Фрагмент документа "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. МАССА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. ГОСТ Р 8.595-2002 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДИКАМ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ. STATE SYSTEM FOR ENSURING THE UNIFORMITY OF MEASU".
5. Требования к МВИ массы продукта 5.1. Погрешности измерений массы продукта 5.1.1. Доверительные относительные погрешности измерений массы продукта при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать: 0,10% - при прямом методе статических измерений; 0,25% - при прямом и косвенном методах динамических измерений; 0,40% - при косвенном методе статических измерений и косвенном методе, основанном на гидростатическом принципе. 5.2. Требования к документам на МВИ массы продукта 5.2.1. В зависимости от сложности и области применения МВИ массы продукта приводят: - в отдельном нормативном документе (НД) на МВИ массы продукта (стандарте, рекомендации); - в разделе или части документа (стандарта, технических условий, конструкторского или технологического документа и т.п.). 5.2.2. Разработка, стандартизация и введение в действие документов на МВИ массы продукта - по ГОСТ Р 8.563, ГОСТ Р 1.2, ГОСТ Р 1.5, ГОСТ Р 1.10, ГОСТ Р 1.12, [3], [4] и настоящему стандарту. 5.2.3. МВИ массы продукта могут подлежать аттестации в соответствии с [5]. 5.2.4. Документы на МВИ массы продукта подлежат метрологической экспертизе в государственном научном метрологическом центре Госстандарта России по специализации в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и ГОСТ Р 1.11. 5.2.5. Документы на МВИ массы продукта, предназначенные для применения в сфере обороны и безопасности Российской Федерации, подлежат метрологической экспертизе в 32 ГНИИИ МО РФ. 5.2.6. Алгоритмы и программы обработки результатов измерений, предусмотренные в документе на МВИ массы продукта для сферы обороны и безопасности Российской Федерации, подлежат метрологической аттестации [6] в 32 ГНИИИ МО РФ. 5.2.7. МВИ массы продукта, аттестованные и (или) регламентированные документами (в том числе государственными стандартами), подлежат обязательной регистрации в Федеральном реестре [7]. 5.3. Оценивание погрешности измерений массы продукта 5.3.1. Для оценивания погрешности измерений массы используют следующие методы: а) оценивание характеристик погрешности результата измерений массы продукта, принятое в отечественных НД в области обеспечения единства измерений; б) вычисление неопределенности измерений массы продукта [8]. 5.3.2. Требования к оцениванию характеристик погрешности измерений массы продукта 5.3.2.1. Характеристики погрешности измерений массы продукта оценивают на основании анализа возможных источников и составляющих погрешности измерений. 5.3.2.2. К основным источникам погрешности измерений массы продукта относят: - изменения температуры и давления продукта и окружающего воздуха; - влажность окружающего воздуха; - неоднородность продукта по высоте мер вместимости и сечению трубопровода; - углы наклона площадок для установки железнодорожных и автомобильных цистерн; - колебания поверхности раздела продукта и воздуха в мерах вместимости; - вязкость продукта; - нестабильность расхода продукта для средств измерений объема и массы продукта при применении методов динамических измерений; - скорость изменения уровня продукта в мерах вместимости; - нестабильность параметров источников электрического тока. 5.3.2.3. Для учета влияния источников погрешностей (измерений температуры, давления и др.) на погрешность результата измерений вводят поправки. 5.3.2.4. Оценивание погрешности измерений массы продукта при прямых методах измерений величин проводят по ГОСТ 8.207 и [9]. 5.3.2.5. Оценивание погрешности измерений массы продукта при косвенном методе измерений проводят по [10]. 5.3.2.6. Формы представления результатов измерений должны соответствовать требованиям [11]. 