ĐO DÒNG LƯU CHẤT TRONG ỐNG DẪN KÍN – HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN, LẮP ĐẶT VÀ SỬDỤNG ĐỒNG HỒ CORIOLIS (ĐO LƯU LƯỢNG KHỐI LƯỢNG, KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀLƯU LƯỢNG THỂ TÍCH)

Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8116: 2009 ISO 10790 : 1999 WITH AMENDMENT 1: 2003 ĐO DỊNG LƯU CHẤT TRONG ỐNG DẪN KÍN – HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN, LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ CORIOLIS (ĐO LƯU LƯỢNG KHỐI LƯỢNG, KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ LƯU LƯỢNG THỂ TÍCH) Measurement of fluid flow in closed conduits – Guidance to the selection, installation and use of Coriolis meters (mass flow, density and volume flow measurements) Lời nói đầu TCVN 8116: 2009 hồn tồn tương đương với ISO 10790:1999 Sửa đổi 1:2003 TCVN 8116: 2009 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 30 Đo lưu lượng lưu chất ống dẫn kín biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố ĐO DỊNG LƯU CHẤT TRONG ỐNG DẪN KÍN – HƯỚNG DẪN LỰA CHỌN, LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ CORIOLIS (ĐO LƯU LƯỢNG KHỐI LƯỢNG, KHỐI LƯỢNG RIÊNG VÀ LƯU LƯỢNG THỂ TÍCH) Measurement of fluid flow in closed conduits – Guidance to the selection, installation and use of Coriolis meters (mass flow, density and volume flow measurements) Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn đưa hướng dẫn cho việc lựa chọn, lắp đặt, hiệu chuẩn, thực vận hành đồng hồ Coriolis để xác định lưu lượng khối lượng, khối lượng riêng, lưu lượng thể tích tham số liên quan khác lưu chất Đối với khí, tiêu chuẩn đưa cách xác định lưu lượng khối lượng khí, lưu lượng khối lượng tiêu chuẩn (sử dụng phương pháp xác định trước khối lượng riêng tiêu chuẩn) Tiêu chuẩn đưa xem xét thích hợp lưu chất đo Mục đích đồng hồ Coriolis đo lưu lượng khối lượng Tuy nhiên, vài đồng hồ loại cịn có khả xác định khối lượng riêng nhiệt độ lưu chất Từ việc đo ba tham số này, xác định lưu lượng thể tích tham số liên quan khác Về nguyên tắc, phép đo lưu lượng khí sử dụng đồng hồ Coriolis thực số cân nhắc đặc biệt Các lưu ý cụ thể cho phép đo lưu lượng khí nêu Phụ lục E Nội dung tiêu chuẩn áp dụng chủ yếu cho việc đo chất lỏng chất khí thích hợp Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau 2.1 Đồng hồ Coriolis (Coriolis meter) Thiết bị bao gồm cảm biến lưu lượng (thiết bị sơ cấp) chuyển đổi (thiết bị thứ cấp) dùng chủ yếu để đo lưu lượng khối lượng tương tác lưu chất chuyển động dao động nhiều ống, thiết bị cung cấp phép đo khối lượng riêng nhiệt độ trình lưu chất 2.2 Bộ cảm biến lưu lượng (thiết bị sơ cấp) [flow sensor (primary device)] LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Bộ phận khí bao gồm ống dao động, hệ thống truyền động, (các) cảm biến đo, cấu đỡ vỏ bảo vệ 2.2.1 Ống dao động [Oscillating tube(s)] Ống mà lưu lượng lưu chất đo 2.2.2 Hệ thống truyền động (Drive system) Phương tiện tạo dao động cho ống 2.2.3 Thiết bị cảm biến (Sensing device) Bộ cảm biến để phát ảnh hưởng lực Coriolis đo tần số dao động ống 2.2.4 Cơ cấu đỡ (Supporting structure) Phương tiện đỡ ống dao động 2.2.5 Vỏ bảo vệ (Housing) Sự bảo vệ môi trường cảm biến lưu lượng 2.2.6 Hộp chứa thứ cấp (Secondary containment) Hộp thiết kế để bảo vệ ảnh hưởng môi trường trường hợp hỏng ống 2.3 Bộ chuyển đổi tín hiệu (thiết bị thứ cấp) [Transmitter (secondary device)] Hệ thống điều khiển điện tử cung cấp truyền chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến lưu lượng, cung cấp đầu tham số đo suy ra, cung cấp hiệu từ tham số nhiệt độ 2.4 Lưu lượng (Flow rate) Tỷ số lượng lưu chất chảy qua mặt cắt ngang cảm biến lưu lượng thời gian lượng chảy qua mặt cắt 2.4.1 Lưu lượng khối lượng (mass flow rate) Lưu lượng lượng lưu chất chảy qua biểu thị khối lượng 2.4.2 Lưu lượng thể tích (volume flow rate) Lưu lượng lượng lưu chất chảy qua biểu thị thể tích 2.5 Độ xác phép đo (Accuracy of measurement) Mức độ gần kết đo giá trị thực đại lượng đo [VIM [1]] 2.6 Độ lặp lại (Repeatability) Mức độ gần kết phép đo liên tiếp đại lượng đo thực điều kiện đo[VIM [1]] 2.7 