РД 153-34.0-11.342-00. Методика выполнения измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения от источника тепла
(утв. РАО «ЕЭС России» 05.09.2000)
Примечание
Документ введен в действие с 1 апреля 2002 года.
5 сентября 2000 года
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ОТПУСКАЕМОЙ В ПАРОВЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА
1 апреля 2002 года
Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС».
Исполнители: А.Г. Ажикин, Е.А. 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 27.07.2000.
Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 05.09.2000.
Первый заместитель начальника А.П. Берсенев.
Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных методик выполнения измерений. Регистрационный код — ФР.1.32.2001.00220.
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 выполнении измерений с приписанной погрешностью количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения.
Измерительная информация по количеству тепловой энергии используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, контроле за качеством теплоснабжения и учете количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения от источника тепла.
Термины и определения приведены в Приложении А.
2. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ
2.1. Измеряемым параметром является количество тепловой энергии, отпускаемой с паром по каждой магистрали теплоснабжения, отходящей от источника тепла.
2.2 Настоящая Методика распространяется на паровые системы теплоснабжения, имеющие следующие характеристики:
- диаметры паропроводов от 100 до 1000 мм;
- давление пара от 0,4 до 14 МПа;
- температуру пара от 180 до 540 °C.
3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Измерение количества тепловой энергии осуществляется рассредоточенными измерительными системами, составные элементы которых находятся в различных внешних условиях.
3.2. Основной величиной, влияющей на измерительные системы количества тепловой энергии, является температура окружающей среды, остальные влияющие величины несущественны.
Диапазон изменения температуры окружающей среды приведен в таблице 1.
4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Характеристиками погрешности измерений являются пределы относительной погрешности измерений количества тепловой энергии, отпускаемой в паровые системы теплоснабжения за сутки и месяц.
4.2. Настоящая Методика обеспечивает измерение количества тепловой энергии, отпускаемой в двухтрубные и однотрубные паровые системы теплоснабжения с характеристиками, приведенными в разделе 2 настоящего РД, со значениями пределов относительной погрешности измерений (таблица 2) во всем диапазоне изменений влияющей величины (см. раздел 3 настоящей Методики).
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, температуры и давления теплоносителя.
5.2. На источниках тепла широкое распространение получили измерительные системы, структурные схемы которых приведены на рисунках 1 - 3:
- измерительные системы с регулирующими приборами (см. рисунки 1 и 2);
- измерительно-информационные системы и измерительные системы с тепловычислителями (см. рисунок 3).
б) Структурная схема измерительной системы температуры теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды
в) Структурная схема измерительной системы давления
теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе
холодной воды
1 — измерительная диафрагма, 1а — первичный измерительный
преобразователь расхода, 1б — вторичный измерительный
регистрирующий прибор расхода, 2 — первичный измерительный
преобразователь температуры, 2а — вторичный измерительный
регистрирующий прибор температуры, 3 — первичный
измерительный преобразователь давления, 3а — вторичный
измерительный регистрирующий прибор давления,
5 — трубные проводки, 6 — линии связи
Рисунок 1. Структурные схемы измерительных систем количества тепловой энергии с регистрирующими приборами
с дифференциально-трансформаторной схемой связи
а) Структурная схема измерительной системы расхода пара, конденсата
б) Структурная схема измерительной системы температуры
теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе
холодной воды
в) Структурная схема измерительной системы давления теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды
1 — измерительная диафрагма, 1а — первичный измерительный
преобразователь расхода, 1б — блок извлечения корня,
1в — вторичный измерительный регистрирующий прибор расхода,
2 — первичный измерительный преобразователь температуры,
2а — вторичный измерительный регистрирующий прибор
температуры, 3 — первичный измерительный преобразователь
давления, 3а — вторичный измерительный регистрирующий
прибор давления, 5 — трубные проводки, 6 — линии связи
Рисунок 2. Структурные схемы измерительных систем количества тепловой энергии с регистрирующими приборами с нормированным токовым сигналом связи
1 — измерительная диафрагма, 1а, 1б — первичный
преобразователь расхода, 2 — первичный измерительный
преобразователь температуры, 3 — первичный измерительный
преобразователь давления, 4 — агрегатные средства ИИС, 4а — устройство связи с объектом, 4б — центральный процессор, 4в — средство представления информации,
4г — регистрирующее устройство, 5 — тепловычислитель,
6 — линии связи, 7 — трубные проводки
Рисунок 3. Структурные схемы (ИИС), измерительные системы
количества тепловой энергии с тепловычислителями
5.3. Средства измерений (СИ), применяемые в измерительных системах количества тепловой энергии, приведены в Приложении Б.
6. ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
6.1. Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измерительных систем в эксплуатацию, основными из которых являются:
7. ОБРАБОТКА И ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
7.1. Определение количества тепловой энергии, отпущенной потребителям с паром от источника тепла, осуществляется в соответствии с [5] и МИ 2451-98 [9].
7.2. Количество тепловой энергии, отпущенной потребителям по магистралям за сутки, Q_{\text{с}} (МДж) при применении регистрирующих приборов рассчитывается по формулам:
Q_{\text{с}} = D_{\text{п}}h_{\text{п}} - G_{\text{к}}h_{\text{к}} - (D_{\text{п}} - G_{\text{к}})h_{\text{хв}} , (1)
Q_{\text{с}} = D_{\text{п}}(h_{\text{п}} - h_{\text{хв}}) , (2)
где D_{\text{п}} — количество (масса) пара, поданное по паропроводу за сутки, т;
G_{\text{к}} — количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопроводу за сутки, т;
h_{\text{п}} , h_{\text{к}} и h_{\text{хв}} — среднесуточное значение энтальпии теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе и трубопроводе холодной воды, кДж/кг.
Количество теплоносителя определяется путем обработки диаграмм регистрирующих приборов расхода и расчета действительного значения количества (массы) теплоносителя по среднесуточным значениям температуры и давления теплоносителя.
Среднесуточные значения температуры и давления определяются путем обработки суточных диаграмм регистрирующих приборов планиметрами (мерными линейками).
Энтальпии теплоносителя и холодной воды определяются в соответствии с данными НД ГСССД по среднесуточным значениям температуры и давления теплоносителя и холодной воды.
Обработку результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии в виде выходных форм следует производить на ПЭВМ по специальной программе, реализующей указанный выше алгоритм, — см. формулы (1) и (2).
7.3. Количество тепловой энергии, отпущенное потребителям по магистралям за сутки, при применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями Q_{\text{с}}^{\text{ИИС}} (МДж) рассчитывается по формулам:
Q_{\text{с}}^{\text{ИИС}} = \sum_{i = 0}^{n} D_{\text{п}i}h_{\text{п}i} - \sum_{i = 0}^{n} G_{\text{к}i}h_{\text{к}i} - \sum_{i = 0}^{n} (D_{\text{п}i} - G_{\text{к}i})h_{\text{хв}i} , (3)
Q_{\text{с}}^{\text{ИИС}} = \sum_{i = 0}^{n} D_{\text{п}i}(h_{\text{п}i} - h_{\text{хв}i}) , (4)
где i — интервал расчета количества тепловой энергии, ч;
n — число интервалов расчета количества тепловой энергии в сутки;
D_{\text{п}i} — количество (масса) пара, поданное по паропроводу за i-й интервал времени, т;
G_{\text{к}i} — количество (масса) конденсата, возвращенного по конденсатопроводу за i-й интервал времени, т;
h_{\text{п}i} , h_{\text{к}i} , h_{\text{хв}i} — энтальпии теплоносителя в паропроводе, конденсатопроводе, трубопроводе холодной воды за i-й интервал времени, кДж/кг.
Энтальпии теплоносителя и холодной воды определяются по средним значениям температуры, давления теплоносителя и холодной воды за интервал усреднения по формулам определения энтальпии теплоносителей МИ 2412-97 [8] и МИ 2451-98 [9].
Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды за интервал усреднения X_{\text{ср}} рассчитываются по формуле
X_{\text{ср}} = \frac{1}{\text{к}} \sum_{i = 1}^{\text{к}} X_{i} , (5)
где X_{i} — текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра,
к — число периодов опроса датчика за интервал усреднения.
При применении ИИС в соответствии с РД 34.09.454 [12] период опроса датчиков составляет не более 15 с, а интервал усреднения параметров (расчета количества тепловой энергии) равен 0,25 ч.