5.3.3. При определении массы продукта, предназначенного для экспорта, погрешность измерений массы продукта оценивают методом вычисления неопределенности измерений [8]. Примечание. Допускается оценивать погрешность измерений массы продукта методом оценивания характеристик погрешности результата ее измерений. 5.3.4. Погрешность измерений массы продукта, предназначенного для проведения учетных операций в Российской Федерации, оценивают в соответствии с 5.3.2, допускается оценивать в соответствии с 5.3.3. 5.4. Средства измерений и вспомогательные устройства, выбираемые в МВИ массы продукта 5.4.1. Средства измерений и вспомогательные устройства (в том числе средства вычислительной техники) выбирают в зависимости от принятых методов измерений величин, по результатам измерений которых определяют массу продукта, и минимальных затрат на измерения, включая затраты на метрологическое обслуживание средств измерений, при условии выполнения требований к МВИ, в том числе норм погрешности измерений массы продукта, указанных в 5.1. 5.4.2. Рациональные методы и средства измерений и вспомогательные устройства выбирают в соответствии с [12]. 5.4.3. В документе на МВИ указывают перечень средств измерений и вспомогательных устройств, их обозначения, типы, нормированные метрологические характеристики (класс точности, предел допускаемой погрешности, диапазон измерений и др.) и обозначение НД, регламентирующего технические требования и (или) метрологические и основные технические характеристики этих средств измерений и вспомогательных устройств, а также указывают возможность применения средств измерений и вспомогательных средств, не приведенных в перечне, но удовлетворяющих установленным в МВИ требованиям. 5.4.4. В МВИ массы продукта должны быть указаны средства измерений, типы которых утверждены [13] и внесены в Государственный реестр средств измерений Госстандарта России. 5.5. Квалификация операторов и требования безопасности 5.5.1. Лица, привлекаемые к выполнению измерений, должны: - проходить обучение и инструктаж по технике безопасности в соответствии с ГОСТ 12.0.004; - соблюдать правила техники безопасности и пожарной безопасности, установленные для объекта, на котором проводят измерения; - выполнять измерения в специальной одежде и обуви в соответствии с ГОСТ 12.4.137, ГОСТ 27574, ГОСТ 27575; - периодически контролировать содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны, которое не должно превышать предельно допустимых концентраций, установленных в ГОСТ 12.1.005. 5.5.2. Средства измерений и вспомогательные устройства, применяемые при выполнении измерений, должны быть изготовлены во взрывозащищенном исполнении, соответствовать требованиям ГОСТ 22782.0 и иметь свидетельство по ГОСТ 12.2.021. 5.6. Требования к условиям измерений 5.6.1. В МВИ массы продукта должны быть приведены номинальные значения и (или) границы, диапазоны возможных значений влияющих величин (5.3.2.2), при этом должно быть установлено: - число измерений (наблюдений) величин в каждой измеряемой точке, например число измерений уровня продукта в мерах вместимости; - время выдержки перед регистрацией показаний средств измерений: уровня, температуры в мерах вместимости, если их значения не предусмотрены в нормативных документах на них, и др. 5.7. Требования к обработке результатов измерений массы продукта 5.7.1. По методикам, основанным на косвенном методе динамических измерений, измеряют плотность и объем продукта, и результаты их измерений приводят к стандартным условиям. д 5.7.1.1. Массу продукта m , кг, при измерениях объема продукта с 1 помощью преобразователя расхода или счетчика жидкости и его плотности с помощью поточного преобразователя плотности вычисляют по формуле: д д д m = ро x V , (1) 1 0 0 д д где ро , V - плотность и объем продукта, приведенные к 0 0 стандартным условиям (обозначение "д" соответствует термину "динамическое"). д Плотность продукта, приведенную к температуре 15 ёC, ро , 15 