Пример расчета/подбора расходомера типа «Взлет» для коммерческого узла учета воды на ТЭЦ.

Измерение расхода по двум трубопроводам хоз-питьевой воды обеспечивают два многоканальных ультразвуковых двухлучевых расходомеров «Взлет МР исполнения УРСВ-522Ц».

Требуемый диапазон измерения расходов составляет от 120 до 1200 м³/ч из проведенного анализа режимов водопотребления ТЭЦ. Нормативная относительная погрешность измерения коммерческого диапазона расходов принята равной 1,5%, согласно, требований технических условий от МУП «Водоканал».

При заданных характеристиках и размерах существующей измерительной камеры оптимальным подбирается измерительный участок ИУ-042 Ду 400 мм. При выбранном Ду измерительного участка гидравлические потери на нем не будут превышать нормативных величин согласно требований СП. Оценка гидравлических сопротивлений б 6,15 кПа (0,6 м.вд.ст.) принята согласно документации ЗАО «Взлет».

Устойчивость к внешним воздействующим факторам в рабочем режиме:

а) к температуре окружающей среды:

— для вторичного измерительного преобразователя (ВП) от 0 до 50 °С;

— для врезных ПЭА с титановым протектором от минус 30 до 160 °С;

б) к относительной влажности окружающего воздуха:

— для ВП до 80 % при температуре не более 35 °С, без конденсации влаги;

— для ПЭА до 100 % при температуре не более 40 °С, с конденсацией влаги;

— для устройства согласующего температура окружающего воздуха от минус 50 до 80 °С;

— для устройства согласующего о 100 % при температуре не более 40 °С, с конденсацией влаги;

б) к атмосферному давлению от 66,0 до 106,7 кПа (группа Р2 по ГОСТ 12997);

Степень защиты входящих блоков по ГОСТ 14254:

— ВП код IР54;

— ПЭА код IP68.

Выбранный расходомер обеспечивает измерение среднего объемного расхода и объема при скорости потока не более 10,6 м/с, что соответствует расходу, определяемому по формуле:

G = 2,83·10^—3·v·Ду², (1)

где G — средний объемный расход, м^З/ч; v — скорость потока, м/с;

Ду — диаметр условного прохода трубопровода, мм.

Максимальный объемный расход, измеряемый Ду 400, будет соответствовать

G_max = 2,83·10^-3·10,6·400² = 4799 м³/ч

Минимальная скорость (чувствительность расходомера по потоку) пото­ка при измерении расхода и объема — 0,01 м/с. Тогда по формуле 1:

G_min = 2,83·10^-3·0,01·400² = 4,583 м³/ч

Расходомеры-счетчики ультразвуковые «Взлет МР», производства ЗАО «Взлет», зарегистрированы в Государственном реестре средств измерения за № 28363-14. Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.С.29.006.А № 57386.

Поверка расходомеров производится согласно «Расходомер-счетчик ультразвуковой ВЗЛЕТ МР исполнение УРСВ-5хх и Руководство по эксплуата­ции Часть I В12.00-00.00-51 РЗ» раздел 5. Сроки поверки — см. паспорт на расходомер (меж-поверочный интервал 4 года).

Измерительный трубопровод (участок) узла учета воды сырой (речной) воды.

Техническое перевооружение будет производиться на участке трубопроводов сырой воды, на ТЭЦ.

Предусмотрена замена измерительных прямолинейных участков трубопроводов до и после ультразвуковых преобразователей расхода (измерительных патрубков) совместно с фланцами и с конусными переходами между существующими DN700 и вновь монтируемыми DN400 трубопроводами, что обеспечит более высокую точность измерений.

Предусмотрена установка измерительных участков со специальным покрытием, внутренним антикоррозионным покрытием на основе двухкомпонентного эпоксидного, не содержащего растворителя, лакокрасочного материала Amercoat 391 PC производства фирмы «PPG Industries NetherlandsВ. V.», препятствующего отложению взвесей на поверхности измерительного патрубка.

Конструктивный состав измерительного трубопровода:

1. Измерительный участок ИУ-242 Ду 400 мм Р=1,6 МПа фланц. В/В /нефтьэкор/ с ПЭА В-202 без ответных фланцев – 2 шт.
2. Фланец 1-426-16 09Г2С ГОСТ 12820-80 – 4 шт.
3. Труба тип 1 426х9-К-42 ГОСТ 20295-85 покрытие ТУ 1390 -002-86695843-08 – 12 м.
4. Переход 720х426-1,6 09Г2С ОСТ 34.10.753-97 покрытие ТУ 1390-002-86695843-08 – 4 шт.
5. Фланец 1-720-16 09Г2С ГОСТ 12820-80 – 8 шт.
6. Комплекты крепежных изделий.

