Назначение
Расходомеры двухфазные ДФР-01 (далее - расходомеры) предназначены для измерения, регистрации и преобразования в выходные сигналы:
- количества в единицах массы (далее - количество, масса) жидкой фазы;
- количества в единицах массы и объема газовой фазы;
- массового расхода (далее - расхода) жидкой фазы;
- объемного и массового расхода газовой фазы
газоконденсатных смесей (далее - смесь, измеряемая среда) в рабочих условиях на промысловых трубопроводах объектов добычи газа и газового конденсата.
Описание
В основу работы расходомеров положен принцип измерения расхода методом переменного перепада давления.
В состав расходомеров входят:
- первичный преобразователь, состоящий из стандартного сужающего устройства (далее - ССУ) в виде стандартной диафрагмы по ГОСТ 8.586.2 - 2005 (канал А) и нестандартного сужающего устройства (далее - НСУ) (Госреестр №28469-10 в составе расходомера газа «ГиперФлоу») изготовленного по КРАУ2.833.006 ТУ (канал В), включенных последовательно;
- два датчика комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» для измере-
ний по каналу А и по каналу В (Госреестр №15646-08);
- термопреобразователь платиновый технический ТПТ-1 (Госреестр №14640-05).
Для подготовки потока к измерению перед НСУ (канал В) установлено ССУ (канал А), которое обеспечивает отрыв жидкой фазы от стенок трубопровода.
Измерение расхода газовой и жидкой фаз смеси производится в канале В при помощи НСУ методом переменного перепада давления. Измерение расхода в канале А производится
для диагностики работоспособности расходомеров с помощью ССУ методом переменного перепада давления в соответствии с ГОСТ 8.586.1 - 2005, ГОСТ 8.586.2 - 2005.
Расходомеры осуществляют измерение количества газовой и жидкой фаз путем интегрирования расхода газовой и жидкой фаз по времени.
Отношение массы газовой фазы в канале В к массе газовой фазы в канале А мало зависит от расхода смеси и сильно зависит от компонентного состава, поэтому служит параметром контроля неизменности компонентного состава в процессе работы расходомеров. Изменение этого параметра свидетельствует об изменении компонентного состава потока смеси (в том числе и от выноса воды).
В качестве физических свойств измеряемой среды в расходомеры (канал А и канал В) вводятся табличные данные о показателе адиабаты газообразной и жидкой фаз, динамической вязкости смеси, плотности в рабочих условиях газообразной и жидкой фаз, и массовом газо-содержании. Физические свойства смеси при заданном компонентном составе и заданных условиях в расходомерах рассчитываются методом линейной интерполяции по табличным данным. Размерность таблиц - семь точек по температуре и семь точек по давлению. Таблицы определяются по уравнению состояния Пенга-Робинсона с помощью программы «ProPhyPlus2» (фирма ProSim, Франция) или по результатам PVT-исследований.
Измерение избыточного давления, перепада давления, а также вычисление расхода и массы осуществляется датчиками комплексными с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм». Измеренное значение температуры поступает в датчики комплексные с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» от термопреобразователей платиновых технических ТПТ-1.
Программное обеспечение расходомеров (далее - ПО) установлено в датчиках комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм». ПО обеспечивает реализацию функций расходомеров.
Защита ПО расходомеров от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентиф икацион-ное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ПО расходомера (канала А) КРАУ 2.833.010 | D11.HEX | 144 | 8е039b84 | CRC 32 |
| ПО Расходомера (канала В) КРАУ 2.833.010 | D11.HEX | 147 | 70c92f6a | CRC 32 |
Идентификация ПО расходомеров осуществляется путем отображения на информационном дисплее датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» структуры идентификационных данных. Часть этой структуры, относящаяся к идентификации метрологически значимой части ПО расходомеров, представляет собой хэш-сумму (контрольную сумму) по значимым частям.
Программное обеспечение расходомера защищено от несанкционированного изменения пломбой программирующего разъема датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» (пломбируется после проведения поверки расходомера) и наличием 256битного электронного ключа на загрузку или считывание программы по программирующему разъему.
ПО не позволяет считать и изменить содержимое флэш-памяти датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» по интерфейсу пользователя.
ПО не позволяет пользователю изменять архивные данные.
Любое изменение пользователем параметров, участвующих в вычислениях и влияющих на метрологические параметры, защищено 112-битным паролем, а также изменения протоколируются в архиве вмешательств. Глубина архива вмешательств - 1200 сообщений.
