Измерение газа: методы измерения и виды приборов учета

Содержание

Как выбрать расходомер газа - статьи «Измеркон»

Выбор расходомера газа зависит от условий использования и от стоящих перед прибором задач.

Первое, что нужно учесть при подборе счетчика расхода – это характеристики измеряемой среды:

  • тип газа,
  • давление,
  • температура.

Затем определиться со способом монтажа прибора и учесть связанные с этим параметры, такие как диаметр трубопровода. Наконец, следует задуматься о том, как будет производиться снятие данных с прибора. Рассмотрим все эти этапы подробнее.

Тип газа

При выборе расходомера сразу же нужно отобрать те приборы, которые способны проводить измерение конкретного, необходимого вам газа*. Некоторые расходомеры, такие как VA 400, могут проводить измерения различных газов (воздуха, азота, природного газа и т. д.), однако для измерения газов, значительно отличающихся по физическим свойствам от воздуха, приборы должны быть откалиброваны в соответствующей среде.

* в случае агрессивных или взрывоопасных газовых сред следует выбрать расходомеры с дополнительной защитой.

Давление

Далее следует уточнить давление измеряемой среды. Обычно для измерений сжатого воздуха (например, в компрессорных) и для измерения расхода воздуха при давлении близком к атмосферному (например, в вентиляционых системах) используются разные типы расходомеров. Расходомеры для вентиляции (например, SS 20.260) существенно дешевле, чем расходомеры сжатого воздуха (например, SS 20.261), так как рассчитаны на менее жёсткий режим работы.

Верхний допустимый предел давления у различных расходомеров отличается, поэтому в случае, если необходимо измерять расход газа под давлением, следует уточнить значение рабочего давления среды. Так, например, расходомер SS 20.261 можно использовать при давлении до 10 бар, SS 20. 600 – до 16 бар (опционально – до 40), VA 400 – до 50 бар.

Температура

Большинство расходомеров рассчитаны на не слишком высокие и не слишком низкие температуры измеряемой среды (например, от -30 до +120° у SS 20.600). Поэтому, если температура среды превышает 100°С, следует удостовериться, что выбранный расходомер может работать в подобных условиях или выбрать специальный прибор, рассчитанный на работу в высокотемпературных средах (к примеру, SS 20.650).

Следует также обратить внимание на температуру окружающей среды. Температурные диапазоны для электронных компонентов (находящихся вне трубопровода) обычно уже, чем для чувствительного элемента. Поэтому если датчик предполагается эксплуатировать, например, зимой на открытом воздухе, необходимо удостовериться, что нижний предел допустимого температурного диапазона позволит прибору перенести сильный мороз.

Ориентировочный расход

Все расходомеры имеют тот или иной диапазон измеряемого расхода.

При превышении пределов этого диапазона приборы перестают выдавать достоверные показания, поэтому при выборе прибора следует учитывать максимально возможный расход на заданном участке.

В случае тепловых расходомеров ограничения измерительных диапазонов проводятся не по объему проходящего воздуха (так как для одного и того же расходомера максимально допустимые значения объёмного расхода будут различаться в зависимости от диаметра трубопровода), а по скорости потока, приведенной к нормальным условиям.

Так максимальная допустимая скорость для расходомера SS 20.260– 50 м/с, для SS 20.261 – 90 м/с, для VA 400– 220 м/с. При этом вовсе не обязательно использовать расходомер с наибольшим скоростным диапазоном, так как чем больше диапазон, тем больше погрешность измерения (а часто – и цена). Поэтому очень важно знать максимально возможную скорость потока в конкретном случае.

Скорость потока зависит, во-первых, от объемов проходящего газа, то есть, собственно, от расхода и, во-вторых, от внутреннего диаметра трубопровода. Чем больше расход и чем меньше диаметр – тем выше скорость. О том, почему для выбора расходомера необходимо знать диаметр участка, на котором его будут использовать, мы подробнее расскажем далее.

Ориентировочный же расход, в случае, если речь идет о сжатом воздухе, можно узнать из технической документации компрессора. Методы расчета скорости на основе диаметра и расхода обычно приводятся в руководстве по использованию расходомера. К примеру, в данной таблице приведены максимальные значения расхода для различных версий расходомера VA 400:

Способ монтажа

Приняв во внимание характеристики измеряемой среды, нужно также обратить внимание на условия монтажа расходомера. Можно выделить 3 основных способа монтажа.

  • Врезные расходомеры. Подобные приборы представляют собой уже готовую небольшую секцию трубопровода с установленным на ней расходомером. Для установки подобного прибора необходимо либо удалить участок трубы и установить расходомер на это место, либо производить монтаж на байпасном трубопроводе. Плюсом врезных расходомеров является их относительно невысокая стоимость (однако только если речь идет о небольших диаметрах трубопровода). Минусом же является неудобство монтажа – врезка требует определенных усилий, отнимает много времени и, разумеется, требует остановки производства. Кроме этого врезные расходомеры не подходят для использования на трубопроводах больших диаметров. К данному типу расходомеров относится, например, прибор VA 420.
  • Погружные расходомеры. Для установки данных приборов не нужно вырезать целую секцию трубопровода или устанавливать байпасное соединение. Установка производится путем сверления небольшого отверстия в стенке трубопровода, помещения в него штанги расходомера и закрепления прибора в таком положении. Подробнее об установке погружного расходомера можно прочесть в соответствующей статье. Плюсами данного типа приборов является простота установки и относительно невысокая стоимость. Кроме этого данные приборы легко можно использовать на трубопроводах больших диаметров. К примеру, длина штанги у некоторых исполнений расходомера SS 20.600 позволяет использовать его в трубопроводах диаметром до 2 метров. Недостатком же является то, что данные приборы не очень удобно использовать на крайне малых трубопроводах – при значении диаметра 1/2'' и менее предпочтительнее использовать врезные расходомеры.
  • Накладные расходомеры. Принцип работы данных расходомеров не требует прямого доступа к измеряемой среде – измерение производится через стенку трубопровода обычно ультразвуковым методом. Монтаж данных расходомеров является наиболее удобным и простым, но их стоимость обычно в несколько раз выше, чем у погружных и врезных приборов, поэтому использовать их имеет смысл только в случае, если нет никакой возможности нарушать целостность трубопровода.

Диаметр трубопровода

Независимо от того, врезной, погружной или накладной расходомер будет использоваться, следует уточнить диаметр трубопровода на участке, где требуется установить расходомер.

При выборе врезного расходомера диаметр трубопровода является одним из основных параметров, так как данные приборы отличаются диаметром встроенной измерительной секции. Что касается погружных расходомеров, то может показаться, что при ни использовании диаметр не имеет значения, так как зонд расходомера можно погрузить в поток при любом диаметре, однако из-за того, что чувствительный элемент прибора (находящийся на конце зонда) должен быть помещен точно в центре трубопровода, следует удостовериться, что длины зонда хватит для монтажа на конкретном участке. Также рассчитывая минимальную необходимую длину зонда следует помнить, о том, что его часть придется на монтажные детали: полусгон и шаровой кран.

Допустим, внешний диаметр трубопровода составляет 200 мм. Значит погрузить зонд нужно будет на 100 мм. Еще 100-120 мм потребуется на осуществление монтажа. Таким образом, минимальная длина зонда при данном диаметре должна составлять 220 мм. Большинство расходомеров доступны в различных исполнениях, отличающихся длиной зонда. Так для расходомера VA 400 существуют исполнения с длиной 120, 220, 300 и 400 мм.

 

Снятие данных. Наличие дисплея и тип выходного сигнала

Наконец, следует определиться с тем, каким образом вы хотите получать результаты измерений. Большинство расходомеров используют аналоговый или цифровой выходной сигнал для передачи информации о результатах измерений. Если на предприятии имеется собственная автоматическая система управления технологическим процессом (АСУ ТП), в которую можно завести данные выходные сигналы, то аналогового или цифрового сигнала, скорее всего, будет достаточно. Однако, если готовой системы управления нет, может возникнуть необходимость снимать данные с дисплея. В некоторых расходомерах (например, у VA400) дисплей может быть уже встроен или доступен в качестве опции. Для других приборов нужно приобретать отдельный индикатор и подавать на него выходной сигнал датчика.

Данные, выводимые на дисплей, обычно ограничиваются текущим и накопленным расходом. В некоторых случаях может стоять задача регистрировать данные за разные промежутки времени и обрабатывать их, формируя отчеты и представляя информацию в табличном или графическом виде. Если на предприятии нет готовой системы управления, которая могла бы выполнять эти функции, то имеет смысл приобрести прибор с встроенным регистратором данных и идущим в комплекте программным обеспечением, позволяющим быстро и удобно проводить обработку полученных данных. Примером такого прибора может служить DS 400.

В случае, если расходомер не имеет встроенного дисплея и для получения данных требуется выходной сигнал, следует определиться с типом этого сигнала. К наиболее распространенным аналоговым сигналам относятся сигналы 4…20 мА и 0…10 В. Некоторые расходомеры, такие как SS 20.600 могут формировать любой из этих сигналов в зависимости от значения подключенного сопротивления. В некоторых случаях может потребоваться цифровой выходной сигнал, например, использующий протоколы Modbus или Profibus.

Перечисленных выше параметров должно быть достаточно для подбора расходомера. В то же время, если вы хотите иметь более полное представление о различных типах расходомеров, а также преимуществах и недостатках каждого типа, можете также прочесть статьи о классификации датчиков расхода по принципу измерения.

Измерение газа - Энциклопедия по экономике

В качестве первичного документа учета может служить карта учета газа, которую заполняет потребитель. На основании таких карт пробивают массив перфокарт макета I, содержащий шифр газа отраслевой признак потребителя количество принятых единиц измерения газа признак наличия или потребности шифр предприятия. На основании перфокарт рассмотренного макета при помощи счетно-перфорационных машин составляют табуляграммы.  [c.274]
Вес погрешности измерения газа по -му газопроводу определяется по формуле  [c. 71]

Калькулируется в нефтедобывающей отрасли валовая и реализуемая (товарная) продукция, так как величина последней меньше первой на количество продукции, израсходованной на собственные нужды, включая потери при перекачке, авариях и других видах потерь. В качестве калькуляционной единицы выступают тонна нефти и 1000 м3 газа. Но если необходимо определить общее количество необходимой продукции в едином измерении, газ переводят в тонны по установленным коэффициентам (1000 м3 газа приравнивают к 1,25 т). .  [c.287]

Для перехода от потребности в газе, выраженной в тепловых единицах (Гкал) к потребности в нем в единицах измерения топлива— натуральных (1000 м3) или условных (т у. т.) применяются соответственно коэффициенты 1/QH и 1/7, где QH — низшая теплота сгорания единицы измерения газа (1000 м3) в Гкал.  [c.172]

На измерение объема газа влияют многочисленные физические факторы. Например, результаты измерения газа в тысячах кубических футов зависят от температуры, давления, коэффициента сжимаемости, плотности и т. д. Принимая во внимание обусловленные этими факторами колебания результатов измерений, обычно, как поступают и с нефтью, полученные объемы корректируют в соответствии с определенными стандартами. При измерении газа тысячами кубических футов стандартным значением давления часто считают 14,73 фунт/кв. дюйм (psi) при температуре 60 "F. Если газ измеряют по теплосодержанию (например, в BTU), то температура или давление не влияют на результат. Объем, выраженный в тысячах кубических футов, легко пересчитать в BTU. Предположим, например, что исследования газа показали теплосодержание одного кубического фута равно 980 BTU. Добыто 1234 тыс. куб. футов газа. Теплосодержание этого количества газа в миллионах BTU будет равно  [c.283]

Обычно результаты измерения газа, выполненные двумя счетчиками, неодинаковы, поскольку они не очень точны. Таким образом, когда применяют счетчик продаж и контрольный прибор, определенные различия показателей неизбежны. Вообще, соглашения о прода-  [c.287]

Распределение измеренного газа. Газ, добытый из скважины, можно замерять с помощью диафрагменного счетчика, установленного в устье скважины или поблизости от него. По мере движения газа по газосборной трубопроводной системе к центральному хранилищу может возникнуть необходимость его компрессии. После переработки газ,  [c.288]