Важные указания по монтажу ИУ-242:

• Сварка ручная дуговая электродом Э42А ГОСТ 9466-75. На установленном участке ИУ-242 электросварные работы НЕ ДОПУСКАЮТСЯ. Сварку вести на габаритном имитаторе.
• Контроль качества сварных соединений внешним осмотром и измерением по СП 74.13330.2011 и СП 86.1333.2014.

Коммерческий узел учета воды сырой (речной) воды на ТЭЦ.

Предусматривается замена прямолинейных измерительных участков трубопровода DN700 с приваренными концентрическими переходами и вставка измерительных участков ИУ-242, которые монтируются в трубопроводы DN700 с использованием фланцевых соединений. Для соблюдения метрологических характеристик расходомеров ВЗЛЕТ МР УРСВ-522ц необходимо вварить прямолинейные участки DN400 в существующий трубопровод DN700. Измерительные участки располагаются на открытом воздухе.

Предусмотрена замена средств измерений на более современные устройства, с более высоким классом точности, за исключением, установленного в диспетчерской на панели тепловычислителя ЛОГИКА СПТ961.2.

Датчики температуры устанавливаются на прямолинейном участке после расходомеров, согласно, действующих требований измерительного трубопровода по ходу воды на трубопроводе нитки «А» и трубопроводе нитки «Б», в соответствии с СП 77.13330.2016.

В качестве датчиков температуры применяются термопреобразователи сопротивления платиновые класса допуска А ТСП-0193-02 ТУ-311-0226253.035-93.

Датчики давления по условиям их эксплуатации размещены в обогреваемых шкафах непосредственно на трубопроводе после расходомеров. Датчики давления подключаются к тепловычислителю СПТ961.2.

В качестве датчиков давления используются датчики ЭЛЕМЕР-АИР-30М, производства ООО НПП «ЭЛЕМЕР».

Для измерения расхода сырой воды в трубопроводах используется ультразвуковой метод.

В качестве расходомеров выбран ВЗЛЕТ МР УРСВ-522ц с измерительным участком ИУ-242 DN400 заводского исполнения.

Вторичный прибор расходомеров ВЗЛЕТ МР предназначен для многоканальных измерений среднего объемного расхода воды при постоянном или переменном направлении потока в трубопроводе.

Конструктивно схема измерения объема потребленной сырой воды на трубопроводах состоит: первичные датчики, далее вторичные приборы отображения, регистрации, архивирования текущих значений и интервальных величин, а также вычисленная энтальпия холодной воды  — далее ПЭВМ  АРМ оператора диспетчерских систем (сервер учета энергоресурсов). Посредствам GSM связи передача данных о расходе воды в энергоснабжающую организацию.

В перечень измерений отнесенных к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, попадают следующие измерения:

— расход сырой воды;

— температура сырой воды;

— давление сырой воды;

— количество энтальпии и гидравлические параметры сырой воды.

Настроечная база или договорная база параметров СПГ-761.2 узла коммерческого учета природного газа для сужающего устройства (диафрагма).

Протокол согласования параметров базы выполняется в соответствии с ГОСТ 8.586.1-5.2005.

Скачать пример настроечной базы СПГ-761.2 в формате pdf >>>

На фото сверху представлена защита средств измерений от воды и снега, песка и пыли, ультрафиолетового излучения с помощью всепогодного шкафа РизурБокс-М, производства ООО «НПО РИЗУР».

Шкаф прикреплен к измерительному трубопроводу узла учета сырой воды. В шкафу расположены термометр сопротивления, преобразователь давления с клапанным блоком.

Помимо выше перечисленного шкаф имеет обогрев и выполняет антивандальные функции, т.к. установлен за территорией предприятия.

Сужающее устройство или диафрагма для узла учета газа.

Для измерения расхода и количества газов с помощью стандартных сужающих устройств (СУ) по ГОСТ 8.586.5-2005, необходима диафрагма с определенными характеристиками, устанавливаемая на измерительном трубопроводе (ИТ).

Набор параметров диафрагмы определяется расчетным путем.

Основные расчетные параметры СУ:

— Способ отбора давления.

— Диаметр отверстия СУ при температуре 20 °С, мм.

— Относительный диаметр отверстия СУ при температуре 20 °С.

— Толщина СУ, мм.

— Узел крепления СУ.

— Материал СУ

— Радиус закругления входной кромки, мм.

Расчет диафрагмы ведется в программном комплексе «Расходомер ИСО».

Расчет и выбор сужающего устройства первичен и необходим для дальнейшего проектирования узлов учета газа по ГОСТ 8.586.5-2005.

Также, расчетные параметры диафрагмы заносятся в паспорт сужающего устройства и паспорт измерительного комплекса, который согласовывается в специализированной аккредитованной организации в области стандартизации и метрологии, например ООО «Центр Метрологии «СТП».

