Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції

Реферат: Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу. При кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють значення основного параметра, що характеризує витрату газу, порівнюють обмірюване значення цього параметра з верхньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною ВПГ , де ПГ - верхня межа діапазону виміру датчика,  В - верхня відносна робоча границя діапазону виміру параметра, і з нижньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною НПГ , де  Н - нижня відносна робоча границя діапазону виміру параметра. Якщо обмірюване значення більше, ніж верхня робоча границя діапазону виміру основного параметра - ВПГ , то операторові видають сигнал, по якому він уводить у роботу додатковий вимірювальний трубопровід. Якщо обмірюване значення менше, ніж нижня робоча границя діапазону виміру основного параметра - НПГ , то операторові видають сигнал, по якому він виводить із роботи один вимірювальний трубопровід. UA 72187 U (12) UA 72187 U UA 72187 U 5 10 Корисна модель належить до вимірювальної техніки й може бути використана, зокрема, у газовій промисловості для контролю й керування газовимірювальною станцією (пунктом виміру витрати газу) у процесі виконання виміру витрати середовища. Відомий спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах (а. с. СРСР № 1461138, кл. G01F 25/00, БВ № 11, 1994), що полягає у вимірі витрати в трубопроводі, що підводить, і вимірі витрати в кожному з паралельних трубопроводів, при цьому, підтримуючи постійною витрату в трубопроводі, що підводить, перекривають один з паралельних трубопроводів, вимірюють витрату в трубопроводах, що залишилися, і виявляють витратомір зі збільшеною погрішністю з умови Gi  Ki  Gi  Ki /Ki  Ki   i   , де G i і Gi - показання витратоміра, установленого в і-му паралельному трубопроводі при всіх відкритих паралельних трубопроводах і при одному (не і-му) перекритому трубопроводі відповідно; 15 K i і K i - перші й другі коефіцієнти витрати, відповідно, рівні n n I1 I1 Ki  Gi /  Gi, Ki  Gi /  Gi , де n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах, визначена за показниками I1 витратомірів; 20 n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах при одному перекритому; I1  i - припустима погрішність діагностованого витратоміра; 25  - припустима погрішність підтримки витрати в трубопроводі, що підводить, далі відкривають трубопровід, у якому перебуває витратомір зі збільшеною погрішністю, вимірюють витрату в ньому й у трубопроводі зі справним витратоміром і визначають збільшення погрішності витратоміра в трубопроводі, що перекривається, з умови G 2i  K i  G 2  K 2i   i   2 , дe G 2 - показання витратоміра, установленого в трубопроводі, що перекривається; K 2i - градуювальний коефіцієнт, що дорівнює відношенню витрати в трубопроводі, що 30 35 40 45 50 перекривається, до витрати в трубопроводі, де встановлений і-й справний витратомір;  2 - припустима погрішність витратоміра в трубопроводі, що перекривається. Даний спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах так само, як і способ контролю роботи газовимірювальної станції, що заявляється, включає вимір витрат газу по кожному з вимірювальних трубопроводів (у кожній з паралельних гілок) за допомогою першого пристрою виміру витрати газу (витратоміра). Однак, відсутність виміру значення основного параметра, що характеризує витрату газу, при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі, порівняння обмірюваного значення цього параметра з верхніми й нижніми робочими границями діапазону виміру цього ж параметра й видачі операторові сигналу про необхідність уведення в роботу додаткового вимірювального трубопроводу або виводу з роботи одного вимірювального трубопроводу знижує точність визначення витрати газу через збільшення погрішності виміру значення основного параметра, при наближенні до цих границ. Відомий спосіб метрологічної діагностики вимірювальних трубопроводів із загальним вхідним і вихідним колекторами, що входять до складу витратомірів газу, (патент України № 34514, кл. G01F 25/00, Бюл. № 2, 2001), що полягає в проведенні одночасного виміру витрат газу по всіх вимірювальних трубопроводах, визначенні для вимірювальних трубопроводів погрішності обмірюваного значення витрати, порівнянні отриманої погрішності із заданим значенням і формуванні сигналу про метрологічну відмову вимірювального трубопроводу в тому випадку, якщо отримана погрішність