Độ không đảm bảo đo (Uncertainty of measurement) Tham số, gắn với kết phép đo, đặc trưng cho phân tán giá trị quy cho đại lượng đo cách hợp lý[VIM[1]] 2.8 Sai số (Error) Kết phép đo trừ giá trị thực đại lượng đo [VIM [1]] 2.9 Hệ số hiệu chuẩn [Calibration factor(s)] Hệ số số cho cảm biến nhận phép hiệu chuẩn cảm biến, đảm bảo đồng hồ hoạt động theo quy định kỹ thuật cơng bố lập trình cho chuyển đổi 2.9.1 Hệ số hiệu chuẩn dòng chảy [Flow calibration factor(s)] Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn Hệ số gắn với phép đo lưu lượng khối lượng 2.9.2 Hệ số hiệu chuẩn khối lượng riêng [Density calibration factor(s)] Hệ số gắn với phép đo khối lượng riêng 2.10 Lệch điểm khơng (Zero offset) Tín hiệu đầu phép đo điều kiện lưu lượng không, thường kết ứng suất áp định tới ống dao động hệ thống đường ống bao quanh điều kiện vận hành CHÚ THÍCH : Có thể giảm lệch điểm khơng quy trình điều chỉnh điểm không 2.11 Ổn định điểm không (Zero stability) Biên độ tín hiệu đồng hồ lưu lượng không sau kết thúc việc điều chỉnh điểm khơng, nhà sản xuất đưa ra, có giá trị tuyệt đối khối lượng đơn vị thời gian CHÚ THÍCH : Giá trị ổn định điểm không tuyên bố giá trị điều kiện ổn định m lưu chất khơng bị bọt khí khơng có cặn 2.12 Sự hố (Flasing) (chất lỏng) Hiện tượng xảy áp suất đường ống giảm xuống, thấp hơn, áp suất chất lỏng CHÚ THÍCH 1: Hiện tượng thường giảm áp suất sinh tăng vận tốc chất lỏng CHÚ THÍCH 2: Sự hố khơng áp dụng cho khí 2.13 Sự xâm thực (Cavitation) (chất lỏng) Hiện tượng liên quan tới hố áp suất khơi phục làm vỡ bong bóng (vỡ bên trong) CHÚ THÍCH: Sự xâm thực khơng áp dụng cho khí 2.14 Độ ẩm tương đối (Relative humidity) Tỷ lệ phần trăm lượng nước thực chứa khí lượng nước tối đa khí bão hịa hồn tồn điều kiện đo 2.15 Dòng hãm (Choked flow) Lưu lượng lớn dạng hình học cụ thể mà tồn với điều kiện dịng phía vào nêu CHÚ THÍCH 1: Khi dịng hãm xuất hiện, vận tốc mặt cắt ngang giá trị tốc độ âm cục (vận tốc âm), vận tốc lan truyền nhiễu loạn áp suất nhỏ CHÚ THÍCH 2: Dịng hãm xuất đầu vào đầu đồng hồ Coriolis 2.16 Sóng sốc (Shock wave) Sự gián đoạn dịng siêu âm có tăng lên đột ngột áp suất nhiệt độ 2.17 Vòi phun tới hạn (Critical nozzle) Vịi phun Venturi có điều kiện dạng hình học vịi sử dụng cho lưu lượng tới hạn CHÚ THÍCH: Xem thêm ISO 9300 Chuẩn mực lựa chọn đồng hồ Coriolis 3.1 Quy định chung Đồng hồ Coriolis phải lựa chọn để đo tham số theo phạm vi độ xác yêu cầu Khi lựa chọn đồng hồ Coriolis, việc xem xét cần dựa vào điểm LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 3.2 Độ xác Việc biểu thị độ xác thay đổi tuỳ theo tham số mà áp dụng Đối với khuyến nghị cụ thể độ xác lưu lượng khối lượng, khối lượng riêng lưu lượng thể tích, xem 5.2, 6.3 7.3 Các tham số khác xem Điều CHÚ THÍCH: Các cơng bố nhà sản xuất độ xác phải đưa điều kiện chuẩn cụ thể Nếu điều kiện sử dụng khác nhiều so với điều kiện hiệu chuẩn gốc, tính đồng hồ bị ảnh hưởng 3.3 Lắp đặt học 3.3.1 Quy định chung Nhà sản xuất cần mô tả trình tự lắp đặt ưu tiên cơng bố tất hạn chế việc sử dụng Xem Phụ lục C Trình tự lắp đặt phải thiết kế để có thời gian hoạt động dài Nếu cần, lọc lỏng loại khơng khí và/hoặc thiết bị bảo vệ khác phải đặt dịng phía trước đồng hồ để loại bỏ vật rắn gây hỏng tạo sai số đo Nói chung, đồng hồ Coriolis đặt nhánh dịng chảy đặt nhánh vòng để đo khối lượng riêng 3.3.2 Chuẩn mực lắp đặt Cần phải xem xét điểm sau: a) Cần phải có khơng gian để lắp đặt đồng hồ Coriolis, kể không gian dự trữ cho việc đấu nối với ống chuẩn đồng hồ chuẩn, để hiệu chuẩn trường b) Cấp kiểu ống nối, vật liệu kích thước thiết bị sử dụng c) Phân loại vùng nguy hiểm d) Các ảnh hưởng khí hậu mơi trường tới cảm biến, ví dụ nhiệt độ, độ ẩm, mơi trường có chất gây ăn mịn, sốc khí, rung động trường điện từ e) Các yêu cầu khung giá đỡ 3.3.3 Yêu cầu đường ống điền đầy Thiết bị sơ cấp phải gắn cho ống dao động hoàn toàn điền đầy lưu chất đo, điều ngăn ngừa việc làm tính đo lường thiết bị Nhà sản xuất cần công bố phương tiện, có, cần làm xả hết khí chất lỏng thiết bị 3.3.4 Định hướng Việc bịt kín, phủ ngồi, khí đọng, nước đọng lắng cặn chất rắn ảnh