Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції

Реферат: Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу. При визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють перепад тиску - P на пристрої, що звужує, й тиск - P газу в трубопроводі. Порівнюють обмірюване значення перепаду тиску з верхньої PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика перепаду тиску, а обмірюване значення тиску газу з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика тиску й, якщо обмірюване значення одного із цих параметрів більше, ніж установлена для нього верхня робоча границя, тобто P  PВ або P  PВ , або, якщо обмірюване значення одного з параметрів менше, ніж установлена для нього нижня робоча границя - P  PН або P  PН , то оперативному персоналу видають інформацію про вихід з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу. UA 72188 U (12) UA 72188 U UA 72188 U 5 10 Корисна модель належить до вимірювальної техніки й може бути використана, зокрема, у газовій промисловості для контролю газовимірювальною станцією (пунктом виміру витрати газу) у процесі виконання виміру витрати середовища при використанні способу змінного перепаду тиску. Відомий спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах (а. с. СРСР № 1461138, кл. G 01F 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 Ki і Ki - перші й другі коефіцієнти витрати, відповідно, рівні n n I 1 I 1 K i  Gi /  Gi , Ki  Gi /  Gi , де n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах, визначена за показниками I1 витратомірів; n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах при одному перекритому; I1 20  i - припустима погрішність витратоміра, що діагностується;  - 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 25 30 35 40 45 50 G 2i  K i  G 2  K 2i   i   2 , дe G2 - показання витратоміра, установленого в трубопроводі, що перекривається; K2i - градуювальний коефіцієнт, що дорівнює відношенню витрати в трубопроводі, що 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 спосіб контролю газовимірювальної станції, що заявляється, включає вимір витрат газу по кожному з вимірювальних трубопроводів (у кожній з паралельних гілок). Однак, відсутність при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі виміру перепаду тиску на пристрої, що звужує, й тиску газу в трубопроводі, визначення, порушують чи ні обмірювані значення перепаду тиску й тиску газу робочі границі діапазону виміру відповідно датчика перепаду тиску й датчика тиску газу й видачі оперативному персоналу інформації про вихід значень одного або більше параметрів за робочі границі діапазону виміру відповідного параметра - виході з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу звужує інформативність відомого способу контролю газовимірювальної станції й не дозволяє вжити заходів по переходу вимірювального трубопроводу в робочий режим. Відомий спосіб метрологічної діагностики вимірювальних трубопроводів із загальним вхідним і вихідним колекторами, що входять до складу витратомірів газу (патент України № 34514, кл. G 01F 25/00, БВ № 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 трубопроводів як базовий, а при діагностуванні обчислюють поточне значення витрати газу QpKt по всіх вимірювальних трубопроводах, крім базового, по формулі: 1 UA 72188 U QP  Kt 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; 5 Q  min - мінімальне значення витрати газу по базовому вимірювальному трубопроводу; QK max - максимальне значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу; QK min - мінімальне значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу; 10 Qt - поточне обмірюване значення витрати газу по базовому вимірювальному трубопроводу, а погрішність обмірюваного значення витрати для кожного вимірювального трубопроводу, крім базового, визначають по формулі  K  QK t  QP / QK t , де Kt 15 20 25 30 QK t - поточне обмірюване значення витрати газу по K-му вимірювальному трубопроводу. Даний спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах, так само, як і спосіб контролю газовимірювальної станції, що заявляється, включає вимір витрати газу по кожному з вимірювальних трубопроводів (у кожній з паралельних гілок). Однак, відсутність при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі виміру перепаду тиску на пристрої, що звужує, й тиску газу в трубопроводі, визначення, порушують чи ні обмірювані значення перепаду тиску й тиску газу робочі границі діапазону виміру відповідно датчика перепаду тиску й датчика тиску газу й видачі оперативному персоналу інформації про вихід значень одного або більше параметрів за робочі границі діапазону виміру відповідного параметра - виході з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу звужує інформативність відомого способу метрологічної діагностики витратомірів й не дозволяє вжити заходів по переходу вимірювального трубопроводу в робочий режим. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб метрологічної діагностики пункту виміру витрати газу (патент України на винахід № 88062 С2, кл. G 01F 25/00, БВ № 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 у 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 трубопроводі по р 35 40 и и формулі  j  Q j  Q j / Q j , де j - номер вимірювального трубопроводу, що діагностується, 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 відношення Q jб - обмірюваного значення витрати газу по кожному и вимірювальному трубопроводу, крім базового, до обмірюваного значення витрати газу - Q б по базовому вимірювальному трубопроводу, 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 45 поточне розрахункове значення витрати газу по j-му вимірювальному трубопроводу - Qр j р и обчислюють по формулі Q j  Q б  Q jб і, якщо отримана відносна різниця менше заданої, то 50 визначають відношення Q jб , запам'ятовують його та переходять до визначення наявності метрологічної відмови в наступному вимірювальному трубопроводі. Даний спосіб метрологічної діагностики пункту виміру витрати газу так само, як і спосіб контролю газовимірювальної станції, що заявляється, включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу. Однак відсутність при кожному 2 UA 72188 U 5 10 15 20 25 30 35 визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі виміру перепаду тиску - P на пристрої, що звужує, й тиску - P газу в трубопроводі, порівняння обмірюваного значення перепаду тиску з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика перепаду тиску, а обмірюваного значення тиску газу з верхньої - PВ і нижньої - РН робочих границь діапазону виміру датчика тиску, визначення, порушують чи ні обмірювані значення зазначені робочі границі, і видачі оперативному персоналу інформації про вихід одного або більше параметрів за робочі границі діапазону виміру відповідного параметра - виході з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу звужує інформативність відомого способу контролю газовимірювальної станції й не дозволяє вжити заходів по переведенню вимірювального трубопроводу в робочий режим. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу контролю роботи газовимірювальної станції (пункту виміру витрати газу) за рахунок збільшення його інформативності. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі контролю роботи газовимірювальної станції, що включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу, ВІДПОВІДНО ДО КОРИСНОЇ МОДЕЛІ при визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють перепад тиску P на пристрої, що звужує, й тиск - P газу в трубопроводі, порівнюють обмірюване значення перепаду тиску з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика перепаду тиску, а обмірюване значення тиску газу з верхньої - PВ і нижньої - РН робочих границь діапазону виміру датчика тиску й, якщо обмірюване значення одного із цих параметрів більше, ніж установлена для нього верхня робоча границя, тобто P  PВ або P  PВ , або, якщо обмірюване значення одного з параметрів менше, ніж установлена для нього нижня робоча границя - P  PН або P  PН , то оперативному персоналу видають інформацію про вихід з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу, а також тим, що для магістральних газопроводів верхня робоча границя діапазону виміру датчика перепаду тиску на пристрої, що звужує, встановлена PВ  0,95  PГ , де PГ - верхня гранична межа діапазону виміру датчика перепаду тиску, верхня робоча границя діапазону виміру датчика тиску газу в трубопроводі встановлена PВ  PГ , де PГ - верхня гранична межа діапазону виміру датчика тиску, а нижня робоча границя діапазону виміру датчика перепаду тиску на пристрої, що звужує, встановлена PВ  0,25  PГ , нижня робоча границя діапазону виміру датчика тиску газу в трубопроводі встановлена PН  0,4  PГ . Введення при кожному визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі виміру перепаду тиску - P на пристрої, що звужує, й тиску - P газу в трубопроводі, порівняння обмірюваного значення перепаду тиску з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика перепаду тиску, а обмірюваного значення тиску газу з верхньої - PВ і 40 45 50 55 нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика тиску, визначення, порушують чи ні обмірювані значення зазначені границі, і видачі оперативному персоналу інформації про вихід одного або більше параметрів за робочі границі діапазону виміру відповідного параметра виході з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу, дозволяє розширити інформативність способу контролю газовимірювальної станції, відслідковувати тривалість інтервалів часу, протягом яких вимірювальний трубопровід перебуває поза робочим режимом і вжити заходів по переведенню вимірювального трубопроводу в робочий режим. 