05.1 La Misura in Energia Del Gas Naturale
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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
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
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
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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).
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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.
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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
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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.
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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)
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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”
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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
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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”
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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
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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.
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TECNOLOGIE DI MISURA DEI
DISPOSITIVI DI CORREZIONE
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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
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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.
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ERRORI MASSIMI TOLLERATI
UNI EN 12405:2007
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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.
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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 - -
dispositivi elettronici associati ai diaframmi - - - - - - -
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 -
dispositivi elettronici associati ai diaframmi - - - - - - -
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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)
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• 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)
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La misura della pressione può essere como noto:
• Assoluta, Relativa, Differenziale, …
• Termodinamica, empirica, …
• Statica, Dinamica, Totale, …
• Parziale, Totale, …
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• Prese di pressione
• Doppio trasmettitore
(trasmettitore di alta e bassa
pressione)
• Influenza della pressione di
rete sulla misura della
differenziale
Misura della pressione
differenziale
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• 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
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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
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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;
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• 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.
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• 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
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• 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
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L’incertezza della misura del gas naturale
in energia
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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
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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
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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
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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
Deriva Certificati taratura
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
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
Deriva Certificati taratura
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
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
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
Causa incertezza EMP Riferimenti
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
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% 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
Curva caratteristica 0,05 Dati del costruttore
deriva Certificati taratura
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, Z ISO 12213-2:2007 (4.5)
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”
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
-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 [
%]
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
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
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4 T 4 Z 4 Z 4
e
es s
s s
H
H
e b
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r
r
D
D
Tabella 2 – Propagazione degli errori per una tipica catena di misura venturimetrica
Elemento della
Catena
Causa incertezza EMP Riferimenti
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
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% 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
Curva caratteristica 0,05 Dati del costruttore
deriva Certificati taratura
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, Z ISO 12213-2:2007 (4.5)
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
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
Alcuni schemi di impianto di misura di tipo volumetrico e
venturimetrico
(rif. Codice di Rete Snam Rete Gas)
UNI 9167
Università degli Studi di Cassino Corso di Misure Meccaniche e Termiche
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Qero>30.000 m3
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