ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

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

ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И
МЕТРОЛОГИИ

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ ПОТОЧНЫЕ
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МИ 3240-2009

Дата введения 01.01.2010

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1 РАЗРАБОТАНА Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» (ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева)

ИСПОЛНИТЕЛИ Домостроев А.В.

2 РАЗРАБОТАНА Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт расходометрии» (ФГУП ВНИИР)

ИСПОЛНИТЕЛИ Фишман И.И., Гайнуллин И.К., Ибрагимов Т.Ф., Коршунова Л.Ф., Мубаракшин М.Р.

3 УТВЕРЖДЕНА 19 октября 2009 г. Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева (ФГУП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева)

4 ЗАРЕГИСТРИРОВАНА Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС») декабрь 2009 г.

5 ВВЕДЕНА ВЗАМЕН МИ 2591-2000

Настоящая рекомендация распространяется на поточные преобразователи плотности различных типов (далее - ПП), предназначенные для измерений плотности потока нефти, продуктов ее переработки и других жидкостей углеводородного состава при перекачке по трубопроводам (далее - продукта) в диапазоне 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 (далее - контроллер), 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.

1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют следующие операции:

- внешний осмотр (п. 7.1);

- опробование (п. 7.2);

- определение метрологических характеристик (п. 7.3).

2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1 При проведении поверки применяют следующие средства измерений, оборудование и материалы:

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

2.1.2 Стенд, аттестованный в установленном порядке в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568, обеспечивающий возможность монтажа поверяемой модели ПП в трубопроводы стенда и циркуляцию поверочной жидкости через ПП при следующих условиях:

2.1.3 Средство измерений температуры поверочной жидкости в диапазоне от 10 до 70 °С и пределом допускаемой абсолютной погрешности не более ±0,1 °С;

2.1.4 Средство измерений давления поверочной жидкости в диапазоне от 0 до 10 МПа и пределом допускаемой приведенной погрешности измерения не более 0,25 %;

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

2.1.6 Термометр типа 3-В 2 по ГОСТ 215-73 с диапазоном измерений 0 - 55 °С и ценой деления 0,5 °С или аналогичный.

2.1.7 Канистры металлические.

2.1.8 Поверочные жидкости (жидкости-компараторы). В качестве поверочных жидкостей-компараторов допускается применять нефти, продукты нефтепереработки, жидкости углеводородного состава, воду в диапазоне плотностей соответствующем диапазону измерений плотности поверяемой модели ПП.

2.1.9 Промывочные жидкости:

- нефрас по ГОСТ 8505 или бензин-растворитель для резиновой промышленности по ТУ 38-401-67-108-92;

- спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

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

2.1.11 Салфетки льняные или хлопчатобумажные.

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

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

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

2.1.15 При использовании в качестве эталонного СИ пикнометрической установки, применяются дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект установки, утвержденные при проведении испытаний типа установки.

2.1.16 При использовании в качестве эталонного СИ автоматического плотномера, применяются дополнительное оборудование и средства измерений, входящие в комплект плотномера, утвержденные при проведении испытаний типа плотномера.

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

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

3 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 СИ плотности.

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1 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;

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

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

4.3 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.

5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

5.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

Температура окружающего воздуха в помещении лаборатории, °С

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

5.2 Режимы поверки:

Таблица 1

6 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

6.1 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:

6.1.1 Готовят поверочные жидкости A, В, С.

6.1.2 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.

6.1.3 Монтируют ПП на поверочный стенд, подключают к блоку питания и частотомеру (или к блоку обработки и индикации измерительной информации для поверяемой модели ПП).

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

6.1.5 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.

7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

7.1 Внешний осмотр

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

7.2 Опробование.

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

7.3 Определение метрологических характеристик.

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

- в трех точках диапазона измерений плотности для данной модели плотномера при температуре и давлении жидкости-компаратора, близких к нормальным. Номинальные значения плотностей жидкостей-компараторов должны соответствовать 1/3, 1/2 и 2/3 диапазона измерений плотности для данной модели плотномера. Допускается отклонения значений плотностей жидкостей-компараторов от расчетных не более ± 20 кг/м³;

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

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

Примечание: если рабочее давление жидкости на месте эксплуатации ПП ниже 4,0 МПа, допускается проводить поверку ПП при давлении, равном рабочему давлению на месте эксплуатации поверяемого ПП. Если рабочее давление жидкости на месте эксплуатации ПП превышает 4,0 МПа, по специальной заявке владельца ПП поверка может быть выполнена при давлении, равном рабочему давлению на месте эксплуатации поверяемого преобразователя плотности.

