Назначение
Счетчики газа КТМ600 РУС предназначены для измерений и вычислений объёмного расхода, объёма газа при рабочих и стандартных условиях, массового расхода различных неагрессивных и агрессивных газов и пара, в том числе природного, влажного, попутного нефтяного и факельных газов в однофазной области параметров.
Описание
Принцип измерения счетчиков газа КТМ600 РУС (далее - счетчики) основан на измерении разности времени прохождения ультразвуковых импульсов. На обеих сторонах трубопровода под определенным углом к потоку устанавливаются приемопередающие блоки. Приемопередающие блоки имеют пьезоэлектрические преобразователи ультразвука, работающие попеременно как приемник и передатчик. Звуковые импульсы посылаются под углом к направлению газового потока. В зависимости от угла и скорости газового потока в результате эффектов вовлечения в движение и торможения наблюдается различное время распространения для определенного направления звуковых импульсов. Разница во времени распространения звуковых импульсов тем значительнее, чем больше скорость газового потока и чем меньше угол к направлению движения потока. Скорость газового потока складывается из разницы двух значений времени распространения независимо от значения скорости ультразвука. Изменения скорости звука в результате колебаний давления или температуры при данном методе измерения не оказывают влияния на рассчитанное значение скорости газового потока.
В зависимости от модели, для более точного определения объема и расхода газа в счетчике может быть установлено до восьми пар ультразвуковых приемопередатчиков, которые передают сигнал без его отражения от внутренней стенки корпуса счетчика. Пары приемопередатчиков стандартно располагаются в одной плоскости параллельно друг другу; в специальных исполнениях - в двух пересекающихся плоскостях.
Конструктивно стандартная модификация счетчика состоит из корпуса, с установленными в нем ультразвуковыми приемопередатчиками (электроакустическими преобразователями), и одного Устройства Обработки Сигналов (УОС), который закреплен с наружной стороны корпуса. Электронный блок может разворачиваться вокруг своей оси на угол до 330 градусов. Электронный блок может быть оснащен встроенным вычислителем расхода. В состав электронного блока входит жидкокристаллический дисплей, на котором могут отображаться результаты измерений и сообщения системы самодиагностики; результаты вычислений, данные архива, показания внешних датчиков - в модификации со встроенным вычислителем.
Модификация КТМ600 РУС Квадро - в один стандартный корпус встроено два идентичных независимых счетчика, каждый из которых оснащен четырьмя парами приемопередатчиков и собственным электронным блоком. Данная система позволяет осуществлять полное дублирование результатов измерений одним прибором.
Модификация счетчика со встроенным в электронный блок вычислителем расхода дополнительно обеспечивает вычисление объемного расхода и объема газа при стандартных условиях, массового расхода и массы газа. Вычисление теплофизических свойств газовых смесей различного состава, осуществляется по специальным методикам, утвержденным и аттестованным в установленном порядке.
Все изменения конфигурируемых параметров или архивов автоматически протоколируются.
Счетчик присоединяется к трубопроводу с помощью фланцев, выполненных по стандартам ГОСТ, ANSI, DIN или специального исполнения (в зависимости от заказа).
В счетчиках предусмотрена автоматическая самодиагностика и проверка нулевых и контрольных значений измеряемых величин.
В счетчиках предусмотрена возможность измерения расхода газа как в прямом, так и в обратном направлениях (в реверсивном режиме).
В счетчиках предусмотрен набор устройств ввода/вывода:
- аналоговый выход - активный/пассивный, оптически изолированный 4-20 мА; максимальная нагрузка 250 Ом;
- цифровые выходы - пассивные, оптически изолированные типа открытый коллектор или NAMUR;
- один или два интерфейса RS-485 (в зависимости от модификации);
- протокол шины - Modbus ASCII/ RTU, HART;
- Ethernet TCP/IP (через дополнительный модуль)
- для модификаций со встроенным в электронный блок вычислителем расхода, предусмотрен ввод в автоматическом режиме значений с датчиков температуры и давления - по протоколу HART; с других датчиков параметров газа (хроматограф, плотномер и т.д.) - по протоколу Modbus.
Программное обеспечение
Алгоритмы вычислений счетчиков базируются на программном обеспечении электронного блока и предназначены для следующих задач:
- приведения измеренного объемного расхода и объема газа в рабочих условиях в объемный расход и объем газа при стандартных условиях, вычисление массового расхода и массы газа;
- вычисления теплофизических свойств газа.
