Объём природного газа. Общие требования к методикам

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ГОСТ Р
Государственная система обеспечения
единства измерений
ОБЪЁМ ПРИРОДНОГО ГАЗА
Общие требования к методикам измерений
Настоящий проект стандарта не подлежит применению до его утверждения
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 Разработан Обществом с ограниченной ответственностью «СТП» (ООО «СТП»)
2 Внесен
3 Утвержден и введен в действие
4 Введен в первые
II
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
Н А Ц И О Н А Л Ь Н Ы Й
С Т А Н Д А Р Т
Р О С С И Й С К О Й
Ф Е Д Е Р А Ц И И
Государственная система обеспечения единства измерений
ОБЪЁМ ПРИРОДНОГО ГАЗА.
Общие требования к методикам измерений
1
Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на методики измерений объёма природного газа
(далее — газа), соответствующего требованиям ГОСТ 5542, приведенного к стандартным условиям
по ГОСТ 2939 в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.
1.2 Настоящий стандарт устанавливает основные требования к методикам измерений объёма газа, обусловленные особенностями измерений объёма природного газа.
1.3 Настоящий стандарт обязателен для применения при разработке методик измерений
объёма газа, передаваемого потребителям.
1.4 Настоящий стандарт применяют совместно с ГОСТ Р 8.563.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ Р 1.5—2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения
ГОСТ Р 8.563—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики
(методы) измерений
ГОСТ Р 8.654—2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к
программному обеспечению средств измерений
ГОСТ Р 51330.0—99 (МЭК 60079-0—98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0.
Общие требования
ГОСТ Р 51330.9—99 (МЭК 60079-10—95) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10.
Классификация взрывоопасных зон
ГОСТ 8.586.1—2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение
расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1.
Принцип метода измерений и общие требования.
ГОСТ 8.586.5—2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение
расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений.
ГОСТ 12.0.004—90 Система стандартизации безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.005—88 Система стандартизации безопасности труда. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.4.137—84 Обувь специальная кожаная для защиты от нефти, нефтепродуктов, кислот,
щелочей, нетоксичной и взрывоопасной пыли. Технические условия
ГОСТ 293963 Газы. Условия для определения объема
ГОСТ 554287 Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия
ГОСТ 1552886 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения
ГОСТ 27574—87 Костюмы женские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия
ГОСТ 27575—87 Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия
П р и м е ч а н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочного стандарта по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего
Проект, редакция 1
1
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный
документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана
ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.
3
Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 15528 и [1], а также следующие термины
с соответствующими определениями.
3.1 Измерительный комплекс объёма газа: функционально объединенная совокупность
средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенная для косвенного измерения объема газа при стандартных условиях.
3.2 Нормальное значение влияющей величины: значение влияющей величины, установленное в соответствующем нормативном документе в качестве нормального.
3.3 Стандартные условия: условия по ГОСТ 2939.
3.4 Измерительный трубопровод: участок трубопровода, границы и геометрические характеристики которого, а также размещение на нем первичных преобразователей расхода, местных сопротивлений, средств измерений параметров состояния газа нормируются действующими нормативными документами на конкретный преобразователь расхода или объёма газа.
3.5 Неопределенность: параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий
рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.
3.6 Расширенная неопределенность: величина, определяющая интервал вокруг результата
измерения, в пределах которого, можно ожидать, находится большая часть распределения значений,
которые с достаточным основанием могли быть приписаны измеряемой величине.
3.7 Относительная расширенная неопределенность: отношение расширенной неопределенности к значению оценки измеряемой величины, выраженное в процентах.
4
4.1
Обозначения и сокращения
Условные обозначения
Условные обозначения величин приведены в таблице 1.
Т а б л и ц а 1  Условные обозначения величин
Обозначение
K
M
p
pа
pи
qv
qm
qc
T
V


