05.1 la misura in energia del gas naturale

Lezioni del Corso di

Misure Meccaniche e Termiche

05.1 La Misura in Energia del Gas Naturale

Università degli Studi di Cassino

Facoltà di Ingegneria

Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche

• Scenario di riferimento

• Quadro Normativo e legislativo

• Tipologia dei convertitori di volume

• Elementi della catena – Misura della temperatura

– Misura della pressione

– Misura della pressione differenziale

– Misura della qualità del gas

– Calcolo delle proprietà del gas

• Stima dell’incertezza di misura


Q U A D R O N O R M AT I VO D I R I F E R I M E N TO

Sistemi per la misura del Gas

OIML R140:2007 - Measuring systems for gaseous fuel

Dispositivi di Conversione

UNI EN 12405-1:2007 - Misuratori di gas - Dispositivi di conversione

Parte 1: Conversione di volume

Qualità del Gas

UNI EN ISO 6974-1:2004 - Gas naturale - Determinazione della composizione con un'incertezza definita per

mezzo di gascromatografia - Linee guida per le analisi su misura

UNI EN ISO 6974-2:2005 - Gas naturale - Determinazione della composizione con un'incertezza definita per

cromatografia in fase gas - Parte 2: Caratteristiche del sistema di misurazione e statistiche per il trattamento dei

dati

UNI EN ISO 6976:2008 - Gas naturale - Calcolo del potere calorifico, della densità, della densità relativa e

dell'indice di Wobbe partendo dalla composizione

UNI EN ISO 12213:2010 - Gas naturale - Calcolo del fattore di compressione

- Parte 1: Introduzione e linee guida

- Parte 2: Calcolo con l'utilizzo di analisi sulla composizione molare

- Parte 3: Calcolo con l'utilizzo delle proprietà fisiche

Protocolli di comunicazione

UNI/TS 11291-1:2008 - Gas measurement systems - Hourly based gas metering systems.

Part 1: General requirements


Q U A D R O L E G I S L AT I V O D I R I F E R I M E N T O

Direttiva CE 2004/22 “MID” del 31/03/2004 Allegato MI-002 Contatori del gas e Dispositivi di Conversione del Volume

D.L. 2 febbraio 2007, n. 22, Attuazione della direttiva 2004/22/CE relativa agli strumenti di misura (GU n. 64 del 17-3-2007- Suppl. Ordinario n. 73)

C.M. 22 Ottobre 2007, n. 0032228, Istruzioni operative per la designazione degli Organismi Notificati di cui all’art.9 del decreto legislativo 2 febbraio 2007 n.22 (Direttiva 2004/22/CE relativa agli strumenti di misura)

C.M. 22 ottobre 2008, n. 3620/C, Indicazioni interpretative delle disposizioni del decreto legislativo 2 febbraio 2007, n. 22, attuativo della direttiva 2004/22/CE.

C.M. n. 3/97, prot. 550016 del 09.01.1997 Disposizioni sui convertitori di volume di gas associati a contatori volumetrici: disposizioni di base e successiva C.M. n. 118/98, prot. 1296506 del 07.07.1998 che apporta varianti alla Circolare 3, relative ai correttori di tipo 2 e alle modalità di visualizzazione delle iscrizioni e dei dati fondamentali

Delibera dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas Deliberazione 22 ottobre 2008 – ARG/gas 155/08 Direttive per la messa in servizio dei gruppi di misura del gas, caratterizzati da requisiti funzionali minimi e con funzioni di telelettura e telegestione, per i punti di riconsegna delle reti di distribuzione del gas naturale

Legge 166/09 del 24/11/2009 Disposizioni urgenti per l’attuazione di obblighi comunitari e per l’esecuzione di sentenze della Corte di giustizia delle Comunità europee

DM 26 aprile 2010 del Ministro dello Sviluppo Economico “Approvazione disciplinare tipo per i permessi di prospezione e di ricerca e per le concessioni di coltivazione di idrocarburi liquidi e gassosi in terraferma, nel mare territoriale e nella piattaforma continentale”;

DM 18 giugno 2010 del Ministro dello Sviluppo Economico recante disposizioni per i sistemi di misura installati nell’ambito delle reti nazionali e regionali di trasporto del gas e per eliminare ostacoli all’uso ed al commercio degli stessi, anche in relazione alla procedura di infrazione n. 2007/491 (ex art. 7 comma 1 Legge 166/09).


