РД 153-34.0-11.341-00. Методика выполнения измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла

(утв. РАО «ЕЭС России» 05.09.2000)

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ОТПУСКАЕМОЙ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА

Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС».

Исполнители: Б.Г. Тиминский, А.Г. Ажикин, Е.Л. Зверев, В.И. Осипова, Л.В. Соловьева.

Аттестовано Метрологической службой Открытого акционерного общества «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС».

Свидетельство об аттестации МВИ от 18.07.2000.

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 05.09.2000.

Первый заместитель начальника А.П. Берсенев.

Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору. Регистрационный код — ФР.1.32.2001.00219.

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 на источниках тепла (тепловых электростанциях, котельных) при организации и проведении измерений с приписанной погрешностью количества отпускаемой тепловой энергии.

Измерительная информация по количеству тепловой энергии используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, учете количества тепловой энергии, 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

2.1. Измеряемым параметром является количество тепловой энергии, отпускаемой с горячей водой по каждой двухтрубной тепломагистрали, отходящей от источника тепла.

2.2. Настоящая МВИ распространяется на водяные системы теплоснабжения, имеющие характеристики и режимы работы в соответствии с Приложением Б.

3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Измерения количества тепловой энергии осуществляются рассредоточенными измерительными системами, составные элементы которых находятся в различных внешних условиях.

3.2. Основной величиной, влияющей на измерительные системы, является температура окружающей среды.

Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.

Таблица 1

Элементы измерительной системы	Диапазон изменения температуры окружающей среды, °C
Термопреобразователь сопротивления	5 — 60
Первичный измерительный преобразователь расхода, давления	5 — 40
Линия связи	5 — 60
Вторичный измерительный прибор расхода, температуры, давления	15 — 30
Агрегатные средства (АС) информационно-измерительной системы (ИИС), тепловычислитель	15 — 25

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Характеристиками погрешности измерений являются пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии за сутки и за месяц при применении различных измерительных систем в характерных режимах работы системы теплоснабжения.

4.2. Настоящая Методика обеспечивает измерения количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения, с пределов относительной погрешности измерений (таблица 2) во всем диапазоне изменений влияющей величины по (см. раздел 3 настоящей Методики).

Измерительные системы	Режим работы водяной системы теплоснабжения
	Зимний		Переходный		Летний
	Пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии, +/- %
	за сутки	за месяц	за сутки	за месяц	за сутки	за месяц
1. Измерительные системы с регистрирующими приборами
а) с дифференциально-трансформаторной схемой связи	3,3	2,3	4,1	2,5	6,3	3,4
б) с нормированным токовым сигналом связи	3,2	2,2	4,0	2,4	6,2	3,3
2. Измерительные информационные системы (ИИС), измерительные системы с тепловычислителями (теплосчетчиками)	1,5	1,5	1,6	1,6	1,9	1,9

5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

5.1. Измерения количества тепловой энергии являются косвенными измерениями, при которых количество тепловой энергии определяется на основании измерений расхода или количества (массы), температуры и давления теплоносителя.

5.2. На источниках тепла широкое распространение получили следующие измерительные системы, структурные схемы которых приведены на рисунках 1 - 3:

• измерительные системы с регистрирующими приборами (см. рисунок 1);
• измерительные информационные системы (см. рисунок 2);
• измерительные системы с тепловычислителями (теплосчетчиками) (см. рисунок 3).

а) Измерение расхода теплоносителя по подающему, обратному трубопроводу приборами с дифференциально-трансформаторной системой связи

в) Измерение температуры теплоносителя в подающем, обратном трубопроводе, трубопроводе холодной воды

1 — измерительная диафрагма, 1а, 1в — первичный измерительный преобразователь расхода, 1б, 1г — вторичный измерительный регистрирующий прибор расхода, 1д — блок

преобразователь температуры, 2а — вторичный измерительный регистрирующий прибор температуры, 3 — первичный измерительный преобразователь давления, 3а — вторичный

5 — трубные проводки, 6 — линии связи

преобразователь температуры, 3 — первичный измерительный

процессор, 4в — средство представления информации, 4г — устройство регистрирующее, 5 — линии связи, 6 — трубные проводки

1 — измерительная диафрагма, 1а, 1б — первичный

5.3. Средства измерений (СИ), применяемые в измерительных системах количества тепловой энергии, приведены в Приложении В.

6. ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

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 измерительных систем в соответствии с проектной документацией;
• проведение наладочных работ;
• введение измерительной системы в эксплуатацию.

7. ОБРАБОТКА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

7.1. Измерения количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла, осуществляются в соответствии с МИ 2412-97 [8].

7.2. Количество тепловой энергии, отпускаемой по двухтрубной магистрали за сутки, Q_{c} (МДж), при применении систем измерений с регистрирующими приборами рассчитывается по формуле

Энтальпия теплоносителя определяется в соответствии с данными НД ГСССД по среднесуточным значениям температуры и давления теплоносителя.

Обработку результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии в виде выходных форм целесообразно проводить на ПЭВМ по специальной программе, реализующей указанный выше алгоритм — см. формулу (1).

7.3. Количество тепловой энергии, отпущенное по двухтрубной магистрали за сутки, Q_{\text{с}}^{\text{ИИС}} (МДж), при применении измерительных информационных систем и измерительных систем с тепловычислителями рассчитывается по формуле

n — количество интервалов расчета количества тепловой энергии в сутки;

m_{1i} и m_{2i} — количество (масса) теплоносителя, прошедшее по подающему и обратному трубопроводам за i-й интервал времени, т;

h_{1i} , h_{2i} и h_{\text{хв}i} — энтальпия теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды за i-й интервал времени, кДж/кг.

Энтальпия теплоносителя определяется по средним значениям температуры, давления теплоносителя за i-й интервал времени по уравнениям определения энтальпии воды.

Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды X_{\text{ср}} за i-й интервал времени рассчитываются по формуле

где X_{i} — текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра;

к — число циклов опроса датчика за интервал усреднения.

При применении ИИС в соответствии с МИ 2164-91 [9] период опроса датчиков составляет не более 15 с, а интервал усреднения параметров (расчета количества тепловой энергии) равен 0,25 ч.

При применении систем измерений с тепловычислителями (теплосчетчиками) период опроса датчиков и интервал расчета количества тепловой энергии устанавливаются при проектировании или программировании тепловычислителей, но должны составлять не более 1 ч.

При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями (теплосчетчиками) обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии производятся автоматически.

7.4. Количество тепловой энергии, отпущенное по двухтрубной магистрали за месяц (за n суток), Q_{\text{м}} (МДж), определяется по формуле

где Q_{ci} — количество теплой энергии, отпущенное по магистрали за i-е сутки, МДж;

n — число суток в месяце.

7.5. Измерения массового расхода, температуры и давления теплоносителей осуществляются в соответствии с РД 153-34.0-11.346-00 [16], РД 153-34.0-11.347-00 [17] и РД 153-34.0-11.348-00 [18].

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом

8.1.1 При применении измерительных систем с регистрирующими приборами:

• носителем измерительной информации по параметрам теплоносителя являются ленты (диаграммы) регистрирующих приборов;
• результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителя и расчета количества тепловой энергии на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;
• выходные формы согласовываются с потребителем тепловой энергии на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;
• выходные формы согласовываются с потребителем тепловой энергии.

8.1.2 При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями:

• носителем измерительной информации по параметрам теплоносителя, результатам расчета количества тепловой энергии является электронная память АС ИИС и тепловычислителей;
• результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителя и расчета количества тепловой энергии индицируются на средствах представления информации и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;
• объем представления информации определяется при проектировании ИИС, разработке тепловычислителей, а выходные формы согласовываются 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.

Обработка диаграмм регистрирующих приборов осуществляется техником, а вычисление результатов измерений количества тепловой энергии — инженером ПТО.

10. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При монтаже, наладке и эксплуатации измерительных систем количества тепловой энергии должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [21] и РД 153-34.0-03.150-00 [22].