Для проверки состояния производственных помещений, зон обслуживания и рабочих мест на магистральных газопроводах составляется Типовой паспорт санитарно-технического состояния производственного объекта, разработанный Всесоюзным научно-исследовательским институтом природных газов (ВНИИГаз), рекомендованный для внедрения ЦК профсоюза рабочих нефтяной и газовой промышленности (протокол № 89 от 16.05.75). В паспорт вносятся сведения о технологических процессах и сопутствующих им вредностях, о производственных помещениях и их назначении, о состоянии машин и механизмов, вентиляции и освещения, о температуре и влажности воздуха, запыленности и загазованности помещений, об уровне шума и вибрации, об эффективности очистных сооружений, об основных средствах техники безопасности, а также о случаях травматизма и заболеваемости. Он заполняется ежегодно начальником службы, инженером по технике безопасности, а также представителями санитарно-эпидемиологической станции по данным комплексного обследования санитарно-технического состояния участков, рабочих мест и инструментальных измерений температуры, загазованности, запыленности, освещенности, уровня шума, вибрации и т. п., обобщения и анализа результатов обследования, а также других данных.  [c.38]

Для решения задач, связанных с планированием и анализом производительности труда на магистральных газопроводах, руководствуются Временными методическими указаниями по измерению производительности труда на магистральном транспорте газа, утвержденными Мингазпромом СССР 26.01.72.  [c.72]

Ремонтно-профилактическое обслуживание ГРС. Положение о ремонтно-профилактической бригаде (группе) по обслуживанию ГРС является составной частью Правил технической эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов. Основные задачи такой бригады (группы) — централизованное обслуживание ГРС, особенно тех, что находятся на объездном методе обслуживания, а также выполнение комплекса плановых ре-монтно-профилактических работ, мероприятий, обеспечивающих бесперебойную и безопасную эксплуатацию ГРС, измерение и учет расхода газа на ГРС, находящихся без обслуживающего персонала, ликвидация возникших неисправностей и аварий.  [c.119]

J — индикатор цифровой 2—3 — шкафы (2 — контроля. 3 — управления) 4 — щиты управления агрегатной системой 5 — рабочее место машиниста технологических компрессоров 6 — то же, старшего машиниста 7 — пульт диспетчера 8 — рабочее место сменного инженера-диспетчера 9, 13 — стенды для технологических схем 10 — шкаф для технической литературы и приборов // — блок вызова 12 — место приема пищи 14 — аппаратура передачи данных 15 — устройство вывода и цифропечатающее 16—17 — шкафы распределительные 18 — шкаф питания 19 — ящик с понижающим трансформатором 20 — выпрямитель 21, 22, 24—28 — шкафы (21 — связи, 22 — преобразователей, 24 — управления системы Вега , 25 — станционный, 26 — регистрации, 27 — измерения, 28 — релейный) 23 — стойка системы контроля загазованности помещений Газ-1 .  [c.152]

Системы телемеханики РДС предназначены для измерения параметров (давления, температуры и расхода газа) на КП магистральных газопроводов, отводов от них и ГРС, сигнализации контролируемых объектов (кранов, установок катодной защиты, ГРС), управления объектами. Аналогичные системы ЦДС осуществляют управление магистральными газопроводами, включая КС, и контроль за режимом их работы по каналам связи.  [c.200]

Аналитически-экспериментальный метод заключается в определении норм труда на основе исследования операций и измерения затрат рабочего времени непосредственно на рабочем месте после создания производственно-организационных условий, запроектированных в регламенте производительной работы. Затраты рабочего времени измеряются методом хронометража и фотографии рабочего времени. Этот метод широко используется в организациях транспорта и хранения нефти и нефтепродуктов и газа для разработки нормативов на элементы операций, а также для установления постоянных норм труда на часто повторяющиеся операции.  [c.75]

Измерительный прибор, предназначенный для дискретного измерения объема или массы жидкости (газа).  [c.64]

Измерительный прибор или совокупность приборов, предназначенных для измерения расхода жидкости (газа).  [c. 291]

Измерительный прибор, предназначенный для измерения расхода и объема (массы) жидкости (газа).  [c.292]

Термометр для измерения температуры газа в процессе измерений объемного расхода этого газа.  [c.362]

Измерительный прибор, предназначенный для измерения объема (массы) жидкости (газа), протекающей в трубопроводе через сечение, перпендикулярное направлению скорости потока.  [c.379]

ГОСТ 15528-86 "Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения."  [c.450]

Комплект КИ-13919 состоит из передвижной колонки для хранения контрольно-диагностических средств, передвижного стола для размещения средств измерений и инструмента в зоне работы мастера-диагноста, верстака для слесарно-сборочных работ, устройства для отвода отработанных газов, а также передвижной опоры для установки компрессорно-вакуумной установки (в комплектах первых выпусков).  [c.177]

При добыче нефти и газа также применяют натуральный и стоимостный методы измерения производи-  [c. 222]

В переработке нефти и газа наибольшее распространение для измерения уровня производительности труда в целом по заводу получил стоимостный метод, по которому объем производства валовой (товарной) продукции в оптовых ценах предприятия за тот или иной отрезок времени делится на среднесписочную численность работающих (рабочих).  [c.223]

Прежде чем рассматривать основные свойства нефти и газа, коротко остановимся на единицах измерения физических величин.  [c.19]

По-видимому, сам факт измерения мировых геологических и разведанных запасов горючих ископаемых некоторыми величинами невольно вызывает предположение, что современные оценки ресурсов угля, нефти и природного газа являются исчерпывающими, конечными. Но параллельно с техническим прогрессом в использовании топлива растут ресурсы энергии и сырья. Остается непреложным тот факт, что по мере развития науки и техники раскрытие и познание мировых ресурсов энергии и сырья, накопление новых геологических данных происходит все более высокими темпами это в особенности закономерно для ресурсов нефти, природного газа и горючих сланцев.  [c.38]

Соответственно будет применяться установленная размерность. Тем самым баланс производства и потребления сжиженных газов предстанет в нескольких измерениях в тоннах чистого углерода, в условном моторном топливе и в условном топливе для производства тепла.  [c.125]

В то же время для балансовых расчетов и нормирования потерь природного газа желательна более высокая точность измерения (давление до 0,1 %, объем до 0,1 %).  [c.160]

Перевод валовой добычи газа из объемных единиц измерения в весовые  [c.178]

Применение натуральных измерителей основано на использовании физико-технических свойств предметов и процессов. Так, например, каменный уголь может быть измерен и в массовых единицах —килограммах или тоннах и в тепловых единицах— джоулях. Лесоматериалы измеряют в кубометрах нефть и нефтепродукты — в тоннах промышленные (природные и искусственные) газы — в кубометрах работу нефтяных и газовых скважин — в скважино-месяцах электроэнергию — в киловатт-часах и т. д.  [c.4]

Показатели производственной программы. Конечная цель нефтегазодобывающей промышленности — добыча нефти и газа все в больших объемах при минимальных затратах трудовых н материальных ресурсов. В решении этой задачи участвует целый комплекс специализированных предприятий, выполняющих геологоразведочные работы на нефть и газ, бурение нефтяных и газовых скважин, добычу нефти и газа и их транспортирование к местам переработки и потребления. Многообразие, сложность и специфичность производственных процессов диктует необходимость использования довольно сложного комплекса технико-экономических показателей для оценки производственно-хозяйственной деятельности предприятий. Для измерения и научного обоснования объемов работ, производства и реализации продукции геологопоисковые, буровые и нефтегазодобывающие предприятия имеют свои системы количественных показа-  [c.188]

В нефтегазодобывающей промышленности также применяют натуральный и стоимостный методы измерения производительности труда. В первом случае объем добычи нефти и газа принимают в тоннах, а во втором — в сумме валовой (товарной) продукции в оптовых ценах предприятия. В обоих случаях производительность труда может быть определена на один человеко-час, один человеко-день или одного среднесписочного работника (рабочего).  [c.270]

Оптовые цены на газ установлены на условиях франко-граница раздела газотранспортных и газораспределительных сетей. Оптовые цены на газ установлены на объемную единицу измерения газа — 1000 м/куб., приведенную к определенным условиям темпера-туры(20 С), давления (760 мм рт. ст.), влажности (0%), расчетной теплоте сгорания (7900+ 100ккал/м. куб.).  [c.218]

В ходе транспортировки газа от пункта добычи до пункта продажи его объемы можно измерять несколько раз. Результатами этих измерений можно пользоваться в разных целях, в том числе для регистрации объемов продаж, для отчетов перед местными властями и для распределения добычи. Измерения, выполняемые для составления отчетов о доходе, обычно производят в пунктах передачи права собственности. Например, газ, поступающий с нескольких промыслов, может быть перемешан и продан из центрального хранилища. Пунктом измерения объема продаж обычно является счетчик, отсчитывающий газ, который поступает в трубопровод покупателя. Тот же газ можно измерять в устье скважины или поблизости от него, в точке выхода газа за пределы месторождения или в пункте поступления в газификаторы. Наиболее распространены следующие пункты производимых в конкретных целях замеров пункты регистрации продаж контрольного измерения регистрации газа, уходящего с месторождения измерения газа, используемого в качестве топлива замера газа, закачиваемого обратно в пласт для газлифтной эксплуатации запасов измерения обмена объемами газа и измерения выходящего/сжигаемого на факеле газа.  [c.285]

ГРС предназначены для подачи потребителям (населенным пунктам и промышленным предприятиям) газа определенных давления, степени очистки и одоризации. Независимо от пропускной способности, числа потребителей, давления на входе и выходе, характера изменения нагрузки (расхода газа) технологическая схема ГРС включает в себя следующие основные узлы переключения, очистки газа, предотвращения гидратообразования, редуцирования высокого давления газа до необходимых параметров, измерения расхода газа, одоризации газа (при необходимости).  [c.106]

Производственная мощность должна измеряться и учитываться, как и продукция, в материально-вещественной форме, в натуральном выражении, что позволяет непосредственно увязывать конкретные потребности общества с конкретными возможностями производства по их удовлетворению. Измерителями производственной мощности оборудования и любых производственных звеньев предприятия являются физические единицы измерения выпускаемой продукции (единицы массы, объемные, штучные и т. д.). Но применение тех или иных измерителей производственной мощности связано не только с характером продукции, но и с особенностями разных химических производств, разных объектов, степенью их специализации. Измерение производственной мощности оборудования, специализированного на выпуске одного продукта, не вызывает затруднений. Например, производственная мощность печи обжига колчедана или для сжигания серы измеряется в кубических метрах сернистого газа, производственная мощность камеры для вызревания суперфосфата — в тоннах суперфосфата и т. д. Однако на многих видах оборудования может осуществляться выпуск нескольких видов однородной продукции (например, лаковарочные котлы и краскотерочные машины в лакокрасочном производстве, литьевые машины и прессы в производстве изделий из пластмасс и др.), отличающихся по составу, трудоемкости, режиму изготовления, габаритам и т. д. Несмотря на то, что производственную мощность таких агрегатов можно рассчитать по отдельным разновидностям продукции (на основе распределения фонда времени этого оборудования между продуктами), возникает необходимость исчислять ее также и однозначно, что может быть достигнуто путем выражения ее в условно-  [c.154]

При натуральном методе в расчет принимают объем производства продукции в натуральном измерении (тонны, метры и т. п.). Этот метод применяют в отраслях, производящих однородную продукцию. Так, например, в нефтедобывающей промышленности уровень производительности труда определяют отношением объема добычи нефти и газа в тоннах за определенный период к затратам времени (в человеко-часах, человеко-  [c. 221]

Счетчик газа - Gas meter

Счетчик газа представляет собой специализированный расходомер , используемый для измерения объема топливных газов , таких как природный газ и сжиженный нефтяной газ . Счетчики газа используются в жилых, коммерческих и промышленных зданиях, которые потребляют топливный газ, поставляемый газовым предприятием . Газы измерить сложнее, чем жидкости, потому что на измеряемые объемы сильно влияют температура и давление. Счетчики газа измеряют определенный объем, независимо от количества или качества газа, проходящего через счетчик под давлением. Компенсация температуры, давления и теплотворной способности необходима для измерения фактического количества и стоимости газа, проходящего через счетчик.

