CONTADORES DE GÁS DE TURBINA

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1 ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA ET de outubro de 2015

2 Página 2 de 20 ÍNDICE Registo das revisões Objectivo Âmbito Referências Referências externas Referências internas Definições / Siglas Classificação Dimensões de contadores, gama de medição e dimensão de diâmetros de ligações Requisitos de desempenho metrológico Requisitos de concepção e materiais Generalidades Materiais Lubrificação Totalizador Gerador de impulsos Tomas de pressão e temperatura Resistência às condições ambientais Generalidades Resistência aos raios ultravioleta Protecção anti-corrosiva Controlo da Espessura da Pintura Acreditação inicial de fornecedores e aprovação de produtos Fornecimento de documentação Critérios de aceitação antes da entrega Modificação de um modelo aprovado Programa de inspeção Marcação Chapa de características Código de barras Selagem Transporte e embalagem... 20

3 Página 3 de 20 Registo das revisões Nº da Revisão Data Motivo Redacção inicial Alteração dos diâmetros nominais de alguns contadores traduzidos na tabela 1 e do anexo ET Revisão geral Alteração dos pontos 6.2 (Ligações) e 6.6 (Contagem remota) Introdução do ponto 9.3 (Código de barras) Revisão do ponto 9.3 (Código de barras) Revisão geral. 7 Revisão das secções 5 e 7.

4 Página 4 de Objectivo A presente Especificação Técnica de Material tem como objectivo, definir as principais características de construção, ensaios e funcionamento dos contadores de gás exigidos pela EDP Gás para a aceitação prévia de modelos de contador de volume de gás, tipo de turbina, bem como os requisitos e condições técnicas a respeitar com vista à aprovação do modelo, para poder ser fornecido à EDP Gás para que sejam instalados nas instalações dos clientes. Esta revisão da ET 431 anula e substitui a revisão anterior, de 15 de março de Âmbito Esta Especificação Técnica aplica-se a todos os contadores de gás de turbina destinados às diversas geografias em que a EDP opera como distribuidora de gás, cujo caudal máximo não exceda m 3 /h, susceptíveis de funcionar nas condições de operação da instalação. 3. Referências 3.1. Referências externas Diretiva 2004/22/CE Diretiva europeia relativa aos instrumentos de medição Diretiva 2009/137/CE Directiva que altera a Diretiva 2004/22/CE do Parlamento Europeu e do Conselho relativa aos instrumentos de medição no que respeita à exploração dos erros máximos admissíveis, no que se refere aos anexos específicos dos instrumentos MI-001 a MI-005 Portaria n.º 71/2011, de 16 de Junho. Transpõe para a ordem jurídica interna a Directiva nº 2009/137/CE, da Comissão Europeia EN 12261: AC: A1:2006 Gas meters Turbine gas meters 3.2. Referências internas ET 1005 Codificação de equipamentos: Definição do número interno e do código de barras. Nota: Todos os documentos não datados devem ser considerados na sua última versão.

5 Página 5 de Definições / Siglas Caudal mínimo (Q mín. ) Caudal limite acima do qual o erro relativo de medição é, em valor absoluto, menor ou igual ao erro máximo admissível. Caudal máximo (Q máx. ) Caudal limite abaixo do qual o erro relativo de medição é, em valor absoluto, menor ou igual ao erro máximo admissível. Caudal de sobrecarga (Q r ) Caudal máximo ao qual o contador funciona durante um curto intervalo sem se deteriorar. Caudal de transição (Q t ) Caudal que se situa entre os caudais máximo e mínimo e no qual a gama de caudais é dividida em duas zonas a zona superior e a zona inferior -, cada uma com valores do erro máximo admissível característicos. Contador de gás de turbina Dispositivo de medida no qual as forças dinâmicas do caudal de gás provocam a rotação de uma turbina com velocidade em função do volume do caudal de gás. O número de voltas do rotor da turbina é a base de indicação do volume que passa através do contador. Mostrador Elemento colocado sobre o totalizador e que contém a marca fixa de referência, podendo também conter indicações relacionadas com a marcação. Elemento indicador primário Elemento do totalizador que contém a menor divisão e que, ou se desloca em relação a uma marca fixa de referência, ou é fixo sendo a marca móvel. Estanquidade externa Estanquidade do corpo exterior do contador, submetido à pressão de ensaio.