Наименование величины
Коэффициент сжимаемости газа
Масса газа
Абсолютное давление газа
Атмосферное давление
Избыточное давление газа
Объёмный расход газа при рабочих условиях
Массовый расход газа
Объёмный расход газа, приведенный к стандартным условиям
Абсолютная (термодинамическая) температура газа
Объём газа
Плотность газа
Время
Единица
величины
1
кг
Па
Па
Па
м3/с
кг/с
м3/с
К
м3
кг/м3
с
Примечание  Остальные обозначения указаны непосредственно в тексте.
4.2
Индексы условных обозначений величин
Индексы в условных обозначениях величин обозначают следующее:
с – стандартные условия.
4.3
Сокращения
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
СИ – средство измерений;
2
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
ПР – преобразователь расхода
СУ – сужающее устройство
ИТ – измерительный трубопровод
ИК – измерительный комплекс
5
Общие положения
5.1 Методики измерений объёма газа излагают в виде отдельного нормативного документа
на методику измерений (документе в области стандартизации, инструкциии, рекомендации и т. п.).
5.2 Разработка и введение в действие документов на методики измерений объёма газа проводится по ГОСТ Р 8.563, [2] и настоящему стандарту.
5.3 Методики измерений объёма газа подлежат аттестации по ГОСТ Р 8.563.
5.3.1 Аттестация методик измерений проводится для измерительных комплексов, находящиеся в эксплуатации, вновь вводимые и реконструируемые.
5.3.2 Порядок аттестации изложен в ГОСТ Р 8.563.
5.4 Документы на методики измерений объёма газа подлежат метрологической экспертизе по
ГОСТ Р 8.563 и настоящему стандарту.
5.5 Алгоритмы и программы обработки результатов измерений, предусмотренные в методиках измерений объёма газа, должны пройти метрологическую аттестацию по ГОСТ Р 8.654 и [3].
5.6 Объём газа, приведенный к стандартным условиям, выражают в кубических метрах.
6
Методы измерений
6.1 Для измерения объёма газа применяют:
- метод переменного перепада давления (с помощью сужающих устройств или осредняющих
напорных трубок);
- метод измерений объёма газа с помощью СИ объёма (объемного расхода) при рабочих
условиях с последующим определением объёма при стандартных условиях;
- метод измерений массы газа с помощью СИ массы (массового расхода) с последующим
определением объёма при стандартных условиях.
6.2 Определение объёма газа при стандартных условиях выполняют по формулам:
- при измерении методом переменного перепада давления с помощью СУ – по формулам, изложенным в ГОСТ 8.586.1, с помощью осредняющих напорных трубок – в рекомендациях [4];
- при измерении объёма газа при рабочих условиях:

