11.2. Корректоры объема газа

В настоящее время применяется довольно много корректоров объема газа. Наиболее известные производители: «Динфо», г. Москва (корректоры ВТД, СТД); «Логика», г. Санкт-Петербург (СПГ-741, СПГ-761, СПГ-762, СПГ-763); «Теплоком», г. Санкт-Петербург (ВКГ-2); «Крейт», г. Екатеринбург (ТЭКОН-17); «Глобус», г. Белгород (Ирга-2); «Промприбор», Калуга (ТМК-Н, ЕК-260); Schlumberger Rombach GmbH, Германия, Франция, Великобритания (SEVG, Union); Elster, Германия (ЕК-260, ТС-90), Bristol Babcock, США, Европа (ряд приборов ControWave Automation) [162-165, 169, 172, 173]. Из измерительных комплексов объема газа, поставляемых в заводской готовности, наиболее известными являются СГ-ЭКВ с корректором EK-88/K; СГ-ЭКВз-Т(Р) с корректором ЕК-260, TZ/FLUXI c корректором SEVG, ГСК-2 с корректором ВКГ-2 и ТРСГ с корректором Ирга-2.

Обобщенная структурная схема корректора в составе УКУГ показана на рис. 11.5.

Р и с. 11.5. Обобщенная структурная схема измерительного комплекса

На входы вычислителя подаются измерительные сигналы от аналоговых, дискретно-импульсных и цифровых (в параллельном или последовательном коде) датчиков рабочих параметров газа в каждом трубопроводе. Коммутатор по командам управления из контроллера подает в последний информацию для обработки в соответствии с выбранным алгоритмом. Настройка, калибровка, конфигурация и управление контроллером осуществляются с клавиатуры корректора или дистанционно через каналы связи с внешними устройствами (ПЛК, ПК). Текущая информация отображается на дисплее и передается на верхние уровни АСКУЭ. Конкретные образцы корректоров различаются количеством обслуживаемых каналов, числом и номенклатурой ИП, алгоритмами сбора и обработки измерительной информации, входными и выходными интерфейсами и т.д.

Ниже приведены характеристики некоторых распространенных корректоров и вычислителей.

Корректор объема EK-88/K в составе комплекса СГ-ЭК обеспечивает:

• автоматическое измерение приведенного и рабочего объемов газа, абсолютного давления, температуры, введение поправок на состав и удельную теплоту сгорания газа, относительную плотность;

• диагностику работоспособности функциональных блоков комплекса;

• регистрацию основных измеренных параметров: рабочий и стандартный объем, давление, температуру с фиксацией даты измерения;

• сигнализацию о выходе измеряемого параметра за допустимые пределы, несанкционированном вмешательстве в работу комплекса СГ-ЭК.

Принцип действия EK-88/K основан на вычислении приведенного к стандартным условиям объемного расхода C_Vc и объема V_c прошедшего газа с учетом коэффициента его сжимаемости по формулам:

а) для стандартного объема в м³

, (11.1)

где P_c, T_c – давление и температура при стандартных условиях; V_p, P_p, T_p – объем, давление и температура при рабочих условиях; К – коэффициент сжимаемости газа;

б) для стандартного объемного расхода в м³/ч

, (11.2)

где ∆Т – промежуток времени измерения стандартного объема, ∆V_C – объем прошедшего газа.

Основная относительная погрешность при измерении приведенного к стандартным условиям объема газа V_c определяется расчетным путем по формуле

, (11.3)

где δ_c – внесенная в паспорт погрешность счетчика газа при рабочих условиях; δ_к – внесенная в паспорт погрешность корректора EK-88/K совместно с датчиками давления и температуры; а = 1,1 – коэффициент запаса (при доверительной вероятности 0,95).

Предельное значение относительной погрешности измерения объема газа: δ_v  ±1,5% в диапазоне расходов от 20 до 100% C_max; δ_v ±2,5% в диапазоне расходов от 10 до 20% C_max; δ_v ±4,5% в диапазоне расходов от 5 до 10% C_max. Рабочие диапазоны измерения абсолютного давления выбираются из стандартного или расширенного ряда, от 0,08 до 0,75 МПа. Погрешность измерения давления составляет 0,2% от измеренного значения. Связь комплекса СГ-ЭК с системами высшего уровня осуществляется через стандартный интерфейс RS232.

Отличительные особенности корректора ЕК-260:

• вычисление коэффициента сжимаемости и фактора сжимаемости газа;

• архивирование значений характера потребления (рабочего и стандартного объема газа, средних значений давления и температуры, фактора сжимаемости и коэффициента сжимаемости газа) за последние 9 месяцев;

• просмотр полного архива и всех журналов на цифробуквенном жидкокристаллическом 216 дисплее;

• автономное питание от двух элементов питания;

• установка во взрывоопасной зоне;

• журнал событий на 250 записей, журнал изменений на 200 записей;

• межповерочный интервал 5 лет;

• оптический интерфейс.

Вычислитель ВКГ-2 в составе измерительных комплексов природного газа позволяет вести учет в полном объеме по трем газопроводам. Метрологические параметры вычислителя приведены в табл. 11.1.

Алгоритмы вычисления значений расхода и объема, приведенных к стандартным условиям для диапазонов изменения параметров газа: абсолютное давление от 0…10 МПа; температура (-33…+85) °С; плотность в стандартных условиях 0,55… 0,9 кг/м³; суммарное содержание азота и диоксида углерода – не более 0,15 мол. долей. Вычислитель содержит 3 канала измерения температуры; 8 каналов измерения тока и 3 канала измерения частоты. К нему подключаются расходомеры (до трех на одном трубопроводе) переменного перепада на основе стандартных диафрагм, преобразователи расхода любого принципа действия, имеющие сигнал постоянного тока в диапазонах 0(4) – 5(20) мА, датчики объемного расхода и объема с импульсными сигналами (до 1000 Гц).

Вычислитель обеспечивает измерение, вычисление и регистрацию на индикаторе и внешних устройствах: текущих, среднечасовых и среднесуточных значений расхода в рабочих и стандартных условиях; итоговых (суммарных) значений объема в рабочих и стандартных условиях; текущих, среднечасовых и среднесуточных значений давления, перепада давления и температуры; диагностику нарушений назначенных диапазонов изменения параметров газа и изменения алгоритма измерений по заданным условиям; времени работы и действия диагностируемых ситуаций; ведение календаря. Глубина архива средних параметров составляет 60 суток. Итоговые значения объема и настроечная база данных энергонезависимы и сохраняются неограниченное время. Архивная информация по интерфейсам RS232, RS485 и Centronics может быть представлена на внешние устройства: принтер, модем, накопительный пульт, компьютер. Настройка вычислителя (ввод базы данных) осуществляется пользователем с клавиатуры прибора или с помощью ПК.

Корректор объема газа ТС210 предназначен для приведения рабочего объёма газа, прошедшего через счётчик, к стандартным условиям путём вычисления коэффициента коррекции с использованием измеренного значения температуры газа и подстановочных значений давления и коэффициента сжимаемости газа. Осуществляет программирование и считывание информации с помощью оптического порта. Формирует архив по рабочему и стандартному объему, давлению, температуре газа, коэффициенту коррекции за последние 23 дня при измерительном периоде 60 минут. Запись значений в архив происходит по истечении измерительного периода, а также в случае возникновения нештатной ситуации. Передает значения объёмов газа в виде импульсов и/или передачи сообщений об ошибках при программировании двух цифровых выходов. Обеспечивает просмотр на дисплее текущих измеряемых и рассчитываемых параметров, данных архива.

Таблица 11.1