- формирование и хранение энергонезависимых архивов событий, измеренных и вычисленных значений (состав и глубина архивов гибко настраиваемые);
- сигнализацию отказов и превышения установленных пределов измерений подключенных внешних датчиков;
- передачу информации по имеющимся интерфейсам связи, в том числе с выводом на принтер;
- периодическое введение и регистрацию значений условно-постоянных величин;
- защиту от несанкционированного доступа к параметризации и архивам.
Доступ к счетчику может осуществляться с помощью конфигурационного программного обеспечения MEPAFLOW600 СВМ, которое состоит из набора программ редактирования. MEPAFLOW600 СВМ предназначено для конфигурирования, параметризации и диагностики счетчика. Содержит процедурные модули, предназначенные для проведения проверки технического состояния счетчика и его поверки, такие как CBM (модуль автоматического сбора и обработки диагностических данных счетчика), калькулятор скорости звука в среде и другие модули.
Набор программ MEPAFLOW600 СВМ защищен многоуровневой системой защиты, которая предоставляет доступ только уполномоченным пользователям и одновременно определяет, какие из данных пользователь может вводить или изменять. При изменении конфигурации счетчика, настройки системы защиты, в том числе уровни доступа пользователей, задают вход по паролю через пользовательские интерфейсы.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.6.60 |
| Цифровой идентификатор (CRC16) | 0x7D0E hex |
Примечание - конфигурационные параметры, значения условно-постоянных величин, параметры хранения измеренной информации и другие метрологически значимые параметры определяемые, изменяемые, передаваемые в процессе эксплуатации защищены многоуровневой системой паролей доступа с обязательным протоколированием всех вмешательств. Целостность метрологически значимого ПО, не относящегося к области кода, определяют по журналам событий и состояниям специально выделенных параметров конфигурации, предназначенных для целей проверки целостности ПО в соответствии с руководством по эксплуатации.
Уровень защиты ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики
| 1) 3 Диапазон измерений расхода газа , м /ч | от 4 до 130000 |
| Диапазон температуры измеряемого газа, °С | от минус 60 до плюс 280 |
| Диапазон давления измеряемого газа, МПа | от атмосферного до 45 |
| Диапазон скорости потока измеряемого газа, м/с | от 0 до 65 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях, для комбинации пар приемопередатчиков расположенных в одной плоскости: | Диапазон расхода |
| Qmin < Q < Qt2) | Qt2) < Q < Qmax |
| - при 1 паре ультразвуковых приемопередатчиков, % | ±1,03), ± 2,04’5), ± 3,06) | ± 0,73), ± 1,54’5), ± 2,06) |
| - при 2 парах ультразвуковых приемопередатчиков, % | ± 0,73), ± 1,04’ 5\ ± 1,56) | ±0,53), ± 0,74’5), ± 1,06) |
| - при 4 парах ультразвуковых приемопередатчиков, % | ± 0,53), ± 0,74’5), ± 1,06) | ±о,з3), ± 0,54’5), ± 0,76) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счетчика при вычислении массового расхода, объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям,7) % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения времени, % | ±0,01 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 12 до 28,8 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 1 |
| Диапазон температуры окружающей среды, °С | от минус 40 до плюс 60 |
| Максимальная относительная влажность окружающей среды, % | 95 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Г абаритные размеры (в зависимости от типоразмера и типа марки стали корпуса) длина, мм высота, мм ширина (диаметр фланца), мм | от 150 до 2800 от 335 до 1785 от 150 до 1785 |
| Масса, кг | от 10 до 12100 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Номинальный диаметр, DN | от 50 до 1400 |
