 |
Выбор средства измерений
|
|
|
|
Классификация измерений
В нефтедобыче необходимо измерять и контролировать следующие параметры:
· давление;
· расход жидкости (нефти, газа, воды);
· количество (уровень) жидкости (нефти, газа, воды);
· температуру (как рабочих веществ, так и отдельных частей и узлов машин и аппаратов);
· плотность жидкости (нефти, воды);
· содержаниесолей, различных мех. примесей и воды в нефти.
Все измерения по общим приемам получения результатов классифицируются как прямые (непосредственные) и косвенные.
При прямом измерении искомое значение величины получают непосредственно. Например, измерение температуры воздуха термометром, давления – манометром.
При косвенное измерении значение физической величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой. Например. Нахождение плотности тела по его массе и геометрическим размерам.
Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц, использованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы. Для обеспечения единства измерений большое значение имеет унификация единиц физических величин.
В нашей стране используется Международная система единиц (СИ). Наряду с этим допускается применение внесистемные единицы.
Международная система единиц (СИ) принята в октябре 1960 года 11-ой Генеральной конференцией по мерам и весам.
Основные единицы физических величин: метр равен длине пути, света проходимого в вакууме за 1/299792458 долю секунды; килограмм; секунда; ампер; 0 Кельвин; моль. Дополнительные единицы: радиан, стерадиан.
Важнейшими характеристиками измерения является погрешность и точность.
|
|
|
Погрешность результатаизмерений – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Точность результата измерений – характеристика качества измерения, отражающая ближайшую к нулю погрешности его результата (чем меньше погрешность измерения, тем больше точность).
Погрешности бывают:
· систематические (инструментальные, методические). Возникают в результате некорректной настройки приборов или при применении недостаточно точных методик измерения;
· случайные. Случайные погрешности возникают в результате неконтролируемых внешних условий;
· грубые. Грубые погрешности возникают в результате ошибок при определении величины по шкале прибора или неправильной записи.
Измерение физических величин веществ, предметов и явлений, параметров, технологических процессов производится с помощью измерительных приборов и мер.
Средства измерений
Средство измерений – это техническое средство (или комплекс технических средств), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее или хранящее одну или несколько единиц физических величин, размеры которых принимаются неизменными в течение известного промежутка времени.
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне. Как правило, измерительный прибор имеет устройства для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Устройства для индикации часто содержат шкалу со стрелкой или другим указателем, диаграмму с пером и цифроуказатель, благодаря чему можно отсчитывать показания или регистрировать значения физической величины. В случае сопряжения прибора с компьютером отсчет проводится с дисплея.
|
|
|
Диапазон измерений определяется нормативно-техническим документом (паспортом завода-изготовителя), в соответствии, с которым изготавливается тот или иной прибор. Для каждого типа прибора устанавливается свой диапазон измерений.
Различают следующие типы приборов: показывающие, регистрирующие, суммирующие, самого действия, сравнения.
Класс точности – обобщенная характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на его точность. Класс точности задается любым числом из размерного ряда: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0) · 10n, где n = 1; 0; - 1; - 2.
Погрешность средства измерений - разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой величины.
Все средства измерений делятся, в зависимости от назначения и класса точности, на рабочие и образцовые.
Образцовые средства измерений (ОСИ) – средство измерений, предназначенное или применяемое для поверки (калибровки) средств измерений. Образцовые средства измерений в зависимости от точности подразделяются на разряды 1-й, 2-й и 3-й.
Поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями), с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.
Поверка распространяется на средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю, перечень этих средств измерений на предприятии утверждается главным инженером, все остальные средства измерений, не вошедшие в этот перечень, подлежат ведомственному метрологическому контролю и подвергаются калибровке метрологическими службами предприятий.
Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодностью к применению средства измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.
Показывающие измерительные приборы (СИ) в большинстве случаев имеют шкалу, нанесенную на циферблате. На циферблате измерительного прибора указана необходимая информация о приборе: тип прибора, единицы измеряемой величины, класс точности, верхний предел измерения шкалы, способ расположения прибора в пространстве и др. информация. На измерительных приборах. Не имеющих циферблата или шкалы, эта информация может быть нанесена на корпусе прибора, в других случаях эту информацию можно получить из паспорта на СИ.
|
|
|
Ремонт и калибровка средств измерений осуществляется лабораторией метрологии структурного подразделения.
Сдача средств измерений в ремонт и калибровку в лабораторию метрологии производится подразделениями предприятий согласно графикам калибровки.