6 Página 6 de 20 Marca fixa de referência Elemento fixo relativamente ao qual as leituras são feitas. Totalizador Dispositivo integrador destinado a indicar o total dos volumes de gás, medidos pelo contador. Perda mecânica de pressão Pressão necessária para vencer as resistências mecânicas que se opõem ao funcionamento do contador. Perda de pressão Diferença entre as pressões à entrada e saída do contador, durante o escoamento do gás. Engloba a perda mecânica de pressão. Pressão de serviço Diferença entre a pressão do gás à entrada do contador e a pressão atmosférica. DN Designação numérica para dimensão das ligações do contador e que é utilizada como referência. Contém as letras DN seguida por um número inteiro adimensional que está indirectamente relacionado com a dimensão, em milímetros, da furação ou diâmetro externo dos terminais de ligação. PN Termo alfanumérico utilizado para a referência de uma combinação de características mecânicas e dimensionais de um componente de um sistema de tubagem no que se refere à pressão. Contém as letras PN seguidas por um número inteiro adimensional. Erro de indicação Valor da relação, em termos percentuais, da diferença entre o volume indicado pelo contador e o volume convencionalmente verdadeiro, que nele passou: E V i V c erro de indicação, expresso em percentagem volume indicado pelo contador volume convencionalmente verdadeiro que passou no contador

7 Página 7 de Classificação 5.1. Dimensões de contadores, gama de medição e dimensão de diâmetros de ligações Os contadores são classificados de acordo com os caudais máximos e mínimos, expressos em m 3 /h. Na tabela 1 são apresentados os caudais máximos e mínimos, bem como o diâmetro nominal associados a cada contador. As opções standard, para a EDP Gás Distribuição, estão assinaladas a negrito na tabela. DN Designação do contador de gás Qmáx. (m 3 /h) Qmín. (m 3 /h) A (mm) B (mm) C (mm) G G G G G A Versão alta velocidade B Versão velocidade normal (preferencial) Tabela 1 Embora não sendo prática atual da empresa, por motivos históricos, a EDP Gás Distribuição pode solicitar ao mercado os seguintes contadores. DN Designação do contador de gás Qmáx. (m 3 /h) Qmín. (m 3 /h) A (mm) B (mm) C (mm) G G Tabela 2

8 Página 8 de Atravancamento As entradas e saídas do contador devem ter o mesmo diâmetro nominal e tipo de ligação. O comprimento total do contador entre as ligações de entrada e saída é de 3 DN (L = 3 DN). As dimensões dos contadores de gás devem respeitar os valores expressos na tabela 3. A distância máxima, em milímetros, medida entre a extremidade das peças salientes ao eixo do contador não deve ultrapassar 1,5DN+150 (ver cota B da figura seguinte). 1 Dimensões de referência Designação do contador de gás B 1 G G G G G G G Tabela 3

9 Página 9 de Dimensões de flanges em função da pressão As flanges devem ser concebidas de acordo com as designações PN conforme descrito abaixo. Gama de pressão P (bar) Características mecânicas 0 < P 16 PN 16 0 < P 25 PN 25 Tabela 4 6. Requisitos de desempenho metrológico Cada tipo de contador deve ser sujeito a ensaios de forma a estabelecer o desempenho metrológico e mecânico, considerando as condições particulares da norma EN Os ensaios a efectuar segundo a norma EN (ponto 5.2.) são os seguintes: Ensaio ao erro de indicação Ensaio de estabilidade metrológica Ensaio de linearidade Ensaio de envelhecimento Ensaio de posição de contadores Ensaio de sobrecarga temporária Ensaio à gama de temperatura Ensaio de perturbação Ensaio de rotação livre (spin test), mencionado no Anexo C da norma EN Os ensaios individuais para cada contador antes da entrega devem igualmente cumprir a norma EN 12261, Anexo E.

10 Página 10 de 20 O erro de indicação do contador deve ser indicado em valores absolutos menores que os erros máximos admissíveis especificados na tabela 5, tendo em consideração a tabela 6. Caudal (Q) Erros máximos admissíveis Q mín. Q < 0,2 Q máx. ± 2% 0,2 Q máx. Q < Q máx. ± 1% Tabela 5 Gama Q t 1 : 20 0,20 Q máx. 1 : 30 0,15 Q máx. 1 : 50 0,10 Q máx. Tabela 6 Durante os ensaios, se os erros assinalados no contador forem todos do mesmo sinal, entre Qt. e Qmax., eles não devem exceder os 0,5%. Os contadores devem ser capazes de cumprir os requisitos para as gamas de temperatura alargada segundo a norma europeia EN 12261: Gama de temperatura ambiente (-25 C a 55 C) Gama de temperatura de gás (-25 C a 55 C) Gama de temperatura de armazenamento (-25 C a 60 C) São aceites contadores que superem as gamas referidas anteriormente.

