Flow richtlijnen, normeringen en wetgeving

Onze flowmeting bibliotheek:

Binnen de wereld van gassystemen en vloeistofsystemen zijn er veel afspraken gemaakt, die eigenlijk altijd gaan over:

• Veiligheid
• Nauwkeurigheid bij verrekening
• Standaardisering in een branche

Die regelgeving waar we in de flow wereld mee te maken hebben is gemaakt op 3 niveau's:

• Wereldwijd
• Verenigde Staten
• Europese Unie

De regelgevende instanties en instituten streven allemaal naar harmonisatie en nemen veel van de regelgeving van anderen over. Het is handig om te weten waar die normen ongeveer over gaan, daarom hieronder een korte introductie op de meest voorkomende.

OIML: wereldwijde organisatie

De OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale) is een internationale organisatie die de regels rond metingen probeert te harmoniseren. Daarvoor schrijven ze aanbevelingen. Landen kunnen die overnemen in hun eigen wetgeving. Voor Europese landen is deze regelgeving dus minder bindend dan bijvoorbeeld de PED. Maar ook de Europese Unie streeft na om regelgeving wereldwijd te harmoniseren. Daarom toetst de EU haar regelgeving aan die van de OIML.
De MID en PED zijn daar goede voorbeelden van.

De OIML bestaat uit vertegenwoordigers van landen. Bepaalde internationale instellingen nemen ook deel aan het overleg, zoals ISO en IEC, om tegenstrijdige eisen te vermijden. Het resultaat is dat fabrikanten en gebruikers
van meetinstrumenten en testlaboratoria tegelijk voldoen aan alle regelgeving zodra ze voldoen aan de regels van de OIML.

Dat maakt deze deze richtlijnen zo belangrijk voor alle partijen in onze branche. Zoals bijvoorbeeld de R117-1.

R117-1: wereldwijde regels voor vloeistofmeting

De richtlijn R117-1 van het OIML beschrijft regels voor het meten van vloeistoffen anders dan water.

De R117-1 beschrijft een aantal eisen waaraan een MID-conforme installatie voor vloeistoffen anders dan water dient te voldoen. Daarbij worden testen beschreven die in de praktijk niet of moeilijk uit te voeren zijn. Bijvoorbeeld dient de installatie klimatologisch getest te worden. Ook EMC-testen (ElectroMagnetic Conformity) zijn onderdeel van het testprogramma. Het is niet praktisch om een complete installatie op de beschreven wijze te testen. Immers, sommige installaties zijn groot en passen niet in de testruimtes. Het opbouwen en afbreken en wederom opnieuw opbouwen op de finale bestemming is eveneens onpraktisch.

Daarom wordt een MID-conforme installatie opgebouwd met instrumenten en appendages die alle een zogheten deelcertificaat hebben. De componenten zijn op basis van de R117-1 getest. De certificerende instantie zal vervolgens de gebruikte materialen beoordelen, en kan vervolgens de installatie MID-conform verklaren.

AGA-3.1: Amerikaanse norm verschildruk metingen

De American Gas Associciation (AGA) heeft verschillende normen opgesteld. Een daarvan is de AGA-3.1, een hele oude norm uit 1990. Het beschrijft het meten van koolwaterstoffen met verschildruk flowmeters met meetplaat. Het gaat over gassen en de meeste vloeistoffen die voorkomen in de petroleum-, petrochemische- en aardgasindustrie. Geschreven als aanbeveling, maar overgenomen als juridisch bindend. In de petrochemie wereld is dit de norm waar iedereen zich aan houdt. Het geeft specificaties voor:

• de constructie en installatie van meetplaten
• constructie van meterbuizen
• bijbehorende voorzieningen voor het vasthouden van de orificeplaat
• vergelijkingen voor de berekeningen

Het resultaat is dan een gestandaardiseerde manier om te komen tot massaflow meting en volumetrische flowmeting. Met daarbij een goede uitspraak over onnauwkeurigheid.
Teesing werkt veel met deze norm, want het is eigenlijk altijd het voorschrift van klanten. Bijvoorbeeld in deze applicatie van een verschildruk flowmeter in een gasstraat voor een energiecentrale van De Jong Combustion.

ISO 5197-1: Europese norm verschildruk metingen

Het Europese standaardisatie instituut ISO heeft na de AGA-3.1 een eigen norm opgesteld. Hij gaat verder dan de AGA-3.1 omdat het zich niet beperkt tot de petrochemie. Verder beschrijft het niet alleen meetplaat verschildruk flowmeters, maar standaardiseert het ook een aantal andere meetelementen. Zoals de:

• ISA 1932 nozzle
• Long radius nozzle
• Venturi nozzle
• Venturi buitzen

Het resultaat is weer een gestandaardiseerde manier om te komen tot massaflow meting en volumetrische flowmeting. Met daarbij een vastgelegde uitspraak over onnauwkeurigheid. Als volgens deze norm gewerkt wordt hoeft niet gekalibreerd te worden. Wat in doorlooptijd en kosten scheelt. Zeker omdat het vaak gaat over grote instrumenten waar kalibratie maar door enkele kalibratie organisaties gedaan kan worden.
Teesing werkt veel met deze norm, want het is eigenlijk altijd het voorschrift van klanten.