Обычно используется несколько различных конструкций газовых счетчиков, в зависимости от объемного расхода газа, который должен быть измерен, диапазона ожидаемых потоков, типа измеряемого газа и других факторов.

Счетчики газа, которые существуют в более холодных климатических условиях в зданиях, построенных до 1970-х годов, обычно располагались внутри дома, обычно в подвале или гараже. С тех пор подавляющее большинство из них теперь размещено на улице, хотя есть несколько исключений, особенно в старых городах.

Типы газовых счетчиков

Диафрагменные / сильфонные расходомеры

Счетчик газа диафрагменный, эскиз 1900 г.

Это наиболее распространенный тип газовых счетчиков, который можно встретить почти во всех жилых и небольших коммерческих установках. Внутри счетчика имеется две или более камер, образованных подвижными диафрагмами . Когда поток газа направляется внутренними клапанами , камеры поочередно заполняют и выпускают газ, создавая почти непрерывный поток через счетчик. Когда диафрагмы расширяются и сжимаются, рычаги, соединенные с кривошипами, преобразуют линейное движение диафрагм во вращательное движение коленчатого вала, который служит первичным элементом потока . Этот вал может управлять одометр -подобных счетчика механизмом или он может производить электрические импульсы для компьютера потока .

Счетчики газа диафрагменные - это счетчики прямого вытеснения .

Роторные счетчики

Принцип работы роторного счетчика газа

Роторные расходомеры - это высокоточные высокоточные приборы, способные работать с более высокими объемами и давлениями, чем мембранные расходомеры. Внутри счетчика два выступа в форме восьмерки, роторы (также известные как рабочие колеса или поршни), вращаются с точным выравниванием. С каждым ходом они пропускают через счетчик определенное количество газа. Принцип работы аналогичен воздуходувке Рутса . Вращательное движение коленчатого вала служит основным элементом потока и может создавать электрические импульсы для вычислителя расхода или может приводить в действие счетчик, подобный одометру .

Турбинные счетчики

Турбинные счетчики газа определяют объем газа, определяя скорость газа, проходящего через счетчик. Поскольку объем газа определяется потоком, важно, чтобы условия потока были хорошими. Небольшая внутренняя турбина измеряет скорость газа, которая механически передается на механический или электронный счетчик. Эти счетчики не препятствуют потоку газа, но ограничены при измерении более низких расходов.

Измерители диафрагмы

Счетчик газа с диафрагмой состоит из отрезка прямой трубы, внутри которого точно известная диафрагма создает перепад давления, тем самым влияя на поток. Диафрагменные расходомеры - это тип дифференциальных расходомеров, каждый из которых определяет скорость потока газа путем измерения разности давлений при специально разработанном и установленном возмущении потока. Статическое давление, плотность, вязкость и температура газа должны быть измерены или известны в дополнение к дифференциальному давлению, чтобы измеритель мог точно измерить жидкость. Диафрагменные расходомеры часто не справляются с большим диапазоном расходов . Однако они приемлемы и понятны в промышленных приложениях, поскольку они просты в эксплуатации и не имеют движущихся частей.

Ультразвуковые расходомеры

Ультразвуковые расходомеры сложнее, чем счетчики, которые являются чисто механическими, поскольку они требуют значительных возможностей обработки сигналов и вычислений. Ультразвуковые измерители измеряют скорость движения газа, измеряя скорость, с которой звук распространяется в газовой среде внутри трубы. В отчете Американской газовой ассоциации № 9 описывается надлежащее использование и установка этих счетчиков, а также указывается стандартизированный расчет скорости звука, который предсказывает скорость звука в газе с известным давлением, температурой и составом .

Самые совершенные типы ультразвуковых расходомеров определяют среднюю скорость звука по нескольким путям в трубе. Длина каждой дорожки точно измеряется на заводе. Каждый путь состоит из ультразвукового преобразователя на одном конце и датчика на другом. Измеритель создает «пинг» с датчиком и измеряет время, прошедшее до того, как датчик получит звуковой импульс. Некоторые из этих путей направлены вверх по потоку, так что сумму времени пролета звуковых импульсов можно разделить на сумму длин полета, чтобы получить среднюю скорость звука в восходящем направлении. Эта скорость отличается от скорости звука в газе скоростью, с которой газ движется в трубе. Остальные пути могут быть идентичными или подобными, за исключением того, что звуковые импульсы распространяются вниз по потоку. Затем измеритель сравнивает разницу между скоростями на входе и выходе, чтобы вычислить скорость потока газа.

Ультразвуковые расходомеры являются дорогостоящими и лучше всего работают при отсутствии жидкостей в измеряемом газе, поэтому они в основном используются в приложениях с высоким расходом и высоким давлением, таких как измерительные станции коммунальных трубопроводов, где газ всегда сухой и бедный, и где небольшие пропорциональные неточности недопустимы из-за большой суммы денег на кону. Коэффициент диапазона изменения ультразвукового счетчика, вероятно, является самым большим из всех типов счетчиков природного газа, а точность и дальность действия высококачественного ультразвукового счетчика на самом деле выше, чем у турбинных счетчиков, с которыми они проверены.

Недорогие разновидности ультразвуковых расходомеров доступны в виде накладных расходомеров, которые можно использовать для измерения расхода в трубах любого диаметра без внесения изменений в конструкцию. Такие устройства основаны на двух типах технологий: (1) время полета или время прохождения; и (2) взаимная корреляция. Обе технологии включают в себя преобразователи, которые просто прикрепляются к трубе и программируются в соответствии с размером трубы и графиком и могут использоваться для расчета расхода. Такие счетчики могут использоваться для измерения практически любого сухого газа, включая природный газ, азот, сжатый воздух и пар. Также доступны накладные расходомеры для измерения расхода жидкости.

Кориолисовые метры

Измеритель Кориолиса , как правило , один или несколько труб с продольно или в осевом направлении смещены раздел (ы), которые возбуждаются вибрировать на резонансной частоте. Счетчики Кориолиса используются для жидкостей и газов. Когда жидкость внутри смещенной секции находится в состоянии покоя, как входящая, так и нижняя по потоку части смещенной секции будут колебаться синхронно друг с другом. Частота этой вибрации определяется общей плотностью трубы (включая ее содержимое). Это позволяет измерителю измерять плотность потока газа в реальном времени. Однако как только жидкость начинает течь, в дело вступает сила Кориолиса . Этот эффект подразумевает взаимосвязь между разностью фаз в вибрации передних и нижних участков и массовым расходом жидкости, содержащейся в трубе.

Опять же, из-за количества логических выводов, аналогового управления и вычислений, присущих измерителю Кориолиса, измеритель не укомплектован только своими физическими компонентами. Для работы счетчика должны присутствовать исполнительные, чувствительные, электронные и вычислительные элементы.

Измерители Кориолиса могут работать с широким диапазоном значений расхода и обладают уникальной способност

Организация метрологического обеспечения комплексного учета природного газа в единой системе газоснабжения

Газ в России был и остается основным источником энергии для различных категорий и групп потребителей, в числе которых: население, проживающее в частном секторе, поселках и многоэтажных домах, крупные промышленные предприятия, организации малого и среднего бизнеса, коммунальная сфера и др.  


Структура единой многоуровневой системы газоснабжения и учета газа

Газ в России был и остается основным источником энергии для различных категорий и групп потребителей, в числе которых: население, проживающее в частном секторе, поселках и многоэтажных домах, крупные промышленные предприятия, организации малого и среднего бизнеса, коммунальная сфера и др. Его применение имеет некоторые особенности, обусловленные организацией всего технологического процесса, включая добычу, переработку, транспортировку, измерение и учет.

Во-первых, для доставки газа от газовых месторождений до конечного потребителя проложена разветвленная сеть газопроводов, принадлежащих газодобывающим (ГДО), газотранспортным (ГТО) и газораспределительным (ГРО) организациям. В связи с газификацией отдельных районов Сибири и Дальнего Востока продолжается прокладка новых участков магистральных газопроводов и, соответственно, сетей высокого, среднего и низкого давления.

Во-вторых, в процессе материальных поставок потребителю по разветвленной системе магистральных газопроводов, газовых сетей низкого, среднего и высокого давления газ становится предметом коммерческих сделок (продаж) между участниками сложившейся логистики природного газа в Единой системе газоснабжения: ГДО (включая независимых производителей и поставщиков газа — НП), ГТО, региональными газовыми компаниями (РГК) и конечными потребителями.

В-третьих, в процессе материальных поставок достоверность коммерческого учета, проводимого РГК, определяется товарным балансом газа. Баланс газа определяется совпадением суммарного объема газа, поставленного в газотранспортную или газораспределительную системы, и суммы объемов потребления, расходов на эксплуатационные и технологические нужды и потерь газа, документально зафиксированных в актах по результатам измерений и других регламентируемых процедур за отчетный период времени. Небаланс газа (несовпадение поставленного и потребленного газа) является основным критерием достоверного учета: чем больше небаланс, тем меньше достоверность учета.

В-четвертых, наряду с материальными поставками газа и финансовыми расчетами между поставщиком (ГТО) и покупателем (РГК) в рамках единой системы газоснабжения необходимо правильно организовать информационные потоки. Они обеспечивают передачу информации с узлов учета газа, принадлежащих разным группам и категориям потребителей, с узлов учета газа, расположенных на границе перехода прав собственности. Внедрение автоматизированного поуровневого учета, наряду с автоматизацией контроля других параметров газа, позволяет оперативно локализовать нештатные ситуации, связанные с выходом из строя газорегулирующего оборудования, приборов учета газа, разгерметизацией трубопроводов, и тем самым уменьшить составляющую небаланса газа, вызванную его потерями и отсутствием учета. Накопление статистических данных о нештатных ситуациях является базой для выработки соответствующих нормативно-регламентирующих документов и позволяет более четко и достоверно планировать ремонтно-профилактические мероприятия.

Вывод. Надежные материальные поставки природного газа от газовых месторождений до конечных потребителей с обеспечением достоверного коммерческого учета при сведении небаланса газа к минимуму возможны лишь в рамках единой многоуровневой системы газоснабжения, внедренной в сложный и разветвленный газохозяйственный комплекс транспортировки и распределения газа от месторождения и до конечного потребителя.

Рис. 1. Структура единой многоуровневой системы газоснабжения и учёта газа

Разделение единой системы газоснабжения на четыре уровня обусловлено рабочими давлениями в газовых сетях. Такая классификация уровней позволяет дифференцированно подойти к организации метрологического обеспечения комплексного учета природного газа в единой системе газоснабжения и выбору измерительного оборудования.

Основными принципами организации метрологического обеспечения комплексного учета газа в единой системе газоснабжения, позволяющими решить поставленные задачи и минимизировать небаланс газа и возможные потери при поставках, являются:

  • поуровневый узловой учет, включая газодобывающие (ГДО), газотранспортные (ГТО) организации, РГК и конечных потребителей;
  • построение системы метрологического обеспечения комплексного учета газа с учетом действующей нормативной базы, обоснованного выбора методов и средств измерений, существующего поверочного и эталонного оборудования;
  • повсеместный (тотальный) учет (измерение) у конечных потребителей [2];
  • применение телеметрии, обеспечивающей централизацию и автоматизацию сбора данных о потреблении со всех уровней.