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, що підключені до вхідного колектора 2, вихідний колектор 4, що з'єднаний з вимірювальними трубопроводами 3-1,...,3n,...,3-Ν, вихідний газопровід 5, до якого підключений вихідний колектор 4, вхідні крани 6-1,...,6n,...,6-Ν, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-Ν, вихідні крани 7-1,...,7-n,...,7-Ν, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-Ν, витратомірні блоки 8-1,...,8-n,...,8-Ν, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-Ν, центральний пристрій контролю 9, до інформаційних входів якого підключені інформаційні виходи витратомірних блоків 8-1,...,8-n,...,8Ν. Кожний витратомірний блок 8-1,...,8-n,...,8-Ν може складатися з одного або більше витратомірів залежно від завдань, запланованих для нього, наприклад, якщо при визначення витрати газу запланований її контроль, то блоки 8-n можуть складатися із двох або трьох 3 UA 72188 U 5 10 15 20 25 30 35 40 витратомірів. До складу центрального пристрою 9 входять вузли виводу інформації оперативному персоналу. При визначенні витрати газу на точність результату впливає точність виміру перепаду тиску й тиску 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, названий робочим, а його границі - верхніми й нижніми робочими границями. Як вказувалося вище, для датчиків перепаду тиску на пристрої, що звужує, верхня робоча границя PВ  0,95  PГ , нижня робоча границя PН  0,25  PГ , для датчиків тиску верхня робоча границя PВ  PГ , нижня робоча границя PН  0,4  PГ . Наявність інформації про знаходження значень перепаду тиску й тиску поза робочим режимом дозволяє на газовимірювальній станції вчасно вжити заходів по переведенню відповідних вимірювальних трубопроводів у робочий режим, а, якщо це неможливо з якихось причин, то дозволяє оцінювати витрату газу, наприклад, у спірних ситуаціях. Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції реалізують у такий спосіб. При визначенні витрати газу бажано, щоб значення перепаду тиску й тиску перебували в границях робочого режиму. У процесі транспорту газу по різних причинах, наприклад через збільшення або зменшення відбору газу відповідно збільшується або зменшується значення перепаду тиску й тиску й вони наближаються до верхньої або нижньої робочої границі діапазону виміру параметра. Якщо при цьому один або обидва зазначених параметра переходять одну з робочих границь свого діапазону виміру, то 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 перепад тиску й тиск газу, наприклад, за допомогою витратомірного блока 8-n, результати виміру перепаду тиску й тиску газу передаються в центральний пристрій контролю 9, у якому їх порівнюють зі своїми верхніми й нижніми робочими границями. Якщо значення верхніх і нижніх робочих границь обох зазначених параметрів не порушені, то ніяких дій не вживається, іде очікування наступного визначення витрати газу. Якщо порушено значення однієї з робочих границь хоча б одним із зазначених параметрів, то оперативному персоналу видається інформація про те, який параметр і яку границю порушив. Оперативний персонал при одержанні такої інформації діє відповідно до діючого регламенту роботи газовимірювальної станції, наприклад відслідковує тривалість інтервалів часу, протягом яких вимірювальний трубопровід перебуває поза робочим режимом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що включає періодичне визначення витрати газу по кожному працюючому вимірювальному трубопроводу, який відрізняється тим, що при визначенні витрати газу на кожному вимірювальному трубопроводі вимірюють перепад тиску - P на пристрої, що звужує, й тиск - Р газу в трубопроводі, порівнюють обмірюване значення перепаду тиску з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика перепаду тиску, а обмірюване значення тиску газу з верхньої - PВ і нижньої - PН робочих границь діапазону виміру датчика тиску й, якщо обмірюване значення одного із цих параметрів більше, ніж установлена для нього верхня робоча границя, тобто P  PВ або 45 P  PВ , або, якщо обмірюване значення одного з параметрів менше, ніж установлена для нього 50 нижня робоча границя - P  PН або P  PН , то оперативному персоналу видають інформацію про вихід з робочого режиму даного вимірювального трубопроводу. 2. Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції по пункту 1, який відрізняється тим, що для магістральних газопроводів верхня робоча границя діапазону виміру датчика перепаду тиску на пристрої, що звужує, встановлена PВ  0,95  PГ , де PГ - верхня гранична межа діапазону виміру датчика перепаду тиску, верхня робоча границя діапазону виміру датчика тиску газу в трубопроводі встановлена PВ  PГ , де PГ - верхня гранична межа діапазону виміру датчика тиску, а нижня робоча границя діапазону виміру датчика перепаду тиску на пристрої, що звужує, встановлена PВ  0,25  PГ , нижня робоча границя діапазону виміру датчика тиску 55 газу в трубопроводі встановлена PН  0,4  PГ . 4 UA 72188 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