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 [[6]](#p100343), 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 [[6]](#p100343), 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 [[6]](#p100343), 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 [[6]](#p100343), п. 6.14
Агрегатное средство измерений	Техническое средство или конструктивно законченная совокупность технических средств с нормируемыми метрологическими характеристиками и всеми необходимыми видами совместимости в составе измерительной информационной системы	ГОСТ 22315-77 [[19]](#p100356), пп. 1.2 и 3.9
Теплосчетчик	Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты	ГОСТ Р 51-649-2000 [[20]](#p100357)
Тепловычислитель	Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя	ГОСТ Р 51-649-2000 [[20]](#p100357)
Косвенное измерение	Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной	РМГ 29-99 [[6]](#p100343), п. 5.11
Методика выполнения измерений МВИ	Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом	РМГ 29-99 [[6]](#p100343), п. 7.11
Аттестация МВИ Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям
ГОСТ Р 8.563-96 [[1]](#p100338), 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]](#p100338), п. 3.5	Трубопровод холодной воды	Трубопровод, по которому подается вода на источник тепла для восполнения утечек и (или) водоразбора из системы теплоснабжения
-

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ

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, °C в трубопроводе подающем --------------- обратном	перепада температур, °C
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 — 60	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 измерения
	расхода теплоносителя	разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °C
Зимний	1,0 - 0,8m_{\text{макс}}	80 — 40
Переходный	0,8 - 0,5m_{\text{макс}}	50 — 20
Летний	0,3 - 0,1m_{\text{макс}}	30 — 10
Примечание. В таблице m_{\text{макс}} — максимальный расход теплоносителя.

Наименование и тип СИ	Основная допускаемая приведенная погрешность, +/- %	Организация-изготовитель
Измерительные системы с регистрирующими приборами с дифференциально-трансформаторной схемой связи
Диафрагма камерная ДКС-16	-	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Манометр дифференциальный, мембранный ДМ 3583М	1,0	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Прибор автоматический с дифференциально-трансформаторной схемой КСД-2	1,0 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Термопреобразователь сопротивления ТСП	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Термопреобразователь сопротивления ТСМ	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Мост автоматический показывающий регистрирующий КСМ-2 с пределами измерений 0 — 50 и 0 — 200 °C	0,5 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ПО «Львовприбор» (г. Львов)
Преобразователь измерительный избыточного давления МЭД 22331	1,0	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Прибор автоматический с дифференциально-трансформаторной схемой КСД-2	1,0 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Планиметр полярный ПП-М	0,5 измеренной площади	ПО «Львовприбор», кооператив «Темп» (г. Львов)
Измерительные системы с регистрирующими приборами с нормированным токовым сигналом связи
Диафрагма камерная ДКС-16	-	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Преобразователи разности давления «Сапфир 22М-ДД»	0,5	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Блок извлечения корня БИК 36М	0,2	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Прибор регистрирующий одноканальный РП-160М	0,5 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ПО «Львовприбор» (г. Львов)
Термопреобразователь сопротивления ТСП	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Термопреобразователь сопротивления ТСМ	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Мост автоматический показывающий регистрирующий КСМ-2 с пределами измерений 0 — 50 и 0 — 200 °C	0,5 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ПО «Львовприбор» (г. Львов)
Измерительный преобразователь избыточного давления «Сапфир 22МТ-ДИ»	0,5	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Прибор автоматический показывающий регистрирующий КСУ-2	0,5 (по показаниям), 1,0 (по регистрации)	ПО «Львовприбор» (г. Львов)
Планиметр полярный ПП-М	0,5 измеренной площади	ПО «Львовприбор» кооператив «Темп» (г. Львов)
Измерительные информационные системы, измерительные системы с тепловычислителями (теплосчетчиками)
Диафрагма камерная ДКС-16	-	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Агрегатные средства ИИС	0,3 (канал)	-
Теплоэнергоконтроллер ТЭКОН 10	0,2	ИВП «Крейт» (г. Екатеринбург)
Измерительный преобразователь разности давления «Сапфир 22М-ДД»	0,5	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Измерительный преобразователь избыточного давления «Сапфир 22МТ-ДИ»	0,5	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Термопреобразователь сопротивления ТСП	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Термопреобразователь сопротивления ТСМ	Класс В	ЗАО НПЦ «Навигатор» (г. Москва)
Примечание. Допускается применение других СИ с основными допускаемыми приведенными погрешностями, не превышающими указанных в таблице.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

---