ЭСБЕ/Измерение газов — Викитека

Измерение газов. — При обыкновенных определениях количества газов измеряют объем, занимаемый газом в стеклянном сосуде, обыкновенно разделенном на куб. сантиметры при 15°С, температуру газа и его давление; затем, имея по таблицам вес одного кубич. сантиметра данного газа при наблюдаемых температуре и давлении, находят вес газа по формуле: вес тела в пустоте равен (в метрической мере) произведению из его объема на плотность (или вес единицы объема). Но под плотностью газа обыкновенно разумеют отношение веса газа к весу равного объема воздуха, взятых при нормальных условиях, т. е. при температуре 0°С и давлении 760 мм. Заметим, что для идеального газа, следующего закону Бойля-Мариотта, каковым и считается при обыкновенных определениях всякий газ, достаточно удаленный от сжижения; это отношение не изменится и при иной температуре и ином давлении. Очевидно далее, что для получения веса одного куб. см данного газа, нужно его плотность (по отношению к воздуху) помножить на вес одного куб. см воздуха. Точное определение плотности газа и веса одного куб. см воздуха, равно как и непосредственное взвешивание газа, выходят из ряда обычных определений, так как для таких определений необходимо иметь большие количества газа и весы, допускающие наивысшую степень точности взвешивания (см. Весы). О точности И. газов подробные данные имеются в отчетах проф. Менделеева: «Об упругости газов» (1875 г.) и «О весе литра воздуха» («Временник главной палаты мер и весов», 1894 г.). Определения Реньо плотности газов и веса куб. см воздуха до сих пор считаются образцовыми; так, наприм., новейшим определениям веса куб. см воздуха Жолли, Ледюка и лорда Рэлея приходится придать одинаковый вес с Реньовскими. По расчетам Д. Менделеева («Вр. Гл. П. М. и В.»), средняя наивероятнейшая величина для веса куб. см сухого воздуха, лишенного углекислоты:

l0 = 0,131844g г ± 0,00010 г, где g — ускорение силы тяжести; для широты СПб. l0 = 1,29455 ± 0,000010 г.

Способ Реньо для определения плотности газов состоит в следующем: из нескольких стеклянных шаров емкостью около 10 литров, приготовленных на одном и том же заводе при одинаковых условиях, были выбраны два наиболее близкие по емкости; к ним на мастике были приделаны одинаковые арматуры с кранами. Прежде всего уравнивался наружный объем шаров таким образом: оба шара наполнялись водой, затем подвешивались на двух плечах точных весов и, по приведении весов в равновесие, погружались в общую ванну с водой. Вследствие неполного равенства наружных объемов, равновесие весов, конечно, нарушалось, для восстановления которого на одну сторону весов приходилось добавить некоторый груз p. Далее подбирался такой стеклянный грузик, который терял в воде как раз p г. Этот добавочный грузик Реньо подвешивал к меньшему шару, вновь уравновешивал шары в воздухе и потом снова погружал оба шара в воду, и так как равновесие не нарушалось, то этим и констатировалось полное равенство наружных объемов обоих шаров. Таким способом Реньо исключил большую поправку на потерю веса шаров в воздухе, которая зависела бы от изменения температуры, давления и влажности воздуха того помещения, где производились взвешивания; и действительно, равновесие весов с пустыми (без воздуха) запертыми шарами не нарушалось в течение многих дней. Потом один из шаров помещался в ванну с тающим льдом, на арматуру шара навинчивалась трубка с трехходовым краном и двумя трубками, из которых одна вела к дифференциальному барометру, другая шла к другому трехходовому крану, который сообщал внутренность стеклянного шара или с разрежающим насосом, или с резервуаром, содержащим сухой газ. Разрежая газ внутри шара и вновь наполняя шар газом из резервуара при помощи второго трехходового крана, до тех пор, пока не было уверенности, что остатки воздуха были удалены, Реньо производил в последний раз сильное разрежение, разобщал стеклянный шар при помощи второго тройного крана с насосом, отсчитывал разность уровней в дифференциальном барометре; потом запирал кран, находящийся в горле стеклянного шара. Таким образом, шар в момент запирания крана содержал объем V0 разреженного газа при 0° и давлении h. Затем добавочные части отвинчивались, и шар с разреженным газом подвешивался по-прежнему на весах. По прошествии некоторого времени температуры обоих шаров сравнивалась, объемы их также, некоторый добавочный груз на стороне шара с разреженным газом восстанавливал равновесие весов. Потом Реньо брал тот же шар, помещал его опять в ванну с тающим льдом и, при помощи добавочных частей, наполнял шар газом уже при давлении H, равном давлению атмосферы; когда температуру можно было считать установившейся, кран в горле шара закрывался и добавочные части отнимались. Очевидно, что в этот раз в шар был введен объем газа V0 при 0° и давлении H — h. При новом взвешивании на весах пришлось снять P г; очевидно, это и есть вес газа, введенного при втором опыте. По Мариоттову закону следует, что вес газа при том же объеме, но при 760 мм давления, будет P760H−h. {\displaystyle P{\frac {760}{H-h}}.} Ввиду того, что Н близко к 760 и h очень мало, конечно, нельзя ждать заметных отступлений в сжатии газа от Мариоттова закона. Подобным же образом Реньо получил вес воздуха, заключенного в объеме V0 при 0° и давлении 760 мм равным P′760H′−h′;{\displaystyle P'{\frac {760}{H'-h'}};} искомая плотность газа, таким образом, равна

Δ=PP′H′−h′H−h.{\displaystyle \Delta ={\frac {P}{P'}}{\frac {H'-h'}{H-h}}.}

Приводим плотности, полученные Реньо для некоторых газов:

Воздух 1
Кислород 1,10563
Водород 0,06926
Азот 0,97137
Углекислота 1,52901

Определение веса куб. сантиметра воздуха, при 0° и 760 мм давления, Реньо произвел таким образом. По только что изложенному способу — Реньо определил вес воздуха, заключенного в стеклянном шаре при 0° в 760 мм

X=P760H−h;{\displaystyle X=P{\frac {760}{H-h}};}

остается лишь описать способ измерения емкости шара при 0°. Сначала взвешивался шар с открытым краном; вес гирь его уравновешивающих был Р′. Потом, навинтив на арматуру шара трубку, загнутую наподобие сифона, и введя внутрь шара некоторое количество воды и выкачивая пары воды вместе с воздухом, можно было заполнить весь шар водой, не содержащей воздуха. Затем шар с сифоном и сосудом охлаждался от 13 до 18 часов до нуля в ледяной ванне. После того кран закрывался, а добавочные части отвинчивались, шар же с водой подвешивался на весах. Так как в том помещении, где происходило взвешивание, температура воздуха держалась ниже 9°, а вода, как известно, сжимается, начиная от 0 до + 4° и затем, снова расширяясь, достигает лишь при + 9° того же объема, то, очевидно, шар Реньо, заполненный водой при 0, не мог лопнуть от расширения воды. Вес шара с водой был Р″; тогда истинный вес воды, заключенной в шаре, равен:

P″=P′=x(1+kt)(H−38f)760(1+αt).{\displaystyle P''=P'={\frac {x(1+kt)\left(H-{\frac {3}{8}}f\right)}{760(1+\alpha t)}}. }[1]

В этой формуле k — коэффициент расширения стекла, α — коэффициент расширения воздуха, H, t и f — давление, температура и упругость паров воды в том помещении, где происходило взвешивание. Формула выражает, что истинный вес тела равен кажущемуся Р″ — Р’ + потеря веса тела в воздухе (см. Взвешивание). После того, как истинный вес воды найден, нужно этот вес разделить на плотность воды при нуле; частное и будет емкость шара в кубич. см = V0, а вес кубич. Сантиметра воздуха будет равен

α=XV0.{\displaystyle \alpha ={\frac {X}{V_{0}}}.}

Таким образом, для лаборатории Collège de France, находящейся на высоте 60 м над уровнем моря и в широте 48°50′14″, литр воздуха весит, по Реньо, 1,29320 г. Теперь остается лишь привести обычный способ определения емкости сосуда взвешиванием. Емкость сосуда поверяется или измеряется обыкновенно таким образом: берут какой-нибудь сосуд с водою или ртутью, взвешивают его и выливают воду или ртуть в измеряемый сосуд до черты; по разности определяют вес вылитой жидкости. Если жидкость имеет на воздухе вес μ и плотность ее ς, то объем ее равен

v=μς(1+λς−λδ){\displaystyle v={\frac {\mu }{\varsigma }}(1+{\frac {\lambda }{\varsigma }}-{\frac {\lambda }{\delta }})} куб. см,

где λ — вес кубич. см воздуха и приблизительно равен = 0,0012 г, δ — плотность разновесок (для латуни δ = 8,4). Для воды и латунных разновесок, при t = 15°, λ/ς — λ/δ = 0,00106. Вес куб. см воздуха при любой температуре t и давлении H выражается формулой

l=0,001293⋅H(1+0,00367t)760.{\displaystyle l={\frac {0,001293\cdot H}{(1+0,00367t)760}}.}

О приемах отчета объемов газов в стеклянных трубках см. Мениск (подробности см. у Бунзена: «Gasometrische Methoden»).

Н. Смирнов. Δ.

  1. ↑ Реньо не делал поправок на потерю веса гирями в воздухе.

10.7. Измерение расхода газа


Регулирование расхода газа значительно сложнее регулирования расхода жидкости. При любом способе измерения газ сначала полностью очищают от примеси аэрозоля , поскольку ни одна система измерения расхода газа не будет надежно работать с загрязненной газовой фазой.

Для определения расхода газа используют следующие приборы: реометры, ротаметры, маностат-реометры и др. Можно применять и простой газометр, если его предварительно прокалибровать, приклеив снаружи сосуда полоску миллиметровой бумаги с указанием объема газа, поступающего в газометр в единицу времени.

Чаще всего применяют реометры со сменным капилляром или диафрагмой и ротаметры.

Реометры. В капиллярных реометрах капилляр 1 (рис. 254,о) всегда прокалиброван для конкретного газа и определенной манометрической жидкости 3. Поэтому каждый капилляр имеет свою шкалу 4, на которой указаны составы газа и манометрической жидкости.

Манометрической жидкостью может быть подкрашенная вода, вазелиновое или парафиновое масло, чистый керосин, ртуть, серная кислота. Чтобы капилляр обеспечивал прямолинейную зависимость скорости газа от разности его давлений Д° и после капилляра, длину последнего делают в сто раз больно диаметра.


Рис. 254. Реометры: капиллярный (а), со сменными капиллярами (б) и диафрагменный (в)

Наиболее удобен в использовании реометр со сменными капиллярами 1. укрепленными в резиновой пробке или при помoщи шлифов (рис. 254,6) и закрытые съемной головкой 5 с пришлифованным отверстием. Такое устройство позволяет легко очищать капилляры в случае их загрязнения. В нижнем изгибе манометрической трубки 3 часто делают сужение 8, сдерживающее движение жидкости и позволяющее брать более точные отсчеты при периодическом колебании расхода газа. Иногда у реометров капилляр закрепляют на манометрической трубке обрезками резинового шланга. Применения таких реометров следует избегать, поскольку замена капилляров в них затруднительна и заканчивается часто поломкой реометра (концы капилляров должны подходить вплотную к трубкам реометра).

Шкала каждого реометра проградуирована в единицах объема газа, проходящего через капилляр в единицу времени (л/ч, л/мин, мл/с, мл/мин и т. д. ). Чтобы измерение расхода газа реометром было правильным, поток газа не должен быть пульсирующим, а перепад давления в реометре не должен превышать 4-104 Па, или 300 мм вод. ст. В этом случае относительная погрешность измерения составляет около 1%.

Если реометр, откалиброванный для одного газа, нужно использовать для определения расхода другого газа, то полученное значение расхода V, (мл/мин) пересчитывают, используя соотношение


(10.13)

где V2 - расход нового, газа, мл/мин. с плотностью p2. г/см*; р1 - плотность газа по которому проводили градуировку реометра.

При таком пересчете плотности двух газов должны относиться к давлению 1 атм (101325 Па/ и одной и той же температуре (20 или 25 °С).

Рис. 255. Реометры с резиновой трубкой и поплавком (а) и реометр-клапан (6)

Полученные показания реометров пересчитывают также в том случае, когда давление и температура газа резко отличается от значений, при которых происходила калибровка реометра. Для такого пересчета применяют соотношение


(10.14)

где V2 - расход газа, мл/мин, при давлении p2, торр. и температуре Ti, К; V1 -расход газа по показанию реометра, откалибропанного при давлении р{ и температуре T1

Давление p2 определяют по показаниям манометра (р) перса реометром и барометра, дающего атмосферное давление Pатм


Реометры с диафрагмой б (рис. 254,а) позволяют пропускать газ с большей скоростью - от нескольких литров до десятков литров газа в минуту, но они менее точны, чем капиллярные реометры. Имеющиеся в манометрической трубке расширения 3 предназначены для выравнивания давления до и после диафрагмы и уменьшения колебаний манометрической жидкости.