кг/куб. м, вычисляют по формуле: д ро д изм ро = -------------, (2) 15 д д CTL x CPL ро ро где: д ро - плотность продукта, измеренная при температуре и давлении изм продукта в преобразователе плотности, кг/куб. м; д CTL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на ро объем продукта, определенный для температуры продукта в преобразователе плотности, вычисляемый по [14]; д CPL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние давления на ро объем продукта, определенный для давления продукта в преобразователе плотности или счетчике жидкости, вычисляемый по [14]. д Плотность продукта, приведенную к температуре 20 ёC, ро , 20 кг/куб. м, вычисляют по формуле: д д д д ро = ро x exp[-бета x 5(1 + 4бета )], (3) 20 15 15 15 д где бета - коэффициент объемного расширения продукта, 15 вычисляемый по [14]. д Объем продукта V , куб. м, вычисляют по формуле: 0 д д д д V = V x CTL x CPL , (4) 0 изм v v где: д V - объем продукта, измеренный при температуре и давлении изм продукта в преобразователе расхода или счетчике жидкости, куб. м; д CTL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры v на объем продукта, определенный для температуры продукта в преобразователе расхода или счетчике жидкости, вычисляемый по [14]; д CPL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние давления на v объем продукта, определенный для давления в преобразователе расхода или счетчике жидкости, вычисляемый по [14]. д 5.7.1.2. Массу продукта m , кг, при измерениях объема продукта 2 преобразователем расхода или счетчиком жидкости и его плотности ареометром в лаборатории в объединенной пробе вычисляют по формуле: д д л m = V x ро , (5) 2 0 0 где: д V - объем продукта, приведенный к стандартным условиям; 0 л ро - плотность продукта, приведенная к стандартной температуре. 0 д Значение V , куб. м, следует вычислять по формуле (4). 0 л Плотность продукта, приведенную к температуре 15 ёC, ро , 15 кг/куб. м, следует вычислять по формуле: л ро л изм ро = ------, (6) 15 л CTL ро где: л ро - плотность продукта, измеренная ареометром или лабораторным изм плотномером в условиях лаборатории (температура Т и избыточное ро давление, равное нулю), с учетом систематической погрешности метода в соответствии с [1], кг/куб. м; л CTL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на ро объем продукта, определенный для температуры в лаборатории. л Значение CTL следует вычислять по [14]. ро л Плотность продукта, приведенную к температуре 20 ёC, ро , 20 кг/куб. м, вычисляют по формуле: л л л л ро = ро x exp[-бета x 5(1 + 4бета )], (7) 20 15 15 15 л где бета - коэффициент объемного расширения продукта, 15 вычисляемый по [14]. д 5.7.1.3. Массу продукта m , кг, при измерениях объема продукта с 3 помощью преобразователя расхода или счетчика жидкости и его плотности с помощью поточного преобразователя плотности допускается вычислять по формуле: д д д m = V x ро x 3 п.изм п.изм д д д д x [1 + бета (Т - Т ) + гамма (Р - Р )], (8) ро п v п v п ро п где: д V - объем продукта, измеренный при температуре и давлении п.изм продукта в преобразователе расхода или счетчике жидкости, куб. м; д ро - плотность продукта, измеренная при температуре и давлении п.изм продукта в преобразователе плотности, кг/куб. м; бета - коэффициент объемного расширения продукта, значения которого для нефти приведены в [1]; д Т - температура продукта в преобразователе плотности, ёC; ро п д Т - температура продукта в преобразователе расхода или счетчике v п жидкости, ёC; гамма - коэффициент сжимаемости продукта, значения которого для нефти приведены в [1]; д д Р , Р - избыточные давления продукта при измерениях его v п ро п плотности и объема, МПа. 5.7.2. По методикам, основанным на косвенном методе статических измерений, измеряют объем и плотность продукта в мерах вместимости или мерах полной вместимости и результаты их измерений приводят к стандартным условиям. с 5.7.2.1. Массу продукта m , кг, при измерениях