hưởng đến tính đồng hồ Việc định hướng cảm biến tùy thuộc vào ứng dụng dự kiến đồng hồ hình dạng ống dao động Việc định hướng đồng hồ Coriolis phải nhà sản xuất khuyến nghị 3.3.5 Điều kiện dòng chảy yêu cầu đoạn ống Đặc tính đồng hồ Coriolis thường khơng bị ảnh hưởng dịng xốy biên dạng vận tốc khơng đồng gây hình dạng đường ống phía dịng vào hay phía dịng Mặc dù chiều dài đoạn ống thẳng đặc biệt thường không yêu cầu, cần phải liên tục giám sát việc thi công đường ống 3.3.6 Van Van phía dịng vào phía dịng đồng hồ Coriolis, lắp đặt cho mục đích cách ly điều chỉnh điểm khơng, loại van phải đóng kín Van kiểm soát nối tiếp với đồng hồ Coriolis lắp đặt phía dịng vào để trì áp suất cao đồng hồ giảm xâm thực hóa Cơng ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn 3.3.7 Làm Đối với số ứng dụng định (ví dụ dịch vụ vệ sinh) đồng hồ Coriolis yêu cầu làm trường bằng: a) Phương tiện khí (sử dụng pig siêu âm) b) Tự làm khô c) Phương tiện thuỷ động lực học - Sự tiệt trùng (hoá chỗ - SIP); - Hóa học sinh học (làm chỗ - CIP) CHÚ THÍCH 1: Cẩn thận để tránh nhiễm bẩn chéo sau sử dụng lưu chất làm CHÚ THÍCH 2: Khả tương thích mặt hố học phải xác định vật liệu làm cảm biến ướt, lưu chất vận hành lưu chất làm 3.3.8 Rung động thủy lực khí Nhà sản xuất cần quy định phạm vi tần số hoạt động thiết bị để đánh giá ảnh hưởng vận hành tần số học bên ngồi Tính đồng hồ bị ảnh hưởng tần số khác tần số vận hành Các ảnh hưởng phát phần lớn việc gắn kẹp thiết bị Trong mơi trường có rung động dòng chảy dao động lớn, cần cân nhắc đến việc sử dụng thiết bị chống rung động (xem 3.4.7) và/hoặc cô lập rung động và/ kết nối mềm 3.3.9 Sự hoá và/hoặc xâm thực Vận tốc lưu chất tương đối cao thường xảy đồng hồ Coriolis gây sụt áp động cục bên đồng hồ gây hố xâm thực Phải ln phịng tránh hai q trình hố xâm thực đồng hồ Coriolis (và phía dịng vào và/hoặc phía dịng ra) Hiện tượng hóa xâm thực gây sai số đo làm hỏng cảm biến 3.3.10 Ứng suất ống xoắn ống Bộ cảm biến lưu lượng phải chịu lực uốn xoắn dọc trục suốt trình vận hành Những thay đổi lực này, biến đổi nhiệt độ và/hoặc áp suất vận hành, tác động đến tính đồng hồ Coriolis Cần ý để đảm bảo khơng có lực tác dụng lên đồng hồ việc gá kẹp Cần phải có biện pháp để phòng tránh ứng suất tác động lên đồng hồ Coriolis ống nối Không nên sử dụng đồng hồ Coriolis để nối ống 3.3.11 Nhiễu chéo cảm biến Nếu hai nhiều đồng hồ Coriolis lắp đặt gần nhau, nhiễu thông qua khớp nối khí xảy Điều thường gọi nhiễu chéo Nhà sản xuất cần khuyến nghị phương pháp để tránh nhiễu 3.4 Ảnh hưởng điều kiện vận hành đặc tính lưu chất 3.4.1 Quy định chung Biến đổi đặc tính lưu chất khối lượng riêng, độ nhớt điều kiện vận hành áp suất nhiệt độ ảnh hưởng đến tính đồng hồ Những tác động có ảnh hưởng khác tùy thuộc vào tham số quan tâm Xem 5.3, 6.4, 7.4 8.3 3.4.2 Ứng dụng đặc tính lưu chất LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Để xác định đồng hồ tốt cho ứng dụng cho trước, điều quan trọng phải thiết lập phạm vi điều kiện mà đồng hồ Coriolis phải áp dụng Những điều kiện bao gồm: a) Lưu lượng hoạt động đặc trưng dòng: đơn hướng dịng hai hướng, dịng liên tục, dịng khơng liên tục dòng dao động b) Phạm vi khối lượng riêng làm việc; c) Phạm vi nhiệt độ làm việc; d) Phạm vi áp suất làm việc; e) Áp suất chất lỏng đủ để ngăn chặn tượng xâm thực hóa hơi; f) Tổn thất áp suất cho phép; g) Phạm vi độ nhớt làm việc; h) Tính chất lưu chất đo, bao gồm áp suất hơi, dòng hai pha ăn mòn; i) Ảnh hưởng chất phụ gia ăn mòn chất gây nhiễm bẩn đồng hồ lượng kích thước vật lạ, kể phần tử ăn mòn, mà chứa dịng chất lỏng 3.4.3 Dịng đa pha Hỗn hợp chất lỏng, hỗn hợp đồng chất rắn chất lỏng hỗn hợp đồng chất lỏng với tỷ lệ khí thấp, đo tốt hầu hết trường hợp Ứng dụng dòng đa pha liên quan đến hỗn hợp khơng đồng gây sai số phép đo bổ sung nhiều trường hợp gây dừng vận hành Cần ý để đảm bảo bọt khí giọt nước nhỏ không bị đọng lại đồng hồ 3.4.4 Ảnh hưởng việc xử lý lưu chất Sự mài mòn, ăn mòn, lắng đọng vật chất bên ống dao động (thường coi lớp phủ) nguyên nhân gây sai số đo lưu lượng khối lượng riêng thời gian lâu làm hỏng cảm biến 3.4.5 