перевершує задане значення, при цьому попередньо через установлені інтервали часу виконують задану кількість вимірів витрат газу по всіх вимірювальних трубопроводах для одержання набору мінімальних і максимальних значень витрат, що характеризують схему включення трубопроводів, і приймають один з вимірювальних 1 UA 72187 U трубопроводів у якості базового, а при діагностиці обчислюють поточне значення витрати газу Q p Kt по всіх вимірювальних трубопроводах, крім базового, по формулі: QP  Kt 5 Q t  Q  min Q  max  Q  min    QK max  QK min  QK min , де K - номер вимірювального трубопроводу; t - індекс поточного виміру; Q  max - максимальне значення витрати газу по базовому вимірювальному трубопроводу; Q  min - мінімальне значення витрати газу по базовому вимірювальному трубопроводу; QK max - максимальне значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу; 10 Q K min - мінімальне значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу; - поточне обмірюване значення витрати газу по базовому вимірювальному трубопроводу, а погрішність обмірюваного значення витрати для кожного вимірювального трубопроводу, крім базового, визначають по формулі Qt 15 K  QK t  QP / QK t , Kt де QK t - поточне обмірюване значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу. 20 25 30 35 Даний спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах так само, як і спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що заявляється, включає вимір витрат газу по кожному з вимірювальних трубопроводів (у кожній з паралельних гілок) за допомогою першого пристрою виміру витрати газу (витратоміра). Однак, відсутність виміру значення основного параметра, що характеризує витрату газу, при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі, порівняння обмірюваного значення цього параметра з верхніми й нижніми робочими границями діапазону виміру цього ж параметра й видачі оператору сигналу про необхідність уведення в роботу додаткового вимірювального трубопроводу або виводу з роботи одного вимірювального трубопроводу знижує точність визначення витрати газу через збільшення погрішності виміру значення основного параметра, при наближенні до цих границ. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб метрологічної діагностики пункту виміру витрати газу (патент України на винахід № 88062 С2, кл. G01F 25/00, Бюл. № 17, 2009), що включає попереднє призначення базовим одного із включених вимірювальних трубопроводів і періодичне виконання циклу діагностики, що складається з послідовно виконуваних одночасного виміру витрати газу по всіх включених вимірювальних трубопроводах, запам'ятовування результатів виміру й визначення наявності метрологічної відмови кожного із включених вимірювальних трубопроводів, крім базового, шляхом обчислення поточного розрахункового значення витрати газу - Qр j і відносної різниці -  j між розрахунковим - Qр j і поточним обмірюваним - Qи j значеннями витрати газу по j-му вимірювальному трубопроводу по формулі  j  Qр j  Qи j / Qи j , де j - номер вимірювального трубопроводу, що діагностується, 40 порівняння отриманої відносної різниці із заданим значенням jзад, видачі сигналу про метрологічну відмову вимірювального трубопроводу, якщо отримана відносна різниця не менше заданої, і після цього переходу до визначення наявності метрологічної відмови наступного вимірювального трубопроводу, при цьому попередньо один раз одночасно вимірюють витрату газу по всіх включених вимірювальних трубопроводах, запам'ятовують результати виміру, обчислюють значення відносини - Q jб обмірюваного значення витрати газу по кожному 45 вимірювальному трубопроводі, крім базового, до обмірюваного значення витрати газу - Q и б по базовому вимірювальному трубопроводі, які запам'ятовують, і після цього переходять до періодичного виконання циклів діагностики, після закінчення кожного з яких очікують закінчення часу періоду діагностики й переходять до наступного циклу діагностики, у кожному з яких поточне розрахункове значення витрати газу по j-му вимірювальному трубопроводу - Qр j 50 обчислюють по формулі Q р j  Q и б  Q jб і, якщо отримана відносна різниця менше заданої, то 2 UA 72187 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 визначають відношення Q jб , запам'ятовують його і переходять до визначення наявності метрологічної відмови в наступному вимірювальному трубопроводі. Даний спосіб метрологічноїдіагностики пункту виміру витрати газу так само, як і спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що