Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції

Реферат: Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, при якому дія пристроїв визначення витрати газу заснована на одному фізичному ефекті та уведений контроль справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, і додатковий контроль датчиків температури, при цьому контроль справності датчиків виконують з заданим періодом шляхом одночасного виміру на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі значень перших параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків першого пристрою визначення витрати газу й значень других параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків другого пристрою визначення витрати газу, визначення різниці значень перших і відповідних других параметрів, що характеризують витрату газу, на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі й, якщо різниця значень відповідних параметрів на вимірювальному трубопроводі не перевищує величини наведеної погрішності виміру даного параметра, то вважають, що датчики справні, а, якщо різниця значень яких-небудь відповідних параметрів перевищує наведену погрішність виміру даного параметра, то вважають, що датчики, що вимірюють ці параметри, на даному вимірювальному трубопроводі несправні й видають оперативному персоналу інформацію про їхню несправність, а додатковий контроль датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів виконують один раз при закінченні заданого інтервалу часу шляхом порівняння значень температури, обмірюваних датчиками температури обох пристроїв визначення витрати газу кожного вимірювального трубопроводу, зі значенням температури, обмірюваним одночасно в цьому ж вимірювальному трубопроводі контрольним термометром із класом точності не нижче, ніж у датчиків температури, і при збігу, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного датчиком, зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, вважають, що цей датчик температури справний, а при розбіжності, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного яким-небудь датчиком зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, вважають, що цей датчик температури несправний, і видають оперативному персоналу інформацію про його несправність. UA 72190 U (12) UA 72190 U UA 72190 U 5 10 Корисна модель належить до вимірювальної техніки й може бути використана, зокрема, у газовій промисловості для контролю роботи газовимірювальної станції (пункту виміру витрати газу) у процесі виконання виміру витрати середовища. Відомий спосіб метрологічної діагностики витратомірів, установлених у розгалужених трубопроводах (а. с. СРСР № 1461138, кл. G 01F 25/00, БВ № 11, 1994), який 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 за умови Gi  Ki  Gi  Ki /Ki  Ki   i   , де Gi і Gi - показання витратоміра, установленого в і-му паралельному трубопроводі при всіх відкритих паралельних трубопроводах і при одному (не і-му) перекритому трубопроводі відповідно; K i і K i - перші й другі коефіцієнти витрати, відповідно, рівні n n I1 15 I1 K i  Gi /  Gi , K i  Gi /  Gi , де n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах, яка визначена за показниками I1 витратомірів; n  Gi - сумарна витрата по всіх паралельних трубопроводах при одному перекритому; I1  i - припустима погрішність витратоміра, що діагностується; 20 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 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 на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі значень параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою відповідних датчиків першого й другого пристроїв виміру витрати газу, і контролю із заданим періодом правильності роботи датчиків перепаду тиску, тиску й температури всіх працюючих вимірювальних трубопроводів, а також контролю протягом заданого інтервалу часу датчиків температури першого й другого пристроїв виміру витрати газу всіх працюючих вимірювальних трубопроводів знижує вірогідність виміру витрати газу й ускладнює експлуатацію газовимірювальної станції, тому що не дозволяє виявити датчик, що відмовив. Відомий спосіб діагностики витратоміра змінного перепаду тиску (а. с. СРСР № 1647276, кл. G 01F 25/00, БВ № 17, 1991), що полягає в тім, що витрату визначають методом змінного перепаду тиску, при цьому за допомогою основної системи виміру вимірюють температуру й тиск на вході пристрою, що звужує, й перепад тиску на пристрої, що звужує, першим методом відбору, а за допомогою дублюючої системи виміру вимірюють перепад тиску на пристрої, що звужує, іншим методом відбору, визначають відношення обмірюваних перепадів тиску і порівнюють його з відношенням перепадів тисків, визначених попередньо, а про метрологічну відмову витратоміра судять по ступеню відхилення порівнюваних величин. Даний спосіб діагностики витратоміра змінного перепаду тиску так само, як і спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що заявляється, включає визначення витрати газу через вимірювальний трубопровід за допомогою першого пристрою виміру витрати газу. Однак, відсутність виміру на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі значень других 1 UA 72190 U 10 параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою відповідних датчиків другого пристрою виміру витрати газу і контролю із заданим періодом справності датчиків перепаду тиску, тиску й температури всіх працюючих вимірювальних трубопроводів, а також контролю протягом заданого інтервалу часу датчиків температури першого й другого пристроїв виміру витрати газу всіх працюючих вимірювальних трубопроводів знижує вірогідність виміру витрати газу й ускладнює експлуатацію газовимірювальної станції, тому що не дозволяє виявити датчик, що відмовив. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб визначення витрати середовища в трубопроводі (патент України № 94286, кл. G01F 25/00 Бюл. № 8, 2011), що полягає в проведенні одночасного виміру витрати Q1 першим способом за допомогою першого пристрою, 15 дія якого заснована на одному з відомих фізичних ефектів, і вимірі тої ж витрати Q 2 другим способом за допомогою другого пристрою, дія якого заснована на іншому фізичному ефекті, при цьому виміри витрати проводять пристроями, розташованими на встановленій відстані один від одного, один із пристроїв призначають для виміру комерційної витрати газу, отримані значення витрати підставляють у нерівність 5 Q2 100  1 100  1 , де  Q1  Q 2 100   2 100   2 1 - відносна погрішність при вимірі витрати першим способом; 20 25 30 35 40 45 50 55  2 - відносна погрішність при вимірі витрати другим способом і, якщо нерівність не виконується, то вважають, що відбулася метрологічна відмова, і видають сигнал про це, якщо ж нерівність виконується, то вважають, що метрологічна відмова відсутня, при цьому, якщо вимірюють комерційну витрату газу, то результатом виміру вважають значення витрати, отримане пристроєм, призначеним для виміру комерційної витрати газу, а, якщо вимірюють витрату газу для технологічних потреб, то значення витрати Q у трубопроводі приймають рівним півсумі обмірюваних значень, тобто Q  0,5  Q1  Q 2  . Даний спосіб визначення витрати середовища в трубопроводі так само, як і спосіб контролю роботи газовимірювальної станції, що заявляється, включає визначення витрати газу першим і другим пристроями. Однак, відсутність другого пристрою визначення витрати газу, дія якого заснована на тому ж фізичному ефекті, що й першого, відсутність контролю справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, із заданим періодом, і додаткового контролю датчиків температури один раз протягом заданого інтервалу часу, виконання контролю справності датчиків шляхом порівняння одночасно обмірюваних значень відповідних перших і других параметрів, що характеризують витрату газу, обмірюваних відповідно датчиками першого й датчиками другого пристроїв визначення витрати газу й видачі інформації про справність або несправність пари відповідних датчиків залежно від результатів порівняння, виконання додаткового контролю датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів шляхом порівняння значень температури, обмірюваних датчиками температури обох пристроїв зі значенням температури, обмірюваним у цьому ж вимірювальному трубопроводі контрольним термометром із класом точності не нижче, ніж у датчиків температури, і видачі оперативному персоналу інформації про несправність датчика при розбіжності значення температури, обмірюваного датчиком, з значенням, обмірюваним контрольним термометром, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра звужує функціональні можливості відомого способу, тому що не дозволяє контролювати правильність роботи датчиків параметрів, що характеризують витрату газу, по яких розраховується витрата газу, і, відповідно, виявляти несправний датчик, що ускладнює експлуатацію газовимірювальної станції й знижує вірогідність визначення витрати газу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу контролю роботи газовимірювальної станції (пункту виміру витрати газу) за рахунок розширення функціональних можливостей шляхом контролю справності датчиків, що характеризують витрату газу, на всіх працюючих вимірювальних трубопроводах, а також додаткового контролю датчиків температури, що дозволяє підвищити вірогідність визначення витрати газу й виявити датчики, що відмовили. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі контролю роботи газовимірювальної станції (пункту виміру витрати газу), що включає визначення витрати газу на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі за допомогою першого й другого пристроїв визначення витрати газу, ВІДПОВІДНО ДО КОРИСНОЇ МОДЕЛІ дія першого й другого пристроїв 2 UA 72190 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 визначення витрати газу заснована на одному фізичному ефекті й уведений контроль справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, і додатковий контроль датчиків температури, при цьому контроль справності датчиків виконують з заданим періодом шляхом одночасного виміру на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі значень перших параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків першого пристрою визначення витрати газу й значень других параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків другого пристрою визначення витрати газу, визначення різниці значень перших і відповідних других параметрів, що характеризують витрату газу, на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі й, якщо різниця значень відповідних параметрів на вимірювальному трубопроводі не перевищує величини наведеної погрішності виміру даного параметра, то вважають, що датчики справні, а, якщо різниця значень яких-небудь відповідних параметрів перевищує наведену погрішність виміру даного параметра, то вважають, що датчики, що вимірюють ці параметри, на даному вимірювальному трубопроводі несправні й видають оперативному персоналу інформацію про їхню несправність, а додатковий контроль датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів виконують один раз при закінченні заданого інтервалу часу шляхом порівняння значень температури, обмірюваних датчиками температури обох пристроїв визначення витрати газу кожного вимірювального трубопроводу, зі значенням температури, обмірюваним одночасно в цьому ж вимірювальному трубопроводі контрольним термометром із класом точності не нижче, ніж у датчиків температури, і при збігу, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного датчиком, зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, уважають, що цей датчик температури справний, а при розбіжності, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного яким-небудь датчиком зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, уважають, що цей датчик температури несправний, і видають оперативному персоналу інформацію про його несправність. Використання першого й другого пристроїв визначення витрати газу, дія яких заснована на одному фізичному ефекті, введення контролю справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, і додаткового контролю датчиків температури, виконання контролю справності датчиків із заданим періодом шляхом одночасного виміру значень перших і значень других параметрів, що характеризують витрату газу, визначення різниці значень відповідних перших і других параметрів на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі й видачі інформації про справність або несправність даної пари датчиків залежно від того, не перевищує або перевищує зазначена різниця значення наведеної погрішності виміру параметра, вимірюваного цими відповідними датчиками, виконання додаткового контролю датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів при закінченні заданого інтервалу часу шляхом порівняння значень температури, обмірюваних датчиком температури кожного із пристроїв визначення витрати газу кожного вимірювального трубопроводу, зі значенням температури, обмірюваним у цьому ж вимірювальному трубопроводі контрольним термометром із класом точності не нижче, чим у датчиків температури, і видачі оперативному персоналу інформації про несправність датчика при розбіжності значення температури, обмірюваного датчиком, зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, з урахуванням точності датчика, й контрольного термометра дозволяє істотно розширити функціональні можливості способу, що заявляється, за рахунок контролю справності роботи датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, по яких розраховується витрата газу, всіх працюючих вимірювальних трубопроводів, що дозволяє також підвищити вірогідність визначення витрати газу й виявити датчики, що відмовили. На кресленні наведена схема газовимірювальної станції. Газовимірювальна станція містить газопровід 1, що підводить, вхідний колектор 2, з'єднаний з газопроводом 1, що підводить, вимірювальні трубопроводи 3-1,...,3-n,...,3-N, підключені до вхідного колектора 2, вихідний колектор 4, що з'єднаний з вимірювальними трубопроводами 31,...,3-n,...,3-N, вихідний газопровід 5, до якого підключений вихідний колектор 4, перші пристрої визначення витрати газу 6-1,...,6-n,...,6-N, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-N, другі пристрої визначення витрати газу 7-1,...,7n,...,7-N, кожний з яких установлений у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-N, кишені для установки контрольних термометрів 8-1,...,8-n,...,8-N, кожна з яких установлена у відповідний вимірювальний трубопровід 3-1,...,3-n,...,3-N, центральний пристрій контролю 9, до входів якого підключені інформаційні виходи перших 6-1,...,6-n,...,6-N і других 7-1,...,7-n,...,7-N 3 UA 72190 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пристроїв визначення витрати газу, вхідні шини 10-1,...,10-n,...,10-N, з'єднані із входами керування відповідних пристроїв визначення витрати газу 6-1,...,6-n,...,6-Ν, і 7-1,...,7-n,...,7-Ν. На вхідну шину 10-n подається сигнал керування, по якому виконується вимір пристроями 6n і 7-n значень параметрів для контролю справності датчиків. На інформаційні виходи пристроїв 6-n і 7-n видають послідовно спочатку обмірювані значення витрати газу, а потім обмірювані значення параметрів, по яких здійснюють контроль справності датчиків. Параметри, що характеризують витрату газу, різні для різних видів пристроїв визначення витрати газу. Наприклад, для пристроїв, що працюють на основі способу змінного перепаду тиску, це будуть перепад тиску, тиск і температура газу, а для лічильників газу, це будуть витрата газу, тиск і температура газу. Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції реалізують у такий спосіб. Для визначеності опису приймемо, що на газовимірювальній станції встановлені пристрої визначення витрати газу, які реалізовані на основі визначення витрати газу способом змінного перепаду тиску. При роботі газовимірювальна станція забезпечує визначення витрати газу, що транспортується через неї. Перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу, установлені на кожному вимірювальному трубопроводі 3-n, із заданим періодом виміру, наприклад 2 с, вимірюють одночасно параметри, що характеризують витрату газу через вимірювальний трубопровід 3-n, для розглянутого випадку це будуть тиск, перепад тиску й температура газу, за значеннями цих параметрів, а також значенням конструкційних параметрів (наприклад діаметрам вимірювального трубопроводу й пристрою, що звужує, коефіцієнтам розширення матеріалів, з яких вони виготовлені, і іншим) і умовно-постійних параметрів (наприклад щільності, хімічному складу газу й іншим) перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу обчислюють миттєву витрату газу, інтегруючи яку за час тривалості періоду виміру вони одержують витрату газу за цей час. Далі вони, відповідно до встановленого регламенту, на підставі витрати газу за період виміру визначають інтегральну витрату газу за встановлений інтервал часу й видають її значення через свій інформаційний вихід у центральний пристрій контролю 9, що визначає витрату газу по кожному вимірювальному трубопроводі за більші інтервали часу, наприклад добу, і по всій газовимірювальній станції, підсумовуючи витрати газу по всіх окремих включених вимірювальних трубопроводах. Контроль справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу через вимірювальний трубопровід 3-n, виконують по команді, що подається одночасно на перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу по шині 10-n або оператором вручну, або від датчика інтервалів часу, наприклад таймера, з періодом, рівним, наприклад, одній години. При надходженні по шині 10-n команди на виконання контролю перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу фіксують її й після чергового виміру перших і других параметрів, що характеризують витрату газу, видають їхні значення через свій інформаційний вихід у центральний пристрій контролю 9 після видачі величини витрати газу. У центральному пристрої контролю 9 визначаються різниці всіх відповідних перших і других параметрів кожного вимірювального трубопроводу 3-n, у розглянутому випадку це тиск, перепад тиску й температура газу, і отримані величини порівнюються з наведеною погрішністю відповідного параметра - тиску, перепаду тиску або температури газу. Якщо різниці не перевищують відповідних величин наведених погрішностей, то вважають, що датчики справні. Якщо різниця значень одного або більше параметрів перевищує відповідну наведену погрішність, то вважають, що датчики, що вимірюють ці параметри, несправні, і центральний пристрій контролю 9 видає інформацію про це оперативному персоналу газовимірювальної станції. Додатковий контроль датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів виконують один раз протягом заданого інтервалу часу, що, відповідно до технологічного регламенту, дорівнює двом місяцям. Контроль датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу вимірювальних трубопроводів виконують аналогічно контролю справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, окремо по кожному вимірювальному трубопроводу. При виконанні контролю на вимірювальному трубопроводі 3-n установлюють контрольний термометр у кишеню 8-n вимірювального трубопроводу 3-n і через час, необхідний для стабілізації його показань, оператор подає на перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу по шині 10-n команду на фіксацію значень перших і других параметрів. При одержанні команди на виконання контролю перший 6-n і другий 7-n пристрої визначення витрати газу фіксують її й результати виміру першої й другої температур видають через свій другий вихід у центральний пристрій контролю 9. При подачі команди на шину 10-n вимірюється також значення температури газу в даному вимірювальному трубопроводі 3-n контрольним 4 UA 72190 U 5 10 15 20 25 30 35 40 термометром, що автоматично або вручну передається операторові. Далі, залежно від наявності технічних засобів, автоматично або оператором порівнюються значення температури, обмірювані датчиками пристроїв визначення витрати газу 6-n і 7-n зі значенням, обмірюваним контрольним термометром і за результатами порівняння визначають справність датчиків температури пристроїв визначення витрати газу 6-n і 7-n, і, якщо вони несправні, то видають інформацію про це оперативному персоналу газовимірювальної станції. При виявленні несправних датчиків здійснюється або юстування, або заміна датчиків на справні. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб контролю роботи газовимірювальної станції (пункту виміру витрати газу), що включає визначення витрати газу на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі за допомогою першого й другого пристроїв визначення витрати газу, який відрізняється тим, що дія першого й другого пристроїв визначення витрати газу заснована на одному фізичному ефекті й уведений контроль справності датчиків, що вимірюють параметри, що характеризують витрату газу, і додатковий контроль датчиків температури, при цьому контроль справності датчиків виконують з заданим періодом шляхом одночасного виміру на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі значень перших параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків першого пристрою визначення витрати газу й значень других параметрів, що характеризують витрату газу, за допомогою датчиків другого пристрою визначення витрати газу, визначення різниці значень перших і відповідних других параметрів, що характеризують витрату газу, на кожному працюючому вимірювальному трубопроводі й, якщо різниця значень відповідних параметрів на вимірювальному трубопроводі не перевищує величини наведеної погрішності виміру даного параметра, то вважають, що датчики справні, а, якщо різниця значень яких-небудь відповідних параметрів перевищує наведену погрішність виміру даного параметра, то вважають, що датчики, що вимірюють ці параметри, на даному вимірювальному трубопроводі несправні й видають оперативному персоналу інформацію про їхню несправність, а додатковий контроль датчиків температури першого й другого пристроїв визначення витрати газу всіх вимірювальних трубопроводів виконують один раз при закінченні заданого інтервалу часу шляхом порівняння значень температури, обмірюваних датчиками температури обох пристроїв визначення витрати газу кожного вимірювального трубопроводу, зі значенням температури, обмірюваним одночасно в цьому ж вимірювальному трубопроводі контрольним термометром із класом точності не нижче, ніж у датчиків температури, і при збігу, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного датчиком, зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, вважають, що цей датчик температури справний, а при розбіжності, з урахуванням точності датчика й контрольного термометра, значення температури, обмірюваного яким-небудь датчиком зі значенням, обмірюваним контрольним термометром, вважають, що цей датчик температури несправний, і видають оперативному персоналу інформацію про його несправність. 5 UA 72190 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 6