Учет и оценка качества нефти и нефтепродуктов

- сигнализаторы максимального оперативного и аварийного уровней продуктов;

- дистанционные измерители средней температуры продуктов;

- сниженный пробоотборник и др.

Для определения массы, уровня и отбора проб нефтепродуктов в резервуарах применяются системы дистанционного замера уровня, местные уровнемеры, сниженные пробоотборники.

Система контроля параметров продуктов в резервуарах должна обеспечивать:

- измерение технологических параметров в резервуарах (уровень продукта и уровень подтоварной воды, средняя температура продукта, давление столба жидкости и давление газовоздушной среды в резервуарах без понтона) и температуры окружающего воздуха;

- расчет, хранение и отображение на экране монитора значений контролируемых параметров продуктов в резервуаре (масса и объем продукта, уровень продукта и уровень подтоварной воды, средняя температура продукта, плотность продукта);

- сигнализацию достижения контролируемыми параметрами заданных значений с выдачей предупредительных и управляющих сигналов в систему управления резервуарным парком;

- архивацию данных по геометрическим и калибровочным параметрам резервуаров, корректировку калибровочных данных (при расчете средней площади) с учетом отклонения текущей температуры от температуры, при которой производилась градуировка резервуара;

- оперативный и коммерческий учет массы продуктов в резервуарах, расчет массы, плотности продуктов при температуре измерения и приведенных к расчетной температуре;

- контроль достоверности измерений и исправности датчиков;

- контроль герметичности резервуаров;

- прогноз времени заполнения и опорожнения резервуаров;

- расчет общего количества и свободной емкости;

- передачу всего объема информации на компьютер верхнего уровня контроля и управления предприятия (МДП) и на РДП по системе телемеханике;

- печать журнала оператора, актов приема-сдачи продуктов по установленным формам;

- защиту системной информации от несанкционированного доступа;

- самодиагностику оборудования системы контроля;

и т.д.

При этом измеряемые параметры продуктов в резервуаре:

- уровень продукта;

- уровень подтоварной воды;

- послойная (точечная) температура продуктов в резервуаре;

- плотность продукта в резервуаре при температуре измерения объема.

Рассчитываемые параметры продуктов в резервуаре:

- объем продукта;

- объем подтоварной воды;

- средняя температура продуктов в резервуаре;

- плотность продукта в резервуаре;

- объем принятого (отпущенного) продукта в резервуаре;

- масса продукта в резервуаре;

- масса принятого (отпущенного) продукта в резервуаре.

В комплекс должен входить комплект программного обеспечения, обеспечивающий выполнение всех функций и задач.

Алгоритмы расчетов, градуировочные (калибровочные) таблицы резервуаров, значения измеряемых и вносимых параметров и коэффициентов, а также все справочные данные, используемые программным обеспечением для выполнения функций коммерческого учета продуктов, должны быть защищены от несанкционированного изменения.

Программное обеспечение должно служить для создания и поддержания конфигурации системы и обеспечивать:

- представление данных по контролируемым параметрам;

- расчет данных по объему и массе нефтепродукта в резервуарах;

- расчет общего объема, массы и свободной емкости по каждому виду нефтепродукта;

- сигнализацию и регистрацию в журнале оператора фактов переполнения, утечек, достижения измеряемыми и расчетными параметрами предельных (максимального и минимального) значений и других нарушений в работе системы контроля параметров;

- графическое представление всех контролируемых резервуаров и параметров в виде мнемонических схем, таблиц, графиков и т.д.

- обеспечение различных режимов наблюдений - результаты измерений, учет, сигнализация, группы резервуаров и отдельные резервуары, групповые обзоры по видам нефтепродукта, по резервуарам, по параметрам;

- и т.д.