Il recente “decreto misura” del 18 giugno 2010 (emanato a seguito del decreto legge 139 del 25

settembre 2009) esclude dal controllo della metrologia legale i sistemi di misura relativi alle stazioni per le immissioni, esportazioni, interconnessioni e per la

produzione e stoccaggio del gas naturale ed attribuisce all’impresa maggiore di trasporto (Snam Rete Gas) il compito di monitorare l’effettiva applicazione di piani

annuali obbligatori per la gestione dei sistemi di misura da parte dell’utente finale.

Resta in fase di discussione il DM relativo ai controlli successivi.


ELEMENTI DELLA

CATENA DI MISURA

FUNZIONALITA’ DEL

SISTEMA DI MISURA

• Elemento Primario – Contatore a pareti deformabili

– Contatore a rotoidi

– Turbina

– Misuratore ad ultrasuoni

– Diaframma tarato

– Altri misuratori (Coriolis, fluidodinamici, …)

• Convertitore di Volumi – Trasmettitore di T, P, DP

– Flow computer

– Sistema telelettura

• Misura composizione chimico-fisica – Gascromatografi da campo

– Campionamento con Bombola

– Densimetro

• Impianto di Misura – Layout impianto

– tubazioni, valvole, filtri

• Misura della portata di gas

– (misura, self-check, …)

• Correzione dei volumi in esercizio alle

condizioni di riferimento

– (Acquisizione, correzione T e P, Calcolo Z

e Zb, …)

• Registrazione dati e tariffazione

– (Base temporale, tariffa multioraria,

totalizzazione, registi eventi, guasti ..)

• Trasmissione dati (locale e remota)

– (telelettura e telescrittura)

• Diagnostica e allarmi

– (alimentazione, batteria, clock, ..)

• Programmazione

SISTEMA DI MISURA DEL GAS NATURALE


Condizioni di Riferimento

Nelle transazioni commerciali le quantità di gas naturale sono contrattualmente riportate in volume riferito alle condizioni termodinamiche di 15 °C e 1,01325 bar, denominate condizioni di riferimento (o di base o standard).

unità di misura è in gergo denominata “metro cubo standard” (Sm3) di volume di gas naturale.

qualunque sia il metodo di misura utilizzato e le condizioni termodinamiche del gas nelle condizioni di esercizio, occorre convertire la quantità di volume nelle citate condizioni termodinamiche di riferimento.

si applicano le leggi termodinamiche sulla base della composizione del gas naturale e dei valori misurati di pressione e di temperatura nelle condizioni di esercizio.


Differential Pressure

Transm. (DPlow - DPhigh)

Gas Pressure Transmitter (Pr, h, Pa)

Gas Temperature Transmitter (t )

Densitometer r

Gaschromatograph (Hs, r, N2, CO2)

VolumetricFlow Computer

VenturimetricFlow Computer

VOLUMETRIC

Measuring System

VENTURIMETRIC

Measuring System

Orifice Plate(b, e, d, C)

Volumetric Flow Device (V)


Elemento primario di misura:

Contatore volumetrico,

Misuratore a turbina,

Misuratore ad ultrasuoni,

...

Dispositivo elettronico di conversione:

Tipo 1, se costituito da un dispositivo elettronico con il trasduttore di pressione ed il trasduttore di temperatura, parti integranti dell’elaboratore stesso

Tipo 2, se costituito da un dispositivo elettronico collegato a trasmettitori di pressione e di temperatura esterni e intercambiabili.

