bancos de calibración de alto caudal
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8/19/2019 Bancos de Calibración de Alto Caudal
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BANCOS PARA CALIBRACIÓN DEMEDIDORES DE GÁS A ALTO CAUDAL
1ª JORNADA TÉCNICA INTERNACIONAL1ª JORNADA TÉCNICA INTERNACIONALEN MEDICION DE FLUJO DE GASEN MEDICION DE FLUJO DE GAS
4, 5 y 6 de Septiembre, 20024, 5 y 6 de Septiembre, 2002Bucaramanga ColômbiaBucaramanga Colômbia
LUCIANA CASCINYLUCIANA CASCINYT T Instituto de Pesquisas TecnológicasInstituto de Pesquisas Tecnológicas
Laboratório de VazãoLaboratório de Vazãolcasciny@ipt.br lcasciny@ipt.br
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OBJETIVOSCalibração de medidores de gás de processosindustriais
Calibração de medidores utilizados em processosde medição fiscal e de transferência de custódiade gás natural
Ensaios de aprovação de modelos de medidoresde gás (metrologia legal)
Desenvolvimento de novas tecnologias por partede fabricantes
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Os sistemas de medição de vazão por placas deorifício sofrem avaliações metrológicas dos elementosprimários e calibração dos secundários
Medidores de gás dos tipos turbina, deslocamentopositivo e ultra-sônicos requerem o levantamento da
curva de desempenho. Para isto existem algunssistemas de calibração de medidores de gás de altavazão.
OBJETIVOS
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BANCOS PARA CALIBRACIÓN DEMEDIDORES DE GAS A ALTO CAUDAL
Dentre os laboratórios que utilizam padrõesvolumétricos existem instalações que operam:
com ar à baixa e alta pressão
bancadas que operam com gás natural à altapressão
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PAÍS OPERADOR GÁS PADRÕES DEREFERÊNCIA
PRESSÃO DEOPERAÇÃO
Q.MÁX.[m
3 /h]
INCER-TEZA
PRINCÍPIODO PADRÃO
Noruega K-Lab GN 8 bocais sônicos 10 a 156 bar 290 000 0,3% Gravimétrico
França Gaz de France GN 7 bocais sônicos 5 a 50 bar 60 000 0,3% Volumétrico
França BNM Ar 12 bocais sônicos 1 a 50 bar 150 000 0,3% Volumétrico
UK BGC GN bocais sônicos 11 a 70 bar 1 400 000 0,5% GravimétricoUK NEL Ar bocais sônicos 2 a 50 bar 15 000 0,3% Gravimétrico
Alemanha ruhrgas GN 5 placas de orifício 8 a 60 bar 120 000 0,24% Gravimétrico
Alemanha Pigsar/PTB/ruhrgas GN Turbinas 14 a 50 bar 350 000 0,15% Volumétrico
Holanda Gasunie/Bergum GN Turbinas 8 a 60 bar 140 000 0,3% GravimétricoHolanda Gasunie/Westerbork GN Turbinas 40 a 60 bar 2 500 000 0,2% Gravimétrico
EUA CEESI GN Turbinas 70 bar 34 000 0,2% Grav/volum.
Canadá Transcanada GN Turbinas 70 bar 50 000 0,2% Gravimétrico
Alemanha PTB/Braunschweig Ar 16 bocais sônicos ambiente 5 600 0,12% VolumétricoBrasil IPT Ar Turbinas/CVMs ambiente 3 400 0,17% Volumétrico
ALGUMAS INSTALAÇÕES DE CALIBRAÇÃO DE MEDIDORES DE G
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IPT
TRANSCANADA
CEESI
K labPTB
Gaz de France
NEL
ENAM
Pigsar
CDT del Gás
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Gás de operação: gás natural
Pressão: 20 a 156 barVazão: 65 kg/s ou 6 900 000 m3/diaTemperatura: 20°C a 60°CPadrões: 13 bocais sônicos diferentesMelhor incerteza: 0,25% da vazão
Diâmetros: 4” a 24”Padrão de referência: balão gravimétrico
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Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSARTM.Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSAR
TM.
