Doğal gaz ölçüm sistemlerinde EN 12405-1 ve EN 12405-3 standartları

Kalibrasyon Merkezi Müdürü Mehmet Akif Deniz

Türkiye’de doğal gaz ölçüm altyapısı; iletimden dağıtıma uzanan zincirin her halkasında ticari, hukuki ve teknik gereklilikleri bir arada karşılamak durumundadır. Bu zincirin en kritik halkasını oluşturan akış bilgisayarlarının metrolojik doğruluğu; EN 12405-1 ve EN 12405-3 standartlarının öngördüğü teknik çerçeve ile ISO/IEC 17025 akreditasyonunun sağladığı bilimsel güvence olmaksızın tam anlamıyla tesis edilemez. Bu çalışma, söz konusu standartların teknik gerekliliklerini ve Türkiye’deki uygulama boyutunu sektörel bir perspektiften ele almaktadır.

• GİRİŞ

Türkiye, doğal gaz ihtiyacını boru gazı ithalatı, LNG kaynakları, yerli üretim ve depolama tesisleriyle desteklenen çeşitli arz kaynaklarından karşılamaktadır. Bu çeşitlilik; farklı gaz kompozisyonlarını, farklı basınç ve sıcaklık koşullarını ve dolayısıyla farklı metrolojik gereklilikleri beraberinde getirmekte; akış bilgisayarlarının bu koşullar altında doğru ve izlenebilir ölçüm yapabilmesini standart temelli bir güvenceye bağlamaktadır.

Doğal gaz ölçüm zinciri; türbin, rotary veya ultrasonik tip sayaçlar, basınç ve sıcaklık transmitterleri, gaz kromatografı, hacim dönüştürücü (korrektör) ve akış bilgisayarı gibi birbirine bağlı bileşenlerden oluşmaktadır. Yüksek tüketimli ticari ve endüstriyel ölçüm noktalarında bu zincirin en kritik halkasını akış bilgisayarları oluşturmaktadır; faturaya esas veriyi üreten bu cihazların metrolojik doğruluğu taraflar arasındaki ticari ve hukuki güvencenin temelini oluşturmaktadır.

CEN tarafından hazırlanan EN 12405 serisi standartlar; korrektörler ve akış bilgisayarlarının metrolojik gerekliliklerini bilimsel bir çerçevede tanımlamaktadır. EN 12405-1 hacim dönüştürücülerin, EN 12405-3 ise akış bilgisayarlarının yapım, performans, güvenlik ve uygunluk gerekliliklerini kapsamaktadır.

• DOĞAL GAZ ÖLÇÜM ZİNCİRİ VE AKIŞ BİLGİSAYARLARININ SİSTEMDEKİ YERİ

Doğal gazın kaynaktan son kullanıcıya ulaşana kadar geçtiği her aşama, birbirine bağlı bir ölçüm altyapısının kademeli, kesintisiz işleyişine dayanmaktadır. Doğal gaz, iletim hattından basınç düşürme ve ölçüm istasyonuna ulaştığında önce filtreden geçmekte ardından ölçüm hattına yönlendirilmektedir. Ölçüm hattında türbin, rotary veya ultrasonik tip sayaçlar gazın hacmini ölçmekte (Vm); basınç (PT) ve sıcaklık (TT) transmitterleri anlık çalışma koşullarını belirlemekte; gaz kromatografı kalorifik değer için kompozisyon analizini gerçekleştirmektedir. Tüm bu veriler akış bilgisayarına iletilmekte; akış bilgisayarı AGA 8 kapsamındaki sıkıştırılabilirlik faktörü ve EN ISO 6976 kapsamındaki kalorifik değer hesaplama yöntemleri çerçevesinde gazın baz koşullara dönüştürülmüş hacmini ve enerji değerini hesaplamaktadır.

Akış bilgisayarı dört temel veri akışını eş zamanlı olarak yönetmektedir: hacim pulse sinyalleri, basınç verisi, sıcaklık verisi ve gaz kompozisyonu ile üst ısıl değer (Hs). Bu dört veri akışının herhangi birindeki sapma, dönüşüm faktörü (C) değerini ve faturaya esas baz koşullardaki hacmi (Vb) doğrudan etkilemektedir.

İletim şebekesinden şehir giriş noktasına teslim edilen gaz; endüstriyel abonelere genelde korrektörler aracılığıyla, konutlara ise G4, G6 gibi diyaframlı mekanik sayaçlar üzerinden sağlanmaktadır. Bu teslim noktalarında gerçekleştirilen ölçümler; taraflar arasındaki ticari uzlaşmanın ve yasal yükümlülüklerin temelini oluşturmaktadır.

• EN 12405-1 VE EN 12405-3 STANDARTLARININ TEKNİK İÇERİĞİ

EN 12405-3 kapsamında akış bilgisayarı; sensör sinyal toplama, sensör işlevleri, ölçüm işlevleri ve uzun süreli veri depolama olmak üzere dört temel işlev kategorisi üzerinden tanımlanmaktadır. Sıkıştırılabilirlik faktörü hesaplamasında AGA 8, kalorifik değer hesaplamasında EN ISO 6976 referans alınmaktadır. Dönüşüm faktörü her 30 saniyeyi aşmayan aralıklarla yeniden hesaplanmakta; basınç ve sıcaklık örneklemesi en fazla 5 saniyelik aralıklarla gerçekleştirilmektedir.