DISPOSITIVO DI CORREZIONE ASSOCIATO A MISURATORI “VOLUMETRICI”


RELAZIO N E TERMO D IN AMICA PER LA

CO RREZIO N E D EI VO LU MI

( CATEN A D I MIS U RA VO LU METRICA)

In particolare la conversione dei volumi misurati dai contatori (volumetrici e/o a turbina/ultrasuoni) dalle condizioni di esercizio alle condizioni di riferimento viene fatta applicando l’equazione di stato della miscela di gas naturale:

- Vb volume del gas nelle condizioni di riferimento

- V volume del gas nelle condizioni di esercizio indicate dal contatore

- P pressione assoluta del gas nelle condizioni di esercizio

- Pb pressione assoluta del gas nelle condizioni di riferimento (1,01325 bar)

- Tb temperatura termodinamica del gas nelle condizioni di riferimento (288 K)

- T temperatura termodinamica del gas nelle condizioni di esercizio

- Zb fattore di compressibilità del gas nelle condizioni di riferimento

- Z fattore di compressibilità del gas nelle condizioni di esercizio

V VP

P

T

T

Z

Zb

b

b b


I "flow computer" per la misura con diaframma tarato vengono denominati dalla metrologia legale come "dispositivi elettronici di elaborazione dei volumi di gas associati ad un diaframma tarato " e sono sempre dispositivi a struttura modulare (tipo 2), in cui i sensori di temperatura, pressione e pressione differenziale sono sostituibili con altri analoghi senza che sia necessario intervenire sulle altre parti del dispositivo.

Nella misura di grandi portate, al fine di ridurre l’incertezza della misura nel caso di variazioni rilevanti della composizione del gas, viene spesso installato un densimetro alle condizioni di riferimento che fornisce on-line all’elaboratore un segnale (in frequenza) proporzionale alla densità del gas o un gascromatografo da campo.

DISPOSITIVO DI CORREZIONE ASSOCIATO A MISURATORI DI TIPO VENTURIMETRICO A “DIAFRAMMA”


Il calcolo dei volumi nelle condizioni di riferimento per i misuratori di portata

a pressione differenziale viene effettuato mediante l’integrazione nel tempo

della portata di gas naturale determinata con la formula derivata dalla UNI EN

ISO 5167-1:

Per la risoluzione dell’equazione il flow computer necessita anche dei seguenti

dati:

la composizione del gas per il calcolo del fattore di compressibilità Zb e Z nelle due condizioni

(di riferimento e di esercizio),

la densità rb nelle condizioni di riferimento (se non è presente il densimetro)

le dimensioni della linea di misura (diametro dell’orifizio d del diaframma e rapporto di

restringimento) necessari anche alla determinazione di C ed e.

Una volta risolta l’equazione il flow computer provvede ad integrare nel tempo

i valori di portata per fornire il volume di gas alle condizioni di riferimento.

QC d P P

P

T

T

Z

Zb

b b

b b

e

b r

2

44 1

D

RELAZIONE PER LA CORREZIONE DEI VOLUMI PER UNA CATENA DI MISURA VENTURIMETRICA


Qb, è la portata di gas naturale nelle condizioni di riferimento.

e, è il coefficiente di comprimibilità del gas, sperimentale, fornito da una equazione

e tabulato, che viene utilizzato nei diaframmi (come nei boccagli e venturimetri)

per tenere conto degli effetti della comprimibilità del gas in detti organi primari.

C, è il coefficiente di efflusso ricavato sperimentalmente ed oggi calcolabile

mediante una apposita equazione riportata nella citata norma [9.1];

d, è il diametro dell’orifizio del diaframma.

b, è il rapporto tra il diametro d dell’orifizio del diaframma e il diametro interno D

del condotto a monte del diaframma.

Dp, è la pressione differenziale tra monte e valle del diaframma.

rb , è la densità del gas nelle condizioni di riferimento.

P, è la pressione assoluta nelle condizioni di esercizio.

Pb, è la pressione assoluta nelle condizioni di riferimento.

