РД 153-34.1-11.313-99

    
    
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА ПРОМПЕРЕГРЕВА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

    
    
Дата введения 1999-12-30

    
    
    РАЗРАБОТАНО Открытым акционерным обществом "Предприятие по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей УралОРГРЭС"
    
    ИСПОЛНИТЕЛИ Т.Аминджанов, В.В.Николаева
    
    УТВЕРЖДЕНО Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России" 09.02.99
    
    Первый заместитель начальника А.П.Берсенев
    
    
    Настоящая Методика регламентирует порядок выполнения измерений температуры пара в линиях холодного (на выходе из ЦВД) и горячего (за котлом и перед стопорными клапанами ЦСД) промежуточного перегрева (пара промперегрева) на тепловых электрических станциях (ТЭС) с энергоблоками мощностью 250 МВт и выше.
    
    Методика устанавливает:
    
    требования к методам и средствам измерений (СИ);
    
    порядок подготовки и выполнения измерений;
    
    алгоритм обработки и оформление результатов измерений.
    
    Методика обеспечивает получение достоверных характеристик погрешности измерений температуры пара промперегрева в стационарном режиме работы энергооборудования при принятой доверительной вероятности , равной 0,95, и устанавливает формы их представления.
    
    Информация об измерении температуры пара промперегрева используется при контроле и управлении технологическим процессом и расчетах технико-экономических показателей (ТЭП) работы оборудования.
    
    Методика предназначена для применения:
    
    персоналом ТЭС при организации и выполнении измерений температуры пара промперегрева на действующем энергооборудовании;
    
    персоналом проектных организаций при проектировании схем контроля и управления вновь строящихся и реконструируемых энергопредприятий.
    
    С выходом настоящей Методики утрачивает силу "Методика выполнения измерений температуры пара промперегрева на технологическом оборудовании тепловых электростанций: РД 34.11.313-93" (М.: СПО ОРГРЭС, 1993).
    
    

1. СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЯЕМОМ ПАРАМЕТРЕ И НОРМЫ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

    
    1.1. Измерение температуры пара промперегрева выполняется на каждом паропроводе за котлом, перед стопорными клапанами ЦСД и на выходе из ЦВД.
    
    1.2. Номинальные значения измеряемого параметра в зависимости от типов котлов и турбин по ГОСТ 3619-89 [2] и ГОСТ 3618-82 [1] находятся в диапазоне:
    
    510-570 °С - температура пара промперегрева за котлом и перед стопорными клапанами ЦСД;
    
    250-380 °С - температура пара промперегрева на выходе из ЦВД.
    
    1.3. Норма погрешности измерений температуры пара промперегрева установлена в [12] и составляет:
    
    ±8,0 °С - абсолютная погрешность для оперативного контроля;
    
    ±2,0 °С - для расчета ТЭП.
    
    Для нестационарного режима работы энергооборудования норма погрешности не устанавливается.
    
    

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ И СТРУКТУРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

    
    2.1. Измерение температуры пара промперегрева производится контактным способом с применением термоэлектрического метода, основанного на зависимости электродвижущей силы термоэлектрического преобразователя (термоЭДС) от температуры.
    
    2.2. В зависимости от типа применяемых СИ используются два варианта компоновки измерительных систем: с использованием устройств контроля и регистрации и с помощью информационно-измерительных систем (ИИС) или информационно-вычислительных комплексов (ИВК).
    
    2.2.1. В измерительных системах с использованием устройств контроля и регистрации значение термоЭДС преобразуется в значение измеряемого параметра в единицах температуры. Каналы измерения в данном случае состоят из термоэлектрических преобразователей и измерительных показывающих и (или) регистрирующих приборов. Рекомендуемые СИ, вспомогательные устройства и их характеристики приведены в приложении 1.
    
    2.2.2. При измерении температуры пара промперегрева с помощью ИИС или ИВК значение термоЭДС подвергается преобразованиям агрегатными СИ и окончательно в виде кодового сигнала поступает в ИВК для автоматической обработки результатов измерений и расчетов ТЭП. Каналы измерения в данномслучае состоят из первичных термоэлектрических преобразователей, измерительных преобразователей и ИВК.
    