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Gás de operação: gás naturalPressão: 70 bar máx.Vazão: 30 000 std m3/hPadrões: turbinas
Melhor incerteza: 0,2% da vazãoDiâmetros: até 36”Padrão de referência: gravim./volumétrico
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TTTDIAGRAMA DA INSTALAÇÃO DE CALIBRAÇÃO
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Gás de operação: gás naturalPressão: até 70 bar
Vazão: 70 000 m3/diaTemperatura: 20°C a 60°CPadrões: turbinasMelhor incerteza: 0,2% da vazãoDiâmetros: 8” a 30”
Padrão de referência: volumétrico
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TTT Cadeia de Rastreabilidade
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TTT Cadeia de Rastreabilidade
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Cadeia de Rastreabilidade (cont.)
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TIPO DE LOCALIZAÇÃO Q.máx. GÁS Pabs
Alta vazão Dordrecht 12 000 Ar 1Alta pressão Groningen 36 000 GN 9 a 41Alta pressão Bergum 132 000 GN 9 a 51
Alta pressão Westerbork 2 400 000 GN 60
INSTALAÇÃO [m3/h] [bar]
INSTALAÇÕES DE CALIBRAÇÃO DO NMI
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Gás de operação: gás naturalPressão: 14 a 50 bar
Vazão: 350 000 Nm3/hPadrões: turbinas
Melhor incerteza: 0,15% da vazãoDiâmetros: 3” a 16”Padrão de referência: gravim./volumétrico
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Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSARTM.Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSAR
TM.
Figura 6. Representação esquemática da bancada para calibração de medidores para gássônicos do PTB – Alemanha.
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Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSARTM.Figura 5. Bancada para calibração de medidores de gás de alta vazão PIGSAR
TM.
Padrões do PTB para realização e disseminação dasunidades de volume e vazão de gases
Padrões de referência de comprimentou < 0,001%
Padrões de referência de tempo
u < 0,0001%
Pistões 20 dm³, 60 dm³0,015 ... 3,5 m³/h
u < 0,06%
Gasômetro 1 m³
1 ... 60 m³/h
u < 0,06%
Sistema para medição devazão com LDA
65 ... 5500 m³/hu < 0,1%
Medidores wet-test NB 2 ... NB 150,015 ... 15 m³/h
u < 0,12%
Bancada para calibração de medidores dealta vazão com bocais sônicos
2 ... 5600 m³/hu < 0,08%
Transdutores de fluxo
0,015 ... 10 m³/h
u < 0,25%
Padrão de transferência paramedidores de gás2 ... 16 000 m³/h
u < 0,1 ... 0,15%
Bancada para calibração demedidores para gás comturbinas 200 ... 16 000 m³/h
u < 0,12%
Padrões de referência e trabalho com autoridades de verificação, fabricantes de medidores pera gás, empresas de utilidade publica elaboratórios de calibração do DKD
Medidores de gás industriais, domésticos e para pesquisa
Figura 7. Representação da cadeia de rastreabilidade dos padrões de volume e vazão de gás do
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LABORATÓRIO DE VAZÃO DO IPTDKDDKDDeutscher KalibrierDienst
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LABORATÓRIO DE VAZÃO DOIPT
LABORATÓRIO DE GÁS
LABORATÓRIO DE ÁGUA
LABORATÓRIO DE ÓLEO
LABORATÓRIO DEHIGROMETRIA
LABORATÓRIO DEANEMOMETRIA
LABORATÓRIO DE TESTESDE VENTILADORES
LABORATÓRIO DE TESTES
DE BOMBASLaboratórios
credenciados INMETROe DKD
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LABORATÓRIO DE VAZÃO
DO IPT
Instalaçõeslaboratoriais
P & D Intercâmbio
tecnológicoPrestação de serviços
(calibrações, ensaios, projeto e inspeção )
Capacitaçãotécnica
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Bancada deturbinas e CVMs
10 a 3400 m 3/h
Rotores semi-submersos0,03 a 24 m 3/h
Pistões com selode Hg
0,00006 a 3 m3/h
Bocais sônicos emicroorifícios0,02 a 250 m 3/h
Turbinas10 a 1000 m 3/h
Bell provers
0,1 a 400 m 3/h
Bocais sônicos
0,02 a 250 m3/h
INMETRO(RBC)
[m, Pa, oC, s]
PTB[m3/h]
Buretas0,006 a 0,048 m 3/h
Calibração de
medidores degás(turbinas, rotativos,diafragmas, vortex,mássicos, bocaissônicos, placas,rotâmetros, etc..)