Tb, è la temperatura termodinamica nelle condizioni di riferimento.

T, è la temperatura termodinamica nelle condizioni di esercizio.

Zb, è il fattore di compressibilità del gas nelle condizioni di riferimento.

Z, è il fattore di compressibilità del gas nelle condizioni di esercizio.


TECNOLOGIE DI MISURA DEI

DISPOSITIVI DI CORREZIONE


Funzionalità

– Acquisizione dati misura

(V, T, P, DP, qualità gas)

– Correzione volumi e calcolo energia alle condizione di riferimento

– Registrazione allarmi

– Tariffazione Multioraria

– Telemisura e telescrittura

– Diagnostica e allarmi

– Programmazione

TECNOLOGIA CONVERTITORE DI VOLUMI: correttori e flow computer


D I R E T T I VA M I D A L L . M I - 0 0 2

PA R T E I I : D I S P O S I T I V I C O N V E R S I O N E V O L U M E

Per un dispositivo di conversione del volume si richiedono gli stessi requisiti essenziali

previsti per i contatori del gas, se applicabili.

Requisiti aggiuntivi:

Il fabbricante deve specificare le condizioni di base dei valori convertiti.

Errore massimo tollerato (non si tiene conto dell’errore del contatore)

- 0,5% a temperatura ambiente 20 ºC +/- 3 ºC, umidità ambiente 60+/-15%,

- 0,7% dispositivi conversione termica a condizioni di funzionamento nom.

- 1% per altri dispositivi conversione in condizioni di funzionamento nom.

Un dispositivo di conversione elettronico deve essere in grado di individuare i parametri pertinenti per l’accuratezza della misurazione allorquando si trova a funzionare al di fuori dei campi di funzionamento indicati dal fabbricante. In siffatti casi, il dispositivo di conversione deve interrompere l’integrazione della quantità convertita e può calcolare separatamente il totale della quantità convertita per il tempo in cui si è trovato al di fuori delle condizioni di funzionamento.

Un dispositivo di conversione elettronico deve essere in grado di indicare tutti i

dati pertinenti per la misurazione senza attrezzatura supplementare.


ERRORI MASSIMI TOLLERATI

UNI EN 12405:2007


W E L M E C 2 . 7 . 1 - C O M B I N I N G A V O L U M E C O N V E R S I O N

D E V I C E A N D A G A S M E T E R D U R I N G P U T T I N G I N T O U S E

• The national legislation has to provide regulations concerning the

responsibility for a correct combination of a volume conversion device

and a gas meter during putting into use. This includes the

responsibilities concerning the correct programming of parameters like

pulse factors, relative density, calorific value and gas composition in

the conversion device.

• But inside the documentation of a meter and conversion device all

information shall be easily available to set up the combination

correctly. The notified body has to ensure that during the assessment

the documentation is complete and comprehensive.


ERRORI MASSIMI TOLLERATI

CIRCOLARE N.3- 1997

Approvazione di Modello

e%e%

solo disp.

eV

%

eP

%

eT

°C

eT

%

eDP

%

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 1 - - - - - - -

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 2 - - - - - - -

dispositivi elettronici associati ai diaframmi - - - - - - -

Verifica Prima in Fabbrica

e%e%

solo disp.

eV

%

eP

%

eT

°C

eT

%

eDP

%

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 1 0,6 - 0,6 - - - -

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 2 0,6 - 0,6 0,3 0,4 - -


Verifica sul luogo di funzionamento

e%e%

solo disp.

eV

%

eP

%

eT

°C

eT

%

eDP

%

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 1 1,2 - 1,2 - - - -

dispositivi elettronici associati ai contatori - tipo 2 1,2 - 1,2 0,5 - 0,6 -



PROBLEMATICHE DI MISURA:

convertitori di volume

• Misura Temperatura – Effetto conduttivo (lungh. immersione)

– Effetto radiativo

• Misura della pressione – Effetto variazione barometrica

– Errore altezza

• Misura della pressione differenziale – Rangeability (doppio DP)