заявляється, включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводі. Однак відсутність виміру значення основного параметра, що характеризує витрату газу, при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі, порівняння обмірюваного значення цього параметра з верхньою робочою границею діапазону виміру цього ж параметра - ВПГ і видачі оперативному персоналу сигналу про необхідність уведення в роботу додаткового вимірювального трубопроводу, якщо обмірюване значення більше, ніж установлена верхня величина, або видачі оперативному персоналу сигналу про необхідність виводу з роботи одного вимірювального трубопроводу, якщо обмірюване значення менше, ніж установлена нижня робоча границя - НПГ , знижує точність визначення витрати газу через збільшення погрішності виміру значення основного параметра, при наближенні до цих границ. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу контролю роботи газовимірювальної станції за рахунок збільшення точності визначення витрати газу на границях діапазону виміру основного параметра, що характеризує витрату газу. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі контролю роботи газовимірювальної станції, що включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу, згідно з корисною моделлю, при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють значення основного параметра, що характеризує витрату газу, порівнюють обмірюване значення цього параметра з верхньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною ВПГ , де ПГ - верхня межа діапазону виміру датчика,  В - верхня відносна робоча границя діапазону виміру параметра, і з нижньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною НПГ , де  Н - нижня відносна робоча границя діапазону виміру параметра, і, якщо обмірюване значення більше, ніж верхня робоча границя діапазону виміру основного параметра - ВПГ , то оператору видають сигнал, по якому він уводить у роботу додатковий вимірювальний трубопровід, а, якщо обмірюване значення менше, ніж нижня робоча границя діапазону виміру основного параметра - НПГ , то оператору видають сигнал, по якому він виводить із роботи один вимірювальний трубопровід. Введення при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі виміру значення основного параметра, що характеризує витрату газу, порівняння обмірюваного значення цього параметра з верхньою і нижньою робочими границями діапазону виміру цього параметра, і видачі операторові сигналу, по якому він уводить у роботу додатковий вимірювальний трубопровід, якщо обмірюване значення більше верхньої робочої границі діапазону виміру параметра, або сигналу, по якому оператор виводить із роботи один вимірювальний трубопровід, якщо обмірюване значення менше нижньої робочої границі діапазону виміру параметра, дозволяє збільшити точність визначення витрати газу на границях діапазону виміру основного параметра, що характеризує витрату газу, тому що при уведенні в роботу додаткового вимірювального трубопроводу значення основного параметра, що характеризує витрату газу, віддаляється убік зменшення від верхньої робочої границі діапазону виміру, а при виводі одного вимірювального каналу з роботи значення основного параметра, що характеризує витрату газу, віддаляється убік збільшення від нижньої робочої границі діапазону виміру. На кресленні наведена схема газовимірювальної станції. Газовимірювальна станція містить газопровід 1, що підводить, вхідний колектор 2, з'єднаний з газопроводом 1, вимірювальні трубопроводи 3-1,…, 3-n, …,3-Ν, підключені до вхідного колектора 2, вихідний колектор 4, що з'єднаний з вимірювальними трубопроводами 3-1,…, 3-n, …, 3-Ν, вихідний газопровід 5, до якого підключений вихідний колектор 4, вхідні крани 6-1,…, 6n, …, 6-Ν, відповідно із приводами 7-1,…, 7-n, …, 7-Ν кожний, при цьому кожний із кранів установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,…,3-n, …,3-N, вихідні крани 8-1,…, 8-n, …, 8-Ν, відповідно із приводами 9-1,…, 9-n, …, 9-N кожний, при цьому кожний із кранів установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,…,3-n, …, 3-Ν, витратомірні блоки 10-1,…, 10-n, …, 10-Ν, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 31,…,3-n, …,3-Ν, центральний пристрій контролю й керування 11, до інформаційних входів якого підключені інформаційні виходи витратомірних блоків 10-1,…,10-n, …,10-N, виходи керування центрального пристрою контролю й керування 11 з'єднані із входами відповідних приводів 7 3 UA 72187 U 5 