РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ
И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

_________

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ

МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ,
ОТПУСКАЕМЫХ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА,
С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ
ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ

РД 153-34.0-11.352-2001

Москва 2002

РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ «ЕЭС РОССИИ»

________

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И РАЗВИТИЯ

МЕТОДИКА
ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И
ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ОТПУСКАЕМЫХ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА, С ПРИМЕНЕНИЕМ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ

РД 153-34.0-11.352-2001

СЛУЖБА ПЕРЕДОВОГО ОПЫТА ОРГРЭС

Москва 2002

Разработано Открытым акционерным обществом «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС»

Исполнители А.Г. АЖИКИН, Е.А. ЗВЕРЕВ

Аттестовано Метрологической службой Открытого акционерного общества «Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС»

Свидетельство об аттестации МВИ от 07.12.2000 г.

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развития РАО «ЕЭС России» 10.01.2001 г.

Первый заместитель начальника А.П. ЛИВИЙСКИЙ

Зарегистрировано в Федеральном реестре аттестованных МВИ, подлежащих государственному контролю и надзору. Регистрационный код ФР. 1.32.2001.00218

Срок первой проверки настоящего РД - 2007 г.,

периодичность проверки - один раз в 5 лет.

Ключевые слова: тепловая энергия, теплоноситель, погрешность измерений.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ОТПУСКАЕМЫХ В ВОДЯНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ОТ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА, С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ТЕПЛОСЧЕТЧИКОВ

РД 153-34.0-11.352-2001

Введено впервые

Дата введения 2002-04-01

^{год - месяц}^{- число}

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 отпускаемой тепловой энергии и теплоносителя.

Измерительная информация по количеству тепловой энергии и теплоносителя используется при ведении технологического режима работы систем теплоснабжения оператором-технологом, учете количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла, и контроле ее качества при коммерческом учете.

Термины и определения приведены в приложении А.

2. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ

Измеряемым параметром является количество тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых с горячей водой по каждой двухтрубной тепломагистрали, отходящей от источника тепла.

Настоящая МВИ распространяется на водяные системы теплоснабжения, имеющие характеристики и режимы работы в соответствии с приложением Б.

3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Измерение количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляется рассредоточенной измерительной системой, составные элементы которой находятся в различных внешних условиях.

3.2. Основной влияющей величиной является температура окружающей среды. Остальные влияющие величины несущественны.

Диапазон изменения температуры окружающей среды указан в таблице 1.

Таблица 1

Элемент измерительной системы	Диапазон изменения температуры окружающей среды, °С
Термопреобразователь	15 - 60
Первичный измерительный преобразователь расхода, давления	15 - 40
Линии связи	15 - 60
Тепловычислитель	15 - 25

4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Характеристикой погрешности измерений является предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии δ(Q) и теплоносителя за сутки (месяц) при применении ультразвуковых теплосчетчиков в характерных режимах работы системы теплоснабжения.

4.2. Настоящая Методика обеспечивает измерение количества тепловой энергии и теплоносителя, отпускаемых в водяные системы теплоснабжения, с приписанными значениями погрешности (таблица 2).

Таблица 2

Тип теплосчетчика. Измеряемый параметр	Режим работы системы теплоснабжения
	Зимний	Переходный	Летний
	Предел относительной погрешности измерений количества тепловой энергии и теплоносителя за сутки (месяц), %
Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M:
количество тепловой энергии	4,6	5,2	6,0
количество теплоносителя	24,9	20,3	18,6
Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP»:
количество тепловой энергии	1,4	2,4	3,1
количество теплоносителя	1,4	1,2	1,1

5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

5.1. Измерения количества тепловой энергии являются косвенными измерениями, при которых количество тепловой энергии определяется на основании измерений расхода или количества (массы) теплоносителя, температуры и давления теплоносителя.

5.2. Рассматривается применение на источниках тепла ультразвуковых теплосчетчиков UFEC 005-2M и теплосчетчиков-регистраторов «Взлет TCP».

5.3. Структурные схемы теплосчетчиков приведены на рисунках 1, 2.