    Компоновка структурной схемы при выполнении измерений с помощью ИИС или ИВК в каждом конкретном случае индивидуальна.
    
    

3. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    
    3.1. При выполнении измерений температуры пара промперегрева должны быть соблюдены условия, указанные в руководстве по эксплуатации элементов измерительной системы.
    
    3.2. Основные требования к установке термоэлектрического преобразователя и отборного устройства:
    
    термоэлектрические преобразователи рекомендуется устанавливать на паропроводах промежуточного перегрева пара:
    
    - за котлом - на расстоянии не менее трех диаметров паропровода до пускового впрыска;
    
    - перед турбиной - на расстоянии не менее трех диаметров паропровода до стопорного клапана ЦСД;
    
    - на выходе от выхлопа турбины - до ввода отсоса пара из сторонних потоков;
    
    защитные гильзы выбираются по техническим условиям заводов-изготовителей в зависимости от диаметров трубопроводов, параметров измеряемой среды (давления, температуры, скорости и др.);
    
    изоляция мест установки термоэлектрического преобразователя выполняется в соответствии с приложением 2.
    
    

4. ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    
    4.1. Перед началом выполнения измерений проверяется:
    
    правильность выполнения монтажа элементов измерительной системы;
    
    правильность прокладки линий связи;
    
    правильность присоединения первичного измерительного преобразователя к регистрирующему СИ;
    
    надежность и качество заземления СИ;
    
    отсутствие следов коррозии, механических повреждений на СИ и линиях связи;
    
    наличие действующих калибровочных клейм или сертификатов о калибровке СИ.
    
    Проверка производится в соответствии со СНиП 3.05.07-85 [6], проектной документацией, руководством по эксплуатации СИ.
    
    При обнаружении какого-либо несоответствия вышеизложенным требованиям не следует производить измерения до его устранения.
    
    Примечание. Операции по п.4.1 должны выполняться при вводе в эксплуатацию и после ремонта измерительной системы или ее отдельных элементов.
    
    
    4.2. После осмотра и устранения дефектов подается напряжение питания.
    
    4.3. Проверяется правильность функционирования СИ в соответствии с руководством по эксплуатации.
    
    4.4. Измерения температуры пара и промперегрева выполняются в соответствии с руководством по эксплуатации СИ. При выполнении измерений значения температуры пара промперегрева отсчитываются по шкалам (диаграммам) СИ в единицах измеряемого параметра.
    
    4.5. Порядок исследования и оценки существенности влияющих величин должен быть приведен в программе аттестации МВИ на конкретном оборудовании ТЭС.
    
    

5. АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

    
    5.1. Обработка результатов измерений температуры пара промперегрева -й измерительной системы заключается в определении среднего ее значения за определенный промежуток времени.
    
    При использовании средств контроля и регистрации обработка диаграмм выполняется с помощью полярного планиметра и результат измерений (°C) определяется по формуле
    

,                                              (1)

    
где 200 - начальное значение шкалы;
    
     - площадь планиметрируемой части диаграммной бумаги, см;
    
     - масштаб температуры, °С/см;
    
     - масштаб времени, ч/см;
    
     - интервал усреднения (1; 8; 24 ч).
    
    Масштаб температуры определяется по формуле
    

,                                                                        (2)

    
где и - начальное и конечное значение шкалы, °С;
    
     - ширина диаграммной бумаги, мм.
    
    Масштаб времени определяется по формуле
    

,                                                                           (3)

    
где - скорость продвижения диаграммной бумаги, мм/ч.
    
    5.2. При использовании ИВК, прошедшего метрологическую аттестацию, (°С) определяется по формуле
    

,                                                                         (4)

    
где - число циклов опроса за данный интервал усреднения;
    
     - значение температуры пара промперегрева в -м цикле опроса, °С.
    
    5.3. Среднее значение температуры пара промперегрева по паропроводам (°C) определяется по формуле
    

,                                                                          (5)

    
где - число паропроводов;
    
    =1, 2,..., .
    