ПО расходомеров имеет уровень защиты C в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование | Значение |
| Измеряемая среда | Газовая и жидкая фазы (газоконденсатной) смеси |
| Внутренний диаметр измерительного трубопровода, мм | 92 |
| Состав первичного преобразователя КРАУ5.183.026 | ССУ (диафрагма с фланцевым способом отбора давления) и НСУ (нестандартное сужающее устройство) |
| Положение штока НСУ, мм | от 20 до 30 |
| Диапазон измерения массового расхода смеси, т/ч | от 2 до 20 |
| Верхние пределы измерения избыточного давления, МПа | 16; 25 |
| Верхний предел измерения перепада давления, кПа | 25 |
| Диапазон измерения температуры, °С | от минус 40 до 60 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении перепада давления, % | ±(0,01+0,2^РмахМР))1) |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении избыточного давления, % | ±(0,01+0,2(Рмах/Р))2) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры, °С | ±(0,55+0,005|t|)3) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении (массового, объемного) расхода газовой фазы в рабочих условиях6), % | ± (2,5+20(Qж/Qг))4), 5) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении (массового) расхода жидкой фазы 6), % | ± (2,5+(Q№)) 4), 5) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении (массы, объема) количества газовой фазы в рабочих условиях 6), % | ± (2,6+20^ж^г)) 4 5) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении (массы) количества жидкой фазы 6), % | ± (2,6+(Q№)) 4 5) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при вычислении расхода в рабочих условиях, % | ± 0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении времени, % | ± 0,01 |
| Условия эксплуатации СИ: - температура окружающей среды, °C - температура окружающей среды (по спецзаказу), °C - относительная влажность при плюс 35°С и более низких температурах (без прямого попадания атмосферных осадков),% - атмосферное давление, кПа | от минус 40 до 60 от минус 60 до 60 до 98 от 84 до 106,7 |
| Обмен данными с внешними устройствами: | Интерфейс M-BUS, протокол HART |
| Потребляемая мощность, В •А, не более - от встроенного источника питания датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-ЗПм» - от источника постоянного тока напряжением (10-36)В | 840-3 8,5 |
| Наименование | Значение |
| Степень защиты от воздействия твердых тел и воды датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» по ГОСТ 14254-96 | IP54 |
| Г руппа исполнения по устойчивости к воздействию синусоидальных вибраций высокой частоты ГОСТ Р 52931 - 2008 | N1 |
| Габаритные размеры (без кожуха защитного), не более, мм | 435x1710x535 |
| Масса, кг, не более | 190 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| Примечания 1) d₽, dF^K, - измеренное значение перепада давления и верхний предел измерения перепада давления; 2) Р, Рмах, - измеренное значение избыточного давления и верхний предел измерения избыточного давления; 3) t - измеренное значение температуры; 4) Q-ж - массовый расход жидкой фазы; 5) Qj. - массовый расход газовой фазы; 6) В диапазоне измерения массового расхода смеси 10:1. |
Сертификат соответствия требованиям ГОСТ Р 51330.0 - 99, ГОСТ Р 51330.10 - 99, и ГОСТ 12.2.007.0 - 75 № РОСС RU.™6.B00974 от 06.05.2011 распространяется на датчики комплексные с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» c маркировкой взрывозащиты «1ExibIIAT5X».
Разрешение на применение двухфазных расходомеров ДФР-01 № РРС 00-37913 выдано Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору 17.03.2010 г.
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, установленную на корпусе первичного преобразователя, методом диффузионной фотохимии и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Расходомер двухфазный ДФР-01 в составе: - Датчики комплексные с вычислителем расхода «Ги-перФлоу-3Пм»; - Первичный преобразователь - Термопреобразователь платиновый технический ТПТ-1-4-100П, В, 5, Н-200 | КРАУ2.833.010 КРАУ 1.456.001-06 КРАУ5.183.026 | 1 экз. 2 экз. 1 экз. 1экз. |
| Комплект принадлежностей | КРАУ4.078.065 | 1 комплект |
| Кожух защитный | КРАУ4.127.022 | 2 экз. |
| Утеплитель | КРАУ4.127.024 | 2 экз. |
| Кабель для подключения датчиков комплексных с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм» к компьютеру | КРАУ4.841.022 | 1 экз. |
| Комплект поверочный | КРАУ4.079.031 | 1 комплект |
| CD-диск с записью ПО | - | 1 экз. |
| CD-диск с программой ProPhyPlus 2 | - | 1 экз. |
| Расходомер двухфазный ДФР-01. Руководство по эксплуатации | КРАУ2.833.010 РЭ | 1 экз. |
| Расходомер двухфазный ДФР-01. Формуляр | КРАУ2.833.010 ФО | 1 экз. |
| Расходомер двухфазный ДФР-01. Методика поверки | КРАУ2.833.010 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу «Расходомеры двухфазные ДФР-01. Методика поверки. КРАУ2.833.010 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 20.11.2011 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- Задатчик давления «Воздух-4000», диапазон задания избыточного давления и разности давлений от 2 до 4000 кгс/м2, пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,05 %;
- Задатчик давления «Воздух-1,6», диапазон задания избыточного давления от 100 до 16000 кгс/м2, пределы допускаемой основной относительной погрешности ±0,05%;
- Манометр грузопоршневой МП-250, пределы измерения от 5 до 250 кгс/см2, пределы допускаемой основной относительной погрешности ± 0,02 %;
- Магазин сопротивлений Р4831, сопротивление до 111111,111 Ом, класс точности 0,02/2-IC6;
- Вольтметр универсальный В7-46/1, пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении постоянного напряжения в диапазоне от 0 до 2 В ± 0,02%;
- Микрометр по ГОСТ 6507-90, погрешность не более ± 0,01 мм;
- Индикаторный нутромер по ГОСТ 868-82, погрешность не более ± 0,01 мм;
- Штангенглубиномер ШГ по ГОСТ 162-90, диапазон измерения от 0 до 250 мм, погрешность не более ± 0,05 мм;
- Щупы круглые от 00,2 до 01,5 мм по ГОСТ 2475-88.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в Разделе 4 документа «Расходомер двухфазный ДФР-01. Руководство по эксплуатации. КРАУ2.833.010 РЭ».
Нормативные документы
ГОСТ Р 51330.0 - 99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть I. Общие требования
ГОСТ Р 51330.10 - 99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i»
ГОСТ Р 52931 - 2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 14254 - 96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)
ГОСТ 6651 - 2009 ГСОЕИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 8.586.1 - 2005 Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования
ГОСТ 8.586.2 - 2005 Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования
Датчик комплексный с вычислителем расхода «ГиперФлоу-3Пм». Технические условия КРАУ1.456.001-01 ТУ
Расходомер двухфазный ДФР-01. Технические условия. КРАУ 2.833.010 ТУ
Расходомер газа «ГиперФлоу». Технические условия. КРАУ2.833.006 ТУ
Рекомендации к применению
Осуществление деятельности в области охраны окружающей среды.