11 Página 11 de Requisitos de concepção e materiais 7.1. Generalidades Os materiais e o modo de construção de todos os elementos constituintes dos contadores, abrangidos por esta especificação, devem respeitar a legislação e normas aplicáveis. Os materiais e concepção devem cumprir com os ensaios descritos na norma EN 12261, ponto 6.2. O sentido da circulação de gás deve ser indicado por uma seta indelével. O contador deve estar marcado com as posições de montagem permitidas, sendo que a EDP Gás só admite contadores passíveis de operar na horizontal e vertical para cima ou para baixo (Nomenclatura HV segundo a norma EN 12261). Os rolamentos internos e o mecanismo de transmissão devem ser protegidos contra a entrada de impurezas ou partículas no fluxo de gás. Todos os componentes do contador devem ser construídos e montados de maneira tal que as características de funcionamento do aparelho não sofram alterações importantes, em condições correntes de instalação e utilização. O contador deverá, quando sujeito ao ensaio pneumático segundo a norma EN12261, ser estanque até atingir uma pressão de 1,5 vezes a sua pressão máxima de serviço, com um mínimo de 2 bar. O contador deve dispor de um sistema antifraude, por deteção de perturbações de campos magnéticos externos que possam comprometer a qualidade da medição. Todos os materiais e acessórios devem respeitar a directiva europeia relativa a equipamentos em atmosferas explosivas, ATEX (Directiva 94/9/CE). O contador deve cumprir a directiva europeia de equipamentos sob pressão, PED (97/23/CE). As ligações eléctricas devem ser equipadas com um tampão de protecção que não pode ser separado do contador. Os contadores devem ser equipados com uma cablagem eléctrica blindada. As ligações devem ser no mínimo de classe de protecção IP 65 (EN 60529).

12 Página 12 de Materiais Todos os componentes do contador, assim como os lubrificantes que entram em contacto com o fluido a ser medido, devem ser fabricados com materiais adequados que sejam resistentes ao ataque do fluido e dos seus constituintes. Todos os componentes do contador devem ser fabricados com materiais resistentes ao envelhecimento. Todos os componentes internos devem ser construídos a partir de materiais dimensionalmente estáveis. Os materiais a utilizar na construção dos contadores: Corpo do contador e mecanismo interno Ferro Fundido Dúctil ou Aço Prensado (ISO 3574) Visor Vidro temperado ou policarbonato de alta resistência a choques, arranhões, solventes químicos e ação solar, além de garantir a vedação para impedir a entrada de água no totalizador. Partes internas Materiais sintéticos ou metais resistentes à corrosão. Vedação Elastómero 7.3. Lubrificação A concepção e construção do contador devem ser tal que qualquer sistema de lubrificação necessária ao seu correcto funcionamento deve ser hermético, permanente e sem necessidade de manutenção, isto é, durante o período de vida do contador não devem ser necessários quaisquer lubrificantes adicionais. São permitidos contadores com lubrificação manual com autorização da EDP Gás

13 Página 13 de Totalizador Os contadores devem ser do tipo de leitura directa. A determinação do número de metros cúbicos de gás, medido pelo contador, deve exigir apenas uma leitura dos dígitos justapostos em ordem decimal, com exclusão de qualquer adição mental. O totalizador deve ser constituído por tambores, de diâmetro mínimo de 16 mm, em cuja periferia estão marcados os dígitos que aparecem atrás das janelas do mostrador. O avanço de uma entidade, de qualquer ordem, deve ser completamente efectuado enquanto o tambor da ordem imediatamente inferior descreve o último 1/10 da sua rotação. Os dígitos devem ter uma altura mínima de 4 mm e uma largura de 2,4 mm. O totalizador deve ser graduado em metro cúbico e conter elementos de leitura suficientes para indicar o consumo correspondente ao funcionamento durante 8000 horas no regime caudal máximo sem fazer retroceder os algarismos aos seus valores iniciais. No mostrador deve figurar o símbolo m 3. Os dispositivos indicadores e os acessórios devem obedecer a uma concepção robusta e fiável. Quando os dispositivos são montados no contador da turbina, devem funcionar de forma fiável e permanecer legíveis na gama de temperatura definida. Um totalizador mecânico deve ser facilmente amovível se a sua remoção for necessária para verificação. O sistema de transmissão que liga o elemento de medição ao totalizador no invólucro do contador deve ser realizado através de uma ligação magnética, ou seja, deve haver uma separação física entre a câmara sob pressão e o totalizador. Os totalizadores isolados do caudal de gás devem estar protegidos contra as consequências de eventuais fugas de gás. O totalizador deve ser concebido para ser impermeável à água ou a qualquer material estranho, bem como resistente ao choque quando submetido aos ensaios em conformidade com o IP 65 da EN Não será permitido que a leitura do totalizador corresponda a múltiplos de m 3 ( 10, 100, etc.)

