4.5. УЗЛЫ УЧЕТА ГАЗА, ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЕ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Узел учета — комплект средств измерений и устройств, обеспечивающих учет количества газа, а также контроль и регистрацию его параметров. Монтаж и эксплуатацию узлов учета проводят в соответствии с требованиями Госстандарта России [40].

На узле учета с помощью средств измерений должны определяться:
- время работы;
- расход и количество газа в рабочих и стандартных условиях;
- среднечасовые и среднесуточные температуры газа;
- среднечасовые и среднесуточные давления газа.

Современные вычислители (корректоры), входящие в измерительные комплексы, — это средства измерений, осуществляющие обработку, хранение, отображение информации о перечисленных выше величинах.

Рассмотрим состав узла учета на примере контроля параметров с помощью корректора СПГ-741 с тахометрическим датчиком расхода.

В состав узла учета входят система трубопроводов, основное оборудование и средства измерений, состав и размещение которых объединено понятием «схема потребления» (СП). Корректор СПГ741 обслуживает семь СП, которым присвоены порядковые номера от 0 до 6. Примеры схем приведены на рис. 4.16.

Оборудование и датчики в пределах каждой схемы условно разбиты на группы: ТР1 и ТР2, в которые входят элементы, относящиеся соответственно к первому и второму трубопроводам, и ОБЩ, содержащую общие для всей схемы элементы (рис. 4.16, а).

Приведенные на рисунках схемы являются базовыми — состав и расположение их элементов могут быть в определенных пределах изменены.

Расположение датчика р₁ (и р₂), показанное на рис. 4.16, соответствует варианту отбора (измерения) давления непосредственно в зоне крыльчатки датчика объема. Альтернативным является вариант, когда датчик давления устанавливается перед датчиком объема, однако это возможно только в схемах, где предусмотрено измерение перепада давления на последнем. Выбор способа отбора давления осуществляется при описании параметров датчиков Q_p1 и Q_р2 в базе настроечных данных.

Также при описании параметров можно логически исключить из выбранной схемы потребления любые датчики, входящие в состав групп ТР1 и ТР2. В этом случае независимо от того, установлены они фактически или нет, в расчетах будут использоваться так называемые константы соответствующих исключенным датчикам параметров.

Сказанное относится и к датчику барометрического давления из группы ОБЩ. Остальные датчики этой группы также могут быть исключены из выбранной схемы, однако соответствующие им параметры не имеют констант, поскольку не входят ни в какие расчетные формулы. В силу последнего обстоятельства элементы группы ОБЩ могут располагаться на любых участках трубопроводов, что проиллюстрировано на рис. 4.16, б для одной из возможных модификаций схемы СП-6.

Перепады давлений на показанных схемах потребления измеряют в целях определения загрязнения фильтра, неисправности датчика расхода, т. е. по потерям давления на арматуре и приборах. Это относится к узлам учета с другими видами расходомеров, в том числе с СУ. Давления и температуры, как правило, измеряют в целях приведения расхода к стандартным условиям и для технологического контроля. Иногда требуется измерить разность температур [35, 36].

Современные узлы учета оснащаются микропроцессорными вычислителями (корректорами) объема газа, к которым также подсоединяются для контроля и обработки сигналов все показанные датчики. Таким образом, вычислитель является базой измерительно-информационной системы узла учета и позволяет объединять узлы учета в информационную сеть.

Необходимо отметить, что некоторые фирмы производят узлы учета газа как целостное изделие. Для примера ниже приведены схема (рис. 4.17) и технические характеристики (табл. 4.2) узла учета УПГ-М ОАО «Сигнал» (г. Энгельс), в который входит измерительный трубопровод ИТ с СУ и обогреваемый шкаф с измерительной аппаратурой (на схеме не показан манометр). На этом примере показано применение струевыпрямителя в ИК с СУ.

Далее описан и другой узел — пункт учета расхода газа с комплексом СГ-ЭК.

В Санкт-Петербурге используется информационная сеть, к которой отдельные узлы учета разных потребителей подключены через модемы к телефонной сети, и информация получается ежедневно [49].

Узел учета УПГ-М применяют на газораспределительных станциях магистральных трубопроводов, промышленных предприятий и объектов коммунального хозяйства для коммерческого учета и регистрации расхода и количества потребляемого природного газа. УПГ-М обеспечивает в соответствии с техническими характеристиками измерение, расчет и индикацию количества, расхода, текущих значений давления и температуры газа, перепада его давления на диафрагме, а также индикацию, архивирование и возможность дистанционного съема информации по интерфейсу RS-232.