Ảnh hưởng nhiệt độ Việc thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến tính chất vật liệu cảm biến ảnh hưởng đến phản hồi cảm biến Phương tiện bù cho ảnh hưởng thường kết hợp chuyển đổi 3.4.6 Ảnh hưởng áp suất Việc thay đổi áp suất tĩnh ảnh hưởng đến độ xác cảm biến, mức độ ảnh hưởng phải nhà sản xuất quy định Những thay đổi thường không bù trừ trường hợp độ xác phép đo thiết kế cỡ đồng hồ 3.4.7 Ảnh hưởng dịng xung Nói chung, đồng hồ Coriolis hoạt động điều kiện dịng xung Tuy nhiên có trường hợp mà dao động tác động vào tính đồng hồ (xem 3.3.8) Phải lưu ý đến khuyến nghị nhà sản xuất liên quan đến việc áp dụng khả sử dụng thiết bị làm giảm dao động xung 3.4.8 Ảnh hưởng độ nhớt Lưu chất có độ nhớt cao hút lượng từ hệ thống kích hoạt Coriolis đặc biệt lúc khởi động dịng chảy Tùy thuộc vào thiết kế đồng hồ, tượng làm cho ống cảm biến tạm thời bị giảm tốc lưu lượng thiết lập ổn định Thông thường tượng phải báo động tạm thời chuyển đổi tín hiệu 3.5 Tổn thất áp suất Tổn thất áp suất xảy dòng lưu chất chạy qua cảm biến Biên độ tổn thất áp suất hàm số kích thước hình dáng ống dao động, lưu lượng khối lượng (vận Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn tốc), độ nhớt động học lưu chất vận hành Nhà sản xuất cần quy định tổn thất áp suất xảy điều kiện chuẩn cần cung cấp thông tin cần thiết để tính tốn tổn thất áp suất xảy điều kiện vận hành Áp suất tổng thể hệ thống cần kiểm tra để đủ cao để bù đắp tổn thất áp suất qua đồng hồ 3.6 An tồn 3.6.1 Quy định chung Khơng nên sử dụng đồng hồ điều kiện nằm ngồi đặc tính kỹ thuật đồng hồ Đồng hồ phải phù hợp với phân loại vùng nguy hiểm cần thiết Cần xem xét yêu cầu an toàn bổ sung 3.6.2 Thử áp suất thuỷ tĩnh Những phận ướt cảm biến lưu lượng lắp đặt hoàn chỉnh phải thử thuỷ tĩnh theo tiêu chuẩn thích hợp 3.6.3 Ứng suất khí Đồng hồ phải thiết kế để chịu đựng tất tải bắt nguồn từ hệ thống ống dao động, nhiệt độ, áp suất rung động đường ống Người sử dụng cần ý đến giới hạn cảm biến 3.6.4 Sự mài mòn Những lưu chất chứa hạt rắn xâm thực gây mài mịn ống đo q trình chảy Ảnh hưởng mài mịn phụ thuộc vào kích thước hình dạng đồng hồ, kích cỡ hạt, chất mài mịn vận tốc Sự mài mòn phải đánh giá cho kiểu sử dụng đồng hồ 3.6.5 Sự ăn mòn Sự ăn mịn, bao gồm ăn mịn điện hóa vật liệu bị ướt gây ảnh hưởng bất lợi cho tuổi thọ cảm biến Các kết cấu vật liệu cảm biến phải lựa chọn để tương thích với q trình lưu chất lưu chất làm Cần phải ý đặc biệt tới việc ăn mịn ăn mịn điện hóa khơng có dịng chảy điều kiện đường ống trống Tất vật liệu xử lý ướt phải quy định 3.6.6 Thiết kế vỏ bảo vệ Vỏ phải thiết kế chủ yếu để bảo vệ cho cảm biến lưu lượng trước tác động có hại môi trường xung quanh (bụi bẩn, ngưng tụ ảnh hưởng học) ảnh hưởng đến hoạt động đồng hồ Nếu ống dao động đồng hồ Coriolis bị hỏng, vỏ bên ngồi ống dao động bị dính lưu chất làm hỏng vỏ Do vậy, điều quan trọng cần phải xem xét khả sau: a) Áp suất bên vỏ vượt giới hạn thiết kế; b) Lưu chất chất độc, ăn mòn dễ bay bị rị rỉ vỏ bên ngồi Để tránh vấn đề này, số thiết kế vỏ bảo vệ phải có: - Ngăn chứa áp suất thứ cấp; - Đĩa nổ van xả áp, đường xả lưu chất đường khí, v.v Hướng dẫn chi tiết ngăn chứa áp suất thứ cấp xem Phụ lục B 3.6.7 Làm Hướng dẫn chung xem 3.3.7 Cần lưu ý để đảm bảo điều kiện làm (lưu chất, nhiệt độ, lưu lượng, v.v ) lựa chọn để phù hợp với vật liệu đồng hồ Coriolis 3.7 Bộ chuyển đổi tín hiệu (thiết bị thứ cấp) LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Đồng hồ Coriolis thiết bị điều khiển đa biến cung cấp phạm vi liệu đo rộng từ điểm trình Khi lựa chọn chuyển đổi tín hiệu phù hợp cần xét vấn đề sau: a) Tính tương thích điện, điện tử, khí hậu an toàn; b) Lắp ráp, nghĩa gắn tích hợp hay tách riêng; c) Số lượng loại tín hiệu u cầu; d) Lập trình đơn giản có tính bảo mật; e) Tín hiệu chứng tỏ ổn định thoả đáng thời gian đáp ứng thích hợp, trường hợp tín hiệu tương tự bao gồm điều chỉnh dải cao thấp nhất; f) Tín hiệu thị sai số hệ thống; g) Những chức tín hiệu vào u cầu, ví dụ việc điều chỉnh điểm khơng từ xa, việc xoá đếm tổng, nhận biết báo động; h) Loại truyền thông kỹ thuật số Kiểm tra phù