,
с
(1)
pTс
;
pсTK
(2)
Vс  V
или
Vс  V
- при измерении массы газа:
Vс  M
7
7.1
1
с
.
(3)
Требования к методикам измерений
Погрешность измерения
7.1.1 Пределы допускаемой относительной погрешности измерения или относительной расширенной неопределенности измерения объёма природного газа, приведенного к стандартным условиям, не должны превышать при верхнем значении диапазона измерений объёмного расхода газа,
приведенного к стандартным условиям:
свыше 105 м3/ч
±2,0 %;
от 2·104 до 105 м3/ч
±2,0 %;
от 103 до 2·104 м3/ч
±2,5 %;
не более 103 м3/ч
±3,0 %.
3
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
7.2
Оценивание погрешности измерения
7.2.1 Оценку погрешности измерения объёма газа в условиях ограниченной исходной информации проводят по [5].
7.2.2 Пределы допускаемой относительной погрешности или относительной расширенной
неопределенности измерения объёма природного газа, приведенного к стандартным условиям, оцениваются с учетом:
- пределов допускаемых значений основной погрешности СИ или неопределенности результатов измерений, вносимой СИ, с указанием уровня доверия;
- пределов допускаемых значений дополнительных погрешностей СИ или неопределенности
результатов измерений, вносимых СИ, при наибольших отклонениях внешних влияющих величин от
нормальных значений, либо максимально допускаемых значениях коэффициентов влияния;
- пределов погрешностей величин, принятых за условно-постоянный параметр.
7.2.3 Численные значения погрешности измерения округляют до двух значащих цифр. При
этом третий разряд (неуказываемый младший) округляют в большую сторону.
7.3
Средства измерений и вспомогательные устройства
7.3.1 В зависимости от значения объёмного расхода природного газа, приведенного к стандартным условиям, измерительные комплексы разделяют на четыре категории:
- ИК-1 – свыше 105 м3/ч;
- ИК-2 – от 2·104 до 105 м3/ч;
- ИК-3 – от 103 до 2·104 м3/ч;
- ИК-4 – не более 103 м3/ч.
7.3.2 Средства измерений и вспомогательные устройства (в том числе вычислительные
устройства) выбирают, исходя из принятого метода измерений, условий эксплуатации СИ и техникоэкономической целесообразности, включая затраты на метрологическое обслуживание средств измерений, при условии выполнения требований к методикам измерений, в том числе норм погрешности
измерений, указанным в 7.1.1.
7.3.3 Рациональные методы и средства измерений и вспомогательные устройства выбирают
в соответствии с [6].
7.3.4 В тех случаях, когда, согласно эксплуатационной и нормативной документации, необходимо сформировать структуру потока применяют струевыпрямители или другие устройства подготовки потока.
7.3.5 В методике измерений приводят перечень средств измерений и вспомогательных
устройств, их обозначения, типы, номера из Государственного реестра средств измерений, нормированные метрологические характеристики (класс точности, пределы допускаемой погрешности, диапазон измерений и др.) и обозначение документа, в соответствии с которым выпускают средства измерений и вспомогательных устройств, а также указывают возможность применения средств измерений
и вспомогательных средств, не приведенных в перечне, но удовлетворяющих установленным в методике измерений требованиям.
7.3.6 В методике измерений объёма газа должны быть указаны средства измерений, типы которых утверждены в соответствии с [7] и внесены в Государственный реестр средств измерений.
7.3.7 Абсолютное давление измеряемого газа определяют одним из следующих методов:
- прямым методом измерений;
- косвенным методом измерений по результатам измерений избыточного и атмосферного давления газа по формуле:
p  pи  pа .
(4)
7.3.8 Термодинамическую температуру газа определяют по формуле:
T  273,15  t .
(5)
7.3.9 Плотность газа при рабочих условиях измеряют прямым методом.
7.3.10 Плотность газа при стандартных условиях измеряют или рассчитывают косвенным методом по известному компонентному составу.
Расчет плотности косвенным методом по известному компонентному составу выполняют в соответствии с ГОСТ 30319.1.
7.3.11 Компонентный состав газа определяют хроматографическим методом по ГОСТ 23781.
7.4
Квалификация операторов и требования безопасности
7.4.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, достигших 18 лет,
имеющих квалификацию оператора не ниже 4-го разряда, прошедших курсы обучения, сдавших экзамен по технике безопасности и изучивших инструкции по эксплуатации применяемых средств измерений, и вспомогательных устройств, и методику измерений.
4
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
Лица, привлекаемые к выполнению измерений, должны:
- пройти обучение и инструктаж по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.0.004;
- соблюдать правила техники безопасности и пожарной безопасности, установленные для объекта, на котором проводят измерения;
- выполнять измерения в специальной одежде и обуви по ГОСТ 12.4.137, ГОСТ 27574, ГОСТ
27575;
- периодически контролировать содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которое
не должно превышать предельно допускаемых концентраций, установленных в ГОСТ 12.1.005.
7.4.2 Средства измерений и вспомогательные устройства, применяемые при выполнении измерений, должны быть изготовлены во взрывозащищенном исполнении, соответствующем классу
взрывоопасной зоны по ГОСТ Р 51330.9, соответствовать требованиям ГОСТ Р 51330.0 и иметь свидетельство о взрывозащищенности и разрешение Ростехнадзора России по [8].
7.5
Требования к условиям измерений
7.5.1 В методике измерений объёма газа должны быть приведены номинальные значения
величин и (или) диапазоны значений, влияющих на погрешность измерений.
7.5.2 Условия эксплуатации СИ должны соответствовать требованиям, установленным изготовителем этих СИ, к следующим характеристикам:
- параметры состояния и потока газа (расход, скорость, давление, температура, влажность,
компонентный состав газа и пр.);
- параметры окружающей среды (атмосферное давление, температура, влажность и пр.).
7.5.2.1 Напряженность постоянных и переменных магнитных полей, а также уровень индустриальных радиопомех не должны превышать пределов, установленных изготовителем для применяемых СИ.
7.5.2.2 Характеристики электроснабжения СИ должны соответствовать требованиям технической документации по их эксплуатации.
7.5.3 Диапазоны измерений применяемых СИ должны соответствовать диапазонам изменений контролируемых параметров. Максимальные и минимальные значения измеряемых параметров
потока и газа должны перекрываться диапазонами измерений СИ.
7.5.4 В методике измерений приводят перечень условно-постоянных параметров, их диапазоны изменения, периодичность контроля и погрешности определения.
7.5.5 Относительная влажность природного газа не должна превышать 0,1.
7.5.6 Температура точки росы должна быть ниже температуры газа.
7.5.7 Способы и периодичность контроля относительной влажности и температуры точки росы должны быть определены на стадии разработки методики измерений и, в дальнейшем, указаны в
методике измерений.
7.6
Требования к обработке результатов измерений
7.6.1 Объём газа при стандартных условиях определяют косвенным методом.
7.6.2 Обработку результатов измерений по методу переменного перепада давления проводят согласно ГОСТ 8.586.5.
7.6.3 Объём газа при рабочих условиях, измеренный с помощью преобразователей объемного расхода, приводят к стандартным условиям по формулам:
а) при прямом измерении плотности газа при рабочих условиях и стандартных условиях:
к
Vc   q
н


