Государственный научный метрологический центр

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии
им. Д.И. Менделеева»
(ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева)

ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА НО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ ПОТОЧНЫЕ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МИ 3240-2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Срок введения 01.01.2013

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая рекомендация распространяется на поточные преобразователи плотности различных типов (далее - ПП), предназначенные для измерений плотности нефти в потоке, продуктов её переработки и других жидкостей углеводородного состава при перекачке по трубопроводам (далее - продукта) в диапазоне плотностей от 500 до 1500 кг/м³ и устанавливает методику их первичной и периодической поверки в условиях поверочной лаборатории.

Допускается по настоящей методике проводить поверку ПП в рабочем (соответствующим условиям эксплуатации поверяемого ПП) диапазоне измерений плотности и изменения влияющих факторов (температуры и давления).

Допускается по настоящей методике проводить поверку ПП в комплекте со специализированными преобразователями сигналов, измеряющими и преобразующими выходной сигнал ПП в значение плотности и допущенными к применению в установленном порядке.

Межповерочный интервал - в соответствии с установленным при испытаниях типа на данную модель ПП.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

[1] ГОСТ 8.024-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности.

[2] ТУ 25-2021.003-98 Термометры ртутные стеклянные лабораторные. Технические условия.

[3] ГОСТ 8505-80 Нефрас-С 50/170. Технические условия.

[4] ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия.

[5] ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

[6] МИ 2816-2012. Преобразователи плотности поточные. Методика поверки на месте эксплуатации.

[7] Р 50.2.076-2010 ГСИ. Плотность нефти и нефтепродуктов. Программа и таблицы приведения.

3 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют следующие операции:

- внешний осмотр (п. 9.1);

- опробование (п. 9.2);

- определение метрологических характеристик (п. 9.3).

4 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

4.1 При проведении поверки приметают следующие средства измерений, оборудование и материалы:

4.1.1 Установка пикнометрическая, рабочий эталон 1-го разряда в соответствии с ГОСТ 8.024-2002 [1] или автоматический плотномер, допущенный к применению в установленном порядке в качестве рабочего эталона 1-го разряда в соответствии с [1] (далее в тексте - эталонное СИ).

4.1.2 Установка поверочная, обеспечивающая возможность монтажа поверяемой модели ПП в трубопроводы установки и циркуляцию поверочной жидкости через ПП при следующих условиях:

4.1.3 Средство измерений температуры поверочной жидкости в диапазоне от 5 до 90 °С и пределами допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,2 °С;

4.1.4 Средство измерений давления поверочной жидкости в диапазоне от 0 до 10 МПа и пределом допускаемой приведенной погрешности измерений не более 0,1 %;

4.1.5 Барометр мембранный метеорологический типа МВЗ-1 по ГОСТ 23696-79, или аналогичный.

4.1.6 Термометр типа 3-В 2 [2] с диапазоном измерений 0 - 55 (55 - 105) °С и ценой деления 0,1 °С или аналогичный.

4.1.7 Преобразователь расхода с диапазоном измерений от 0,1 до 4,0 м /час с пределом допускаемой относительной погрешности измерений

4.1.8 Канистры металлические.

4.1.9 Поверочные жидкости. В качестве поверочных жидкостей допускается приметать нефти, продукты нефтепереработки, жидкости углеводородного состава, воду в диапазоне плотностей соответствующем диапазону измерений плотности поверяемой модели ПП

4.1.10 Промывочные жидкости:

- нефрас [3] или бензин-растворитель для резиновой промышленности по ТУ 38-401-67-108-92;

- спирт этиловый ректификованный технический [4].

4.1.11 Компрессор, обеспечивающий подачу сухого воздуха под давлением до 0,6 МПа;

4.1.12 Салфетки льняные или хлопчатобумажные.

4.1.13 Преобразователь выходного сигнала для поверяемого ПП, предназначенный для работы совместно с данной моделью ПП, сертифицированный в установленном порядке и имеющий действующее свидетельство о поверке.

4.1.14 Персональный компьютер (ПК) с установленным соответствующим программным обеспечением (ПО), позволяющим обрабатывать измерительную информацию, поступающую от поверяемых ПП с цифровыми выходными сигналами.

4.1.15 Источник питания для поверяемого ПП, технические характеристики которого соответствуют требуемым для данной модели ПП

4.1.16 Источник питания для преобразователя выходного сигнала, технические характеристики которого соответствуют требуемым для данной модели преобразователя.

4.1.17 При использовании в качестве эталонного СИ пикнометрической установки, применяется дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект установки, утверждённый при проведении испытаний типа установки.

4.1.18 При использовании в качестве эталонного СИ автоматического ПП, применяется дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект ПП, утверждённый при проведении испытаний типа ПП

4.2 Средства измерений, используемые при поверке, должны иметь действующие свидетельства или оттиски клейм о поверке.