10 15 20 25 30 35 40 1,…, 7-n, …, 7 і 9-1,…, 9-n, …, 9-Ν. Кожний витратомірний блок 10-1,…, 10-n, …, 10-N може складатися з одного або більше витратомірів, залежно від завдань, запланованих для нього, наприклад, якщо при визначення витрати газу запланований її контроль, то блоки 10-n можуть складатися із двох або трьох витратомірів. У випадку відсутності устаткування для дистанційного переведення кранів у схемі станції відсутні зв'язки з виходів пристрою 11 на приводи кранів, у цьому випадку крани переводяться, при виникненні необхідності, вручну. Основним параметром, що характеризує витрату газу, залежно від виду витратомірів може бути, наприклад: - перепад тиску при використанні витратомірів змінного перепаду тиску; - витрата газу при використанні лічильників газу. При визначенні витрати газу на точність результату впливає точність виміру основного параметра, що характеризує витрату газу. Проведені дослідження даного питання показали, що при заданій точності у встановленому діапазоні виміру значень параметра є піддіапазон, у якому точність виміру параметра вище, ніж поза ним. Піддіапазон діапазону виміру значень параметра, у якому точність виміру вище, ніж установлена, знаходиться між його верхньою й нижньою робочими границями. При використанні витратомірів змінного перепаду тиску для датчиків основного параметра, що характеризує витрату газу - перепаду тиску на пристрої, що звужує, верхня відносна робоча границя В  0,95 , а нижня відносна границя Н  0,25 . При використанні лічильників газу для датчиків основного параметра - витрати газу верхня відносна робоча границя В  0,95 , а нижня відносна границя  Н різна для кожного типу лічильника, величина її задається в паспортних характеристиках або визначається при калібруванні лічильника перед початком експлуатації. Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції реалізують у такий спосіб. При запуску газовимірювальної станції включають у роботу стільки вимірювальних трубопроводів, скільки потрібно для того, щоб значення основного параметра, що характеризує витрату газу, перебувало в середній частині його робочого піддіапазону виміру. У процесі транспорту газу по різних причинах, наприклад, через збільшення або зменшення відбору газу відповідно збільшується або зменшується значення основного параметра, що характеризує витрату газу, і воно наближається до верхньої або нижньої границі піддіапазону виміру. При цьому зменшується точність виміру параметра й, відповідно, точність визначення витрати газу. При використанні запропонованого способу при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі 3-n вимірюють ряд параметрів, серед яких обов'язково є основний параметр, що характеризує витрату газу, наприклад, за допомогою витратомірного блоку 10-n, результат виміру передається в центральний пристрій контролю й керування 11, у якому його порівнюють із верхньою й нижньою робочими границями цього параметра. Якщо значення верхньої і нижньої робочих границь параметра не порушені, то ніяких дій не вживається, іде очікування наступного визначення витрати газу. Якщо порушено значення однієї із границь параметра, то оператору видається інформація про те, що параметр порушив границю і яку саме. Оператор при одержанні такої інформації перевіряє, є чи немає заборони на включення або вимикання вимірювального трубопроводу й, якщо ні, то робить відповідно включення або вимикання вимірювального трубопроводу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу, який відрізняється тим, що при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють значення основного параметра, що характеризує витрату газу, порівнюють обмірюване значення цього параметра з верхньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною ВПГ , де ПГ - верхня межа діапазону виміру датчика,  В - верхня відносна робоча границя діапазону виміру параметра, і з нижньою робочою границею діапазону виміру цього параметра, рівною НПГ , де  Н - нижня відносна робоча границя діапазону виміру параметра, і, якщо обмірюване значення більше, ніж верхня робоча границя діапазону виміру основного параметра - ВПГ , то операторові видають сигнал, по якому він уводить у роботу додатковий вимірювальний трубопровід, а якщо обмірюване значення менше, ніж нижня робоча границя діапазону виміру основного параметра - НПГ , то операторові видають сигнал, по якому він виводить із роботи один вимірювальний трубопровід. 4 UA 72187 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5