Назначение
Комплексы для измерения количества газа Ultramag PRO (далее - комплексы) предназначены для измерений объемного расхода и объема природного газа по ГОСТ 5542-2022, свободного нефтяного газа по ГОСТ Р 8.1016-2022, других газов при рабочих условиях и вычислений объемного расхода и объема газа при стандартных условиях по ГОСТ 2939-63.
Описание
Принцип работы комплексов основан на измерении разности между временем прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока газа. Время распространения ультразвуковых колебаний зависит от скорости звука в газе и скорости потока газа. Измеренная разность времени пропорциональна скорости потока газа и объемному расходу газа, значение которого зависит от диаметра измерительного сечения. Ультразвуковые колебания генерируются и принимаются электроакустическим преобразователями (далее - ПЭА). Полученные с ПЭА электрические сигналы обрабатываются микропроцессором. По измеренным значениям объемного расхода и объема при рабочих условиях, давления, температуры и плотности газа вычисляют объемный расход и объем газа, приведенные к стандартным условиям. Информация о плотности при стандартных условиях, составе и давлении измеряемой среды может быть задана в виде условно-постоянных параметров.
В состав комплекса входят:
- ультразвуковой преобразователь расхода (далее - УЗПР);
- измерительно-вычислительный блок (далее - ИВБ), в состав которого входят микропроцессор, интерфейсы связи, интерфейс для подключения датчика загазованности помещения, оптопорт, дисплей, клавиатура, клеммная колодка, автономный источник питания, плата ввода/вывода.
В зависимости от комплектации в состав комплекса могут входить:
- встроенный преобразователь абсолютного или избыточного давления (далее - ПД) (кроме исполнений V, VP);
- встроенный термопреобразователь сопротивления платиновый (далее - ПТ);
- ПД для установки вне корпуса УЗПР для измерений атмосферного давления;
- ПТ для установки вне корпуса УЗПР и измерений температуры окружающей среды;
- встроенный модем;
- запорное устройство (только для исполнения V, VP).
ИВБ осуществляет прием - передачу сигналов от ультразвуковых
приемо-передатчиков, преобразователей давления, температуры, плотности, их преобразование, обработку и вычисление объемного расхода газа с последующим формированием аналоговых, в том числе низкочастотных, цифровых или импульсных выходных сигналов. В комплексах реализованы методы расчета коэффициента сжимаемости природного газа по ГОСТ 30319.2-2015, ГОСТ 30319.3-2015, ГОСТ Р 70927-2023, ГОСТ 8.662-2009 (ИСО 20765-1:2005), а также физических свойств свободного нефтяного газа, азота, воздуха, углекислого газа и других газов с использованием данных ГСССД МР 134-2007, ГСССД МР 273-2018.
ИВБ имеют исполнения базовый, модернизированный, интегрированный в корпус УЗПР (для исполнения V, VP), которые отличаются внешним видом и алгоритмом приведения объема газа к стандартным условиям.
В комплексах возможна установка второго ИВБ, ПД, ПТ, ПЭА с целью частичного или полного дублирования измеряемых/вычисляемых величин. В комплексах может быть реализована возможность измерений объемного расхода газа в прямом и в обратном направлении (реверсивный режим).
Комплексы имеют фланцевое или муфтовое присоединение к измерительному трубопроводу. По заказу комплексы могут быть изготовлены с любыми присоединительными размерами и межфланцевыми расстояниями. Комплексы могут изготавливаться в любой цветовой гамме.
Комплексы имеют исполнения:
- A, B, C, D, E, которые отличаются значениями пределов допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях;
- 1, 2, 3, 4, 5, которые отличаются значениями пределов допускаемой относительной погрешности измерений и вычислений объема газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63.
УЗПР имеют исполнения V, VP, RT, ВА, ВТ и МТ, которые отличаются расположением патрубков, внешним видом и максимальным давлением газа при эксплуатации.
На рисунке 1 приведен общий вид с комплексов для измерения количества газа Ultramag PRO.