5.4. Применяемые в указанных теплосчетчиках средства измерений (СИ) приведены в приложении В.

1 - первичный преобразователь расхода; 2 - термопреобразователь; 3 - тепловычислитель; 4 - принтер (ПЭВМ); 5 - линии связи

Рисунок 1 - Структурная схема ультразвукового теплосчетчика UFEC 005-2M

1 - преобразователь расхода; 2 - первичный измерительный преобразователь температуры;
3 - первичный измерительный преобразователь давления; 4 - тепловычислитель;
5 - принтер (ПЭВМ); 6 - линии связи; 7 - трубные проводки

Рисунок 2 - Структурная схема ультразвукового теплосчетчика-регистратора «Взлет TCP»

6. ПОДГОТОВКА И ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. Подготовка к выполнению измерений заключается в осуществлении комплекса мероприятий по вводу измерительной системы в эксплуатацию, основными из которых являются:

- проведение поверки СИ;

- проверка правильности монтажа измерительной системы в соответствии с проектной документацией;

- проведение наладочных работ;

- введение измерительной системы в эксплуатацию.

6.2. Монтаж, наладка и эксплуатация ультразвуковых теплосчетчиков должны осуществляться в соответствии с требованиями нормативных, технических документов заводов-изготовителей [11] - [20].

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

7.1. Измерения количества тепловой энергии, отпускаемой в водяные системы теплоснабжения от источников тепла, осуществляются в соответствии с [7].

7.2. Количество тепловой энергии, подаваемой в водяные системы теплоснабжения от источника тепла по двухтрубной магистрали за сутки (месяц), Q_и (МДж) при применении ультразвуковых теплосчетчиков рассчитывается в соответствии с [8]:

(1)

где i - интервал расчета количества тепловой энергии, ч;

п - количество интервалов расчета количества тепловой энергии за сутки (месяц);

V₁_i, V₂_i - объем теплоносителя, прошедший по подающему и обратному трубопроводам, за i-й интервал, м³/ч;

ρ₁_i, ρ₂_i - плотность теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах за i-й интервал, кг/м³;

h₁_i, h₂_i, h_хв_i - энтальпия теплоносителя в подающем, обратном трубопроводах и трубопроводе холодной воды за i-й интервал, кДж/кг.

Средние значения расхода, температуры, давления теплоносителя и температуры холодной воды X_ср за i-й интервал рассчитываются по формуле

(2)

где X_i - текущее (мгновенное) значение измеряемого параметра;

k - число периодов опроса датчика за интервал усреднения.

Энтальпия теплоносителей определяется по средним значениям температуры, давления теплоносителей за i-й интервал по справочным значениям энтальпии воды, записанным в память теплосчетчика из ГСССД, или рассчитывается по уравнениям энтальпии в соответствии с [6].

При применении теплосчетчиков период опроса датчиков составляет 0,02 с, а интервал расчета количества тепловой энергии 1 - 3 с.

При применении теплосчетчиков обработка результатов измерений и представление измерительной информации по количеству тепловой энергии и теплоносителя производятся автоматически.

8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты измерений количества тепловой энергии на источнике тепла должны быть оформлены следующим образом.

При применении теплосчетчиков:

- носителем измерительной информации по параметрам теплоносителей, результатам расчета количества тепловой энергии и теплоносителя является электронная память тепловычислителей;

- результаты обработки измерительной информации по параметрам теплоносителей и расчета количества тепловой энергии индицируются на средствах представления информации и представляются в виде выходных форм на бумажном носителе, согласованных 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 обслуживание - дежурным электрослесарем-прибористом.

Анализ результатов измерений количества тепловой энергии и теплоносителя осуществляет инженер ПТО.

10. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

При монтаже, наладке и эксплуатации измерительных систем количества тепловой энергии должны соблюдаться требования РД 34.03.201-97 [22], РД 153-34.0-03.150-00 [23].