    Определение среднего значения температуры пара за котлом и перед турбиной производится раздельно для возможности расчета ТЭП котла и турбины.
    
    Суммарная абсолютная погрешность измерений температуры пара промперегрева -й измерительной системы (°С) определяется по формуле
    

,                                                                             (6)

    
где - нормирующее значение температуры - диапазон измерения, °С;
    
     - суммарная относительная погрешность измерений -й измерительной системы в условиях эксплуатации, %.
    
    Суммарная относительная погрешность измерений -й измерительной системы в условиях эксплуатации (%) определяется по формуле
    

,                                            (7)

    
где - суммарная погрешность измерений -й измерительной системы в нормальных условиях, %;
    
     - суммарная дополнительная погрешность измерений -й измерительной системы за счет изменения значений влияющих величин.
    
    Суммарная погрешность измерений -й измерительной системы в нормальных условиях (%) определяется по формуле
    

,                                                    (8)

    
где - предел допустимой погрешности термоэлектрического преобразователя, %;
    
     - предел допустимой погрешности удлиняющих проводов, %;
    
     - предел допустимой погрешности записи устройства контроля и регистрации, %;
    
     - погрешность планиметрирования при обработке результатов измерений на диаграммной бумаге по экспериментальным данным 0,8%.
    
    Абсолютная погрешность измерений переводится в относительную (%) по формуле
    

,                                                  (9)

    
где - абсолютная погрешность элементов измерительной системы, °С.
    
    Суммарную дополнительную погрешность измерений -й измерительной системы за счет изменения значений влияющих величин следует определять в соответствии с [11].
    
    5.4. Оценка показателей точности измерений температуры пара промперегрева производится при метрологической аттестации методик выполнения измерений на конкретном оборудовании ТЭС.
    
    5.5. В качестве характеристик погрешности измерений температуры пара промперегрева по МИ 1317-86 [7] принимаются границы, в которых суммарная погрешность измерений находится с заданной вероятностью. Результаты измерений представляются в форме
    

; ; ; ,

    
где - результат измерения температуры пара промперегрева, °С;

     и - нижняя и верхняя границы погрешности измерений, °С;

     - доверительная вероятность, с которой погрешность измерений находится в этих границах, равная 0,95.
    
    5.6. Доверительные границы погрешности измерений температуры пара промперегрева определяются по формуле
    

.                                                           (10)

    
    5.7. Приведенный алгоритм является упрощенным способом оценки погрешности измерений в эксплуатационных условиях.
    
    5.8. Пример расчета погрешности измерений температуры пара промперегрева с рекомендуемыми СИ приведен в приложении 3.
    
    5.9. Для получения более точных оценок погрешности измерений температуры пара промперегрева может быть использован экспериментальный метод с обработкой результатов измерений по ГОСТ 8.207-76 [3].
    
    

6. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПЕРСОНАЛА

    
    К выполнению измерений и обработке их результатов могут быть допущены лица, прошедшие специальное обучение и имеющие квалификацию при:
    
    выполнении измерений - электрослесарь третьего и четвертого разрядов;
    
    обработке результатов измерений - техник или инженер-метролог, а также специалисты ПТО.
    
    

7. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

    
    7.1. При выполнении измерений температуры пара промперегрева должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.2.091-94 [4], [8], [10] и [9].
    
    7.2. К выполнению измерений по настоящей Методике допускаются лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей в электроустановках до 1000 В.
    
    

Приложение 1
Рекомендуемое

    
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

    
    
Приложение 2
Рекомендуемое

    
ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ МЕСТ УСТАНОВКИ
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

    
    Учитывая высокие значения температуры на местах установки термоэлектрических преобразователей и необходимость периодического их демонтажа для технического осмотра и калибровки, а также в целях понижения температуры окружающего воздуха у соединительных головок, целесообразно места установки термоэлектрических преобразователей изолировать следующим образом.
    
    В местах установки термоэлектрических преобразователей (рисунок) основной слой тепловой изоляции трубопроводов снимается таким образом, чтобы расстояние между поверхностью основного слоя тепловой изоляции и соединительными головками термоэлектрических преобразователей было от 50 до 70 мм с учетом защитного покрытия из совелитовой штукатурки и металлической облицовки.
    