hợp Khi đồng hồ Coriolis phần tích hợp đường ống (thiết bị đo nối tiếp) Điều cần thiết thiết bị phải tuân thủ qui trình thử giống thiết bị nối tiếp khác đường ống Thêm vào đó, việc hiệu chuẩn thiết bị điều khiển và/hoặc kiểm tra đặc tính, phép thử tùy chọn sau phải thực để đáp ứng yêu cầu khí: - Kiểm tra kích thước; - Thử áp suất thủy tĩnh bổ sung, phù hợp với qui trình có tính liên kết, quy định người sử dụng; - Kiểm tra quang và/hoặc siêu âm thiết bị sơ cấp để phát khuyết tật bên (nghĩa chất bẩn) kiểm định tình trạng nguyên vẹn mối hàn Các kết thử phải mô tả báo cáo kiểm định, yêu cầu Cùng báo cáo trên, giấy chứng nhận sau cần phải sẵn có cho việc kiểm tra cuối cùng: - Giấy chứng nhận vật liệu, cho chi tiết chứa áp; - Giấy chứng nhận phù hợp ( phân loại khu vực có điện); - Giấy chứng nhận tuân thủ; - Giấy chứng nhận hiệu chuẩn kết thử Đo lưu lượng khối lượng 5.1 Thiết bị, dụng cụ 5.1.1 Nguyên lý hoạt động Đồng hồ Coriolis hoạt động theo nguyên lý sinh lực quán tính phần tử vật quay di chuyển tương đối so với vật theo hướng đến rời khỏi tâm quay Nguyên lý Hình Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình 1- Ngun lý hoạt động đồng hồ Coriolis Một phần tử khối lượng m trượt với vận tốc không đổi v ống T xoay với vận tốc góc  quanh điểm cố định P Phần tử chịu gia tốc chia làm hai thành phần: a) Gia tốc xuyên tâm ar (hướng tâm) 2 r hướng đến P; b) Gia tốc ngang at (Coriolis) 2 v góc vng với ar theo hướng Hình Để truyền gia tốc Coriolis at đến phần tử, cần lực có cường độ 2 v m theo hướng at Ống dao động tác động lực phần tử phần tử tác động lại lực với lực gọi lực Coriolis, Fc định nghĩa sau: FC = 2.v.m Khi lưu chất có khối lượng riêng  chảy với vận tốc không đổi v qua ống dao động xoay Hình 1, chiều dài x ống dao động sinh lực Coriolis theo phương ngang với biên độ FC = 2.v..A.x A diện tích mặt cắt ngang bên ống dao động Khi lưu lượng khối lượng qm biểu diễn sau: qm = v..A (1) Và lực Coriolis theo hướng ngang FC biểu diễn sau: FC = 2.qm.x (2) Vì thế, việc đo (trực tiếp gián tiếp) lực Coriolis gây lưu chất chảy ống xoắn có số liệu đo lưu lượng khối lượng Đây nguyên lý hoạt động đồng hồ Coriolis 5.1.2 Bộ cảm biến Coriolis Trong thiết kế thương mại đồng hồ Coriolis, lực quán tính sinh dao động ống chuyển động quay liên tục Cần lực truyền động nhỏ để giữ cho ống dao động sinh tần số dao động gần, hay giống với tần số tự nhiên ống điền đầy LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Trong hầu hết loại đồng hồ, ống lưu lượng cố định hai điểm dao động vị trí hai điểm này, điều làm tăng quay dao động ngược hai nửa ống Các đồng hồ có ống hai ống nối song song dạng thẳng vịng Khi khơng có dịng chảy pha độ dịch chuyển tương đối điểm cảm ứng đồng nhất, có dịng lực Coriolis tác động ống dao động gây độ dịch chuyển/độ lệch xoắn nhỏ thấy độ lệch pha điểm cảm ứng Lực Coriolis (và có xoắn ống) tồn có hai dịch chuyển dọc trục dao động cưỡng Khi có dao động cưỡng khơng có lưu lượng có lưu lượng khơng có dao động, khơng có biến dạng xảy ra, tín hiệu đồng hồ không cảm biến đặc trưng hệ số hiệu chuẩn lưu lượng nhận trình chế tạo hiệu chuẩn Những giá trị cho cảm biến thường ghi giấy chứng nhận hiệu chuẩn và/hoặc ghi liệu gắn bên vỏ bảo vệ cảm biến 5.1.3 Bộ chuyển đổi tín hiệu Coriolis Đồng hồ Coriolis cần có chuyển đổi tín hiệu để cung cấp lượng truyền động xử lý tín hiệu liên tiếp Phải làm cho chuyển đổi tín hiệu cảm biến tương thích cách nhập hệ số hiệu chuẩn từ biển thông số cảm biến vào chuyển đổi Lưu lượng khối lượng thường tích phân theo thời gian chuyển đổi để đưa khối lượng tổng Bộ chuyển đổi bao gồm phần mềm ứng dụng dùng để tính giá trị tham số phụ chúng yêu cầu cấu hình lớn Trong trường hợp đo khối lượng riêng thể tích, yêu cầu tín hiệu cần phải nhập hệ số khác vào phần mềm Tất tín hiệu thường chia tách 5.2 Độ xác Độ xác, tính phần trăm số đọc, thường nhà sản xuất người sử dụng dùng để định lượng sai số giới hạn mong muốn Đối với lưu lượng khối lượng độ xác giới hạn bao gồm ảnh hưởng kết hợp độ tuyến tính, độ lặp lại, độ trễ ổn định điểm không Độ tuyến tính, độ lặp lại, độ trễ kết hợp lại