Газоопасные работы

В нашей стране используется  Международная система единиц СИ (Система Интернациональная).

Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление, например давление, мощность, сила, энергия и т.д.

Важнейшими характеристиками измерения является  погрешность и точность.

Погрешность результата измерений - 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.

2. 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.

Различают следующие типы приборов:  показывающие, регистрирующие, суммирующие, приборы сравнения.

Класс точности - обобщенная характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на его точность.

Пример. Ртутный термометр с двухсторонней шкалой -50^оС - +50^оС имеет класс точности 1.

Определим пределы абсолютной погрешности показаний:

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.

3. 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.

4. Порядок ремонта, поверки и калибровки средств измерений.

Ремонт и калибровка средств измерений осуществляется в лабораториях специализированных предприятий.

Государственная поверка СИ проводится в Стрежевском отделе госнадзора Томского центра метрологии.

Сдача средств измерений на калибровку, поверку и в ремонт в лаборатории метрологии производится подразделениями НГДУ  в установленном порядке, на основании графиков поверки, калибровки средств измерений, составленных подразделениями НГДУ. Графики поверки (калибровки) должны включать весь перечень средств измерений, имеющихся в подразделении, так как приборы, не включенные в графики, не будут учтены при составлении договоров на ремонт и поверку.

Периодичность калибровки средств измерений устанавливается техническим советом  предприятия, периодичность поверки СИ устанавливается Госстандартом России.

Приборы для измерения давления.

1. Классификация приборов.

Одним из основных параметров, характеризующих работу нефтяных скважин, насосных агрегатов, сепарационных установок, установок по подготовке нефти, газа и воды является давление.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Различают следующие виды давления: атмосферное, абсолютное, избыточное и вакуум (разряжение).

Атмосферное (барометрическое) - давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.

Абсолютное - давление, отсчитанное от абсолютного нуля. За начало отсчета абсолютного давления принимают давление внутри сосуда, из которого полностью откачан воздух.

Избыточное давление - разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

Вакуум (разряжение) - разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

В Международной системе единиц за единицу давления принят Паскаль (Па) - давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м², направленной перпендикулярно к ней.

Приборы для измерения давления можно разделить на следующие группы:

1. По роду измеряемой величины:

• манометры - служат для измерения избыточного давления. При помощи манометров измеряют давление в нефтепроводах, газовых линиях, водоводах, ЗУ, котельных установках, на ДНС, УПСВ, компрессорных и т.д.;

• барометры - предназначены для измерения атмосферного давления;
• тягомеры и напоромеры - для измерения небольших разряжений или избыточных давлений до 2500 мм вод. ст. Тягомеры широко используются для измерения тяги в печах, у основания дымовых труб, а напоромеры - при измерении небольших давлений воздуха и газа в воздухо- и газопроводах;
• вакуумметры - используются для измерения разряжения (вакуума) до 760 мм рт. ст. Применяются в конденсаторах, вакуум-насосных установках, вакуум-аппаратах;
• мановакууметры - для измерения избыточных давлений от 0,5 до 50 кгс/см² и вакуума до 760 мм рт. ст.;
• дифференциальные манометры - для измерения разности давлений.

2. По принципу действия:

• Жидкостные - измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, заливаемой в прибор, высота которого и является величиной, определяющей давление.
• Пружинные - измеряемое давление уравновешивается упругими силами пружинных элементов (трубчатой пружины, мембраны, сильфона и др.) - величиной, определяющей давление.
• Поршневые - измеряемое давление уравновешивается весом груза, действующего на поршень определенной площади, перемещающийся в цилиндре, заполненном маслом.
• Электрические - используют для измерения давления различные электрические явления, связанные с изменением давления  (пьезоэлектричество, изменение сопротивления проводников, емкости и др.).
• Комбинированные - основанные на использовании нескольких принципов.

3. По способу выдачи сигналов измерения:

• показывающие;
• регистрирующие с местной записью;
• регистрирующие с дистанционной передачей показаний.

4. По назначению:

• Технические - служат для установки на объектах.
• Контрольные - предназначены для проверки технических приборов на месте их установки.
• Образцовые - используются для проверки технических и контрольных приборов, а также для точных измерений.

 

2. Манометры.

В нефтедобыче наиболее распространены пружинные манометры, где в качестве чувствительного элемента применяют трубчатые пружины, как одновинтовые, так и многовинтовые, мембраны и сильфоны.

Технические манометры имеют класс точности 1,5; 2,5; 4,0; контрольные - 0,6; 1,0; образцовые - 0,16; 0,25; 0,4.

Верхние пределы измерений манометров в зависимости от их типов составляют:  0,16; 1,0; 1,6; 2,5;  4,0;  6;  10; 16; 25; 40; 60; 100; 160; 250; 400; 600; 1000 кгс/см².

Пример обозначения манометра: манометр показывающий (МП) с диаметром корпуса 63 мм (63), радиальным штуцером (Р), диапазоном измерения от 0 до 4 МПа, классом точности 2,5.

МП 63 - Р (0...4) МПа - 2,5.

На шкалах манометров, устанавливаемых на различном оборудовании, работающем под давлением, наносятся отметки, соответствующие максимальному (иногда и минимальному) рабочему давлению. Отметки могут быть выполнены в виде стрелок или рисок, которые крепятся к корпусу манометра напротив его шкалы.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

• отсутствует пломба или клеймо на манометре;
• просрочен срок поверки манометра;
• стрелка манометра при его выключении не возвращается на нулевую отметку шкалы;
• разбито стекло или имеются другие повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

 

3. Вакуумметры.

Устройство вакуумметра аналогично устройству манометра. Различие заключается в меньшей упругости пружины. При разрежении пружина скручивается, и стрелка вакуумметра движется против часовой стрелки. На шкале вакуумметра нулевая отметка справа.

Мановакуумметры предназначены для измерения переменных давлений, которые могут быть больше или меньше атмосферного. На шкале мановакуумметра - нуль в средней части. Делениям шкалы вправо от нуля  соответствуют единицы давления, деления шкалы влево от нуля указывают разрежение.

 

Приборы для измерения температуры.

 

1. Основные типы термометров.

В процессах, имеющих место на нефтедобывающих предприятиях, важно знать температуры веществ, участвующих в той или иной технологии.

Приборы для измерения температуры по принципу действия подразделяются на:

• термометры расширения (технические стеклянные, манометрические, дилатометрические, биметаллические);
• термоэлектрические пирометры (термопары);
• термометры сопротивления.