На объектах промысловой подготовки нефти применяются:
- манометры, показывающие МП-4У, ОБМ, МОШ, МТ, устанавливаются на скважинах, АГЗУ, ДНС, УПСВ, КНС, УПН для местного контроля давления;
- манометры электроконтактные, показывающие ЭКМ, ДМ2005, ДМ2010 устанавливаются в КНС, котельных установках, установках водоснабжения и др.;
- манометры электроконтактные показывающие взрывозащищенные ВЭ-16рб, ДМ2005-ВЗГ устанавливаются в АГЗУ, ДНС, УПСВ, УПН. Устанавливаются по месту, контакты сигнального устройства используются в схемах сигнализации и управления;
- преобразователи давления с электрическим выходным сигналом «Сапфир 22 ДИ», «Метран», МТ-100 устанавливаются на объектах ЦППН, ДНС,УПСВ, КНС. Унифицированный токовый сигнал (4-20 мА0 передается на вторичный прибор в операторную. На объектах промысловой подготовки нефти применяются следующие датчики температуры:
- термометры стеклянные ртутные, спиртовые – устанавливаются на оборудовании и трубопроводах УПН, УПСВ, ДНС, в печах, котельных и т.д.;
- термометры манометрические ТКП-СК, ТГП-СК – показывающие приборы, устанавливаемые по месту. Контакты сигнального устройства используют в схемах сигнализации и блокировок. Используются в котельных и объектах водоподготовки;
- термометры самопишущие ТГС-712 – местный показывающий самопишущий прибор. Используется в котельных установках;
- термоустройства - дилатометрические типа ТУДЭ. Контакты сигнального устройства используют в схемах сигнализации и блокировок. Используются в котельных установках.
|
|
|
- термометры сопротивления типа ТСМ – используются для контроля температуры в комплекте с вторичными приборами КСМ, СТ-136, УМС на ДНС, ЦППН, УПСВ и др.;
- термометры типа ТХА – используются для контроля температуры в комплекте со вторичными приборами типа логометров, КСП и др., на печах ПТБ-10, ПП-1,6.
Турбинные расходомеры с магнитно-индукционными преобразователями- «НОРД», «МИГ», «Турбоквант», «Смит» - получили широкое применение на узлах учета нефти.
Механические турбинные счетчики жидкости ТОР – 50 и ТОР –80 используются в АГЗУ.
- для измерения перепада давления используются преобразователи перепада давления типа «Сапфир – 22ДД», или аналогичные импортные типа «Дельта-Р-тран», «МИНИТРАН»;
- для измерения давления- «Сапфир-22ДИ» или аналогичные;
- в качестве вторичного прибора используется вычислитель расхода производства Венгрии «Унифлоу-10М» (100) или отечественного производства УВП-280Г, СПГ-761;
На объектах промысловой подготовки нефти применяются следующие приборы контроля уровня:
- сигнализаторы уровня емкостные типа РОС-101, буйковые ДУЖЕ-200, поплавковые СУ-1, СУ-2, СУЖ, ДУЖ-1М, ультразвуковые СУР-2М, СУР-3. Используются для сигнализации аварийного уровня в сепараторах, резервуарах и др. емкостях ДНС, УПН,УПСВ, КНС.
- Уровнемеры буйковые пневматические типа УБ-ПВ, ПИУП. Используются в комплекте со вторичными приборами для контроля, сигнализации и регулирования уровня в сепараторах и др. емкостях ДНС, УПСВ, УПН.
- Уровнемеры ультразвуковые РУ-ПТ1, РУ-ПТ2, ВК-1200, ВК-1600, У-1500, в комплект со вторичными приборами для измерения уровня взлива и уровня раздела фаз в резервуарах ДНС,УПН,УПСВ, сигнализации о предельных значениях.
- Уровнемеры поплавковые УДУ-10, «КОР-ВОЛ» для измерения уровня взлива в резервуарах ДНС, УПН, УПСВ.
- Уровнемеры ультразвуковые ДДИ, ДУУ-2 в комплекте с функциональными контроллерами «Гамма-4М», «Гамма-6», «Гамма-7», «Гамма-8» для измерения уровня взлива и уровня раздела фаз в резервуарах ДНС, УПН, УПСВ, сигнализации о предельных значениях, регулирования уровня в сепараторах ДНС.
Выбор средства измерений
Основными характеристиками средств измерений являются погрешности. Они наиболее существенно влияют на качество измерений, поэтому при выборе средств измерений по точности необходимо учитывать требования к погрешности результата измерения и долю ее, приходящуюся на погрешность используемых средств измерений.
В технологическом регламенте должно быть указано допустимое отклонение контролируемого параметра в единицах измеряемой величины или в процентах. При выборе измерительного прибора необходимо определить допускаемую погрешность измерения в контролируемом диапазоне и сравнить ее с допустимым отклонением, указанным в технологическом регламенте. Если погрешность прибора в указном диапазоне меньше указанного отклонения в регламенте, значит, прибор выбран правильно. При обратном результате необходимо подобрать прибор с диапазоном измерения более близким к контролируемому диапазону, и вновь провести расчет погрешности.
|
|
|
|
|
|