tính phần trăm số đọc Độ ổn định điểm không cho thông số riêng biệt khối lượng đơn vị thời gian Để xác định giá trị độ xác tổng, cần phải tính tốn đổ ổn định điểm không phần trăm số đo lưu lượng định cộng giá trị vào ảnh hưởng kết hợp độ tuyến tính, độ lặp lại độ trễ Độ lặp lại thường xem tham số riêng tính phần trăm số đọc tính tốn tương tự độ xác Cơng bố độ xác độ lặp lại thường thực điều kiện tiêu chuẩn nhà sản xuất quy định Điều kiện tiêu chuẩn bao gồm nhiệt độ, áp suất, phạm vi khối lượng riêng phạm vi lưu lượng 5.3 Hệ số ảnh hưởng đến phép đo lưu lượng khối lượng 5.3.1 Quy định chung Xem chi tiết Phụ lục C 5.3.2 Khối lượng riêng độ nhớt Khối lượng riêng độ nhớt thường có ảnh hưởng nhỏ đến phép đo lưu lượng khối lượng Do việc bù thường không cần thiết Tuy nhiên với vài thiết kế định cỡ cho đồng hồ, việc thay đổi khối lượng riêng gây độ trơi tín hiệu đồng hồ điểm lưu lượng không và/hoặc thay đổi hệ số hiệu chuẩn đồng hồ Việc trơi loại bỏ lưu lượng khối lượng bao gồm độ khơng đảm bảo đo phép đo thể tích phép đo khối lượng riêng Việc tính tốn độ không đảm bảo đo cần thực theo ISO/TR 5168 [2], ISO/TR 7066-1[3], ISO 7066-2[4] Đồng hồ Coriolis đo khối lượng, lượng lưu chất đo lúc hiệu chuẩn trọng lượng, phải biểu thị theo đơn vị khối lượng,nghĩa hiệu lực đẩy CHÚ THÍCH: Việc hiệu chuẩn hồn tồn tn theo qui trình mà theo lưu lượng kế kiểm tra so với mức quy chiếu có liên kết không bao gồm việc điều chỉnh hệ số hiệu chuẩn A.2 Phương pháp hiệu chuẩn A.2.1 Xem xét chung Khi hiệu chuẩn đồng hồ Coriolis, nên thu thập liệu từ đầu chuyển đổi độc lập với cài đặt suy giảm Một số lượng đủ xung cần đếm suốt trình thử nghiệm để đạt độ không đảm bảo hiệu chuẩn chấp nhận Có ba phương pháp để hiệu chuẩn đồng hồ lưu lượng: phương pháp trọng lượng, thể tích sử dụng đồng hồ chuẩn Trong trường hợp sử dụng hai kỹ thuật vận hành a) Bắt đầu/kết thúc động (lướt) – việc thu thập liệu bắt đầu kết thúc lưu chất trì lưu lượng ổn định Thời gian xử lý tín hiệu chuyển đổi dẫn đến trễ tín hiệu dạng xung Điều cần xem xét sử dụng phương pháp động lượng nhỏ chất lỏng đo, ví dụ ống chuẩn dung tích nhỏ thiết bị chuyển dòng b) Bắt đầu/kết thúc tĩnh – nên thu thập liệu bắt đầu/kết thúc điều kiện lưu lượng không, Trong trường hợp thời gian vận hành cần đủ dài để tính sai số gây thay đổi lưu lượng điểm bắt đầu điểm kết thúc hành trình Thời gian xử lý tín hiệu chuyển đổi tín hiệu gây trễ tín hiệu dạng xung Vì van đóng lưu lượng dừng, mạch điện đồng hồ tiếp tục hiển thị lưu lượng Những sai số trễ xung tín hiệu phải tính đến A.2.2 Phương pháp trọng lượng Lưu chất thử nghiệm cần thu vào bình cân Khối lượng bình cần ghi lại trước bắt đầu sau phép thử hoàn thành Sự chênh lệch hai số đo khối lượng thu trường hợp khơng khí khí bị chiếm chỗ, khối lượng thu phải hiệu lực đẩy Cẩn thận để tránh việc hố ngưng tụ thành bình Việc hiệu chuẩn thực cách so sánh tổng tích lũy chuyển đổi với khối lượng thu A.2.3 Phương pháp đo thể tích Đồng hồ Coriolis hiệu chuẩn phương pháp đo thể tích thiết lập Ví dụ thu gom lưu chất thử vào bình chứng nhận sử dụng ống chuẩn dung tích Tuy nhiên lượng thu gom (thể tích) phải chuyển đổi thành khối lượng cách nhân với khối lượng riêng lưu chất Khối lượng riêng đo động cách sử dụng tỷ trọng kế đường ống khối lượng riêng lưu chất khơng đổi phương pháp lấy mẫu Nếu tính chất lưu chất biết rõ, khối lượng riêng cịn xác định phép đo nhiệt độ áp suất bên bình A.2.4 Đồng hồ chuẩn Đồng hồ chuẩn dùng để hiệu chuẩn đồng hồ Coriolis phương pháp thiết lập Độ ổn định độ xác đồng hồ chuẩn cần lập thành văn bản, cần cung cấp độ không đảm bảo đo phù hợp theo đơn vị khối lượng Nếu đồng hồ chuẩn thiết bị thể tích, số liệu đo phải chuyển đổi sang khối lượng cách sử dụng khối lượng riêng Khối lượng riêng đo động cách sử dụng tỷ trọng kế đường ống, khối lượng riêng lưu chất số dùng phương pháp lấy mẫu Nếu biết rõ đặc tính lưu chất khối lượng riêng cịn xác định việc đo nhiệt độ áp suất lưu chất suất trình thử Nếu đồng hồ chuẩn Coriolis cần cẩn thận để tránh nhiễu chéo (xem 3.2.10), nhà chế tạo phải tư vấn phương pháp để tránh nhiễu