Standart, iki farklı doğrulama yaklaşımı tanımlamaktadır. Global yaklaşımda akış bilgisayarı bütünleşik bir paket olarak test edilirken, modüler yaklaşımda hesaplama ünitesi, basınç transmiteri ve sıcaklık transmiteri bileşenleri ayrı ayrı doğrulanmaktadır. Modüler yaklaşımda birleşik toplam hata |ec| = |ef| + |ep| + |et| ≤ MPE eşitliği ile ifade edilmektedir. Ana gösterge için MPE; referans koşullarda ±%0,3, çalışma koşullarında ±%0,5 olarak belirlenmiştir. Doğruluk testi üç sıcaklık seviyesi ile beş basınç noktasının kombinasyonundan oluşan 15 noktalı bir test matrisi üzerinden yürütülmekte olup matrisin 8. noktası baz koşullardaki hacim Vb’nin hatasını esas almaktadır.

Akış bilgisayarı doğrulama sürecinde hesaplanan dönüşüm faktörü C, AGA 8 yöntemi üzerinden bağımsız olarak teyit edilmektedir. Bu çapraz doğrulama; sıkıştırılabilirlik faktörü hesaplamasının doğruluğunu bağımsız bir referans üzerinden sorgulamayı ve sistematik sapmaları tespit etmeyi mümkün kılmaktadır.

• ISO/IEC 17025 ÇERÇEVESİNDE AKREDİTE DENEY SÜRECİNİN ÖNEMİ

ISO/IEC 17025; laboratuvarın teknik yeterliliğini, ölçüm izlenebilirliğini, personel yetkinliğini, ekipman kalibrasyonunu, ölçüm belirsizliği hesaplamalarını ve tarafsızlık ilkelerini uluslararası düzeyde güvence altına almaktadır. Akreditasyon belgesi; ulusal akreditasyon kuruluşu tarafından kapsamlı denetim sonucunda verilen ve uluslararası geçerlilik taşıyan bir yeterlilik belgesidir.

Deney ekipmanının ölçüm belirsizliğinin ilgili MPE değerinin 1/3’ünü aşmaması esas alınmaktadır. Akış bilgisayarlarının EN 12405-3 standardına göre ISO/IEC 17025 akredite bir laboratuvar tarafından test edilmesi; deney sonuçlarına yasal ve ticari geçerlilik kazandırmakta, olası ölçüm anlaşmazlıklarında teknik dayanağı güçlendirmekte ve regülatör denetimlerinde uyum güvencesi sağlamaktadır.

Ayrıca laboratuvarların akreditasyon kapsamında yıllık olarak gerçekleştirmek zorunda olduğu laboratuvarlar arası karşılaştırma (LAK) deneyleri, ölçüm sonuçlarının bağımsız bir mekanizma aracılığıyla sürekli denetim altında tutulmasını sağlamaktadır.

• TÜRKİYE’DEKİ MEVCUT DURUM VE DEĞERLENDİRME

Türkiye’de akış bilgisayarları, mevcut mevzuat çerçevesinde kontrole tabi olup dağıtım şirketleri bu yükümlülüğü yıllık döngüler halinde yerine getirmektedir. Söz konusu kontrollerin EN 12405-3 standardının öngördüğü teknik gereklilikler çerçevesinde ve akredite deney koşullarında yürütülmesi; ölçüm sonuçlarının uluslararası izlenebilirlik zinciri içinde yer alması bakımından kritik öneme sahiptir.

Nitekim standardın öngördüğü 15 noktalı test matrisi, çeşitli çevresel koşullar altındaki performans testleri ve modüler yaklaşım kapsamındaki bileşen bazlı doğrulama gereklilikleri, titizlikle oluşturulmuş bir deney altyapısını zorunlu kılmaktadır.

Bu bağlamda TS EN 12405-1 ve TS EN 12405-3 standartlarına göre TÜRKAK akreditasyonunu alan ilk laboratuvar Türkiye’de faaliyettedir. Bu öncü konum; ölçüm altyapısının uluslararası standartlarla uyumlu bir zemine taşınması açısından kritik bir dönüm noktasını temsil etmektedir. Akredite deney kapasitesinin oluşturulması; yalnızca teknik bir kazanım değil, ölçüm sonuçlarının ulusal ve uluslararası platformlarda geçerliliğinin tescili anlamına gelmektedir.

• SONUÇ

EN 12405-1 ve EN 12405-3 standartları; korrektörler ve akış bilgisayarları için ölçüm doğruluğunu uluslararası bir zemine taşıyan teknik çerçeveyi, bilimsel olarak ortaya koymaktadır. ISO/IEC 17025 akreditasyon çerçevesi bu standartların titiz, izlenebilir ve bağımsız biçimde uygulanmasını güvence altına almaktadır. Türkiye’de akış bilgisayarları ve korrektörlerin bu standartlar çerçevesinde akredite deney koşullarında test edilmesi; sektörün bütünü adına ölçüm doğruluğunun güvence altına alınmasının temel gereğidir. Doğal gaz ölçüm sistemlerinin metrolojik zinciri; akış bilgisayarlarının ötesinde türbin ve rotary tip endüstriyel sayaçlardan konut ölçümüne uzanan geniş bir yelpazeyi kapsamakta olup bu yelpazenin her halkası ayrı bir standardizasyon ve akreditasyon gerekliliği taşımaktadır.