Проградуированы такие реометры обычно в л/мин. Вместо диафрагмы иногда- применяют трубки со вставками из пористого стекла или трубки с тампоном из стеклянной или полимерной ваты. Если пористая вставка или тампон засоряются, надо готовить новую вставку или тампон и снова калибровать реометр.

Реометр с резиновой трубкой и поплавком. Прибор представляет собой совмещение реометра с регулятором давления газа Функции капилляра в нем выполняет резиновая трубка 2 (рис.,с-255,я) с толстыми стенками, но узким проходом или с тонкими стенками, но с зажимом Гофмана (см. рис. 37,о), сжимающим трубку до определенного внутреннего зазора.


Рис..256. Реометр-маностат (а) и реометр-распределитель (б). Ротаметр (в)

В сосуде 4, наполненном ртутью или другой жидкостью с высокой плотностью, плавает железный поплавок 5, запирающий выход газа. Поплавок прижимается к трубке 3 ртутью, находящейся в сосуде 4 под давлением газа в трубке 1. Диаметр трубки 3 делают большим, чтобы влияние давления газа на поплавок было значительным. Шкала 6 проградуирована в мл/мин. Определение расхода газа в таком реометре не очень точное, хотя разность давлений до и после резиновой трубки остается приблизительно постоянной.

Реометр-клапан. Такой прибор также совмещает в себе функции реометра и регулятора давления газа. Он имеет помимо капилляра 2 (рис. 255,6) еще и пластинку из пористого стекла б, приваренную к щели в трубке левого колена реометра. Газ по трубке 1 поступает в реометр и распределяется между левым коленом и капилляром 2. Когда давление газа перед реометром возрастает, уровень ртути в левом колене понижается, и обнажается часть щели перед пористой пластинкой, пропускающей избыток газа в атмосферу через трубку 4. Поэтому разность давлений перед капилляром и за ним остается почти постоянной. Наибольшая чувствительность у такого реометра достигается в том случае, когда трубка с пористой пластинкой имеет уклон 1° к горизонту. Однако стабильность показаний при этом падает.

Расход газа, например азота, определяемый таким реометром, Колеблется от 10 до 1000 мл/мин при диаметре сосуда 3, равном 80 мм, и диаметре левого колена 8 мм.

Реометр-маностат. Прибор объединяет капиллярный реометр 4 (рис. 256,л) со шкалой 5 и маностат 3. Поток газа вначале грубо регулируют краном 1, чтобы его расход несколько предал необходимый, а более тонкую регулировку проводят краном 2 по показанию реометра 4. Избыток газа удаляется через маностат 3. Равномерность дозировки таким прибором до-вольно высокая.

Недостаток прибора - потеря газа через маностат. Кроме того, колебания давления в системе, потребляют газ, сильно влияют на его расход. Поэтому прибор подобного типа пригоден лишь для систем с мало изменяющимся давлением газа.

Реометр-распределитель. Для уменьшения влияния колебаний давления в системе на определение расхода газа применяют устройство, состоящее из колбы Бунзена с манометрической жидкостью 7 (см. капиллярные реометры), трубки 5 с отростком 3 (рис. 256,6), капиллярного реометра 2 и распределительной трубки с краном 1.

Расход газа, подводимого к этому устройству, сначала регулируют краном 1. Затем газ распределяется между колбой Бунзена и трубкой 4, в результате чего возникает гидростатическое давление h2.

Увеличение давления перед капилляром реометра вызывает увеличение разности h2 - h3 уровней гидростатического давления, которую должен преодолеть газ. При изменении начальной высоты Ло жидкости в сосуде 7 и трубке 5 до h2 процентное изменение а расхода газа будет равно


(10.15)

где ΔS - отношение диаметров трубки 5 и сосуда 7 на уровне поверхности жидкости .

При значении ΔS = 0,01, чего добиться не трудно, 50%-е колебание давления перед реометром вызовет всего 1%-е изменение расхода газа.

Ротаметры. . Газовые ротаметры имеют такое же устройство. Они представляют собой конические трубки с поплавком. При прохождении газа через трубку снизу вверх поплавок поднимается по трубке силой давления газа на такую высоту, которая соответствует скорости потока, а следовательно, и расходу газа в единицу времени. Газовые ротаметры применяют, как правило, для измерения больших расходов, достигающих сотен литров в минуту.

Для небольших расходов газа пригоден ротаметр, приведенный на рис. 256,е. В стеклянной трубке 1, проградуированном на расход, измеряемый в мл/мин или л/ч, перемешается стеклянный стержень 3 с двумя тонкостенными стеклянными поплавками 2 и 4. Массу поплавков и стержня подбирают так чтобы поплавок 4 при погружении в жидкость б находился плавающем состоянии и в отсутствие расхода газа верхняя кромка поплавка 2 была бы расположена в нижней части шкал против нулевой се отметки.

При воздействии потока газа на поплавок 2 стержень с поплавками поднимается вверх.


Нижний поплавок представляет собой стеклянный шарик с грузом 5 (мелкие дробинки из стекла или металла).

Калибровка реометров и ротаметров. Реометры и ротаметры калибруют несколькими способами. По одному из них поток газа, которым калибруют реометр, например поток азота из баллона, сначала грубо регулируют краном 1 (рис. 257,а) и более точно при помощи маностата 2 . Показания реометра 3 в виде разности уровней жидкости Л, измеренной в деяниях миллиметровой шкалы 4, сопоставляют с расходом газа По Данным газовых часов 5. Преимущество этого способа калиб-Р°вки состоит в том, что газ не насыщается водяным паром.

 

Другие части:

10. 7. Измерение расхода газа. Часть 1

10.7. Измерение расхода газа. Часть 2

 

 

К оглавлению


Измерение и измерение нефти и газа - как это работает

  • Дом
  • О нас
  • Рынки
  • Услуги
  • Проектов / Новости
    • IFS Blog

      • Руководство по биодизелю - Источники, производство, использование и правила 18 декабря 2020 г.- За последние несколько десятилетий игроки возобновляемой энергетики… ...
      • Потенциальные источники биогаза и основные виды использования биогаза 19 ноября , 2020- В последние годы наблюдается медленный, но устойчивый…...
      • Рост возобновляемой энергии - могут ли возобновляемые источники энергии дать миру энергию? 27 октября 2020 г. - Традиционные источники энергии наносят ущерб окружающей среде… ...
      • Что такое идентификационный номер возобновляемой энергии (RIN) - стандарт возобновляемого топлива 29 сентября 2020 г. - С повышением осведомленности о последствиях использования ископаемого топлива, … ...
      • Возобновляемый природный газ (ГСЧ) - что это такое, откуда он берется и преимущества 24 августа 2020 г.- В последнее время в энергетической отрасли наблюдается усиление…...
      • Эффективные методы контроля и удаления NOX 28 июля 2020 г. - Сегодня большая часть промышленного технологического оборудования использует ископаемое топливо ... ...
      • Технология для контроля выбросов и загрязнения на электростанциях 22 июня 2020 г. - С момента открытия до настоящего времени , крупномасштабное производство электроэнергии… ...
      • Что такое заводские приемочные испытания? - Цель FAT 19 мая 2020 г. - Процесс запуска промышленного оборудования для самого… ...
      • Нефть и газ по-прежнему страдают от коронавируса и перепроизводства «Один-два удара» 28 апреля 2020 г.- 11 марта, 2020 г., началась ценовая война на нефть…...
      • Важность линейных нагревателей в нефтегазовой отрасли 24 марта 2020 г. - для обеспечения удовлетворительной производительности добычи нефти… ...
      • Воздействие черного пороха в нефтегазовой отрасли и способы его предотвращения 10 марта 2020 г. - Одна из наиболее серьезных проблем, стоящих перед нефтью и… ...
      • Что такое закачка химикатов - Процесс в нефтегазовой отрасли IFS 27 февраля 2020 г.- Как и во всех других промышленных и обрабатывающих отраслях, компании в… ...
      • Руководство по Изготовление технологических модулей верхнего строения FPSO 25 февраля 2020 г. - Морские подводные нефтяные и газовые скважины являются высокопродуктивными в…..
      • [ВИДЕО] Модульные кожухи насосов со стальным каркасом от IFS 28 января 2020 г. - В 2019 г. компания Crestwood Midstream заключила контракт с IFS на проектирование… ...
      • Процесс и оборудование для подготовки топливного газа 14 января 2020 г. - Подготовка газа является важной частью нескольких промышленных приложений ... ...
      • 2020 Профиль компании IFS 18 декабря 2019 г. - Integrated Flow Solutions (IFS) - это глобальная разработка промышленных процессов ... ...
      • Meter Prover - Как работает система проверки расходомеров 5 декабря 2019 г. - Поток жидких углеводородов по трубопроводам требует постоянного контроля, чтобы гарантировать…...
      • Что такое компрессорная станция и как она работает? 3 декабря 2019 г. - Природный газ должен перемещаться на большие расстояния от нефти и… ...
      • Что такое очиститель подогревателя в нефтегазовой отрасли и как он работает? 19 ноября 2019 г. - Разделение жидкости и газа является важным аспектом при переработке нефти и… ...
      • Различия между двухфазным сепаратором и трехфазным сепаратором 5 ноября 2019 г. - Операторы природного газа используют несколько устройств для очистки скважинных потоков… ..
      • Особенности и преимущества трубопроводного транспорта - зачем нужны трубопроводы 22 октября 2019 г. - Нефтепроводы представляют собой стальные или полиэтиленовые трубы, через которые проходят большие…. ..
      • Типы теплообменников в нефтегазовой отрасли - применение и принцип работы 8 октября 2019 г. - Заметным побочным продуктом многих промышленных и производственных процессов является… ...
      • Кто является крупнейшей нефтедобывающей страной в мире Мир? 17 сентября 2019 г. - Несмотря на очень постепенный переход на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия,… ...
      • Что такое гидравлический разрыв пласта? - Этапы процесса гидроразрыва 3 сентября 2019 г. - Гидравлический разрыв пласта - один из наиболее эффективных методов для… ...
      • Факторы, влияющие на производительность Закачка твердых тел 20 августа 2019 г. - Механические и гидравлические характеристики центробежного насоса…...
      • Чистая высота всасывания для центробежных насосов 13 августа 2019 г. - Что такое NPSH в центробежных насосах? Чистый положительный напор на всасывании… ...
      • Методы повышения нефтеотдачи (ПНП) ​​и полезные технологии 6 августа 2019 г. - Извлечение нефти при добыче углеводородов - это серия усилий… . ..
      • Измерение и измерение нефти и газа и способы Он работает 30 июля 2019 г. - Учет или измерение нефти и газа - это этап… ...
      • Процедуры и графики профилактического обслуживания центробежных насосов 16 июля 2019 г. - Центробежный насос - это тип промышленного насоса, который…...
      • Типы насосов в нефтегазовой промышленности - добыча, переработка, переработка 25 июня 2019 г. - Промышленные насосы - важные устройства, необходимые на каждом этапе… ...
      • Что такое поточное смешивание? - Системы и преимущества процессов 11 июня 2019 г. - Поточное смешивание - жизнеспособная альтернатива традиционному внутрицилиндровому ... ...
      • Промышленные системы регенерации растворителей, часто используемые в нефтегазовой отрасли 28 мая 2019 г. - Операторы нефтяных месторождений стремятся преуспеть в этом конкурентоспособная отрасль должна…...
      • Использование паровой дистилляции в нефтегазовой промышленности 14 мая 2019 г. - Паровая дистилляция (также известная как паровая отгонка) - старая… . ..
      • Система удаленного мониторинга насосов Predict-Plus - избегайте простоев сегодня! 23 апреля 2019 г. - PumpWorks, компания DXP, только что запустила обновленную версию… ...
      • Методы масштабирования опытных заводов в нефтегазовой и электроэнергетической отраслях 9 апреля 2019 г. - Опытные предприятия предлагают множество преимуществ для масло… ...
      • Что делает коалесцирующий фильтр и как работает коалесцирующий агент? 26 марта 2019 г. - При добыче нефти и газа разделение различных…...
      • Как откалибровать расходомер и процедуры калибровки 18 марта 2019 г.- Расходомер - это испытательное устройство, используемое для измерения… ...
      • Что такое закачка воды в нефтегазовой отрасли и как она работает? 12 марта 2019 г. - В течение жизненного цикла скважины существует три… ...
      • Что такое КИПиА? 5 марта 2019 г. - Контрольно-измерительные приборы относятся к анализу, измерению и контролю… ...
      • Комплекты дозирования IFS Supplies 30, 20 и 16 дюймов для крупной компании среднего звена 5 марта 2019 года - крупная компания среднего звена утвердила строительство нового…. ..
      • Укрытие Здания из стекловолокна 14 февраля 2019 г.- Недавно Укрытие построило два… ...
      • Что такое баланс электростанций на электростанциях? 22 января 2019 г. - Баланс предприятий (BoP) - это термин в энергетике… ...
      • Что такое Midstream Oil & Gas? 8 января 2019 г. - Вся цепочка создания стоимости в нефтегазовой энергетике может быть… ...
      • Снижение выбросов NOx на электростанциях - SCR или технология SNCR Что лучше? 20 декабря 2018 г. - Перед лицом строгого мирового законодательства таких организаций, как…...
      • Технологии осушки природного газа TEG Гликоль, мембрана, адсорбенты 18 декабря 2018 г. - Огромное количество природного газа, полученного в результате добычи углеводородов… ...
      • IFS получает сертификат ISO 9001: 2015 4 декабря 2018 г. - IFS получает сертификат ISO Сертификация 9001: 2015 в ноябре 2018 года. ISO… ...
      • Регулирующий клапан
      • против регуляторов для снижения давления газа? - Как решить 27 ноября 2018 г. - Регуляторы давления и предохранительные или регулирующие клапаны важны…...
      • Что такое сжиженный газ? - Методы измерения 20 ноября 2018 г. - После сланцевого бума в США страна превратилась в… ...
      • Что такое расходомер Кориолиса в нефтегазовой отрасли и как он работает? 30 октября 2018 г. - В нефтегазовой отрасли существует ряд… ...
      • Типов расходомеров, используемых в нефтегазовой отрасли 25 октября 2018 г. - С тех пор, как существует коммерческая нефть и… ...
      • Что такое скруббер топливного газа? 1 октября 2018 г. - установка скруббера для природного газа Если вы регулярно работаете с природным газом…...
      • Для чего используется деминерализованная вода на морских платформах? 27 сентября 2018 г. - Невозможность удаления минералов из воды может привести к разрушению некоторых O&G… ...
      • Операционные улучшения IFS 2018 26 сентября 2018 г. - IFS ПРЕДОСТАВЛЯЕТ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ УЛУЧШЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА, ХРАНЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЙ ...
      • IFS объявляет Выпуск блоков управления потоком аммиака серии AFCU 2020 5 сентября 2018 г. - В ответ на потребности рынка в экономически эффективном аммиаке… ...
      • IFS Supplies Модули кондиционирования топливного газа для когенерационных электростанций 30 августа 2018 г. - IFS недавно завершила проектирование, изготовление, испытания и поставка…...
      • IFS объявляет о программе подразделения «Автоматизированный коммерческий перевод в лизинг» 28 августа 2018 г. - IFS недавно объявила о новой программе для акций 2 »и… ...
      • IFS приветствует Ларри Далримпла, менеджера послепродажного обслуживания 21 августа 2018 г. - IFS рада сообщить, что Ларри Далримпл присоединяется к… ...
      • IFS Exhibits на ISHM SHOW 2018 6 июля 2018 - IFS недавно представила 3-дюймовый блок LACT и Pumpworks Progressive… ...