Ensaios de
modelos ecomponentes
Ensaios e
medições emcampo
LABORATÓRIO DE GÁSLABORATÓRIO DE GÁS
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BANCADA DE TURBINAS E CVMs
KDKDeutscher KalibrierDienst
Calibração de medidores de gás (10 a 3400 m3 /h)
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BANCADA DE TURBINAS E CVMsGás de operação: ar ambiente
Pressão: ambiente (aspiração)Vazão de operação: 2 a 3 400 std m3/hTemperatura: ambientePadrões: 3 turbinas e 3 CVMsIncerteza: 0,17 % da vazão
Diâmetros: até 12”Padrão de referência: bell prover
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BANCADA DE TURBINAS E CVMs
VC-02
VC-03
VC-01
SEÇÃO DE TESTES
VENTILADOR
MEDIDOR EM TESTE
VT-02
VT-03
VT-01
TURBINA G1000
TURBINA G650
TURBINA G400
CVM 11M
CVM 3,5M
CVM 2M
VENTILADOR
Figura 1. Bancada de testes para calibração de medidores de gás do Laboratório de Vazão do IPT.
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Calibração de medidores de gás ( 0,03 a 24 m 3 /h )
BANCADA DE ROTORES SEMI-SUBMERSOS
DKDDKDDeutscher KalibrierDienst
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Calibração de medidores de gás(0,1 a 400 m3 /h)
DKDDKDDeutscher KalibrierDienst
BELL PROVERS500L e 4000L
WET TEST METERS
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Sistema gravimétrico1500 kg
10 a 60 m 3/h
Piston prover 0,09 a 60 m 3/h
Sistema gravimétrico150kg
0,02 a 20 m 3/h
INMETRO
(RBC)[kg, m, Pa, oC,
s, V]
LABORATÓRIOS DE VAZÃO DE LÍQUIDOSLABORATÓRIOS DE VAZÃO DE LÍQUIDOSSistema gravimétrico
4500 kg10 a 250 m 3/h
Ensaios emedições em
campo
Ensaios demodelos e
componentes
Calibração demedidores de
líquidos(turbinas, magnéticos,
vortex, Coriolis,rotativos, hidrômetros,
placas, rotâmetros,
etc..)
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Calibração de medidores de líquidos (até 250 m 3 /h)
BANCADAS GRAVIMÉTRICAS
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Calibração de medidores de óleos e derivados (0,09 a 60 m 3 /h)
BANCADA VOLUMÉTRICA (PISTON PROVER )
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Ensaio e calibração de medidoresde velocidade de ar (1 a 35 m/s)
TÚNEL DE VENTO
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Calibração de medidores de umidade de gases (20 oCpo a -75oCpo)
LABORATÓRIO DE HIGROMETRIA
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Ensaios de desempenho deventiladores (50 a 45000 m 3 /h)
LABORATÓRIO DE TESTES DE VENTILADORES
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Ensaios de desempenho debombas (até 2000 m 3 /h)
LABORATÓRIO DE TESTES DE BOMBAS HIDRÁULICA
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EVOLUÇÃO DO ATENDIMENTO DO LABORATÓRIO DE VAZ
0
200400
600800
10001200
1400
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
N o .
D E A T E
N D I M E N T O
S CALIBRAÇÕES ENSAIOS
TTTÕ
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Cada um dos sistemas citados representainvestimentos diferenciados, quanto mais complexomais altos são os investimentos necessários.
CONCLUSÕES
Em países onde as cadeias metrológicas estão sendoestruturadas, bancadas como as volumétricas queoperam à baixas pressões satisfazem plenamentenossas necessidades.
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