    

Тепловая изоляция мест установки термоэлектрических преобразователей:

1 - основной слой тепловой изоляции трубопровода; 2 - защитное покрытие;
3 - термоэлектрический преобразователь; 4 - трубопровод

    
    
Приложение 3
Справочное

    
ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПАРА ПРОМПЕРЕГРЕВА

    
    Исходные данные:
    
    Устройство контроля и регистрации ФЩЛ 501:
    
    диапазон измерений от 200 до 600 °С;
    
    градуировка ХК;
    
    основная допускаемая погрешность регистрации 0,5%;
    
    ширина диаграммной бумаги 250 мм;
    
    скорость продвижения диаграммной бумаги =20 мм/ч.
    
    Преобразователь термоэлектрический ТХК-9312.
    
    Планиметр типа ППМ.
    
    Интервал усреднения =8 ч.
    
    Среднее годовое значение температуры окружающего воздуха +30 °С.
    
    Среднее годовое значение напряжения питания 228 В.
    
    Количество паропроводов 4.
    
    Площади планиметрируемой части диаграммной бумаги для четырех измерительных систем соответственно: =344 см; =340 см; =336 см; =338 см.
    
    1. Определяется масштаб температуры (°C) по формуле (2) настоящей Методики:
    

.

    
    2. Определяется масштаб времени (ч/см) по формуле (3) настоящей Методики:
    

.

    
    3. Результат измерения температуры -й измерительной системы (°C) определяется по формуле (1) настоящей Методики:
    

;

    
;

    
;

    
.

    
    4. Усредненное значение температуры по паропроводам (°C) определяется по формуле (5) настоящей Методики:
    

.

    
    5. Предел допустимой абсолютной погрешности термоэлектрических преобразователей для -й измерительной системы (°С) определяется по табл.22 приложения 2 ГОСТ Р 50431-92 [5], предел допустимой относительной погрешности (%) определяется по формуле (9) настоящей Методики:
    

    6. Предел допустимой погрешности удлиняющих проводов для -й измерительной системы (%) определяется согласно ТУ 16К19-04-91 и по формуле (9) настоящей Методики:
    

мВ; °С;

;

    
;

    
;

    
.

    
    7. Предел допустимой погрешности записи устройства контроля и регистрации равен 0,5%.
    
    8. Погрешность планиметрирования при обработке результатов измерений на диаграммной бумаге равна 0,8% [13].
    
    9. Суммарная погрешность измерения -й измерительной системы в нормальных условиях (%) определяется по формуле (8) настоящей Методики:
    

;

;

;

.

    
    10. Составляющие дополнительной погрешности, полученные за счет отклонения температуры окружающего воздуха и напряжения питания от нормальных, определяются для ФЩЛ501 по руководству по эксплуатации:
    

при =30 °С       =±0,2;

при =228 В     =±0,1.

    
    11. Суммарная дополнительная погрешность -й измерительной системы, вызванная изменением внешних влияющих факторов, (%) определяется согласно по формуле (3.20) [11]:
    

;

;

;

.

    
    12. Суммарная дополнительная погрешность измерений температуры в эксплуатационных условиях -й измерительной системы (%) определяется по формуле (7) настоящей Методики:
    

;

;

;

.

    
    13. Суммарная абсолютная погрешность измерений температуры в эксплуатационных условиях -й измерительной системы (°C) определяется по формуле (6) настоящей Методики:
    

;

;

;

.

    
    14. Доверительные границы погрешности измерений усредненной температуры и (°С) определяются по формуле (10) настоящей Методики:
    

.

    
    15. Результат измерения температуры пара промперегрева, согласно п.5.5 настоящей Методики, записывается следующим образом:
    
     °С; °С; доверительная вероятность 0,95 или:
    
    значение измеряемой температуры находится в интервале от 537,0 до 542,0 °С с доверительной вероятностью 0,95.
    
    

Список использованной литературы

    
    
Текст документа сверен по:
/ РАО "ЕЭС России". -

М.: СПО ОРГРЭС, 2000