Основные принципы метрологического обеспечения автоматизированного учета нефти и нефтепродуктов

Под метрологическим обеспечением понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

Научной основой метрологического обеспечения является метрология - наука об измерениях;

Организационной основой является метрологическая служба России;

Техническими средствами являются: система СИ, эталонов, система передачи размеров единиц от эталона рабочим средствам измерений, система стандартных образцов, система стандартных справочных данных;

Эталоны

Одно из условий обеспечения единства измерений - выражение результата в узаконенных единицах. Это предполагает применение допущенных НД 8.417 единиц, и обеспечение равенства их размеров. Для этого необходимо обеспечить воспроизведение, хранение единиц физических величин и передачу их размеров всем применяемым СИ, проградуированным в этих единицах.

СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим СИ данной величины, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке, называется эталоном.

Эталон, утвержденный в качестве исходного для страны, называют государственным эталоном.

Эталонную базу страны в РФ составляют государственные эталоны (114), которые хранятся в государственных научных метрологических центрах (ГНМЦ).

Для различных метрологических работ создают вторичные эталоны, значения которых устанавливают по государственному эталону. По назначению их подразделяют на эталоны - свидетели, эталоны - копии, эталоны - сравнения и рабочие эталоны.

Для передачи размеров единиц от государственного эталона рабочим средствам измерений создана система эталонов, которые по точности подразделяются на разряды. Передача размеров единиц осуществляется путем поверки или калибровки средств измерений

Соподчинение государственного эталона, вторичных, а также системы разрядных эталонов и рабочих СИ установлено государственной поверочной схемой.

Поверочная схема - утвержденный в установленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размеров единиц от государственного эталона рабочим СИ.

Поверочные схемы разделяют на государственные и локальные. Государственные поверочные схемы регламентируются государственными стандартами и распространяются на все средства измерений данного вида. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб государственных органов управления и юридических лиц.

По метрологическому назначению средства измерений подразделяют на два вида: рабочие средства измерений, которые предназначены для получения результатов измерений при решении различных производственных задач; эталоны, которые предназначены для воспроизведения, хранения и передачи размеров единиц рабочим средствам измерений. Государственные и рабочие эталоны хранят и применяют государственные научные метрологические центры. Эталоны (бывшие образцовые средства измерений) предназначены только для передачи размеров единиц, их хранят и применяют органы государственной метрологической службы и метрологические службы юридических лиц.

Метрологические характеристики (МХ) СИ - характеристики свойств СИ, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений. Эти характеристики называют еще точностными характеристиками СИ. Информация о назначении и МХ приведены в документации на СИ (в государственном стандарте, в ТУ, в паспорте на СИ).

По МХ СИ решается ряд задач, важных для ОЕИ:

- определение погрешности результата измерений (одной из составляющих погрешности измерений является погрешность СИ);

- выбор СИ по точности по известным условиям их применения и требуемой точности измерений (эта задача является обратной по отношению к задаче определения погрешности измерений);

- сравнение СИ различных типов с учетом условий их применения;

- замена одного СИ на другое - аналогичное;

- оценка погрешности сложных измерительных систем и др.

Нормированные МХ выражают в форме, удобной для обоснованного решения перечисленных выше задач и одновременно достаточно простого осуществления их контроля при поверке или калибровке.

Погрешности измерений

На процесс измерения и получение его результата оказывает воздействие множество факторов: характер измеряемой величины, качество применяемых СИ, метод измерений, условия измерения, индивидуальные особенности специалиста, выполняющего измерения и многое др.

Отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения. При метрологических работах вместо истинного значения используют действительное значение, за которое обычно принимают показание эталонов. В практической деятельности вместо истинного значения используют его оценку.

По форме числового выражения погрешности измерений подразделяют на абсолютные и относительные.

Абсолютные погрешности выражают в единицах измеряемой величины.

Относительная погрешность определяется отношением абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины.

По источникам возникновения погрешности подразделяют на инструментальные (обусловлены свойствами средств измерений), методические (возникают вследствие неправильного выбора модели измеряемого свойства объекта, несовершенства принятого метода измерений, допущений и упрощений при использовании эмпирических зависимостей и др.) и субъективные (погрешности оператора).