Метрологическую аттестацию узла осуществляет предприятие-изготовитель.

При заказе узла учета варианта УПГ-М-И конкретные параметры определяются по опросному листу, заполненному заказчиком. Пример условного обозначения при заказе с электронагревателем: УПГ-50МТ-3-400, здесь Т указывает на наличие электронагревателя.

Узел учета УПГ-М-И внесен в реестр Госстандарта.

Пункт учета расхода газа ПУРГ-ЭК с измерительным комплексом учета газа СГ-ЭК, выпускаемый ОАО «Газаппарат» при техническом содействии ЗАО НПФ «РАСКО» (Москва), обеспечивает установку узла учета на открытой площадке и коммерческий учет потребляемого газа в широком диапазоне температур. Предназначен для учета (в том числе при коммерческих операциях) приведенного и рабочего объемов природного газа и других одно- и многокомпонентных газов, неагрессивных к материалам деталей, соприкасающихся с измеряемой средой (по ГОСТ 5542-87).

Состоит из шкафной установки, внутри которой размещены: измерительный комплекс СГ-ЭК, состоящий из турбинного счетчика газа СГ-16М, электронного корректора объема газа ЕК-88/К со встроенным датчиком абсолютного давления и датчика температуры (термометра сопротивления Pt-100), вмонтированного в корпус счетчика газа; фильтр; обводная линия (байпас); запорная арматура; взрывобезопасный электронагреватель или газовая горелка.

Принцип действия СГ-ЭК рассмотрен в п. 4.2. Кроме того, этот измерительный комплекс выполняет следующие функции:
- дистанционную передачу с помощью модема (не входящего в состав комплекса) всех вычисленных, введенных и хранящихся в памяти ЕК-88/К параметров по запросу или заданной программе;
- периодический вывод технологических данных на принтер;
- представление отчетов о нештатных ситуациях, авариях и несанкционированных вмешательствах;
- архивирование основных параметров по четырем каналам (Р, Т, FH, FCT) (объем архива 6 мес. при почасовой записи данных).

Электропитание комплекса СГ-ЭК осуществляется от двух литиевых батарей со сроком службы не менее 5 лет или от внешнего источника питания USV-88/X; а электронагревателя — от сети (220 В, 50 Гц).

Известны системы учета газа объектов коммунального хозяйства ПУРГ-12, ПУРГ-18, ПУРГ-24 с несколькими счетчиками СГБ G4-1, смонтированными вместе (3, 4 и 6 шт.).

ПУРГ-ЭК представляет собой поставляемый в полной заводской готовности узел учета газа, что резко уменьшает объем монтажных и пусконаладочных работ при вводе изделия в эксплуатацию. Обеспечивает уменьшение суммарной погрешности измерения. Опыт эксплуатации показывает, что расходы потребителя по оплате за газ сокращаются. Исключаются трудозатраты на ручную обработку данных регистрирующих и измерительных приборов.

Техническая характеристика пункта учета расхода газа ПУРГ-ЭК приведена в табл. 4.3.

Пример оформления заказа: ПУРГ-ЭК-P-Q-H-O, где Р — максимальное абсолютное давление газа, МПа, выбирается из ряда 0,2; 0,35; 0,5; 0,75; 1,0; 2,0; Q — максимальный расход газа, м³/ч, при рабочих условиях (типоразмер счетчика СГ-16М из состава СГ-ЭК), выбирается из ряда 100; 200; 400; 800; 1000; 1600; 2500; Н — направление потока газа по отношению к оператору: Л-Пр (слева-направо) или Пр-Л (справа-налево); О — тип обогревателя: Г — газовый, Э — электрический, БО — без обогревателя.

При эксплуатации узлов учета важно знать, как распределяются потери газа, в том числе связанные с погрешностями измерения; такие вопросы отражены в работах [55, 56, 59].

Таблица 4.2
Технические характеристики узлов учета газа УПГ-М

Примечание. Общими для всех типов узла УПГ-М являются следующие параметры: диапазон рабочих температур от -40 до + 50 °С; относительная погрешность измерения расхода диапазоне температур от -40 до +50 °С не более ±1,5 %; предельное рабочее давление 1,6 МПа; срок службы 10 лет; межповерочный интервал 2 года;  гарантийный срок 12 мес. со дня установки, но не более 18 мес. от даты изготовления.

Таблица 4.3
Техническая характеристика пункта учета расхода газа ПУРГ-ЭК

предыдущий раздел | оглавление | следующий раздел