– Prese pressione

• Misura della qualità del gas – Autotaratura (deriva)

– Campionamento

• Calcolo coefficiente correzione – Standard calcolo z, zb

– Frequenza aggiornamento composizione (mensile, annuale)


• Effetti di installazione

– Lunghezza di inserzione

– Effetto temperatura media

radiante

• Altri fattori:

– Resistenza cavi

collegamento (4 fili)

– fem termiche di contatto

– Autoriscaldamento

– Resistenza isolamento

– Deriva

Cause di incertezza (misura di temperatura)


La misura della pressione può essere como noto:

• Assoluta, Relativa, Differenziale, …

• Termodinamica, empirica, …

• Statica, Dinamica, Totale, …

• Parziale, Totale, …


• Prese di pressione

• Doppio trasmettitore

(trasmettitore di alta e bassa

pressione)

• Influenza della pressione di

rete sulla misura della

differenziale

Misura della pressione

differenziale


• Sulla rete nazionale le tipologie di gas naturale sono:

– Nord Europa (Olanda, Norvegia, ..);

– Russia;

– Algeria;

– Libia;

– GNL (da metaniere da Panigaglia e Cavarzere);

– produzione nazionale.

• La composizione chimica dei gas immessi in rete è diversa e

presenta delle variazioni in termini:

– indice di Wobbe (tre famiglie di gas)

– PCS (37,5 MJ/m³ a circa 41 MJ/m³ )

– massa volumica d

• Esistono ampie regioni fornite stabilmente dallo stesso gas

(vedi figura), ma anche

– zone di sovrapposizione in cui possono essere

distribuiti alternativamente i gas confinanti

– variazioni nel tempo, a seguito di diversi assetti di rete

derivanti dall’esercizio degli stoccaggi.

Nota

Attualmente le zone che presentano le maggiori escursioni dal punto di vista della variabilità del PCS del gas riconsegnato, sono

alcune parti della Lombardia e dell’Emilia Romagna

la zona di confine tra Liguria e Toscana.

la zona di confine tra il versante tirrenico e il Salento e il versante adriatico cui arriva gas nazionale

LA MISURA DELLA QUALITÀ DEL GAS IN ITALIA


La determinazione avviene sulla base della

misura della composizione chimica

prendendo in considerazione almeno i

seguenti elementi:

– Metano, etano, propano, isobutano,

normalbutano, isopentano ,

normalpentano esani+sup.;

– azoto – N2;

– ossigeno O2;

– anidride carbonica CO2.

La misura del PCS del gas immesso nella rete

viene effettuata per

– i punti di entrata (TUTTI ):

• punti di importazione;

• punti di produzione nazionale;

• stoccaggi;

– i punti di riconsegna

• solo in circa 130 AOP

• alcuni punti singolari (su

richiesta dell’utente)

MISURA DELLA QUALITÀ DEL GAS


La gascromatografia consente di :

a) separare i diversi componenti chimici da analizzare (analiti) di una miscela costituita

da più gas in speciali matrici analitiche; la separazione avviene grazie all’interazione

tra due fasi: una fase mobile (gas inerte che ha le funzioni di trasporto della miscela)

ed una fase fissa (che tramite fenomeni di adsorbimento/ desorbimento, ritiene ciascun

componente per tempi diversi determinandone così la separazione);

b) analizzare i composti separati mediante idonei rilevatori quali i Thermal Conductivity

Detector (universale), i Flame Ionization Detector (selettivo per idrocarburi), i Flame

Photometric Detector (selettivo per zolfi), i Dielectric Barrier Discharge Ionization

Detector (tracce inerti), mediante i quali gli analiti vengono identificati e quantificati;


• Il gascromatografo da campo è uno

strumento molto compatto dedicato

alla misura di miscele di gas

costituito da una camera analitica

composta da un set di colonne di

separazione miniaturizzate e da un

microrivelatore (TCD).