chéo Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn A.2.5 Tần suất hiệu chuẩn Đồng hồ Coriolis phải khơng trơi lắp đặt xác sử dụng với lưu chất khơng có chất ăn mịn Tần suất việc hiệu chuẩn đồng hồ quản lý tính rủi ro chất điều kiện vận hành Có thể giảm tăng tần suất hiệu chuẩn cách phù hợp tuỳ theo số liệu tập hợp Đối với vấn đề thương mại và/ ứng dụng giao nhận với khách hàng, tần suất quy định có đồng ý bên lên quan, hai lần năm Nếu điều kiện lắp đặt đồng hồ thay đổi, ví dụ việc sửa chữa đường ống vùng lân cận với đồng hồ, có khả giá trị bù điểm khơng đồng hồ bị tác động, điều sửa áp dụng điều chỉnh điểm không Việc điều chỉnh điểm khơng cần thiết tín hiệu đầu đồng hồ điều kiện lưu lượng không lớn độ ổn định điểm không đồng hồ quy định nhà sản xuất A.3 Qui trình hiệu chuẩn Các qui trình áp dụng cho tất phương pháp hiệu chuẩn đồng hồ, phải đảm bảo - Đồng hồ lắp đặt theo khuyến nghị nhà sản xuất; - Đồng hồ thử nghiệm thiết bị thử điền đầy hoàn toàn với lưu chất trước thử nghiệm sau thử nghiệm để tránh ảnh hưởng từ khơng khí; - Q trình khởi động thích hợp thời gian chạy thủy lực phải thực trước hiệu chuẩn; - Tất liệu cấu hình chuyển đổi ghi lại trước bắt đầu việc thử nghiệm; - Tín hiệu đầu đồng hồ kiểm tra lưu lượng không trước sau phép thử; - Lưu lượng thử lựa chọn để phủ hết phạm vi lưu lượng hoạt động đồng hồ đưa vào sử dụng A.4 Điều kiện hiệu chuẩn A.4.1 Độ ổn định lưu lượng Lưu chất phải giữ ổn định phạm vi  % lưu lượng chọn suốt trình thử hiệu chuẩn lưu lượng A.4.2 Điều chỉnh điểm khơng Đầu tiên, điều kiện lưu lượng thiết lập (và kiểm tra) hệ thống thử Nếu tín hiệu đầu đồng hồ điều kiện lưu lượng không nằm giá trị ổn định điểm không quy định nhà sản xuất, việc điều chỉnh điểm không không cần thiết Tuy nhiên, tín hiệu đầu điều kiện lưu lượng khơng khơng thỏa mãn, việc điều chỉnh điểm khơng thực lúc bắt đầu việc hiệu chuẩn khơng thực q trình Khuyến nghị điều kiện lưu chất phải ghi lại phần việc điều chỉnh điểm không A.4.3 Nhiệt độ áp suất Việc thay đổi nhiệt độ áp suất lưu chất phải giảm thiểu trình hiệu chuẩn Đối với hành trình nhiệt độ phải giữ ổn định phạm vi 0C, phạm vi 0C suốt trình hiệu chuẩn Áp suất lưu chất bên thiết bị thử nghiệm cần phải giữ đủ cao để tránh hoá tượng xâm thực đồng hồ và/hoặc vùng lân cận đồng hồ Tốt việc hiệu chuẩn phải thực điều kiện nhiệt độ, áp suất vận hành bình thường việc sử dụng định A.4.4 Khối lượng riêng độ nhớt Tuỳ theo thiết kế đồng hồ Coriolis, tính bị ảnh hưởng thay đổi khối lượng riêng độ nhớt lưu chất Trong trường hợp này, lưu chất để thử nghiệm phải có tính giống tương đương với lưu chất vận hành dự định sử dụng LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 A.4.5 Lắp đặt Các khuyến nghị trình bày 3.3 áp dụng cho việc lắp đặt đồng hồ trình hiệu chuẩn A.5 Giấy chứng nhận hiệu chuẩn Các liệu sau cần nêu giấy chứng nhận hiệu chuẩn đồng hồ: - Số hiệu giấy chứng nhận, nhắc lại trang với số trang tổng số trang; - Ngày cấp giấy chứng nhận ngày thử nghiệm khác với ngày cấp; - Các bên tham gia thử nghiệm; - Tên địa phòng thử nghiệm; - Dữ liệu lưu chất sử dụng thử nghiệm tên sản phẩm, khối lượng riêng, nhiệt độ áp suất; - Dấu hiệu nhận dạng đồng hồ thử; - Tính liên kết chuẩn thiết bị thử nghiệm qui trình nó; - Công bố độ không đảm bảo đo phương pháp tính tốn; - Điều kiện mơi trường liên quan; - Dữ liệu thử nghiệm liên quan kết việc hiệu chuẩn, bao gồm tín hiệu đầu đồng hồ lưu lượng không điểm bắt đầu kết thúc hiệu chuẩn; - Dữ liệu hiệu chuẩn phải trình bày theo thứ tự thời gian; - Hướng lắp đặt đồng hồ Coriolis; - Dữ liệu cấu hình bên chuyển đổi tín hiệu tiến hành hiệu chuẩn; - Chữ ký người có thẩm quyền A.6 Mẫu giấy chứng nhận hiệu chuẩn Mẫu giấy chứng nhận hiệu chuẩn cho Hình A.1 Cơng ty luật Minh Kh www.luatminhkhue.vn Hình A.1- Giấy chứng nhận hiệu chuẩn mẫu Phụ lục B (Tham khảo) Khoang chứa thứ cấp đồng hồ Coriolis B.1 Hướng dẫn an toàn cho việc lựa chọn đồng hồ Coriolis B.1.1 Xem xét chung LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162 Khi đồng hồ Coriolis dùng cho ứng dụng quan trọng, cơng trình biển khơi phép đo chất dễ cháy nổ chất độc hại, phải lưu