По характеру проявления погрешности измерений подразделяют на систематические и случайные

Систематическая погрешность остается постоянной или изменяется по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины. При определении причин, вызвавших появление систематических погрешностей, их можно исключить из результатов измерений.

Случайная погрешность изменяется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности относятся к случайным событиям. В отличие от систематических погрешностей случайные погрешности нельзя исключить из результатов измерений. Однако их влияние может быть уменьшено путем применения специальных способов обработки результатов измерений, основанных на положениях теории вероятностей и математической статистики.

Для характеристики качества измерений применяют такие термины, как точность, правильность, сходимость и воспроизводимость измерений.

Точность измерений - качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям всех видов, как систематических, так и случайных.

Правильность измерений - качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей. Результаты измерений правильны постольку, поскольку они не искажены систематическими погрешностями.

Сходимость измерений - качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях (одним и тем же средством измерений, одним и тем же оператором). Для МВИ сходимость измерений является важной характеристикой

Воспроизводимость измерений - качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в различное время, в разных местах, разными методами и исполнителями, разными СИ). Воспроизводимость является важной характеристикой в процедурах испытаний продукции. Погрешности СИ

Погрешности СИ - это отклонения метрологических свойств или параметров СИ от номинальных, влияющие на погрешности результатов измерений, получаемых при помощи этих средств. Составляющие погрешностей измерений, зависящие от погрешностей СИ, называются инструментальными погрешностями. Погрешностей СИ выражают в форме абсолютных, относительных или приведённых погрешностей (т. е. соответственно в единицах измеряемой величины, в долях или процентах от неё либо в процентах от верхнего предела измерений, диапазона измерений или длины шкалы).

Погрешностей СИ, имеющие место при нормальных условиях применения СИ, называют основными; погрешности, вызванные отклонением значений влияющих величин (температуры, частоты электрического тока и т.п.) от принятых за нормальные, -- дополнительными. Для каждого типа СИ устанавливаются пределы допускаемых погрешностей. При измерениях постоянных величин, когда используются установившиеся показания СИ, на результаты влияют только статические погрешности. При измерениях изменяющихся величин к статическим добавляются динамические погрешности СИ и общая погрешность возрастает. По своему характеру погрешности СИ бывают систематические, т. е. сохраняющиеся постоянными или закономерно изменяющиеся, и случайные, т. е. изменяющиеся случайным образом. Систематические погрешности СИ можно исключать введением поправок или умножением показаний на поправочные множители.

Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами

Основные положения, относящиеся к выбору методов и способов повышения точности измерений, выполняемых в производстве, содержатся в РМГ 64-2003:

1. Замена менее точного СИ на более точное - в случае доминирования основной погрешности;

2. Ограничение условий применения СИ - в случае доминирования дополнительной погрешности;

3. Индивидуальная градуировка СИ - в случае доминирования систематической составляющей погрешности;

4. Выполнение многократных наблюдений с последующим усреднением их результатов - в случае доминирования случайной составляющей погрешности;

5. Автоматизация измерительных процедур - для снижения трудоемкости измерений;

6. Внедрение способов контроля работоспособного состояния СИ в процессе их эксплуатации - для снижения и исключения метрологических отказов;

7. Разработка или совершенствование методик выполнения измерений - в случае доминировании методической погрешности;

8. Метод сравнения с мерой - для исключения систематической погрешности;

9. Использование тестовых методов - заключается в определении параметров статистических функций преобразования с помощью тестов и преобразований, которые связаны с измеряемой величиной;

10. Метод обратного преобразования - для автоматической коррекции погрешности СИ;

11. Использование информационной избыточности - например, включение дополнительных СИ, а затем усреднения результатов измерений.

Поверка

Поверка СИ - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным техническим требованиям.