Требования к режимам поверки указаны в Таблице 1 с раздела 5 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.

7.3.1 Определение абсолютной погрешности ПП при температуре и давлении жидкости-компаратора, близких к нормальным.

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

7.3.1.2 Измерения плотности жидкости-компаратора проводят в следующей последовательности:

- заполняют систему циркуляции поверочного стенда с установленным поверяемым ПП и эталонным СИ жидкостью «A».

- включают циркуляционный насос, удаляют воздух из циркуляционной системы. Расход жидкости-компаратора 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 жидкости-компаратора 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 0,5 °С/10 мин., производят измерения плотности жидкости-компаратора эталонным СИ в соответствии с требованиями его руководства по эксплуатации;

- за 1 - 2 минуты до начала выполнения процедуры измерения плотности жидкости-компаратора эталонным СИ начинают отсчет показаний плотности (значений выходного сигнала) поверяемого ПП и продолжают отсчет 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 жидкости-компаратора 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.

7.3.1.3 Плотность жидкости-компаратора в случае применения эталонной пикнометрической установки определяют в соответствии с требованиями п. 6.3.4 МИ 2816-2008.

Если в момент выполнения измерений плотности температура жидкости-компаратора в пикнометрах или в эталонном плотномере отличается от температуры жидкости-компаратора в ПП более чем на ± 0,1 °С, значение плотности ρ_пi приводят к температуре жидкости в преобразователе плотности по формуле

где P - коэффициент объемного расширения жидкости-компаратора;

t - температура i-ой жидкости-компаратора в эталонном средстве измерений плотности, °С;

t_плi - температура i-ой жидкости-компаратора в преобразователе плотности, °С.

7.3.1.4 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 1.

7.3.1.5 Повторяют операции по пп. 7.3.1.2 - 7.3.1.4 для жидкостей-компараторов «В» и «С».

7.3.2 Определение абсолютной погрешности ПП при изменении температуры жидкости-компаратора.

7.3.2.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении температуры жидкости определяют с использованием жидкости-компаратора «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. 7.3.1.2 - 7.3.1.4.

7.3.3 Определение абсолютной погрешности ПП при изменении давления жидкости-компаратора.

7.3.3.1 Абсолютную погрешность ПП при изменении давления жидкости определяют с использованием жидкости-компаратора «В» при температуре (20 ± 2) °С и давлении P = (4,0 ± 0,3) МПа. Для этого выполняют действия в соответствии с методикой, изложенной в п.п. 7.3.1.2 - 7.3.1.4.

8 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 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 измерений, кг/м³;

ρ_is - результат измерения плотности жидкости-компаратора пикнометрической установкой (автоматическим плотномером) в i-той точке измерений, кг/м³;

ρ_i - результат измерения плотности жидкости-компаратора поверяемым ПП в i-той точке измерений, рассчитывают по выходному сигналу в соответствии с алгоритмом, приведенным в документации на поверяемую модель ПП, с учетом 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 (2).

8.2 Относительную погрешность ПП для каждой из 5-ти поверяемых точек диапазона измерений вычисляют по формуле 3:

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

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

8.3 Приведенную погрешность ПП для каждой из 5-ти поверяемых точек диапазона измерений вычисляют по формул 4:

где δ_is - приведенная погрешность ПП для i-той точки измерений, %.

За приведенную погрешность ПП принимают максимальное из пяти значений, вычисленных по формуле (4).

Значение погрешности ПП, вычисленное по формуле (2), (3) или (4) не должно превышать нормированного значения, установленного при испытаниях типа на данную модель ПП.

9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

9.1 При положительных результатах поверки плотномер признают годным к применению и на него выдают свидетельство о поверке установленной формы по ПР 50.2.006-94.

9.2 При отрицательных результатах поверки плотномер к применению не допускают и выдают извещение о непригодности с указанием причин по ПР 50.2.006-94.

Приложение 1

ОГЛАВЛЕНИЕ