч
Таблица Б.1
Диаметр трубопровода, мм | Диапазон изменения | ||
расхода сетевой воды (т/ч) в трубопроводе подающем обратном | температуры сетевой воды (°С) в трубопроводе подающем обратном | перепада температур, °С | |
300 | 0-900 0-900 | 50-150 20-80 | 10-100 |
400 | 0-1600 0-1600 | 50-150 20-80 | 10-100 |
500 | 0-2500 0-2500 | 50-150 20-80 | 10-100 |
600 | 0-3600 0-3600 | 50-150 20-80 | 10-100 |
700 | 0-5000 0-5000 | 50-150 20-80 | 10-100 |
800 | 0-6500 0-6500 | 50-150 20-80 | 10-100 |
900 | 0-8000 0-8000 | 50-150 20-80 | 10-100 |
1000 | 0-10000 0-10000 | 50-150 20-80 | 10-100 |
1200 | 0-13000 0-13000 | 50-150 20-80 | 10-100 |
Таблица Б.2
| Режим | Диапазон изменения | |
расхода теплоносителя | разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С | |
Зимний | 1,0-0,8 mmax | 80-40 |
Переходный | 0,8-0,5 mmax | 50-20 |
Летний | 0,3-0,1 mmax | 30-10 |
Примечание - В таблице mmax - максимальный расход теплоносителя. | ||
Приложение В
(справочное)
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
Наименование и тип СИ | Предел основной допускаемой относительной погрешности СИ, ± % | Организация-изготовитель |
Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M для измерения расхода, объема в диапазоне: | ЗАО «Центрприбор» (г. Москва) | |
Fmin — Fper | 4,0 | |
Fper — Fmax | 2,0 | |
Вычислитель УВ-4. | ЗАО «Центрприбор» | |
Измерительные каналы: | (г. Москва) | |
температуры | 0,1 | |
расхода | 0,5 | |
тепловой мощности | 0,8 | |
объема | 0,6 | |
времени работы теплосчетчика | 0,1 | |
Пьезопреобразователь расхода монтируемый | — | ЗАО «Центрприор» (г. Москва) |
Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012 (комплект). | Класс 1 | АО «Термоавтоматика» |
Разность температур в диапазоне: | (г. Мытищи) | |
0-50°С | ±(01 + 0,005Δt)°С | |
50-160°С | ±0,35°С | |
Принтер (ПЭВМ) | ||
Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP» | — | ГМП «Взлет» г. Санкт-Петербург) |
Тепловычислитель. | ГМП «Взлет» | |
Измерительные каналы: | г. Санкт-Петербург) | |
температуры | 0,2 | |
давления | 0,2 | |
расхода и объема | 0,2 | |
количества тепловой энергии и мощности | 0,5 | |
времени | 0,1 | |
Расходомеры-счетчики «Взлет-PC» (подобранная пара, модель 011 или 012). | ГМП «Взлет» (г. Санкт-Петербург) | |
Измерительные каналы расхода, объема в диапазоне: | ||
Fmin — Fper | 2,0 | |
Fper — Fmax | 1,0 (разность характеристик не более 0,5%) | |
Измерительный преобразователь избыточного давления «Сапфир 22МТ ДИ» | 0,5 (приведенная) | ЗАО «Манометр» (г. Москва) |
Термопреобразователи сопротивления КТПТР, подобранная пара | Класс допуска А, разность характеристик не более 0,05 °С | Фирма «Термико» (г. Санкт-Петербург) |
Принтер (ПЭВМ) | ||
Примечания 1 Допускается распространение МВИ на другие ультразвуковые теплосчетчики, имеющие одинаковую структуру и метрологические характеристики составных частей не хуже указанных. 2 Fmin, Fper, Fmах - соответственно минимальный, переходный, максимальный расходы. | ||
Список использованной литературы
1. ГОСТ Р 8.563-96. Методики выполнения измерений.
2. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
3. ГОСТ Р 51-649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.
4. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя.- М.: МЭИ, 1995.
5. РМГ 29-99. ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.
6. МИ 1317-86. Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
7. МИ 2412-97. Рекомендация. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.
8. МИ 2377-96. Рекомендация. ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.
9. МИ 2553-99. Рекомендация. ГСИ. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения.
10. Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС.— Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.
11. Теплосчетчик UFEC 005. Руководство по эксплуатации, ЦППО-3.00.00 РЭ.
12. Инструкция. ГСИ. Теплосчетчики UFEC 005. Методика поверки ЦППО-3.00.00 ИМ1.
13. Расходомер-счетчик UFM 005. Инструкция по монтажу. ЦППО-5.00.00 ИМ2.
14. Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012. Паспорт УАТМ 2.822.012 ПС.
15. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Руководство по эксплуатации В20.00-00.00 РЭ.
16. Инструкция. ГСИ. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Методика поверки. В20.00-00.00 РЭ И1.
17. Теплосчетчик-регистратор "Взлет TCP". Инструкция по монтажу. В20.00-00.00 ИМ.
18. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. В35.30-00.00 ТО.
19. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Инструкция по монтажу. В35.30-00.00 ИМ.
20. Инструкция. ГСИ. Расходомер-счетчик ультразвуковой "Взлет PC" (УРСВ-010М). Методика поверки. В35.30-00.00 РЭ И1,
21. Преобразователь измерительный Сапфир-22. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 08919030 ТО.
22. РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. — М: ЭНАС, 1997.
Изменение № 1/2000 к РД 34.03.201-97.- М.: ЗАО "Энергосервис", 2000.
23. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок,— М.: ЭНАС, 2001.
Ключевые слова: тепловая энергия, теплоноситель, погрешность 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 и режимы работы водяных систем теплоснабжения на источниках тепла мощностью от 50 до 1000 Гкал/ч
Приложение В Средства измерений количества тепловой энергии
Список использованной литературы