4.3 Допускается применять другие средства поверки с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками.

5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

К выполнению измерений при поверке допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации поверяемого ПП и средств поверки, настоящую рекомендацию и имеющие квалификацию поверителя.

6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1 При проведении поверки выполняют требования:

- правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденной Главгосэнергонадзором;

- правил безопасности, изложенных в эксплуатационной документации на средства поверки и поверяемый плотномер;

- правил безопасности, действующих в поверочной лаборатории;

- поверку проводят в помещениях, оборудованных средствами пожаротушения и оснащенных приточно-вытяжной вентиляцией и вытяжными шкафами [5];

- легковоспламеняющиеся жидкости хранят в стеклянных бутылях с притертыми пробками или в металлических канистрах в специально предназначенных для этого металлических шкафах или помещениях.

6.2 Опорожнение, промывку и продувку ПП и эталона следует производить в вытяжном шкафу или в специально отведенном и оборудованном месте.

6.3 Не допускается хранить эталоны в заполненном состоянии после завершения измерений. Невыполнение этого требования может привести к неконтролируемому повышению давления в эталоне свыше допустимого вследствие естественного нагрева жидкости.

7 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

7.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

Помещение для взвешивания пикнометров должно удовлетворять требованиям спецификации на весы из комплекта пикнометрической установки.

7.2 Режимы поверки:

Таблица 1

8 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

8.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

8.1.1 Готовят поверочные жидкости А, В, С.

8.1.2 Внутренние полости чувствительного элемента поверяемого ПП тщательно промывают и высушивают в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации на данную модель ПП, визуально проверяют отсутствие следов коррозии и механических повреждений.

8.1.3 Монтируют ПП на поверочный стенд, подключают к блоку питания и частотомеру (к блоку обработки и индикации измерительной информации для поверяемой модели ПП или к ПК для моделей с цифровым выходным сигналом).

8.1.4 Пикнометрическую установку готовят к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

8.1.5 При применении в качестве эталонного СИ автоматического поточного плотномера подготавливают его к выполнению измерений и подсоединяют подводящие трубопроводы к трубопроводам стенда в соответствии с требованиями руководства по эксплуатации.

9 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

9.1 Внешний осмотр

9.1.1 Устанавливают соответствие ПП по комплектности и внешнему виду требованиям эксплуатационной документации. Проверяют наличие документа с описанием градуировочной характеристики.

9.2 Опробование.

9.2.1 При опробовании проверяют исправность электрической схемы и общее функционирование ПП согласно соответствующей инструкции по эксплуатации.

9.3 Определение метрологических характеристик.

Метрологические характеристики плотномера определяют путем сличения показаний поверяемого ПП с показаниями эталонного СИ при одновременном измерении плотности поверочной жидкости, перекачиваемой через ПП и эталонное СИ при одинаковых условиях.

Измерения плотности выполняют в трех точках, соответствующих минимальному, среднему и максимальному значениям рабочего диапазона измерений плотности жидкости преобразователем плотности в условиях эксплуатации при температуре и давлении поверочной жидкости, близких к нормальным;

- в одной точке диапазона измерений плотности для данной модели плотномера при температуре поверочной жидкости (50 ± 2) °С и давлении, близком к атмосферному;

- в одной точке диапазона измерений плотности для данной модели плотномера при температуре поверочной жидкости (20 ± 2) °С и давлении (4,0 ± 0,3) МПа.

Допускается отклонения значений плотностей поверочных жидкостей от расчетных не более ±20 кг/м³;

Требования к режимам поверки указаны в Таблице 1 раздела 7 настоящей методики.

Для минимального значения диапазона плотности в интервале от 550 до 720 кг/м³ в качестве поверочной жидкости допускается применять жидкости с плотностью (650 - 720) кг/м³.

9.3.1 Определение абсолютной погрешности ПП при температуре и давлении жидкости, близких к нормальным.

9.3.1.1 Абсолютную погрешность ПП определяют при температуре t = (20 ± 2) °С и абсолютном давлении Р = (0,2 ± 0,1) МПа.

9.3.1.2 Измерения плотности поверочной жидкости проводят в следующей последовательности:

- заполняют систему циркуляции поверочного стенда с установленным поверяемым ПП и эталонным СИ жидкостью "А".