14 Página 14 de Gerador de impulsos A tomada de saída do gerador de impulsos de baixa frequência deve estar munida com dois contactos de leitura de baixa frequência e um contacto de verificação de integridade do equipamento. Os geradores de impulsos devem estar de acordo com a norma EN de forma a cumprirem com o nível de compatibilidade electromagnética indicado pelo fabricante. Os geradores de impulsos devem ser concebidos para prevenir ou detectar eventuais fraudes ou perturbações na transmissão de dados. Os contadores de turbina devem conter a indicação do valor correspondente a um impulso sob a forma: «1 imp =..m3». As saídas eléctricas do contador devem ser fixas do tipo macho de 6 pinos (DIN 45322) com a seguinte configuração: Emissor principal de baixa frequência por contacto reed swich Sinal anti-fraude por contacto reed swich Emissor secundário de baixa frequência mediante por reed swich A pedido da EDP Gás, pode ser exigida uma saída do gerador de alta frequência. O contador deve vir equipado com um cabo de ligação à tomada, com 2 metros de comprimento, que permita a ligação ao PTZ. O cabo a deve ser blindado, de segurança intrínseca, do tipo LiYCY 6x0,25 com diâmetro exterior de 4-6,5 mm.

15 Página 15 de Tomas de pressão e temperatura Todas as tomas de pressão devem estar equipadas com meios de vedação e selagem contra qualquer manipulação não autorizada. A concepção de toma de pressão deve assegurar que a ligação não interfere com o caudal de gás. A toma de pressão é obrigatória. Por outro lado, a toma de temperatura só é aplicada a pedido da EDP Gás. 8. Resistência às condições ambientais 8.1. Generalidades O invólucro do contador, o totalizador, as placas de características e os componentes externos devem ser construídos ou protegidos com materiais resistentes a intempéries (raios de sol, humidade e variações de temperatura) e a agentes de limpeza, durante o tempo expectável de vida do contador. Para assegurar esta protecção, a superfície do contador será submetida a uma preparação especial e tratamento através de pintura. A camada final de pintura (acabamento), para este tipo de contadores, deve estar segundo a referência RAL 9002 da normal RAL 840 HR, admitindo-se a cor da pintura de origem, devendo superar os ensaios de resistência à corrosão. As superfícies externas devem ser devidamente protegidas contra corrosão e a sua concepção deve ser resistente à chuva Resistência aos raios ultravioleta O totalizador e a placa de características devem resistir aos efeitos da radiação ultravioleta, sujeitando esses dispositivos a ensaios consoante a norma EN

16 Página 16 de Protecção anti-corrosiva Todas as partes do contador devem resistir a quaisquer substâncias corrosivas, contidas nas atmosferas interna e externa, com as quais estarão em contacto durante as condições normais de serviço. Os ensaios de resistência à corrosão externa e interna devem obedecer à norma EN (pontos e ). Ensaios de resistência à corrosão dos contadores segundo a norma EN 12261: Ensaio de resistência à penetração Ensaio à adesão do revestimento de protecção Ensaio de resistência a atmosfera corrosiva externa 8.4. Controlo da Espessura da Pintura Para comprovar este parâmetro procede-se às medições seguintes: 2 medições na base do contador 2 medições na parte superior do contador 1 medição em cada lateral do contador Todos os valores obtidos devem ser superiores a 30 mícron (μm). 9. Acreditação inicial de fornecedores e aprovação de produtos O fornecedor de contadores deve estar devidamente acreditado pelo procedimento interno para o efeito da EDP Gás. O Sistema de Garantia da Qualidade do fabricante deve estar em conformidade com a norma EN ISO O fornecedor de contadores deve dispor de um laboratório metrológico oficialmente autorizado de acordo com a regulamentação de cada país. Caso não exista regulamentação no país, os laboratórios devem estar acreditados de acordo com a norma ISO Os contadores devem estar certificados de acordo com a Diretiva 2004/22/CE.