AGA-9: Amerikaanse norm ultrasoon aardgas metingen

De American Gas Associciation (AGA) heeft ook de AGA-9 opgesteld, wat een aanbeveling is, waarin de prestaties van meerkanaals ultrasone flowmeters staan beschreven. In de gaswereld en zeker de Amerikaanse is dit de norm waar iedereen zich aan houdt. Het kan zijn dat kalibratie nodig is en over hoe dat gedaan moet worden doet het document ook uitspraken. Alles bedoeld om de nauwkeurigheid van de meter te verifieren en de meetonzekerheid te minimaliseren. Het document stelt ook eisen aan de elektronica, waar een ultrasoon flowmeter sterk van afhankelijk is. Tot slot behandelt het document de toepassing van de meter. Dus flowprofiel door aan- en afstroom lengtes, kleppen en regelaars en omgevingsfactoren zoals bedrijfstemperatuur en pulsatieniveaus.

MID: Europese regelgeving voor afrekeningmetingen

De richtlijn Measuring Instrument Directive (MID) is regelgeving van de Europese Unie, die door alle lidstaten is overgenomen in wetgeving. De naam doet vermoeden dat het gaat over een richtlijn over meetinstrumenten. Maar richtlijn gaat over de complete installatie waarbij diegene die het meetsysteem bouwt de verantwoordelijkheid heeft voor het conform MID bouwen.

De MID is van toepassing op installaties met:

1. Watermeters
2. Gasmeters
3. Volume herleidingsinstrumenten (flowcomputers)
4. Energiemeters (Wh)
5. Warmteverbruiksmeters
6. Meetsystemen voor de continue en dynamische meting van vloeistoffen anders dan water
7. Automatische weeginstrumenten
8. Taxameters
9. Stoffelijke maten
10. Dimensionale meetinstrumenten
11. Uitlaatgasanalysatoren.

Voor gasapplicaties is de MID van toepassing als de flow lager is dan 170.000 Nm³/jaar. Daarboven is de MID niet van toepassing en mogen bedrijven onderling afspreken hoe ze de nauwkeurigheid en afrekening regelen. Voor de hoofdleiding van de Gasunie geldt deze regel niet, maar voor de gasaanvoer van een energiecentrale wel. van De MID is als EU-regel nauw verwant aan de regelgeving van de OIML, om samenwerking en internationale handel makkelijker te maken.

PED: kwaliteit van drukhoudende delen

De Europese richtlijn PED uit 1997 is van toepassing op drukhoudende toestellen. Dat zijn ketels, tanks, maar ook instrumenten zoals flowmeters. De richtlijn is gericht op kwaliteitsverbetering.
De PED staat fabrikanten toe zelf hun producten te testen en certificeren, en niet per definitie instituten als TÜV of Lloyds bij de certificatie te betrekken.

De richtlijn is al snel van toepassing: als de procesdruk hoger is dan 0,5 barg. In de praktijk beketent dit dat nagenoeg alle professioneel gebruikte apparatuur aan deze norm moet voldoen. En daar is de norm ook op gericht, dat blijkt wel uit de uitzonderingen die gemaakt worden voor bijvoorbeeld opblaasboten en blikjes koolzuurhoudende drank.

Net als de ATEX richtlijn is de PED onderdeel van de CE-markering. Een leverancier kan zelf zijn product voorzien van het CE-merk als deze voldoet aan de Pressure Equipment Directive.
Een voorbeeld van zo'n test is dat het apparaat minimaal 1,5x de maximaal toelaatbare druk moet kunnen weerstaan.

Niet alle producten moeten voldoen aan de PED. Met een keuzeschema kan beoordeeld worden of het van toepassing is.

Welke regels van toepassing zijn kan ook verschillen. Dat hangt bijvoorbeeld af van hoe gevaarlijk het medium is. En er wordt ook onderscheid gemaakt tussen systemen die ontworpen zijn voor vloeistoffen of voor gassen.

ATEX: Europese regels voor explosie veiligheid

De ATEX-richtlijnen zijn twee EU-richtlijnen waarin de minimale veiligheidseisen worden beschreven voor werkplekken en apparaten die worden gebruikt op plaatsen waar ontploffingsgevaar kan heersen.

• ATEX 114-richtlijn: apparaten en beveiligingssystemen bedoeld voor gebruik op plaatsen waar ontploffingsgevaar kan heersen.
• ATEX 153-richtlijn: voorschriften voor de verbetering van de gezondheidsbescherming en van de veiligheid van werknemers die door explosieve atmosferen gevaar kunnen lopen.

De Atex is onderdeel van de CE markering. Dat betekent dat het CE merk alleen door de fabrikant aangebracht mag worden als het apparaat getest is en voldoet aan de Atex norm.