- включают циркуляционный насос, удаляют воздух из циркуляционной системы. Расход поверочной жидкости через поверяемый ПП и эталонное СИ должен соответствовать рекомендованному значению расхода, обеспечивающему нормальную работу ПП в соответствии с Руководством по эксплуатации на данную модель ПП;

- устанавливают температуру поверочной жидкости, равной (20 ± 2) °С, жидкость должна циркулировать в системе не менее двух часов для стабилизации температуры жидкости, оборудования стенда и эталонного СИ;

- при выполнении условия, при котором изменение температуры жидкости во времени не превышает 0,2 °С/5 мин., производят измерения плотности поверочной жидкости эталонным СИ в соответствии с требованиями его руководства по эксплуатации;

- за 1 - 2 минуты до начала выполнения процедуры измерения плотности поверочной жидкости эталонным СИ начинают отсчет показаний плотности (значений выходного сигнала) поверяемого ПП и продолжают отсчёт показаний до окончания процедуры измерений. Количество зафиксированных показаний плотности должно быть не менее 5, результаты измерений заносят в протокол, форма которого приведена в приложении А;

- во время измерений плотности поверочной жидкости эталонным СИ фиксируют показания датчиков температуры и давления стенда и датчиков температуры и давления эталонного СИ. Результаты измерений заносят в протокол, форма которого приведена в приложении А.

Отсоединяют эталонное СИ от трубопроводов стенда, открывают сливные краны и сливают поверочную жидкость "А" из циркуляционной системы стенда.

После опорожнения циркуляционной системы закрывают все открытые краны и при необходимости промывают систему в течение 15 минут промывочной жидкостью.

Выключают насос, сливают промывочную жидкость из циркуляционной системы и продувают ее воздухом в течение 5 минут

9.3.1.3 Плотность поверочной жидкости в случае применения эталонной пикнометрической установки определяют в соответствии с требованиями МИ 2816-2012 [6].

Если в момент выполнения измерений плотности температура поверочной жидкости в пикнометрах или в эталонном плотномере отличается от температуры поверочной жидкости в ПП более чем на ±0,1 °С, значение плотности ρ_пi приводят к температуре жидкости в преобразователе плотности в соответствии с алгоритмом вычислений, приведенном в Р 50.2.076-2010 [7];

9.3.1.4 Заносят в протокол поверки результаты измерений плотности эталонным СИ и показания плотности поверяемого ПП. Допускается дополнительно к показаниям плотности поверяемого ПП фиксировать в протоколе значения выходного сигнала ПП. Форма протокола представлена в Приложении А.

9.3.1.5 Повторяют операции по п.п. 9.3.1.2 - 9.3.1.4 для поверочных жидкостей "В" и "С".

9.3.2 Определение абсолютной погрешности ПП при изменении температуры поверочной жидкости.

9.3.2.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении температуры жидкости определяют с использованием поверочной жидкости "В" при температуре (50 ± 5) °С и давлении (0,2 ± 0,1) МПа. Для этого выполняют действия в соответствии с методикой, изложенной в п.п. 9.3.1.2 - 9.3.1.4.

9.3.3 Определение абсолютной погрешности ПП при изменении давления поверочной жидкости.

9.3.3.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении давления жидкости определяют с использованием поверочной жидкости "В" при температуре (20 ± 2) °С и давлении Р = (4,1 ± 0,1) МПа. Для этого выполняют действия в соответствии с методикой, изложенной в п.п. 9.3.1.2 - 9.3.1.4.

10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Абсолютную погрешность ПП для каждой из 5-ти поверяемых точек диапазона измерений вычисляют по формуле:

где: Δ_i - абсолютная погрешность ПП в i-той точке диапазона измерений, кг/м³;

ρ_i,s - результат измерения плотности поверочной жидкости эталонным СИ в i-той точке диапазона измерений, приведенный к условиям измерений поверяемого ПП, кг/м³;

ρ_i - результат измерения плотности поверочной жидкости поверяемым ПП в i-той точке диапазона измерений, рассчитывают по выходному сигналу в соответствии с алгоритмом, приведенным в документации на поверяемую модель ПП, с учётом поправок на влияние температуры и давления, используя коэффициенты из сертификата калибровки или предыдущего свидетельства о поверке на поверяемый ПП или считанный с показывающего устройства ПП, кг/м³.

За абсолютную погрешность ПП принимают максимальное из пяти значений, вычисленных по формуле (1).

10.2 Относительную погрешность ПП для каждой из 5-ти поверяемых точек диапазона измерений вычисляют по формуле (2):

где: δ_i- относительная погрешность ПП для i-той точки диапазона измерений, %.

За относительную погрешность ПП принимают максимальное из пяти значений, вычисленных по формуле (3).

10.3 Приведенную погрешность ПП для каждой из 5-ти поверяемых точек диапазона измерений вычисляют по формуле (3):

где: δ_m - приведенная погрешность ПП для i-той точки диапазона измерений, %.

За приведенную погрешность ПП принимают максимальное из пяти значений, вычисленных по формуле (3).

Значение погрешности ПП, вычисленное по формуле (1), (2) или (3) не должно превышать нормированного значения, установленного при испытаниях типа на данную модель ПП

11 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

11.1 При положительных результатах поверки ПП признают годным к применению и на него выдают свидетельство о поверке установленной формы.

11.2 При отрицательных результатах поверки ПП к применению не допускают и выдают извещение о непригодности с указанием причин.

Приложение А