Техническое средство можно использовать для измерений только в том случае, если оно является СИ, т.е. имеет нормированные МХ. Эти характеристики закладываются при разработке СИ, обеспечиваются в процессе его изготовления и контролируются при выпуске из производства, а также - периодически в эксплуатации.

Суть поверки сводится к передаче рабочим средствам измерений (РСИ) размера единиц величин от исходных эталонных средств в соответствии с установленным порядком. Этот порядок предусматривает наличие соответствующих государственных первичных эталонов единиц величин, поверочных схем, технического оснащения, методик поверок, нормативного обеспечения, специалистов - поверителей.

Обязательность поверки вводится Законом РФ «Об обеспечении единства измерений». Ст. 15 Закона устанавливает: «СИ, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации, т.е. поверяются только СИ, используемые в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора (Ст. 13 Закона). Для остальных используемых СИ Закон предлагает калибровку.

Первичной поверке подлежат СИ утверждённых типов при выпуске из производства и ремонта, а также при ввозе по импорту

Внеочередная поверка средств измерений

Чаще всего необходимость проведения внеочередной поверки возникает при нарушениях режимов эксплуатации СИ (например, при падении СИ, при превышении максимально доп. значений питающего напряжения, выходе за предельные значения параметров окружающей среды). А также внеочередная поверка проводится:

- при повреждении поверительного клейма, пломбы или утере документа, подтверждающего прохождение СИ поверки;

- при вводе СИ в эксплуатацию после длительного хранения (более одного МПИ);

Рекомендуется также производить внеочередную поверку после транспортирования СИ со склада, перед вводом их в эксплуатацию. Внеочередная поверка может быть выполнена при проведении работ по корректировке межповерочных интервалов.

Инспекционная поверка СИ

Инспекционная поверка СИ осуществляется при проведении ГМК и Н. Ее целью является оценка правильности установленных МПИ, условий эксплуатации СИ, проверка правильности действий поверочных подразделений, а также поверителей.

Результаты инспекционной поверки отражаются в акте проверки состояния и применения СИ.Инспекционную поверку производят в присутствии представителя проверяемого юридического или физического лица.

Экспертная поверка

Поверку в рамках метрологической экспертизы СИ производят органы ГМС по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры, федеральных органов исполнительной власти при возникновении спорных вопросов по МХ, исправности СИ и их пригодности к применению, по правильности эксплуатации СИ. В заявлении д. быть указаны цель экспертной поверки и причина, вызвавшая её необходимость.

По результатам экспертной поверки составляют заключение, которое утверждает руководитель органа ГМС, и направляют его заявителю. Один экземпляр заключения должен храниться в органе ГМС, проводившем экспертную поверку.

Калибровка средств измерений

Калибровка СИ введена Законом РФ «Об ОЕИ»- этот термин обозначает «совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению СИ, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

В рамках Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) Госстандартом России создана и введена в действие «Российская система калибровки» (РСК).

Лицензирование деятельности

Деятельность по изготовлению, ремонту СИ, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, может осуществляться юридическими и физическими лицами лишь при наличии лицензии, выдаваемой в порядке, устанавливаемом Госстандартом России.

Нормативные документы по метрологии

Нормативные документы ГСИ устанавливают основные требования в области метрологического обеспечения. Первые метрологические стандарты были утверждены в 1966г., а в 1979 г. - первые руководящие документы (РД 50-...).

В 1973 г. в метрологии были введены в практику документы рекомендательного характера - МИ, получившие широкое признание и распространение. После принятия Закона были разработаны нормативные документы в виде правил (ПР 50.2....... ), которые регистрируются в Минюсте и имеют обязательный характер.

Основными объектами стандартизации (регламентации) являются:

-общие правила и нормы по метрологии;

-государственные поверочные схемы;

-нормы точности измерений;

-методики выполнения измерений;

-методики поверки средств измерений.

Основополагающие нормативные документы регламентируют практически все метрологические аспекты и виды метрологической деятельности.