4 Типы расходомеров природного газа для измерения расхода газа

Типы расходомеров природного газа

Для измерения расхода часто используются четыре типа расходомеров природного газа. Это массовые расходомеры, измерители скорости потока, измерители перепада давления и частичного разряда.

Что такое расходомер?

Расходомер - это точный прибор, который измеряет расход газа или (расход жидкости) в трубе. Хотя существует четыре основных типа расходомеров для измерения расхода, вот три характеристики для определения расхода:

  1. Счетчики прямого вытеснения собирают фиксированный объем жидкости, затем выпускают и повторно заполняют газ или жидкость. Затем подсчитайте, сколько раз заполняется емкость, чтобы определить расход.
  2. При измерении расхода жидкости на известной площади можно определить расход.
  3. Другие методы зависят от сил текущего потока, поскольку он перекрывает известное сужение и косвенно вычисляет поток.

Есть ли на рынке массовый расходомер?

Flowmeter Styles

Thermal Массовые расходомеры измеряют массовый расход на основе теплопередачи от нагретого элемента.

1. Массовый расход

Массовые расходомеры определяют массовый расход, проходящий через расходомер.Здесь заслуживают упоминания два типа: расходомеры Кориолиса

,

, , обеспечивают прямое измерение массового расхода на основе отклоняющей силы жидкости, движущейся через вибрирующую трубку. Эти измерители обладают высокой точностью, широким диапазоном изменения и не зависят от свойств жидкости. Они также очень дороги в приобретении и установке и не подходят для труб большего диаметра.

Тепловые массовые расходомеры измеряют массовый расход на основе теплопередачи от нагретого элемента.Измерение производится в массовом расходе, дополнительная коррекция давления и температуры не требуется. Они также обеспечивают отличную точность и повторяемость и просты в установке.

2. Скорость

В измерителе скорости скорость среды, проходящей через измеритель, определяет измерение.

Расходомеры с турбиной измеряют объемный расход на основе жидкости, протекающей мимо свободно вращающегося ротора, причем каждый оборот соответствует определенному объему газа или жидкости. Измерители имеют высокий диапазон изменения и точность. К сожалению, из-за движущихся частей счетчика в газовых приложениях его использование ограничивается только чистыми сухими газами, и требуется компенсация давления и температуры.

Ультразвуковой расходомер времени прохождения

Ультразвуковые расходомеры измеряют разницу во времени прохождения импульсов от нижнего датчика к датчику выше по потоку, по сравнению с датчиком выше по потоку обратно к датчику ниже по потоку. Этот тип измерителя чрезвычайно точен, но очень дорог, и требуются измерения давления и температуры.

Расходомер газа vortex имеет отводную планку (препятствие) на пути потока, заставляющую жидкость обтекать отводную штангу и создавая вихри на задней стороне штанги. Частота генерации вихрей зависит от скорости газа. Скорость жидкости определяется на основе принципа, известного как эффект Кармана. Частота образования вихрей не зависит от состава жидкости. Счетчик требует компенсации температуры и давления и требует минимального расхода для образования вихрей.

3. Измерители перепада давления

Диафрагма

Расходомеры перепада давления рассчитывают расход путем измерения перепада давления на препятствии, вставленном в путь потока. Обычными типами проточных элементов являются диафрагмы, сопла, трубки Вентури и усредняющая трубка Пито.

Диафрагма p late - это измеритель перепада давления, часто используемый для измерения природного газа. Он измеряет объемный расход , а не массовый расход.К ограничениям этого расходомера относятся пониженная чувствительность к низкому расходу, ограниченный диапазон изменения и падение давления, что влияет на эксплуатационные расходы. Кроме того, поскольку это объемный расходомер, для достижения массового расхода требуется корректировка температуры и давления.

Усредняющая трубка Пито - это устройство измерения расхода при перепаде давления, обычно используемое для измерения воздуха для горения. Устройство имеет ограничения при измерении расхода газа, особенно низкая чувствительность к расходу и диапазон изменения. Эта мера зависит от достижения скоростного давления, и если сила тока слишком мала, пользователь может не получить адекватные сигналы.

Нужна помощь? Напишите нам здесь.

4. Газовый расходомер прямого вытеснения

Старый диафрагменный расходомер

Объемный расходомер требует жидкости для механического вытеснения компонентов и измерения объемного расхода при рабочей температуре и давлении. Несмотря на то, что они обладают достаточной точностью, для достижения массового расхода необходима компенсация давления и температуры, а поскольку они имеют движущиеся части, пользователь должен учитывать чистоту газа.Измеритель частичного разряда может называться расходомером частичного разряда или объемным расходомером. Примером измерителя частичного разряда является диафрагменный измеритель .

Почему важно измерение массового расхода?


Смотрите другие наши видео на YouTube.

Изображение marian anbu juwan с сайта Pixabay.

Измерение факельного газа и отходящего газа с помощью тепловых массовых расходомеров

Системы факельного газа и отходящего газа используются во всем мире в различных отраслях промышленности, включая добычу нефти и газа, нефтепереработку, химическую переработку, газовые заводы, очистные сооружения и свалки.Системы используются для сжигания отработанных газов, удаления излишков газов и защиты людей, оборудования и окружающей среды. Измерение и мониторинг факельного газа необходимы для обеспечения правильной работы факельной системы. Кроме того, строгие экологические нормы часто требуют измерения выбросов газа в атмосферу. К сожалению, существуют неотъемлемые проблемы измерения и / или мониторинга газа, которые необходимо преодолеть, включая резкие колебания потока, возможность изменения состава газа и работу в опасных местах. Тепловые массовые расходомеры предлагают решения для измерения и мониторинга факельного газа во многих из этих приложений.

Сообщите нам, чем мы можем помочь!


Если вас интересует версия этой статьи в формате PDF, загрузите ее сейчас!

Что такое факельный газ?

Факельные системы широко используются на промышленных предприятиях по всему миру. Факельный газ - это избыточный газ или пар, который обычно сжигается в газовом факеле, также известном как факельная труба. Сжигание или сброс газа на факел - это процесс сжигания горючего газа.Газовый факел - это устройство для сжигания газа, используемое для сжигания избыточных углеводородов, которые невозможно переработать. Это мера безопасности. Если газы не сжигаются и не выбрасываются в атмосферу, это может создать воспламеняющиеся условия.

Сжигание или сброс газа - это процесс сжигания горючего газа.

Исторически сложилось так, что целью сжигания газа на факелах было удаление избыточных горючих газов или снижение давления газа в системе. Когда глобальное потепление не считалось проблемой, сжигание попутного газа стало широко распространенным процессом.В то время не было серьезных опасений по поводу воздействия выбросов на окружающую среду, и не было никаких стимулов для максимизации или повторного использования газа, уничтоженного в процессе сжигания.

Сегодня происходит переход от сжигания газа к уменьшению количества выбрасываемых в атмосферу. Природный газ - ценный ресурс, и усилия по улавливанию и переработке газа в возобновляемые источники энергии имеют приоритет перед его уничтожением. Кроме того, растущее давление со стороны глобальных организаций, федерального законодательства и законодательства штатов способствует сокращению выбросов, а сокращение факелов рассматривается как важный метод достижения желаемой цели.Перерабатывая отработанный газ, мы сокращаем выбросы CO 2 , а также обеспечиваем источник энергии на месте.

Сегодня факелы регулируют строгие правила, часто требующие, чтобы операторы измеряли, регистрировали и сообщали количество сжигаемых газов. Помимо измерения факельных газов, часто необходимо, чтобы контролировал поток факела в различных точках сложного участка трубопровода, включая фактическую факельную дымовую трубу. Мониторинг потока дает пользователю понимание источника газа, поступающего на факел, а также относительного расхода.

Обычно газ поступает в факельную систему в следующих случаях:

  • Рабочие сбои, перебои или аварийные ситуации, когда в технологическом оборудовании необходимо быстро сбросить давление во избежание повреждения оборудования.
  • Во время запуска или останова, когда газы не могут быть безопасно направлены обратно в хранилище или в процесс. Отводящий газ также может потребоваться для обслуживания или регенерации.
  • Непрерывный режим факела может включать непрерывную продувку газом через системы трубопроводов для поддержания положительного давления и предотвращения скопления горючих газов.Также типичным является обеспечение технологической вентиляции оборудования, такого как анализаторы, газовые уплотнения и регуляторы давления. Кроме того, утечка клапана сброса давления обычно расширяется.

Во многих областях применения факельного газа инженеры-операторы или инженеры по измерениям сталкиваются с проблемами при выборе подходящего расходомера. При выборе подходящего прибора необходимо учитывать следующее:

Смешанные газы и калибровка - Тепловые массовые расходомеры (TMFM) измеряют теплопередачу и связывают теплопередачу с массовым расходом на основе калибровки.Поскольку разные газы обладают разными свойствами теплопередачи, термомассовый расходомер (TMFM) должен быть откалиброван с указанным газом для точного измерения расхода. Расходомеры Sage Metering (SAGE) калибруются с использованием фактической газовой смеси (или смеси, максимально приближенной к заданному составу). Этот метод калибровки более точен, чем использование воздуха с поправочными коэффициентами для различных газов, что является еще одним широко используемым методом калибровки.