Комплексы исполнения V,VP с
вертикальным расположением патрубков
Комплексы исполнения RT
Комплексы исполнения ВА с ИВБ исполнения базовый
Фланцевое присоединение
Муфтовое присоединение
Комплексы исполнения ВА с ИВБ исполнения модернизированный
Фланцевое присоединение
Муфтовое присоединение
Комплексы исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный
Комплексы исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный с защитным кожухом
Комплексы исполнения ВТ, МТ с двумя ИВБ исполнения модернизированный с
защитным кожухом
Комплексы исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный
Без защитного кожуха
С защитным кожухом
Рисунок 1 - Общий вид комплексов для измерения количества газа Ultramag PRO
Знак утверждения типа и заводской номер комплекса в виде цифрового обозначения, состоящего из пяти арабских цифр, нанесен методом лазерной гравировки на маркировочную табличку, расположенную в верхней части ИВБ. Общий вид маркировочной таблички комплексов с указанием места нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлен на рисунке 2.
Место нанесения знака
утверждения типа
Место нанесения
заводского номера
Рисунок 2 - Общий вид маркировочной таблички
Конструкцией комплексов предусмотрено ограничение доступа к определенным его частям в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений.
Общий вид комплекса с указанием мест ограничения доступа к местам настройки (регулировки) при помощи мастичных или свинцовых пломб, мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера представлен на рисунках 3-14.
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе
эксплуатации.
Рисунок 3 - Места пломбировки комплекса исполнения ВА с ИВБ исполнения базовый, с фланцевым присоединением, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички.
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 4 - Места пломбировки комплекса исполнения ВА с ИВБ исполнения базовый, с муфтовым присоединением, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 5 - Места пломбировки комплекса исполнения ВА с ИВБ исполнения модернизированный, с фланцевым присоединением, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 6 - Места пломбировки комплекса исполнения ВА с ИВБ исполнения модернизированный, с муфтовым присоединением, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
Место нанесения знака утверждения типа, маркировочная табличка
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе
эксплуатации.
Рисунок 7 - Места пломбировки комплекса варианта исполнения V, VP с вертикальным расположением патрубков, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 8 - Места пломбировки комплекса исполнения RT, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
Место нанесения знака утверждения типа., маркировочная табличка
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 9 - Места пломбировки комплекса исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 10 - Места пломбировки комплекса исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
Место нанесения знака утверждения типа, маркировочная табличка
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе
эксплуатации.
Рисунок 11 - Места пломбировки комплекса исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный, с защитным кожухом, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
Место нанесения знака утверждения типа, маркировочная табличка
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе
эксплуатации.
Рисунок 12 - Места пломбировки комплекса исполнения ВТ, МТ с двумя ИВБ исполнения модернизированный, с защитным кожухом, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 13 - Места пломбировки комплекса исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный, без защитного кожуха, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
1 - пломба со знаком поверки;
2 - пломба изготовителя при выпуске из производства, организации, уполномоченной изготовителем на проведение ремонта, или газоснабжающей организации в процессе эксплуатации.
Рисунок 14 - Места пломбировки комплексов исполнения ВТ, МТ с ИВБ исполнения модернизированный с защитным кожухом, указание места нанесения знака утверждения типа, расположение маркировочной таблички
Программное обеспечение
В комплексах применяется встроенное программное обеспечение (далее - ПО). Преобразование измеряемых величин и обработка измеренных данных выполняется с использованием внутренних аппаратных и программных средств. ПО комплекса хранится в энергонезависимой памяти.
Программное обеспечение комплексов разделено на:
- метрологически значимую часть;
- метрологически незначимую часть;
Разделение программного обеспечения выполнено внутри кода ПО на уровне языка программирования. К метрологически значимой части ПО относятся:
- программные модули, принимающие участие в обработке (расчетах) результатов измерений или влияющие на них;
- программные модули, осуществляющие отображение измерительной информации, ее хранение, защиту ПО и данных;
- параметры ПО, участвующих в вычислениях и влияющие на результат измерений;
- компоненты защищенного интерфейса для обмена данными между комплексом и внешними устройствами.
Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения комплекса приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | 00079-01 12 01 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 2.0.1 |
| Цифровой идентификатор | 83AA |
Все вмешательства в работу программного обеспечения ИВБ и произведенные изменения фиксируются в архивах нештатных ситуаций и изменений с указанием времени и даты. Конструкция комплекса исключает возможность несанкционированного влияния на ПО комплекса.
Уровень защиты метрологически значимой части программного обеспечения комплексов для измерения количества газа Ultramag PRO от преднамеренных изменений -«высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода газа в рабочих условиях, м3/ч, для исполнений: - V, VP - RT - ВА - ВТ - МТ | от 0,05 до 40 от 0,05 до 400 от 0,05 до 650 от 0,05 до 25000 от 0,05 до 6500 |
| Динамический диапазон, Qmin:Qmax | от 1:100 до 1:600 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений объемного расхода и объема газа при рабочих условиях, %: вариант исполнения А: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения В: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения С: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения D: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения E: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax | ±1,7/±1,91 (±1,9/±2,2)2 ±0,75/±0,951 (±0,95/±1,3)2 ±2,0/±2,21 (±2,2/±2,5)2 ±1,0/±1,21 (±1,2/±1,5)2 ±1,2/±1,41 (±1,4/±1,7)2 ±0,75/±0,951 (±0,95/±1,3)2 ±0,7/±0,91 (±0,9/±1,2)2 ±0,7/±0,91 (±0,9/±1,2)2 ±2,6/±2,81 (±2,8/±3,1)2 ±1,2/±1,41 (±1,4/±1,7)2 |
| Верхний предел измерений абсолютного (избыточного) давления (ВПИ)3, МПа, для исполнений: - RT, ВА, ВТ - МТ | от 0,16 до 1,7 (от 0,06 до 1,6) от 0,16 до 16,1 (от 0,06 до 16) |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочий диапазон измерений абсолютного (избыточного) давления, для исполнений - RT, ВА, ВТ, МТ, % ВПИ, не более | от 9 до 100 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений давления, % | ±0,4; ±0,25 |
| Диапазон измерений температуры газа,4 °С | от -30 до +60 от -40 до +60 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений температуры газа, % | ± 0,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений объема газа, приведенного к стандартным условиям, обусловленной реализацией алгоритмов, % | ±0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности приведений объёма к стандартным условиям с учетом погрешности измерения давления, температуры и вычисления коэффициента коррекции, % | ±0,5; ±0,3 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений и вычислений объема газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63, %: вариант исполнения 1: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения 2: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения 3: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения 4: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax вариант исполнения 5: - в диапазоне расходов Qmin < Q < 0,05Qmax - в диапазоне расходов 0,05Qmax < Q < Qmax | ±2,0/±2,21 (±2,2/±2,5)2 ±1,0/±1,21 (±1,2/±1,5)2 ±2,3/±2,51 (±2,5/±2,8)2 ±1,3/±1,51 (±1,5/±1,8)2 ±1,5/±1,71 (±1,7/±2,0)2 ±1,0/±1,21 (±1,2/±1,5)2 ±1,0/±1,21 (±1,2/±1,5)2 ±1,0/±1,21 (±1,2/±1,5)2 ±3,0/±3,21 (±3,2/±3,5)2 ±1,5/±1,71 (±1,7/±2,0)2 |
| 1 погрешность в зависимости от метода проведения поверки - при условии первичной или периодической поверки проливным методом / первичной поверки имитационным методом; 2 погрешность в зависимости от метода проведения поверки - при условии периодической поверки имитационным методом при условии проведения первичной поверки проливным методом / при условии периодической поверки имитационным методом при условии проведения первичной поверки имитационным методом; 3 при выпуске из производства программными средствами могут быть установлены несколько значений ВПИ. Конкретные значения ВПИ и рабочие диапазоны измерений указываются в паспорте на комплекс. При переключении на любой ВПИ и диапазон измерений, указанные в паспорте, подтверждение соответствия установленным обязательным метрологическим требованиям (проведение поверки) не требуется; 4 конкретные значения указываются в эксплуатационной документации изготовителя. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Измеряемая среда | Природный газ по ГОСТ 5542-2022, свободный нефтяной газ по ГОСТ Р 8.1016-2022, азот, воздух и другие газы |