17 Página 17 de 20 Os ensaios individuais em fábrica devem estar de acordo com a norma EN Os contadores serão aprovados pela EDP depois de concluídas as seguintes etapas: Fornecimento de documentação Ensaio de protótipos (modelos novos) 9.1. Fornecimento de documentação O fornecedor deverá entregar a seguinte documentação (original e formato digital): Certificado de conformidade emitido por um Organismo Notificado, de um Estado-membro da União Europeia, que ateste a conformidade do produto face aos requisitos da norma EN Documentação técnica do contador: o Descrição e características do contador e seus componentes o Relação e características dos materiais utilizados o Desenho de pormenor, cotado, do contador o Desenhos detalhados da chapa de características e da localização dos vedantes o Descrição e localização do transmissor de impulsos para a telemetria e dispositivos antifraude (perturbações de campos magnéticos externos). o Declaração que indique que o modelo foi projectado e construído de acordo com a regulamentação e normas vigentes, citando as mesmas. A declaração deverá ainda afirmar que os contadores são fabricados de acordo com os padrões e requisitos oficialmente aprovados nesta especificação técnica

18 Página 18 de Critérios de aceitação antes da entrega O número de protótipos a ensaiar será indicado pela EDP Gás no momento da candidatura da aprovação do modelo. Ensaios Percentagem de contadores defeituosos Estanquidade externa Zero erros Erro de indicação Zero erros Metrologia Zero erros Controlo dimensional e roscas Zero erros Perda de pressão 1,0 % Inspecção visual 1,0 % Espessura do revestimento 1,0 % Dureza do revestimento 1,0 % Adesão do revestimento 1,0 % Figura Modificação de um modelo aprovado O fornecedor pode solicitar, por escrito, uma modificação a um modelo previamente aprovado. Para tal deve anexar ao pedido a documentação referente às modificações propostas. Em função das modificações a EDP Gás pode exigir novos ensaios para aprovação. Caso seja detectada alguma não conformidade, o fornecedor deve implementar as acções correctoras impostas pela EDP Gás Programa de inspeção A qualidade do processo de produção deve ser garantida mediante inspeções periódicas. O fabricante terá de seguir um procedimento escrito que deve entregar à EDP Gás, referindo todas as inspecções realizadas ao longo do processo de fabrico indicando a forma, equipa necessária, pontos de controlo, critérios de actuação e aceitação, registos necessários etc.

19 Página 19 de Marcação Chapa de características Cada contador de gás deve possuir uma chapa de características na qual constem as seguintes indicações: a) aposição da marcação CE; b) logótipo e/ou nome do fabricante; c) número de série do contador e ano de fabrico; d) pressão máxima de serviço: pmax = bar (ou MPa); e) caudal máximo: Qmax = (m3/h); f) caudal mínimo: Qmin = (m3/h); g) gama de temperatura de serviço: t = - C; h) gama de pressão de serviço: p = - bar (ou MPa); i) referência à norma EN 12261; j) classe de exactidão; k) código de barras; l) Logótipo da empresa proprietária; m) Marcação HV (Caudal horizontal ou vertical para cima ou para baixo) Todas as inscrições devem ser indeléveis, legíveis, facilmente visíveis nas condições de funcionamento normal do contador e estar sempre redigidas em português ou inglês.

20 Página 20 de Código de barras Todos os contadores devem ser providos de código de barras, aposto em local de fácil leitura, na mesma face do mostrador, de acordo com a especificação técnica da EDP Gás Distribuição ET Selagem Todos os contadores devem ser providos de pontos de selagem que possam facilmente evidenciar qualquer intervenção estranha tendente a alterar o seu funcionamento. Um desses pontos é reservado para uso exclusivo do fabricante ou reparador. Independentemente da solução tecnológica apresentada para a cabeça do contador, esta deve obrigatoriamente ser selada. 12. Transporte e embalagem Durante o transporte e o armazenamento, as ligações do contador devem ser protegidas com coberturas adequadas, a fim de evitar qualquer entrada acidental de elementos estranhos. O acondicionamento do contador deve ser preparado de forma a minimizar estragos no contador durante o transporte e devem ser tomadas medidas para assegurar o transporte do contador numa posição estável. Os contadores devem ser protegidos consoante a norma EN no transporte dos equipamentos, bem como no armazenamento.