объема продукта в мерах вместимости и мерах полной вместимости и плотности продукта в лаборатории в объединенной или точечной пробе вычисляют по формуле: с с с m = ро x V , (9) 0 0 с с где ро , V - плотность и объем продукта, приведенные к 0 0 стандартному условию по температуре (обозначение "с" соответствует термину "статическое"). с Плотность продукта, приведенную к температуре 15 ёC, ро , 15 кг/куб. м, вычисляют по формуле: с ро с изм ро = ------, (10) 15 с CTL ро где: с ро - плотность продукта, измеренная ареометром в лаборатории изм или с помощью преобразователя плотности в мере вместимости или мере полной вместимости, кг/куб. м; с CTL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры ро на объем продукта, определенный для температуры продукта в лаборатории или в преобразователе плотности, вычисляемый по [14]. с Плотность продукта, приведенную к температуре 20 ёC, ро , 20 кг/куб. м, вычисляют по формуле: с с с с ро = ро x exp[-бета x 5(1 + 4бета )]. (11) 20 15 15 15 с Объем продукта V , куб. м, следует вычислять по формуле: 0 с с V = V x [1 + (2альфа + альфа )(Т - 20)] CTL , (12) 0 20 ст s ст v где: V - объем продукта в мере вместимости на измеряемом уровне Н, 20 определяемый по градуировочной таблице меры вместимости, составленной при температуре 20 ёC по ГОСТ 8.346, ГОСТ 8.570, [15] - [19], или в мере полной вместимости на уровне, соответствующем указателю уровня в соответствии с ГОСТ Р 8.569, куб. м. Данные градуировочных таблиц соответствуют температуре стенки мер вместимости, равной 20 ёC; альфа - температурный коэффициент линейного расширения материала ст стенки меры вместимости, значение которого принимают равным 11,3 х -6 10 1/ёC; aльфа - температурный коэффициент линейного расширения материала s средства измерений уровня (например, измерительной рулетки с грузом, метроштока и др.). Его значения принимают, 1/ёC: -6 - 12,5 x 10 - для нержавеющей стали; -6 - 23 x 10 - для алюминия; Т - температура стенки меры вместимости, принимаемая равной ст с температуре продукта в мере вместимости Т , ёC; v с CTL - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры на v объем продукта, определенный для температуры продукта в мере вместимости или в мере полной вместимости, вычисляемый по [14]. 5.7.2.2. Плотность продукта при проведении учетных операций может быть приведена к плотности при стандартной температуре 15 ёC по таблицам [20], [2]. 5.7.2.3. Плотность продукта при проведении учетных операций может быть приведена к плотности при стандартной температуре 20 ёC по таблицам [21] или по [1] для нефти и по ГОСТ 3900 для нефтепродуктов. c 5.7.3. Массу продукта m , кг, при измерениях гидростатического 2 давления столба продукта в мерах вместимости вычисляют по формуле: с 1 m = - x P x S , (13) 2 g ср где: P - гидростатическое давление столба продукта, Па; S - средняя площадь поперечного сечения наполненной части меры ср меры вместимости, кв. м; g - ускорение силы тяжести, м/кв. с. 5.7.3.1. Среднюю площадь S , кв. м, вычисляют по формуле: ср V x [1 + 2альфа x (Т - 20)] 20 ст ст S = ---------------------------------, (14) ср Н где: V - объем продукта в мере вместимости на измеряемом уровне 20 Н, определяемый по градуировочной таблице меры вместимости, куб. м; альфа - температурный коэффициент линейного расширения стенки ст -6 меры вместимости, значение которого принимают равным 11,3 x 10 1/ёC; Т - температура стенки меры вместимости, принимаемая равной ст температуре продукта в мере вместимости, ёC. 5.7.4. Массу продукта m , кг, принятого в меру вместимости или 0 отпущенного из нее, определяют как абсолютное значение разности масс продукта по формуле: m = |m - m |, (15) 0 i i+1 где m , m - массы продукта, вычисленные по формуле (9) в начале i i+1 и конце операции соответственно. 5.8. Форма представления результатов оценивания погрешности измерений массы продукта 5.8.1. При прямом методе динамических измерений за погрешность следует принимать погрешность измерений массы продукта с помощью массомера. 