| Номинальный диаметр DN, для исполнений: - V, VP - RT - ВА - ВТ - МТ | от 15 до 50 от 50 до 100 от 32 до 150 от 50 до 500 от 50 до 300 |
| Избыточное давление газа1, МПа, не более для исполнений: - V - VP - RT, ВА, ВТ - МТ | 0,005 0,1 1,6 16 |
| Габаритные размеры, мм, не более - длина - ширина - высота | 1500 800 900 |
| Масса, кг, не более | 800 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) | IP66 |
| Маркировка взрывозащиты Маркировка взрывозащиты со встроенным модемом или выходом типа «токовая петля 4-20 мА» | 1Ex ib IIB T4 Gb X 1Ex ib ПВ T3 Gb Х |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % при температуре 35 °С, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +60 95 от 84,0 до 106,7 |
| 1 Конкретные значения указываются в эксплуатационной документации изготовителя. |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 60000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта печатным способом и на маркировочную табличку, закрепленную в верхней части ИВБ, методом лазерной гравировки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс для измерения количества газа Ultramag PRO | ДНРГ.407251-722 СП | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ДНРГ.407251-722 РЭ | 1 экз. (по заказу) |
| Паспорт | ДНРГ.407251-722 ПС | 1 экз. |
| Сервисная программа | ДНРГ.00048-01 12 01 | 1 экз. (по заказу) |
| Руководство оператора | ДНРГ. 00049-01 34 01 | 1 экз. (по заказу) |
| Комплект прямых участков | ДНРГ.407251-722 Д1 | 1 экз. (по заказу) |
| Имитатор строительной длины | ДНРГ.407251-722 Д2 | 1 экз. (по заказу) |
| Устройство подготовки потока | ДНРГ.407251-722 Д3 | 1 экз. (по заказу) |
| Оптическая головка | 623-СБ7 СП | 1 экз. (по заказу) |
| Встроенный модем | 724-СБ4 СП | 1 экз. (по заказу) |
| Блок электрической подготовки | 754-СБ32 СП | 1 экз. (по заказу) |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 ДНРГ.407251-722 РЭ Комплексы для измерения количества газа Ultramag PRO. Руководство по эксплуатации,
ГОСТ 8.611-2013 ГСИ. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода, регистрационный номер методики измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений № ФР.1.29.2012.12671.
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 11 мая 2022 г. № 1133 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»;
ГОСТ 8.611-2013 ГСИ. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода;
ГОСТ 30319.2-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности и содержании азота и диоксида углерода;
ГОСТ 30319.3-2015 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о компонентном составе;
ГОСТ Р 70927-2023 Газ природный. Методы расчета физических свойств, вычисление коэффициента сжимаемости в области низких температур;
ГОСТ 8.662-2009 (ИСО 20765-1:2005) Государственная система обеспечения единства измерений. Газ природный. Термодинамические свойства газовой фазы. Методы расчетного определения для целей транспортирования и распределения газа на основе фундаментального уравнения состояния AGA8;
ГСССД МР 134-2007 Расчет плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости азота, ацетилена, кислорода, диоксида углерода, аммиака, аргона и водорода в диапазоне температур 200 ... 425 K и давлений до 10 Мпа;
ГСССД МР 273-2018 Методика расчетного определения плотности, фактора сжимаемости, скорости звука, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажных газовых смесей в диапазоне температур от 263 до 500 К а давлениях до 30 Мпа;
ДНРГ.407251-722 ТУ. Комплексы для измерения количества газа Ultramag PRO. Технические условия.