Большая часть основополагающих документов ГСИ регламентирует организацию и порядок выполнения различных видов метрологических работ (поверка средств измерений, разработка и аттестация методик выполнения измерений, метрологическая экспертиза технической документации, испытания средств измерений в целях утверждения типа, государственный метрологический контроль и надзор, лицензирование деятельности предприятий, анализ состояния измерений, аккредитация метрологических служб, типовые положения о метрологической службе и другие вопросы). Это так называемые организационные документы.

Другая часть основополагающих документов ГСИ регламентирует методики проведения ряда метрологических работ (оценивание погрешности измерений, установление межповерочного интервала, оценивание метрологических характеристик средств измерений, выбор средств измерений, расчет экономического эффекта от внедрения средств и методик выполнения измерений, установление значений параметров методик поверки и другие вопросы).

Еще одна часть основополагающих документов ГСИ устанавливает метрологические термины и их определения, единицы величин, классы точности и нормируемые метрологические характеристики средств измерений, формы представления погрешностей и др.

Документы на государственные поверочные схемы играют значительную роль в поверочной (калибровочной) деятельности метрологических служб. При организации поверки (калибровки) государственные поверочные схемы используются непосредственно или к ним «привязываются» локальные поверочные схемы.

Группа документов ГСИ на методики выполнения измерений в ближайшее время будет развиваться, т.к. использование таких документов существенно облегчит применение аттестованных методик выполнения измерений, что требует Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» (ст.9).

Наиболее многочисленная группа документов ГСИ - НД на методики поверки средств измерений. В этих документах регламентированы методы, средства и условия поверки, алгоритмы ее проведения и обработки результатов измерений, способы оформления результатов поверки. Положения документов на методики поверки являются обязательными.

В настоящее время разработаны и применяются около 80 типовых программ испытаний для целей утверждения типа средств измерений. Эти документы могут потребоваться метрологическим службам при разработке и применении единичных экземпляров средств измерений, используемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора.

Процесс совершенствования нормативной базы в области обеспечения единства измерений продолжается.

Положения Закона РФ “Об обеспечении единства измерений” и документов ГСИ нередко требуют конкретизации, которая реализуется в документах министерств и ведомств (ОСТ) и предприятий (СТП).

МВИ

В соответствии с Законом Р.Ф. “Об обеспечении единства измерений” (статья 9) “Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России”.

Методика выполнения измерений - совокупность операций и правил, выполнение которых позволяет получить результаты измерений с установленной погрешностью (неопределенностью).

В этом определении два положения: МВИ - это измерительная процедура (совокупность операций и правил) и требования к показателям точности измерений. Можно считать, что МВИ - измерительная процедура, которой приписаны показатели точности измерений. В соответствии с требованиями стандартов ИСО серии 9000 все процедуры должны быть документированы. Следовательно, и измерительные процедуры документально оформляются.

Разработки МВИ можно избежать в ситуации, при которой результатом измерения является показание СИ, используемого в полном соответствии с его инструкцией по эксплуатации без каких-либо дополнений.

Предпосылки для разработки МВИ.

Методику выполнения измерений разрабатывают и документируют, если измерительную задачу необходимо решать в одной из следующих ситуаций:

измерения выполняют с применением СИ, но в инструкции по эксплуатации этого СИ не приведены показатели точности измерений, ни алгоритмы их вычисления по метрологическим характеристикам СИ;

измерения выполняют по методам, погрешности результатов измерений которых определяются не только погрешностью СИ, но и другими составляющими погрешностей;

измерения выполняют по методам, для которых требуются новые правила получения результатов измерений, алгоритм вычисления результатов измерений и показателей точности измерений;

измерения выполняют по методам, когда искомое значение величины определяют по известной зависимости между этой величиной и величинами подвергаемым прямым измерениям (косвенные измерения);

измерения, выполняемые при количественном химическом анализе (КХА).

Размещено на Allbest.ru

...