Приложение А

(справочное)

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

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 [5], 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 [5], 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	РМГ 29-99 [5], 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 [5], п. 6.14
Теплосчетчик	Измерительная система (средство измерений), предназначенная для измерения количества теплоты	ГОСТ Р 51649-2000 [3], п. 3.8
Тепловычислитель	Средство измерений, предназначенное для определения количества теплоты по поступающим на его вход сигналам от средств измерений параметров теплоносителя	ГОСТ Р 51649-2000 [3], п. 3.7
Косвенное измерение	Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной	РМГ 29-99 [5], 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 [5], п. 7.11
Аттестация МВИ	Процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям	ГОСТ Р 8.563-96 [1], 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], п. 3.5
Трубопровод холодной воды	Трубопровод, по которому подается вода на источник тепла для восполнения утечек и(или) водоразбора из системы теплоснабжения

Приложение Б

(справочное)

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
НА ИСТОЧНИКАХ ТЕПЛА МОЩНОСТЬЮ ОТ 50 ДО 1000 Гкал/ч

Таблица Б.1

Диаметр трубопровода, мм	Диапазон изменения
Диаметр трубопровода, мм	расхода сетевой воды (т/ч) в трубопроводе подающем обратном	температуры сетевой воды (°C) в трубопроводе подающем обратном	перепада температур, °C
300	0 - 900 0 - 900	50 - 150 20 - 80	10 - 100
400	0 - 1600 0 - 1600	50 - 150 20 - 80	10 - 100
500	0 - 2500 0 - 2500	50 - 150 20 - 80	10 - 100
600	0 - 3600 0 - 3600	50 - 150 20 - 80	10 - 100
700	0 - 5000 0 - 5000	50 - 150 20 - 80	10 - 100
800	0 - 6500 0 - 6500	50 - 150 20 - 80	10 - 100
900	0 - 8000 0 - 8000	50 - 150 20 - 80	10 - 100
1000	0 - 10000 0 - 10000	50 - 150 20 - 80	10 - 100
1200	0 - 13000 0 - 13000	50 - 150 20 - 80	10 - 100

Таблица Б.2

Режим	Диапазон изменения
Режим	расхода теплоносителя	разности температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах, °С
Зимний	1,0 - 0,8 m_тах	80 - 40
Переходный	0,8 - 0,5 m_тах	50 - 20
Летний	0,3 - 0,1 m_тах	30 - 10
Примечание - В таблице m_тах - максимальный расход теплоносителя.

Приложение В

(справочное)

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Наименование и тип СИ	Предел основной допускаемой относительной погрешности СИ, ± %	Организация-изготовитель
Ультразвуковой теплосчетчик UFEC 005-2M для измерения расхода, объема в диапазоне:		ЗАО «Центрприбор» (г. Москва)
F_min - F_per	4,0
F_per - F_max	2,0
Вычислитель УВ-4.		ЗАО «Центрприбор» (г. Москва)
Измерительные каналы:		ЗАО «Центрприбор» (г. Москва)
температуры	0,1
расхода	0,5
тепловой мощности	0,8
объема	0,6
времени работы теплосчетчика	0,1
Пьезопреобразователь расхода монтируемый	-	ЗАО «Центрприбор» (г. Москва)
Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012 (комплект).	Класс 1	АО «Термоавтоматика» (г. Мытищи)
Разность температур в диапазоне:		АО «Термоавтоматика» (г. Мытищи)
0 - 50 °С	± (01 + 0,005Dt) °С
50 - 160 °C	± 0,35 °С
Принтер (ПЭВМ)
Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP»	-	ГМП «Взлет» (г. Санкт-Петербург)
Тепловычислитель.		ГМП «Взлет» (г. Санкт-Петербург)
Измерительные каналы:
температуры	0,2
давления	0,2
расхода и объема	0,2
количества тепловой энергии и мощности	0,5
времени	0,1
Расходомеры-счетчики «Взлет-PC» (подобранная пара, модель 011 или 012).		ГМП «Взлет» (г. Санкт-Петербург)
Измерительные каналы расхода, объема в диапазоне:
F_min - F_per	20
F_per - F_max	1,0
F_per - F_max	(разность характеристик не более 0,5 %)
Измерительный преобразователь избыточного давления «Сапфир 22МТ ДИ»	0,5 (приведенная)	ЗАО «Манометр» (г. Москва)
Термопреобразователи сопротивления КТПТР, подобранная пара	Класс допуска А, разность характеристик не более 0,05 °С	Фирма «Термико» (г, Санкт-Петербург)
Принтер (ПЭВМ)
*Примечания* 1. Допускается распространение МВИ на другие ультразвуковые теплосчетчики, имеющие одинаковую структуру и метрологические характеристики составных частей не хуже указанных. 2. F_min, F_per, F_max - соответственно минимальный, переходный, максимальный расходы.