• Queste unità, costruite in

protezione antideflagrante,

generalmente effettuano

direttamente anche il calcolo dei

parametri di qualità del gas (e.g.

indice di Wobbe, potere calorifico,

coefficiente di compressibilità, …)

e la trasmissione del dato.


• Il fattore di compressibilità Z di un gas è definito come:

• se il gas ha comportamento ideale, allora z=1 al variare della pressione e della temperatura.

• se il gas non ha comportamento ideale (gas reale), allora il valore di z è diverso da 1 e varia con la pressione

id

pv vz

RT v


• Nel prossimo futuro le misure di energia potrebbero essere basate su una correlazione sperimentale tra il potere calorifico, il contenuto di CO2, la velocità del suono (w) e la permeabilità dielettrica (e) con un incertezza attesa di circa 0,3%.

M. Jaeschke, Thermochimica Acta 382 (2002) 37–45


L’incertezza della misura del gas naturale

in energia


Impianto a Turbina - Contributi di incertezza Turbina

Trasmettitore di Prel

Trasmettitore di T

Qualità del gas

Flow computer

Impianto venturimetrico singolo DP - Contributi di incertezza

Diaframma

Trasmettitore DP

Trasmettitore Prel

Trasmettitore di T

Qualità del gas

Flow computer

Impianto venturimetrico doppio DP - Contributi di incertezza

Diaframma

Trasmettitore DP bassa

Trasmettitore DP alta

Trasmettitore Prel

Trasmettitore di T

Qualità del gas

Flow computer

22

s

s

2

1

1

2

1

1

2

1

1

222

4

22

4

422

S

S

4

1

Z

δZ

4

1

Z

δZ

4

1

T

δT

4

1

P

δP

4

1

P

Pδ

4

1

d

δd

1

2

D

δD

1

2δ

C

δC

Q

δQ

D

D

s

s

r

r

bb

b

e

e

1. Modello venturimetrico (rif. ISO 5167-2:2004)

2. Modello “Volumetrico”

2

s

s

2

1

1

2

1

1

2

1

12

S

S

Z

δZ

Z

δZ

T

δT

P

δP

4

1U

Q

δQ

el


Q (m3/h)

Pr, h, Pa

t

Hs, r, N2, CO2

Elemento

Primario

Volumetrico

Trasm. P

Trasm. t

ISO 12213 - ISO 6976

Z, Zs, Hs Gascromatografo

F

LO

W C

OM

PU

TE

R

Qs (Sm3)

Qe (MJ)

Figura 1: Schema a blocchi misura volumetrica


b, e, d, C

DP

Pr, h, Pa

T

Hs, r, N2, CO2

Diaframma

Trasm. DP

Trasm. P

Trasm. T

ISO 5167

ISO 12213 - ISO 6976

Z, Zs, rS, Hs Gascromatografo

F

LO

W C

OM

PU

TE

R

Q (m3)

Qs (Sm3)

Qe (MJ)

Figura 2: Schema a blocchi misura venturimetrica


2 22 2 22

s1 1 1

1 1 1 s

δQ δZδP δT δZδQ

Q Q P T Z Z

e s

e s

H

H

Tabella 1 – Propagazione degli errori per una tipica catena di misura volumetrica

Elemento

della Catena

Causa incertezza EMP Riferimenti

Elemento

Primario

Coefficiente di taratura 0,5% Dati del costruttore

Deriva 0,50% Dati del costruttore

Effetto della pressione e temperatura trascurabile Dati del costruttore

Effetti installazione: tratti rettilinei a monte 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.2)

Effetti installazione: tratti rettilinei a valle 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.2)

Effetti di installazione: portate pulsanti 0,50% ISO TR 3313:1998

Trasm. di

pressione assoluta/

relativa

Campione di taratura 0,100% Codice di rete

Curva caratteristica 0.065% F.S. Dati del costruttore

Deriva Certificati taratura

Effetto della temperatura 0.0125% URL Dati del costruttore

Pressione barometrica (con altitudine) Codi ce di rete

Pressione barometrica (meteo) Dati bibliografici

Trasm.

di temp.