| Примечания: 1) Указан общий диапазон расхода, значения могут отличаться в зависимости от типоразмера счетчика, см. таблицу 3. 2) Qt - пограничное значение диапазона расхода. Зависит от типоразмера счетчика, см. таблицу 3. 3) При калибровке (поверке) на природном газе проливным методом на эталонной установке с относительной погрешностью не более ±0,23% 4) При калибровке (поверке) на воздухе проливным методом на эталонной установке с относительной погрешностью не более ± 0,3% 5) При поверке имитационным методом для DN200 и более, для типоразмеров менее DN200 при периодической поверке при условии первичной поверки проливным 3) 4) методом по пунктам примечания 7 или 7 6) При имитационном методе поверки (в том числе и для первичной поверки) для типоразмеров менее DN200. 7) Указанная погрешность вычислений не содержит погрешности определения температуры, давления и цифро-аналоговых преобразований. Погрешность вычисления массового расхода объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, определяются в соответствии с действующими нормативными документами на системы измерений на базе ультразвуковых преобразователей расхода (методики измерений) |
Таблица 3 - Диапазоны расходов газа при измерении объемного расхода газа в рабочих условия___
| Номинальный диаметр | 3 Объемный расход в рабочих условиях м /ч | Максимальная скорость газа, м/с |
| DN | Qмин | Qт | Qмакс | Умакс |
| 50 | 4 | 13 | 400 | 65 |
| 80 | 8 | 32 | 1000 | 65 |
| 100 | 13 | 50 | 1600 | 60 |
| 150 | 20 | 80 | 3000 | 50 |
| 200 | 32 | 130 | 4500 | 45 |
| 250 | 50 | 240 | 7000 | 40 |
| Номинальный диаметр | 3 Объемный расход в рабочих условиях м /ч | Максимальная скорость газа, м/с |
| DN | Qмин | Qт | Qмакс | Умакс |
| 300 | 65 | 375 | 8000 | 33 |
| 350 | 80 | 375 | 10000 | 33 |
| 400 | 120 | 600 | 14000 | 33 |
| 450 | 130 | 650 | 17000 | 33 |
| 500 | 200 | 975 | 20000 | 33 |
| 600 | 320 | 1500 | 32000 | 33 |
| 700 | 400 | 2000 | 40000 | 30 |
| 750 | 400 | 2000 | 45000 | 30 |
| 800 | 400 | 2400 | 50000 | 30 |
| 900 | 650 | 3750 | 66000 | 30 |
| 1000 | 650 | 5000 | 80000 | 30 |
| 1050 | 1300 | 6000 | 85000 | 30 |
| 1100 | 1400 | 6500 | 90000 | 28 |
| 1200 | 1600 | 7000 | 100000 | 27 |
| 1300 | 2000 | 7300 | 110000 | 26 |
| 1400 | 2300 | 8600 | 130000 | 25 |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики в верхнем левом углу, на боковую панель счетчика в центре методом наклейки.
Комплектность
Счетчик газа КТМ600 РУС Руководство по эксплуатации Методика поверки
1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт.
Программное обеспечение MEPAFLOW600 CBM Комплект заводской документации Дополнительное оборудование по заказу
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МП 0302-13-2015 «Инструкция. ГСИ. Счётчики газа КТМ600 РУС. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИР» 1 июля 2015 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- установка поверочная расходоизмерительная, поверочная среда: природный газ, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности ±0,23% (или средним квадратическим отклонением результатов измерений не более 0,05% при 11 независимых измерениях, и неисключенной систематической погрешности не превышающей 0,1%);
- установка поверочная расходоизмерительная, поверочная среда: воздух, диапазон задаваемого объемного расхода должен соответствовать рабочему диапазону поверяемого счетчика, с пределом основной относительной погрешности ±0,3%;
- секундомер электронный с таймерным выходом СТЦ-2м, диапазон измерения и отработки интервалов времени от 0,01 до 9999,99 с, пределы погрешности измерения интервалов Т времени ±(1510-6Т+0,01);
- частотомер Ч3-63, диапазон измеряемых частот от 0,01 Гц до 20 МГц;
- термометр сопротивления типа ТСП, пределы измерений от минус 20 °С до 70 °C, пределы допускаемой погрешности ±0,1%;
- манометр эталонный МО с верхним пределом, соответствующим максимальному рабочему давлению конкретного исполнения счетчика, класс точности 0,16.
Сведения о методах измерений
изложены в «Счётчики «КТМ600 РУС» Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам газа КТМ 600 РУС
1. ГОСТ Р 8.618 - 2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа
2. ГОСТ 30319.(0-3)-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств»
3. ГОСТ 8.611-2013 «Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода»
4. ГОСТ Р 8.733 - 2011 «Государственная система обеспечения единства измерений. Системы измерений количества и параметров свободного нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования».
5. ГСССД МР 113-03 «Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263...500 К при давлениях до 15 МПа»
6. ТУ 4213-002-20642404-2014. Счётчики «КТМ600 РУС» технические условия.
62301-15: Описание типа СИСкачать160.2 Кб