5.8.2. При прямом методе статических измерений за погрешность следует принимать погрешность измерений массы продукта с помощью весов. Оценивание погрешности измерений массы продукта с применением весов проводят в соответствии с [22]. 5.8.3. Доверительные относительные погрешности измерений массы д продукта при косвенном методе динамических измерений дельта m , %, при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формуле: ___________________________ д / 2 2 2 дельта m = +/- 1,1\/дельта V + G (дельта ро + _______________________________________________________ 2 4 2 2 4 2 + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т + ро v ___________ 2 + дельта N , (16) где: дельта V - относительная погрешность измерений объема продукта, %. За дельта V принимают относительную погрешность средства измерений объема продукта, если сумма остальных составляющих погрешности измерений объема продукта является несущественной в соответствии с ГОСТ 8.009; дельта ро - относительная погрешность измерений плотности продукта, %; ДЕЛЬТА Т , ДЕЛЬТА Т - абсолютные погрешности измерений ро v температуры продукта при измерениях его плотности и объема соответственно, ёC; бета - коэффициент объемного расширения продукта, 1/ёC (Приложение А); G - коэффициент, вычисляемый по формуле: д 1 + 2бета x Т v G = ---------------; (17) д 1 + 2бета x Т ро дельта N - предел допускаемой относительной погрешности устройства обработки информации или измерительно-вычислительного комплекса (ИВК) (из сертификата об утверждении типа или свидетельства о поверке), %. 5.8.4. Доверительные относительные погрешности измерений массы д продукта при косвенном методе динамических измерений дельта m , %, п при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формуле: ______________________________________ д / 2 2 2 дельта m = +/- 1,1\/дельта V + дельта ро + дельта Т + п п п v ро ___________ 2 + дельта N , (18) где: дельта V - относительная погрешность измерений объема продукта,%; п дельта ро - относительная погрешность измерений плотности п продукта, %; 2 дельта Т - составляющая относительной погрешности измерений v ро массы продукта за счет абсолютных погрешностей измерений температур д д Т , Т , %. v п ро п Значение дельта Т , %, вычисляют по формуле: v ро бета100 дельта T = +/- [-------------------------] x v ро д д 1 + бета x (Т - Т ) ро п v п _____________________ / 2 2 x \/ДЕЛЬТА Т + ДЕЛЬТА Т , (19) ро v где ДЕЛЬТА Т , ДЕЛЬТА Т - абсолютные погрешности измерений ро v д д температур Т , Т , ёC. v п ро п 5.8.5. Доверительные относительные погрешности измерений массы с продукта при косвенном методе статических измерений дельта m , %, 1 при доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формулам: а) для мер вместимости: _____________________________ с / 2 2 дельта m = +/- 1,1\/дельта К + (К x дельта Н) + 1 ф ________________________________________________ 2 2 2 4 2 + G x (дельта ро + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) + ро _____________________________________ 2 4 2 2 + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т + дельта N ; (20) v б) для мер полной вместимости: __________ с / 2 дельта m = +/- 1,1\/дельта V + 2 т ________________________________________________ 2 2 2 4 2 + G x (дельта ро + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) + ро _____________________________________ 2 4 2 2 + бета x 10 x ДЕЛЬТА Т + дельта N , (21) v где: 2 дельта V - относительная погрешность полной меры вместимости, %; т дельта К, дельта Н - относительные погрешности составления градуировочной таблицы и измерений уровня продукта соответственно, %; К - коэффициент, учитывающий геометрическую форму меры ф вместимости, вычисляемый по формуле: ДЕЛЬТА V x Н 20 К = --------------, (22) ф V 20 где: ДЕЛЬТА V - объем продукта, приходящийся на 1 мм высоты 20 наполнения меры вместимости на измеряемом уровне наполнения Н, куб. м/мм; V - объем продукта в мере вместимости на измеряемом уровне Н. 20 Значения величин ДЕЛЬТА V , V определяют по градуировочной 20 20 таблице меры вместимости при измеряемом уровне наполнения Н. Уровень наполнения Н в формуле (22) выражают в миллиметрах. Значение К для вертикальных цилиндрических резервуаров, танков ф наливных судов прямоугольной и цилиндрической форм принимают равным единице. 