d  
dV ,
c
c
V
Vк
где н, к — время начала и окончания отчетного периода времени, соответственно;
Vн, Vк — измеренный объём газа в начале и в конце времени измерений, соответственно;
б) при косвенном методе определения плотности газа при рабочих условиях
к
Vк
pTс
pTс
Vс   q
d  
dV .
pсTK
p TK
н
Vн с
7.6.4
Массу газа пересчитывают в объём при стандартных условиях по формуле
к
Mк
1
1
Vс   qm
d  
dM ,
н
(6)
н
с
Mн
с
(7)
(8)
где Mн, Mк — измеренная масса газа в начале и в конце времени измерений, соответственно.
7.6.5 При дискретном интегрировании функций расхода по времени с интервалами дискретизации Δi или равномерным интервале дискретизации Δ объём газа рассчитывают по следующим
формулам.
Объем газа при стандартных условиях в случае применения СИ расхода или объема газа при
5
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
рабочих условиях вычисляют по формуле
n
n



 n 

Vс    i qvi  i      i qvi     i Vi  ,
(9)
i 1  сi
i 1  сi

 i 1  сi 
где i — плотность газа при рабочих условиях, соответствующая i-ому интервалу дискретизации, который определяют в зависимости от применяемых СИ;
сi — плотность газа при стандартных условиях, соответствующая i-ому интервалу дискретизации,
который определяют в зависимости от применяемых СИ;
Vi — объем газа при рабочих условиях, прошедший через ИТ в течение i-го интервала времени,
м3;
qvi — средний объемный расход газа при рабочих условиях в течение i-го интервала времени;
n — число интервалов дискретизации или число циклов опроса датчиков за отчетный период.
Объем газа при стандартных условиях в случае применения СИ массового расхода или массы
рассчитывают по формуле
n  1
n  1

 n 1

Vс   
qmi  i     
qmi    
Mi  ,
(10)
i 1  сi
i 1  сi

 i 1  сi

где Mi — масса газа, прошедшего через ИТ в течение i-го интервала времени;
qmi — средний массовый расход газа при рабочих условиях в течение i-го интервала времени.
7.6.6 Коэффициент сжимаемости газа рассчитывают по ГОСТ 30319.2.
7.7
Архивирование и форма представления результатов измерений
7.7.1 Архивирование, форму представления результатов измерений, сроки хранения отчетных документов определяют заинтересованные стороны.
7.7.2 Отчетные документы должны содержать следующие параметры потока и состояния газа за отчетный период времени:
- время работы ИК;
- объём газа в рабочих и стандартных условиях
- среднечасовая и среднесуточная температура газа;
- среднечасовое и среднесуточное давление газа.
6
ГОСТ Р
(проект, редакция 1)
Библиография
[1]
Рекомендации по межгосудар- Государственная система обеспечения единства измерений. Метролоственной
стандартизации гия. Основные термины и определения
РМГ 29—99
[2]
Рекомендация по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. РекомендаМИ 2525—99
ции по метрологии государственных научных метрологических центров
Госстандарта России. Порядок разработки. М.: ВНИИМС, 1999
[3]
Рекомендация по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация
МИ 2174—91
алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные
положения. П.: ВНИИМ, 1991
[4]
Рекомендация по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и
МИ 2667—2004
количество жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью осредняющих трубок «Annubar Diamond II+» и «Annubar 485»
[5]
Рекомендации по межгосудар- Государственная система обеспечения единства измерений. Оцениваственной стандартизации РМГ ние погрешности измерений при ограниченной исходной информации
62—2003
[6]
Рекомендация по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Выбор меМИ 1967—89
тодов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие положения. М.: ВНИИМС, 1989
[7]
Правила
по
метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок
ПР 50.2.105—2009
утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений
[8]
ПБ 03-538—2003
Правила сертификации электрооборудования для взрывоопасных сред
7