Всякий раз, когда есть смесь газов, маловероятно, что состав останется неизменным. Часто изменения газовой смеси происходят на сезонной основе. SAGE может прогнозировать изменения характеристик на основе различных составов газа, если они известны.

Требуется широкий диапазон изменения диапазона - Критически важно, чтобы прибор мог измерять чрезвычайно низкий расход, связанный с нормальными условиями вентиляции, и одновременно мог точно измерять чрезвычайно высокий расход во время аварийной или аварийной ситуации.

Экологические нормы - Расходомеры должны соответствовать требованиям к точности и калибровке, установленным EPA и / или правилами торговли выбросами.Некоторые природоохранные агентства и правила торговли квотами на выбросы требуют, чтобы расходомеры имели точность до ± 5% или лучше, как указано в 40 CFR 98.3.

Опасная зона - Из-за горючих и легковоспламеняющихся свойств газа расходомер должен быть одобрен для использования в опасной зоне соответствующим агентством. Аттестация не должна основываться на классификации только корпуса, а скорее всего на расходомере в целом.

Доступ к трубам Limited - Доступ к участкам, где необходимо устанавливать, ремонтировать и обслуживать расходомеры, может быть проблематичным при применении факельного газа.Ультразвуковые счетчики золотникового типа обычно требуют длительного простоя и больших затрат на рабочую силу для установки и обслуживания этих счетчиков.

Большие трубы - Эффективные варианты расходомеров сокращаются по мере увеличения размеров труб.

Ограниченный прямой участок - Некоторые объекты имеют ограниченное пространство, например, морские платформы, и получение достаточного прямого участка для достижения воспроизводимой точности потока может быть затруднено.

При выборе расходомеров для факельного газа возникают и другие уникальные проблемы, связанные с изменением состава газа и присутствием водорода.

Воздействие на состав газа

Вероятно, наиболее существенной проблемой при измерении расхода газа с помощью TMFM (расходомера факельного газа) является изменение состава газа. Это не вызывает особого беспокойства при измерении биогаза, свалочного газа и природного газа. Эти газы могут иметь незначительные изменения в общем составе газа, но влияние незначительное. И наоборот, изменение состава газа на нефтеперерабатывающих и химических заводах может существенно повлиять на измерение расхода факельного газа, что приведет к непредсказуемым характеристикам.

Водородный удар

Небольшое количество водорода в факельной смеси может привести к неточным результатам при использовании TMFM. TMFM измеряет теплопередачу, вызванную газами, когда они проходят мимо нагретого датчика, а газы имеют разные характеристики теплопередачи. Поскольку водород (H 2 ) имеет высокую теплопроводность в сочетании с низкой плотностью, H 2 имеет значительно более высокую охлаждающую способность, чем другие газы. Следовательно, небольшое количество водорода может создать высокий уровень теплопередачи, что приведет к более точному измерению расхода газа.

Как правило, основная линия факельного газа на нефтеперерабатывающих и химических заводах содержит смесь газов в зависимости от того, откуда на установке или установке поступает газ. Иногда газы имеют относительно постоянный состав; однако в большинстве случаев могут быть значительные различия. Это может быть еще более усложнено, когда водород находится в пласте или есть изменения в его содержании. Кроме того, при составлении отчетов о выбросах в окружающую среду или определении баланса масс требуется более высокая точность.На все расходомеры влияют изменения в составе газа; однако, зная состав газа, SAGE может определить изменения в точности.

По этой причине на нефтеперерабатывающих или химических заводах с различным составом газа TMFM , а не , традиционно подходят для точного измерения выбросов или получения баланса массы для основного факельного коллектора. TMFM (счетчик факельного газа), однако, может использоваться в ответвлениях или линиях подачи на этих объектах, чтобы определить, какая операция или устройство направляет поток на факел.

New Sage Metering Engineering Подход

Зная состав газа даже на нефтеперерабатывающих и химических заводах, SAGE может прогнозировать точность, зная типичный состав основного газа и изменения в составе газа. Компания SAGE разработала метод моделирования характеристик теплопередачи газовой смеси. Анализируя изменения в составе газа, SAGE может использовать эту модель для прогнозирования изменений точности, вызванных отклонениями в составе газа. Из-за сложности анализа конвективной теплопередачи это определение изменений конвективной теплопередачи, вызванных изменяющимся составом газа , в настоящее время не может быть выполнено в реальном времени, что требует анализа со стороны инженеров SAGE.

EPA 40 CFR part 98

Существует множество операций или приложений, при которых отработанный газ сжигается в атмосферу. Факельные трубы обычно используются на нефтяных и газовых скважинах, нефтеперерабатывающих заводах, буровых установках, заводах по переработке природного газа, очистных сооружениях, химических предприятиях и полигонах. Строгие правила, такие как Правило обязательной отчетности по парниковым газам (40 CFR 98), требуют, чтобы операции по измерению, регистрации и сообщению о количестве газа, выбрасываемого в атмосферу. EPA 40 CFR часть 98 требует отчетности по 41 промышленной категории.Категории далее делятся на части. Для получения дополнительной информации о EPA 40 CFR 98 и его подразделах обратитесь к официальному документу SAGE «Мониторинг выбросов парниковых газов с использованием тепловых массовых расходомеров».

Схема торговли выбросами Европейского союза

Схема торговли выбросами Европейского союза (EU ETS) представляет собой подход к сокращению загрязнения воздуха с помощью экономических стимулов, в частности, путем торговли квотами на выбросы парниковых газов (ПГ). Программа началась в 2005 году и охватывает предприятия в 30 странах.В этой схеме каждой стране дается ограничение на общий разрешенный объем выбросов. Каждое предприятие в программе обязано ежегодно измерять и сообщать о своих выбросах и сдавать одну квоту на каждую метрическую тонну CO 2 или эквивалентное количество закиси азота (N 2 O) и перфторуглеродов (ПФУ), которые они испускают. Если объект выбрасывает меньше, чем разрешено, они могут продать свои кредиты, в противном случае они могут покупать кредиты у других объектов. В настоящее время мы находимся на третьем этапе, торговый период которого с 2013 по 2020 год.

Измерение

Когда существуют приложения для сжигания газа с известным составом и водяной пар не конденсируется, TMFM являются привлекательным решением для измерения факельного газа. Измеритель SAGE имеет широкий диапазон изменения или до 1000: 1, что означает, что он подходит для экстремальных условий потока и больших колебаний потока. В нормальных условиях вентиляции низкие скорости связаны с факельным газом, но высокие скорости являются типичными для неблагоприятных условий. Кроме того, их быстрая реакция на изменения расхода, низкие потери давления, точность (1% от показаний плюс 0.5% от полной шкалы при диапазоне отклонений 100: 1) и воспроизводимость делают этот расходомер конкурентом ультразвуковых расходомеров в факельных установках.

Компании пользуются преимуществом экономии затрат на установку TMFM, которая составляет 5000 долларов или меньше по сравнению с 50 000 долларов или более для ультразвукового оборудования. Операторы понимают, что, идентифицируя газ на факельной установке, SAGE может настроить счетчик для измерения известного факельного газа. Это работает для приложений, в которых изменения состава известны или являются сезонными.Хотя это немного неудобно, чем ультразвуковой измеритель, во многих случаях экономия оправдывает незначительные трудности.

TMFM типа вставки SAGE обеспечивают широкий диапазон изменения, необходимый для охвата как чрезвычайно низких потоков (низких скоростей), связанных с нормальным сбросом давления, так и чрезвычайно высоких потоков (высоких скоростей), связанных с нарушением условий. Их быстрая реакция на изменения потока, низкий перепад давления и воспроизводимость являются важными характеристиками для факельного применения.

Проверка калибровки на месте

Кроме того, продукты SAGE предоставляют заказчику уникальную проверку калибровки на месте в условиях «отсутствия потока» (0 SCFM). Эта важная процедура гарантирует, что измеритель сохранил исходную калибровку NIST Traceable Calibration, проверяет точность измерителя, подтверждает, что датчики чистые, а расходомер не смещается или не смещается. Это огромное преимущество, поскольку исключает затраты и неудобства, связанные с ежегодной калибровкой расходомера, а также предоставляет данные, необходимые для соответствия ряду экологических протоколов.

Биогаз и свалочный газ

Биогаз, газ варочного котла и свалочный газ можно производить при очистке промышленных сточных вод, сельскохозяйственных предприятиях и на свалках твердых бытовых отходов.

Биогаз, биореактивный газ и свалочный газ можно производить в результате очистки промышленных сточных вод, сельскохозяйственных предприятий, свалок твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов. Эти газы содержат смесь метана (CH 4 ), двуокиси углерода (CO 2 ) и незначительных количеств других компонентов. Газы также могут быть преобразованы в возобновляемую энергию и топливо для котлов на объекте, а избыток газа сжигается. Их также можно использовать для выработки электроэнергии, продажи энергии местным предприятиям или даже для создания топлива для автомобилей, работающих на природном газе.

Если оператору разрешено, он может либо выпустить горючий газ непосредственно в атмосферу, либо сжечь его в факеле. С акцентом на сокращение выбросов парниковых газов (ПГ) сжигание газа дает возможность снизить выбросы. Биогаз из варочного котла представляет собой смесь примерно 65% CH 4 и 35% CO 2, , тогда как свалочный газ ближе к половине CH 4 и CO 2 . Затем этот газ может быть уловлен и уничтожен в процессе, называемом деструкция метана , который осуществляется путем сжигания газа.Хотя в процессе образуется двуокись углерода, парниковый газ, он разрушает метан, который в 21 раз сильнее, чем CO 2 . По этой причине сжигание биогаза, газа метантенка и свалочного газа является жизнеспособным методом снижения выбросов парниковых газов.

Добыча природного газа

Независимо от того, находятся ли скважины для добычи природного газа на суше или на берегу, факел всегда находится на устье скважины или рядом с ним. После того, как скважина пробурена на газ, ее испытывают для определения дебита, давления и коммерческой целесообразности.Во время испытаний и до тех пор, пока скважина не будет функционировать в нормальном режиме, природный газ сжигается, а инфраструктура создается для сбора и передачи природного газа на последующую переработку. Во время нормальной работы газ также может сжигаться в факелах, если в газопроводе имеется избыточное давление. Кроме того, когда на скважине требуется техническое обслуживание, целесообразно сжигание газа на факеле.

Если скважины с природным газом не расположены рядом с трубопроводом, может быть проще сжечь газ на факеле.Точно так же, если количество газа в скважине не считается достаточным, чтобы оправдать затраты на строительство трубопровода, газ также может быть сожжен.

Установки по переработке природного газа

Обработка природного газа - это комплексный процесс очистки сырого природного газа от его примесей, неметановых углеводородов и жидкостей. Он начинается на устье скважины и часто включает отделение нефти и воды от природного газа. Заводы по переработке природного газа производят природный газ трубопроводного качества.Завод по переработке природного газа может состоять из факельной системы с несколькими ответвлениями, соединяющими вторичные технологические установки с главным факельным коллектором. В этой системе отработанный газ будет рециркулироваться через систему улавливания паров, где газ восстанавливается и возвращается в технологический процесс.

Трубопроводы для природного газа

По трубопроводам природного газа природный газ проходит на большие расстояния к компрессорам и распределительным центрам и от них. Факелы могут быть обнаружены на компрессорных станциях для сжигания газа через предохранительные клапаны или продувочные клапаны.Кроме того, утечка газа из уплотнений компрессора также может быть расширена или сброшена.

Морские платформы

На морских добывающих платформах, когда природный газ является побочным продуктом, и газ не может быть извлечен или утилизирован каким-либо другим способом, газ сжигается на факелах. Факел сжигания природного газа может быть измерен с помощью SAGE TMFM, который имеет особый широкий диапазон изменения, принимая дополнительные точки данных во время калибровки.