ý để kiểm định tồn tình trạng đồng hồ để chịu áp suất vượt tuổi thọ mong muốn điều kiện vận hành thật Nói chung, người ta thường nghĩ đồng hồ Coriolis có hai ống dao động thành mỏng, chúng dễ bị hư hỏng ứng suất giảm sức chịu đựng kim loại dẫn đến lỗi ống Đây nhận thức sai thường dẫn đến hiểu sai tính đồng hồ vài trường hợp tránh không sử dụng chúng Kinh nghiệm nhà sản xuất chứng minh sử dụng điều kiện vận hành bình thường, ứng suất sinh bên đồng hồ Coriolis nhỏ để gây việc giảm sức chịu đựng kim loại Khi đồng hồ Coriolis qui định cho ứng dụng đặc biệt ý quan trọng phải rõ điều sau B.1.2 Vật liệu Cần lưu ý để thực việc lựa chọn vật liệu ướt phù hợp với lưu chất vận hành đo với lưu chất làm Vật liệu không phù hợp hầu hết nguyên nhân vết rạn nứt đường ống Coriolis tránh giai đoạn lựa chọn cảm biến Các hướng dẫn chọn vật liệu chuẩn không cần thiết áp dụng cho ống dao động thành mỏng Những khuyến cáo nhà sản xuất phải xem xét hướng dẫn chọn vật liệu chuẩn B.1.3 Vận tốc Cần cẩn thận để khơng có mài mòn bên cảm biến đo dòng chảy sản phẩm ăn mòn Việc mỏng dần ống đo mài mịn dẫn đến hư hại nghiêm trọng Nhà sản xuất phải quy định rõ vận tốc lớn không gây mài mịn cho cảm biến có kích thước cho trước B.1.4 Áp suất danh định ống Để đảm bảo phù hợp cho phạm vi áp suất ống, nhà cung cấp phải cung cấp thông tin sau: a) Mã ASME mà ống thiết kế, thường ASME B.31.3 [5] (hoặc chuẩn tương ứng công nhận AD- Merkblatter, Druckbehalterverordnung/Đức hay KHK/Nhật) b) Tính tốn thiết kế liên quan tới mã được nêu điểm a), độ dày thành ống, áp suất danh định, v.v B.1.5 Áp suất danh định mặt bích Tương tự, mã thiết kế ASME thích hợp phải cho phép kiểm tra phù hợp điểm nối đến cảm biến Coriolis B.1.6 Thử áp suất Nhà sản xuất cần có chứng để xác nhận cảm biến lắp đặt đầy đủ qua phép thử áp suất thích hợp Bằng chứng phải cung cấp dạng giấy chứng nhận qui trình thử Khi tiêu chí đáp ứng cho việc sử dụng định trước, khoang chứa thứ cấp không cần thiết B.2 Khoang chứa thứ cấp B.2.1 Việc sử dụng thích hợp Khi nguyên lý B.1 dùng hướng dẫn an tồn cho việc lựa chọn đồng hồ, có tình mà tất tiêu chí đề cập khơng thể thỏa mãn Ví dụ, có quan tâm liên quan tới tính tương thích vật liệu chất trước lưu chất vận hành chảy qua đồng hồ Khi khoang chứa thứ cấp yêu cầu Trong trường hợp vấn đề liên quan tới tính quán khoang chứa thứ cấp đề xuất phải Công ty luật Minh Khuê www.luatminhkhue.vn B.2.2 Tính quán thiết kế Có sẵn chứng nhà chế tạo cung cấp chứng minh bình chứa thiết kế đặc biệt cho mục đích biết theo tiêu chuẩn cơng nhận B.2.3 Thử áp suất Bên cạnh việc tính tốn thiết kế chứng minh phù hợp bình chứa, nhà sản xuất cần phải thực phép thử tất bình chứa lắp đặt hồn chỉnh Các phép thử áp phải thực cách sử dụng đầu nối phù hợp bình chứa Phép thử cần tuân theo qui trình thiết lập phải hỗ trợ tài liệu cần thiết giấy chứng nhận thử B.2.4 Việc lựa chọn áp suất danh định phù hợp khoang chứa thứ cấp Hướng dẫn định áp suất danh định cho khoang chứa thứ cấp sau: - Áp suất bình chứa liên tục lớn > Áp suất xả vận hành; - Áp suất nổ bình chứa > Áp suất thiết kế máy Khoang chứa thứ cấp đồng hồ Coriolis phải chịu áp suất điều kiện khơng bình thường (vết rạn nứt ống), cần phải khoảng thời gian giới hạn xảy lần Trên sở này, chấp nhận quy định áp suất cho bình chứa đồng hồ Coriolis khắc nghiệt phần lại hệ thống đường ống Thoả thuận thực trình thiết kế và/ yêu cầu mã thử Trong trường hợp mà áp suất thiết kế vận hành cao áp suất thiết kế khoang chứa thứ cấp, vấn đề an tồn việc lắp đặt đồng hồ Coriolis nâng cấp việc lắp đặt công tắc áp suất khoang chứa thứ cấp để việc sử dụng báo động ngắt Hoặc thể sử dụng đĩa nổ van xả Phụ lục C (Tham khảo) Thông số kỹ thuật đồng hồ Coriolis Sau thông tin tối thiểu qui định nhà sản xuất đồng Dấu hiệu nhận biết hồ Coriolis Nhà sản xuất Số model Nguyên lý đo Các phép đo chính: Lưu lượng khối lượng / khối lượng riêng / nhiệt độ Phạm vi thơng số Tín hiệu đầu Tương tự Xung Hiện số Hiển thị Rời rạc Tính Độ xác điều kiện qui định Độ ổn định điểm không Độ lặp lại Ảnh hưởng đến nhiệt độ vận hành LUẬT SƯ TƯ VẤN PHÁP LUẬT 24/7 GỌI 1900 6162