5.8.6. Доверительные относительные погрешности измерений массы продукта при косвенном методе, основанном на гидростатическом с принципе, дельта m , %, при доверительной вероятности 0,95 2 вычисляют по формуле: ______________________ с / 2 2 дельта m = +/- 1,1\/дельта Р + дельта К + 2 ___________________________________ 2 2 2 + (К - 1) x дельта Н + дельта N , (23) ф где: дельта Р , дельта Н - относительные погрешности измерений гидростатического давления и уровня продукта, %; дельта К - относительная погрешность составления градуировочной таблицы меры вместимости, %. 5.8.7. Доверительные относительные погрешности измерений массы с продукта при проведении учетных операций дельта m , %, при 0 доверительной вероятности 0,95 вычисляют по формулам: а) для косвенного метода статических измерений: _______________ /2 /m с / 1 2 2 дельта m = +/- 1,1\/ --- x (А + В ) + 01 2 i i m 0 _________________________________ 2 m i+1 2 2 2 + ---- x (А + В ) + дельта N , (24) 2 i+1 i+1 m 0 где: __________________________________________________ / 2 2 2 А = \/дельта К + (К x дельта Н ) + (G x дельта ро ) ; i i фi i i i ___________________________________ / 2 2 В = \/(G x бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) + i i i ро i ______________________________ 2 2 + (бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) ; i v i _____________________________________ / 2 2 А = \/дельта К + (К x дельта Н ) + i+1 i+1 фi+1 i+1 ________________________ 2 + (G x дельта ро ) ; i+1 i+1 _________________________________________ / 2 2 В = \/(G x бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) + i+1 i+1 i+1 ро i+1 _________________________________ 2 2 + (бета x 10 x ДЕЛЬТА Т ) , i+1 vi+1 где: дельта К , дельта К - относительные погрешности составления i i+1 градуировочной таблицы при измеряемых уровнях наполнения меры вместимости Н , Н , %; i i+1 K , K - коэффициенты, учитывающие геометрическую форму меры фi фi+1 вместимости при измеряемых уровнях наполнения меры вместимости Н , Н ; i i+1 ДЕЛЬТА Т , ДЕЛЬТА Т - абсолютные погрешности измерений температур ро v продукта Т , T , ёC; ро v б) для косвенного метода, основанного на гидростатическом принципе: ________ /2 /m с / i 2 дельта m = +/- 1,1\/ --- x C + 02 2 i m 0 __________________________ 2 m i+1 2 2 + ---- x C + дельта N , (25) 2 i+1 m 0 где: ______________________________________________ / 2 2 2 2 С = \/дельта Р + дельта К + (К - 1) x дельта Н ; i i i фi i _____________________________________________________ / 2 2 2 2 С = \/дельта Р + дельта К + (К - 1) x дельта Н , i+1 i+1 i+1 фi+1 i+1 где: дельта Р , дельта Р - относительные погрешности измерений i i+1 гидростатического давления, соответствующие измеряемым уровням наполнения меры вместимости H , H , %. i i+1 5.8.8. Относительные погрешности измерений величин, входящих в формулы (16, 18, 20, 21 - 25), определяют с учетом инструментальной, методической и других составляющих погрешности измерений массы продукта. 5.8.9. Значения доверительных относительных погрешностей измерений массы продукта, определяемые по формуле (16) или по формулам (18, 20, 21, 23 - 25), не должны превышать значений, установленных в 5.1. Приложение А (справочное) |
Фрагмент документа "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. МАССА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ. ГОСТ Р 8.595-2002 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДИКАМ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ. STATE SYSTEM FOR ENSURING THE UNIFORMITY OF MEASU".