При применении измерительных систем с тепловычислителями период опроса датчиков и интервал расчета количества тепловой энергии устанавливаются при проектировании или программировании тепловычислителей, при этом период опроса датчиков должен составлять не более 15 с, а интервал расчета количества тепловой энергии равен 0,25 ч.
При применении ИИС и измерительных систем с тепловычислителями обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии производятся автоматически.
7.4. Количество тепловой энергии, отпущенное потребителям по двухтрубной и однотрубной магистралям за месяц (за n суток), Q_{\text{м}} (МДж) определяется по формуле
где Q_{\text{с}i} — количество тепловой энергии, отпущенное по магистрали за i-е сутки, МДж;
7.5. Измерения массового расхода, температуры и давления теплоносителей и холодной воды осуществляются в соответствии с РД 153-34.0-11.343-00 [15], РД 153-34.0-11.345-00 [16], РД 153-34.0-11.344-00 [17], РД 153-34.0-11.350-00 [18], РД 153-34.0-11.351-00 [19] и РД 153-34.0-11.349-00 [20].
8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом.
8.1 При применении измерительных систем с регистрирующими приборами:
- носитель измерительной информации по параметрам теплоносителей — лента (диаграмма) регистрирующих приборов;
- результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителей и расчета количества тепловой энергии на ПЭВМ представляются в виде выходных форм на бумажном носителе;
- выходные формы согласовываются с потребителем тепловой энергии.
8.2 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 и 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 их 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 [23] и РД 153-34.0-03.150-00 [24].
(справочное)
| 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]](#p100284), 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]](#p100284), 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 и имеющее нормированные метрологические характеристики | РМГ 29-99 [[6]](#p100284), 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]](#p100284), 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 [[21]](#p100299), пп. 1.2 и 3.9 |
| Теплосчетчик | Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты | ГОСТ Р 51-649-2000 [[22]](#p100300) |
| Тепловычислитель | Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя | ГОСТ Р 51-649-2000 [[22]](#p100300) |
| Косвенное измерение | Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной | РМГ 29-99 [[6]](#p100284), 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 [[6]](#p100284), п. 7 |
| Аттестация МВИ Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям | ||
| ГОСТ Р 8.563-96 [[1]](#p100279), 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]](#p100279), п. 3.5 | ||
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.
2. ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Метод обработки результатов наблюдений. Основные положения.
3. ГОСТ 8.563.1-97. ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия.
4. ГОСТ 8.563.2-97. ГСИ. Межгосударственный стандарт. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.
5. Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. — М.: МЭИ, 1995.
6. РМГ 29-99. ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.
7. МИ 1317-86. ГСИ. Методические указания. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
8. МИ 2412-97. ГСИ. Рекомендация. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.
9. МИ 2451-98. ГСИ. Рекомендация. Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.
10. МИ 2377-96. ГСИ. Рекомендация. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.
11. МИ 2553-99. ГСИ. Рекомендация. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения.
12. РД 34.09.454. Типовой алгоритм расчета технико-экономических показателей конденсационных энергоблоков мощностью 300, 500, 800 и 1200 МВт. В 2-х ч. — М.: СПО ОРГРЭС, 1991.
13. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. — М.: Энергия, 1978.
14. Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС. — Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.
15. РД 153-34.0-11.343-00. Методика выполнения измерений расхода и количества пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.
16. РД 153-34.0-11.345-00. Методика выполнения измерений температуры пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.
17. РД 153-34.0-11.344-00. Методика выполнения измерений давления пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.
18. РД 153-34.0-11.350-00. Методика выполнения измерений расхода и количества конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла. — М.: СПО ОРГРЭС, 2002.
19. РД 153-34.0-11.351-00. Методика выполнения измерений температуры конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла, и холодной воды, используемой для подпитки. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.
20. РД 153-34.0-11.349-00. Методика выполнения измерений давления конденсата, возвращенного из паровой системы теплоснабжения на источник тепла, и холодной воды, используемой для подпитки. — М.: СПО ОРГРЭС, 2001.
21. ГОСТ 22315-77. Средства агрегатные информационно-измерительных систем. Общие положения.
22. ГОСТ Р 51649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.
23. РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. — М.: ЭНАС, 1997.
24. РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. — М.: ЭНАС, 2001.