Список использованной литературы

1.	ГОСТ Р 8.563-96. Методики выполнения измерений.
2.	ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.
3.	ГОСТ Р 51649-2000. Теплосчетчики для водяных систем теплоснабжения. Общие технические условия.
4.	Правила учета тепловой энергии и теплоносителя. - М.: МЭИ, 1995.
5.	РМГ 29-99. ГСОЕИ. Метрология. Основные термины и определения.
6.	МИ 1317-86. Методические указания. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Форма представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
7.	МИ 2412-97. Рекомендация. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.
8.	МИ 2377-96. Рекомендация. ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений.
9.	МИ 2553-99. Рекомендация. ГСИ. Энергия тепловая и теплоноситель в системах теплоснабжения. Методика оценивания погрешности измерений. Основные положения.
10.	Технический отчет. Анализ значений параметров окружающей среды в местах расположения приборов, необходимых для измерения основных технологических параметров на ТЭС - Екатеринбург: Уралтехэнерго, 1995.
11.	Теплосчетчик UFEC 005. Руководство по эксплуатации. ЦППО-3.00.00 РЭ.
12.	Инструкция. ГСИ. Теплосчетчики UFEC 005. Методика поверки ЦППО-3.00.00 ИМ1.
13.	Расходомер-счетчик UFM 005. Инструкция по монтажу. ЦППО-5.00.00 ИМ2.
14.	Термопреобразователи частотные кварцевые ТЧК 012. Паспорт УАТМ 2.822.012 ПС.
15.	Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP». Руководство по эксплуатации В20.00-00.00 РЭ.
16.	Инструкция. ГСИ. Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP». Методика поверки. В20.00-00.00 РЭ И1.
17.	Теплосчетчик-регистратор «Взлет TCP». Инструкция по монтажу. В20.00-00.00 ИМ.
18.	Расходомер-счетчик ультразвуковой «Взлет PC» (УРСВ-010М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. В35.30-00.00 ТО.
19.	Расходомер-счетчик ультразвуковой «Взлет PC» (УРСВ-010М). Инструкция по монтажу. В35.30-00.00 ИМ.
20.	Инструкция. ГСИ. Расходомер-счетчик ультразвуковой «Взлет PC» (УРСВ-010М). Методика поверки. В35.30-00.00 РЭ И1.
21.	Преобразователь измерительный Сапфир-22. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 08919030 ТО.
22.	РД 34.03.201-97. Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей. - М.: ЭНАС, 1997.
	Изменение № 1/2000 к РД 34.03.201-97. - М.: ЗАО «Энергосервис», 2000.
23.	РД 153-34.0-03.150-00. Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок. - М.: ЭНАС, 2001.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Назначение и область применения. 2

2. Сведения об измеряемом параметре. 2

3. Условия измерений. 2

4. Характеристики погрешности измерений. 3

5. Метод измерений и структура измерительной системы.. 3

6. Подготовка и выполнение измерений. 5

7. Обработка результатов измерений. 6

8. Оформление результатов измерений. 6

9. Требования к квалификации персонала. 6

10. Требования техники безопасности. 7

Приложение А. Термины и определения. 7

Приложение Б. Основные характеристики и режимы работы водяных систем теплоснабжения на источниках тепла мощностью от 50 до 1000 Гкал/ч. 8

Приложение В. Средства измерений количества тепловой энергии. 8

Список использованной литературы.. 9