Обогрев датчиков давления, а точнее преобразователей давления. Необходим ли обогрев преобразователей давления (ПД) находящихся вне помещений, на открытом воздухе.

Практически все современные ПД: АИР-30, САПФИР, Yokogawa EJ* и т.д. имеют категорию климатического исполнения позволяющую эксплуатировать их вне обогреваемых помещений и шкафах (в среднем – от минус 40 до 80 °С). Датчики, оснащенные ЖХ экранами, имеют меньший диапазон эксплуатации по температуре окружающего воздуха.

В СП на системы автоматизации перечислены требования только для помещений, в которых располагаются КИПиА.

Однако, как гласит ГОСТ Р 8.740-2011, пункт 9.2.3.1:

При эксплуатации ПД необходимо учитывать, что данные СИ чувствительны к температуре окружающей среды.

В целях минимизации влияния температуры окружающей среды на результаты  измерения  давления  ПД  рекомендуется  устанавливать  в  помещении  или  в утепленном обогреваемом шкафу с температурой (20 ± 10) °С.

Вывод: рекомендуется устанавливать датчики давления в специальных термошкафах с обогревателем, регулятором температуры и/или с кондиционером. Помимо обогрева средств измерений, шкаф обеспечит защиту от несанкционированного доступа и обеспечит антивандальную защиту.

Для этих целей хорошо зарекомендовали себя решения от ООО «НПО РИЗУР».

На фото сверху – преобразователи давления коммерческого узла учета газа.

Правила и рекомендации по установке разделительных кранов на узлах учета газа у диафрагмы (СУ) и на импульсных линиях к преобразователям давления.

Разделительные (запорные) краны, предназначенные для отделения сужающего устройства от измерительного трубопровода (далее-ИТ) поместить непосредственно у места соединения с измерительным трубопроводом. Площадь проходного сечения крана должен быть не менее 64% площади сечения импульсной трубки. Рекомендуется использовать шаровые краны класса герметичности «А».

Например, штуцерно-ниппельные краны КШЗ-10 или муфтовые КЗШ-15 от ООО НПП «ЭЛЕМЕР».

В связи с тем, что запорная арматура на импульсных линиях подлежит пломбировке, рекомендуется использовать накидные гайки со специальным отверстием под отожженную проволоку, гайки накидные по ГОСТ 13957-74.

Для соединения импульсных линий со штуцерно-ниппельными кранами необходимо использовать комплекты монтажных частей: гайка накидная, ниппель, прокладка.

Для присоединения датчиков (преобразователей давления) к трубкам КИП рекомендуется использовать заводские N-вентильные клапанные блоки.

Монтаж запорной арматуры на линиях КИП вести в соответствии с СП 77.13330.2016.

Коммерческий узел учета газа (УУГ) на ТЭЦ.

Состав узла учета газа: измерительные трубопроводы, с измерительными участками, сужающие устройства – диафрагмы расчетного d, из стали 12Х18Н10Т; первичные измерительные приборы (датчики температуры, абсолютного давления, перепада давления); вторичные приборы (корректоры).

Датчики температуры устанавливаются в трубопровод, на открытом воздухе, преобразователи давления устанавливаются в обогреваемых шкафах, запорные клапаны к ним монтируются непосредственно на отборы на сужающих устройствах. Вторичные приборы СПГ761.2  установлены в помещении ГРП ТЭЦ.

Датчики температуры устанавливаются на прямолинейном участке после расходомеров, согласно, действующих требований измерительного трубопровода по ходу газа на трубопроводах, в соответствии с СП 77.13330.2016.

В качестве датчиков температуры применяются термометры сопротивления медные класса допуска А ТСМТ-103 ТУ-4211-003-10854341-2013. Датчики температуры подключены к корректорам газа СПГ761.2

Датчики давления по условиям их эксплуатации размещены в обогреваемых шкафах на стенде. Датчики давления подключены к корректорам газа СПГ761.2

В качестве датчиков абсолютного давления используются датчики EJA310A производства Yokogawa.

Для измерения расхода природного газа в трубопроводах используется метод перепада давления на сужающем устройстве.

В качестве датчиков перепада давления используются датчики EJA110A производства Yokogawa.

Предусмотрена передача информации с корректора газа СПГ761.2 на сервер учета энергоресурсов ТЭЦ, по средствам интерфейса RS-485. Передача данных от узла учета в региональную газоснабжающую организацию осуществляется с помощью GSM/GPRS модемов.

Импульсные линии от отбора на сужающем устройстве до первичных преобразователей давления имеют внутренний диаметр 13 мм., в соответствии с СП.

Импульсные трубки выполнены с уклоном к горизонтали 1:12. Импульсные трубки, составленные из отдельных секций, диаметр условного прохода этих секций одинаков.