Campione di taratura 0,20 Codice di rete

Curva caratteristica 0,05 Dati del costruttore


Lunghezza immersione Dati del costruttore

Temperatura radiante Dati del costruttore

Qualità del gas

Composizione del gas, Z(Hs, r, N2, CO2) 0,15% Dati del costruttore

Calcolo proprietà del gas, Z ISO 12213-3:2007 (4.5)

Calcolo proprietà del gas, Zs(Hs, r, CO2) ISO 6976:1995

Flow

computer

Convertitore, Qs 0,3% UNI EN 12405-1:2007 (8.3)

Aggiornamento parametri densità, rs 0,0% da variazioni di Hs, d

Propagazione dell’incertezza in energia

per un impianto “volumetrico”

Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche 2 22 2 22

s1 1 1

1 1 1 s

δQ δZδP δT δZδQ

Q Q P T Z Z

e s

e s

H

H

Tabella 1 – Propagazione degli errori per una tipica catena di misura volumetrica

Elemento

della Catena


Elemento

Primario

Coefficiente di taratura 0,5% Dati del costruttore

Deriva 0,50% Dati del costruttore

Effetto della pressione e temperatura trascurabile Dati del costruttore

Effetti installazione: tratti rettilinei a monte 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.2)

Effetti installazione: tratti rettilinei a valle 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.2)

Effetti di installazione: portate pulsanti 0,50% ISO TR 3313:1998

Trasm. di

pressione assoluta/

relativa

Campione di taratura 0,100% Codice di rete

Curva caratteristica 0.065% F.S. Dati del costruttore


Effetto della temperatura 0.0125% URL Dati del costruttore

Pressione barometrica (con altitudine) Codi ce di rete

Pressione barometrica (meteo) Dati bibliografici

Trasm.

di temp.

Campione di taratura 0,20 Codice di rete



Lunghezza immersione Dati del costruttore

Temperatura radiante Dati del costruttore

Qualità del gas

Composizione del gas, Z(Hs, r, N2, CO2) 0,15% Dati del costruttore


Calcolo proprietà del gas, Zs(Hs, r, CO2) ISO 6976:1995

Flow

computer

Convertitore, Qs 0,3% UNI EN 12405-1:2007 (8.3)

Aggiornamento parametri densità, rs 0,0% da variazioni di Hs, d


22 22 2 2 2 24

1

4 4

1

2 2 22 2

s1 1

1 1 s

δPδC δ 2 δD 2 δd 1 δ P 1

C 1 D 1 d 4 P 4 PδQ

Q δZδT δZ1 1 1 1

4 T 4 Z 4 Z 4

e

es s

s s

H

H

e b

e b b

r

r

D

D

Tabella 2 – Propagazione degli errori per una tipica catena di misura venturimetrica

Elemento della

Catena


Diafram-

ma

diametro condotta, D 0,30% ISO 5167-2 (6.4.1 )

diametro diaframma, d 0,05% ISO 5167-2 (5.1.8)

fattore di compressibilità, e (3.5*DP)/(k*P1) ISO 5167-2 (5.3.3.2)

coefficiente di efflusso, C ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per D<71,12 mm ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per b>0,5 e ReD<10000 ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per centraggio diaframma ISO 5167-2 (6.5.3)

effetti install.: tratti rettilinei a monte (L>50D) 0,50% ISO 5167-2 (6.2.5)

effetti install.: tratti rettilinei a valle (L>8 D) 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.3)

effetti di installazione: portate pulsanti 0,50% ISO TR 3313:1998

Trasm. di pressione

differen-

ziale alta/bassa

campione di taratura 0,100% Codice di rete

curva caratteristica 0.065% F.S. Dati del costruttore

Deriva certificati taratura

effetto della pressione 0,05% URL Dati del costruttore

effetto della temperatura 0.0125% URL Dati del costruttore

Trasm. di

pressione

assoluta/

relativa



deriva Certificati taratura

effetto della temperatura 0.0125% F.S. Dati del costruttore

pressione barometrica (con altitudine) 100 m Codice di rete

pressione barometrica (meteo) 25 mbar Studio OFGEM

Trasm. di temp.

