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