campione di taratura 0,20 Codice di rete



effetto lunghezza immersione Dati del costruttore

effetto temperatura radiante Dati del costruttore

Qualità del

gas

Composizione del gas, Z (HS, r, N2, CO2) 0,20% Dati del costruttore


Calcolo proprietà del gas, Zs(HS, r, CO2) ISO 6976:1995

Calcolo proprietà del gas, rs 0,2% ISO 6976:1995

Flow

computer

convertitore, Qs 0,30% UNI EN 12405-1:2007 (8.3)

aggiornamento parametri densità, rs da variazioni di r

aggiornamento dei parametri qualità, HS, N2, CO2 da variazioni di Hs

Propagazione dell’incertezza in energia

per un impianto “venturimetrico”


-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Qr [% f.s.]

iQr [

%]

-5.00

-4.00

-3.00

-2.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

0 20 40 60 80 100

Qr [% f.s.]

iVr [

%]


22 22 2 2 2 24

1

4 4

1

2 2 22 2

s1 1

1 1 s

δPδC δ 2 δD 2 δd 1 δ P 1

C 1 D 1 d 4 P 4 PδQ

Q δZδT δZ1 1 1 1

4 T 4 Z 4 Z 4

e

es s

s s

H

H

e b

e b b

r

r

D

D

Tabella 2 – Propagazione degli errori per una tipica catena di misura venturimetrica

Elemento della

Catena


Diafram-

ma

diametro condotta, D 0,30% ISO 5167-2 (6.4.1 )

diametro diaframma, d 0,05% ISO 5167-2 (5.1.8)

fattore di compressibilità, e (3.5*DP)/(k*P1) ISO 5167-2 (5.3.3.2)

coefficiente di efflusso, C ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per D<71,12 mm ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per b>0,5 e ReD<10000 ISO 5167-2 (5.3.3.1)

maggiorazione di C per centraggio diaframma ISO 5167-2 (6.5.3)

effetti install.: tratti rettilinei a monte (L>50D) 0,50% ISO 5167-2 (6.2.5)

effetti install.: tratti rettilinei a valle (L>8 D) 0,50% UNI 9167:2009 (6.15.3)

effetti di installazione: portate pulsanti 0,50% ISO TR 3313:1998

Trasm. di pressione

differen-

ziale alta/bassa



Deriva certificati taratura

effetto della pressione 0,05% URL Dati del costruttore

effetto della temperatura 0.0125% URL Dati del costruttore

Trasm. di

pressione

assoluta/

relativa




effetto della temperatura 0.0125% F.S. Dati del costruttore

pressione barometrica (con altitudine) 100 m Codice di rete

pressione barometrica (meteo) 25 mbar Studio OFGEM

Trasm. di temp.

campione di taratura 0,20 Codice di rete



effetto lunghezza immersione Dati del costruttore

effetto temperatura radiante Dati del costruttore

Qualità del

gas

Composizione del gas, Z (HS, r, N2, CO2) 0,20% Dati del costruttore


Calcolo proprietà del gas, Zs(HS, r, CO2) ISO 6976:1995

Calcolo proprietà del gas, rs 0,2% ISO 6976:1995

Flow

computer

convertitore, Qs 0,30% UNI EN 12405-1:2007 (8.3)

aggiornamento parametri densità, rs da variazioni di r

aggiornamento dei parametri qualità, HS, N2, CO2 da variazioni di Hs


Alcuni schemi di impianto di misura di tipo volumetrico e

venturimetrico

(rif. Codice di Rete Snam Rete Gas)

UNI 9167


Qero>30.000 m3

05.1 la misura in energia del gas naturale

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