30 CFR, часть 250, подраздел K

Федеральный регламент, раздел 30 CFR, часть 250, подраздел K Требования к нефти и газу требуют, чтобы операторы измеряли объемы факельного и сбрасываемого газа для глубоководных сооружений, перерабатывающих в среднем более 2000 баррелей в день в течение календарного месяца.Как указано в 30 CFR 250.1163 (a) (2), «счетчики факела / сброса должны измерять весь сжигаемый и сброшенный газ с точностью до 5%».

Добыча сырой нефти

При добыче нефти обычно добывается природный газ. Когда нефть перекачивается из земли, она обычно содержит воду и природный газ. Чтобы нефть и / или природный газ считались качественными для трубопровода, они должны быть разделены сепаратором. Здесь газ удаляется и направляется в отдельный трубопровод, в то время как оставшиеся нефть и вода нагреваются и обрабатываются, в результате чего нефть и вода разделяются. Остаточный природный газ или углеводороды обычно сбрасываются в атмосферу или обрабатываются дальше, а нефть поступает в резервуары для хранения. Отводимые пары обычно имеют небольшой поток внутри небольших труб (4 дюйма). В качестве альтернативы, когда у нефтяных скважин отсутствует инфраструктура, необходимая для извлечения природного газа, обычно из-за того, что скважины находятся в удаленных местах, большая часть попутного газа сжигается на факеле как отработанный газ.

Нефтеперерабатывающие и химические заводы

На нефтеперерабатывающих заводах установка может состоять из факельной системы с несколькими ответвлениями, соединяющими вторичные технологические установки с главным факельным коллектором.В этой системе отработанный газ будет рециркулироваться через систему улавливания паров, где газ восстанавливается и возвращается в технологический процесс. Как указывалось ранее, TMFM , а не , традиционно подходят для точного измерения выбросов или получения баланса массы для основного факельного коллектора из-за экстремальных изменений в составе газа. Тем не менее, TMFM можно использовать на нефтеперерабатывающих или химических заводах, чтобы определить, какая конкретная операция направляет поток на факел.

Правила нефтепереработки

EPA 40 CFR Part 60 Subpart Ja

EPA 40 CFR Part 60 Subpart Ja являются стандартами производительности для нефтеперерабатывающих заводов и включают измерение расхода на факеле.Правила требуют, чтобы все факелы, за исключением аварийных, постоянно контролировались на предмет выброса газа в факел. Суть этого постановления заключается в том, что EPA поощряет нефтеперерабатывающие заводы к установке систем улавливания факельного газа, которые «снизят выбросы SO 2 на 3200 тонн в год, NO x на 1100 тонн в год, летучих органических соединений на 3400 тонн в год и CO 2 на 1 900 000 метрических тонн / год от базового уровня ». 1 Хотя эти правила действуют только для нефтеперерабатывающих заводов, нефтегазовая промышленность рассматривает их как потенциальный будущий стандарт. Как указывалось ранее, TMFM не подходят для этого применения из-за возможности значительных изменений в составе газа.

Вентиляционное отверстие резервуара для хранения атмосферы

Резервуары для хранения атмосферного воздуха - это большие надземные контейнеры, обычно используемые при добыче нефти и газа, содержащие жидкости из нефти или газового конденсата. Выбросы из резервуаров для хранения в результате вентиляции представляют собой в основном летучие органические соединения (ЛОС) и считаются опасными загрязнителями воздуха (HAP). Регулирующие органы могут потребовать, чтобы выбросы были количественно определены и зарегистрированы.Кроме того, в соответствии с 40 CFR, часть 98 требуется отчет о вентиляции резервуаров для выбросов парниковых газов.

Прямое измерение сбрасываемых паров с использованием TMFM обеспечивает точный метод количественной оценки выбросов. Выбросы образуются в результате мгновенного испарения, рабочих потерь и потерь при дыхании:

  • Когда газ или поток жидкости испытывают падение давления или повышение температуры, образуется мгновенный газ . Выбросы мгновенного выброса из резервуаров могут происходить на компрессорных станциях, газовых заводах, трубопроводах с скребками, резервуарных батареях или на устье скважины.
  • Рабочие потери - это выбросы, возникающие в результате изменения уровня жидкости в резервуаре. Когда резервуар наполняется, пары внутри резервуара вытесняются и выходят через вентиляционное отверстие. Типичные местоположения включают устье скважины, резервуары для хранения, а также средства загрузки и разгрузки жидкости.
  • Потери при дыхании возникают, когда пары выходят из резервуара из-за изменений давления и / или температуры. Они также включают пары от испарения жидкости в баке.

Flow Measurement Technologies

Ультразвуковые расходомеры

Измерение факельного газа становится проблемой для большинства расходомеров. Ультразвуковые расходомеры очень точны и являются эффективным инструментом для измерения факельного газа. Они хорошо переносят конденсат, не подвержены влиянию газового состава и колебаниям давления и температуры. Однако такая производительность связана с высокими затратами - от 50 000 до 100 000 долларов за установку. Ультразвуковой расходомер требует измерения давления и температуры для получения массового расхода.

Ультразвуковые расходомеры измеряют разницу во времени прохождения импульсов, которые проходят от нижележащего датчика к вышестоящему датчику, по сравнению со временем от верхнего датчика обратно к нижележащему датчику. Он также может определять молекулярную массу газа путем измерения скорости звука. Затем эти данные используются расходомером для измерения массового расхода в режиме реального времени при изменении состава газа.

Усредняющая трубка Пито

Усредняющая трубка Пито - это устройство для измерения расхода при перепаде давления.У прибора есть ограничения на измерение расхода газа; особенно низкая чувствительность к потоку и ограниченный диапазон изменения. Измерение зависит от достижения скоростного давления. При низких расходах возможно, что скорость недостаточна для получения подходящего сигнала. Кроме того, если есть изменения в удельном весе газа, это влияет на падение давления, что создает ошибку измерения расхода.

Тепловые массовые расходомеры

Тепловые массовые расходомеры подходят для измерения факельного газа, когда состав газа постоянный и известный и отсутствует конденсация.Кроме того, в некоторых приложениях, когда оператор желает пойти на компромисс с более низкой точностью, TMFM может сэкономить деньги по сравнению с расходомером ультразвукового расходомера.

Принципы измерения теплового массового расхода

Когда потоки газа проходят через нагретый датчик (датчик потока), молекулы протекающего газа переносят тепло от этого датчика, датчик охлаждается и теряется энергия.

Тепловые массовые расходомеры измеряют расход газа на основе принципа конвективной теплопередачи. Зонды вставного типа или проточные тела в линию поддерживают два датчика, контактирующих с газом. Датчики представляют собой резистивные датчики температуры (RTD), а датчики SAGE состоят из высокостабильных прецизионных согласованных платиновых обмоток эталонного качества, покрытых защитной оболочкой из нержавеющей стали 316 SS для промышленных сред.

Один из датчиков нагревается схемой и служит датчиком потока, а второй RTD действует как эталонный датчик и измеряет температуру газа. Собственная схема управления датчиками SAGE поддерживает постоянный перегрев между датчиком потока и эталонным датчиком.Когда потоки газа проходят через нагретый датчик (датчик потока), молекулы протекающего газа переносят тепло от этого датчика, датчик охлаждается и энергия теряется. Равновесие контура нарушено, и разница температур (ΔT) между нагретым датчиком и эталонным датчиком изменилась. В течение одной секунды контур заменит потерянную энергию, нагревая датчик потока, чтобы восстановить желаемую температуру перегрева.

Мощность, необходимая для поддержания этого перегрева, представляет собой сигнал массового расхода. Нет необходимости во внешних устройствах для измерения температуры или давления.

Одним из преимуществ TMFM является то, что они не имеют движущихся частей, что сокращает объем технического обслуживания и позволяет использовать их в сложных областях применения. Они также не требуют поправок на температуру или давление для получения массового расхода и обеспечивают хорошую общую точность и воспроизводимость в широком диапазоне значений расхода. Этот тип счетчиков измеряет массовый расход, а не объем, и является одной из немногих категорий счетчиков, которые могут измерять расход в больших трубах и воздуховодах.

Sage Metering Difference

SAGE предоставляет TMFM, которые откалиброваны на заводе и настроены для указанного приложения, что обеспечивает простую установку. Они готовы к установке непосредственно в трубу без какой-либо настройки и калибровки в полевых условиях. SAGE предлагает как вставные, так и встроенные TMFM со встроенными кондиционерами потока, которые контролируют скорость потока. Эти массовые расходомеры прямого действия отличаются высокой точностью и воспроизводимостью, а также незначительным падением давления.

Измеритель SAGE имеет исключительный диапазон значений от 1000 до 1.Благодаря своей чувствительности на нижнем уровне и широкому диапазону изменения, SAGE TMFM может точно измерять чрезвычайно низкую скорость, вплоть до 5 SFPM, что делает его чрезвычайно эффективным для измерения низких скоростей потока, связанных с нормальной вентиляцией, но также может точно измерять чрезвычайно высокие потоки. связанные с нарушением условий. В дополнение к управляющему выходу расхода 4–20 мА, счетчики также обеспечивают импульсные выходы потребления и совместимую с Modbus связь RS485 RTU. Счетчики имеют яркое графическое отображение расхода, суммарного расхода и температуры газа, а также непрерывную диагностику.Для труднодоступных труб или для мест с очень сильным тепловым излучением SAGE также предлагает расходомер удаленного типа с кабелем с компенсацией длины вывода до 1000 футов - вся электроника и питание осуществляется на датчике - таким образом, зонд или расходомер кузов просто имеет клеммную коробку.

Проверка калибровки

SAGE TMFM поставляется с завода полностью откалиброванным и может легко проверить, поддерживает ли он исходную заводскую калибровку, путем проверки калибровки на месте.

Все расходомеры SAGE могут выполнять проверку калибровки на месте при условии, что может быть создано условие «нет потока» (0 SCFM). «Нет потока» не легко создается с помощью запорного клапана в сборе со стилем вставки счетчика. В отличие от других TMFM, калибровка на месте SAGE не только проверяет точность устройства; это также указывает на то, что датчик чистый. Если измеритель не проходит проверку калибровки с первого раза, в большинстве случаев простая очистка сенсора и повторное тестирование подтвердят, что измеритель точен и не сдвинулся или не сдвинулся.

SAGE Rio обеспечивает те же уровни производительности, что и Prime, с добавленными сертификатами взрывозащиты ATEX Zone 1.

Опасное место

SAGE Prime ® заключен в двухсторонний корпус NEMA 4 с легким доступом к отдельному заднему отсеку. Prime соответствует требованиям CE и стандартам Class 1, Division 2 для работы в опасных условиях. SAGE Rio TM обеспечивает те же уровни производительности, что и Prime, с добавленными сертификатами взрывозащиты ATEX Zone 1.Rio заключен во взрывозащищенный двухсторонний корпус NEMA 4X.

Факельные и вентиляционные системы используются во всем мире для сжигания отработанного газа и избыточных газов, а также являются средством безопасности для защиты технологического оборудования, процессов системы и окружающей среды. Системы сжигания широко используются при бурении, добыче и транспортировке природного газа, бурении нефтяных скважин и нефтеперерабатывающих заводах, заводах по химической переработке, а также при очистке сточных вод, на свалках и сельскохозяйственных предприятиях.

Исключительная гибкость и простота установки тепловых массовых расходомеров SAGE предлагают экономичные решения для измерения, мониторинга и отчетности факельного газа в различных системах, включая биогаз, свалочный газ и природный газ; а также применения на нефтеперерабатывающих и химических заводах, когда состав газа известен.

Кроме того, в случаях переменного состава SAGE может предоставить анализ ошибок, который, если это приемлемо для оператора, может предложить альтернативу расходам на ультразвуковые расходомеры.

Мы приветствуем возможность рассмотреть вашу заявку и порекомендовать лучшее решение для достижения вашей цели.

[1] Управление планирования и стандартов качества воздуха, Агентство по охране окружающей среды США и RTI International (2012). Анализ регулирующего воздействия: стандарты эффективности новых источников для нефтеперерабатывающих заводов Ja.65.

Измерения неочищенного газа: Gasmet.com

  • Что нового?
  • Блог
  • Белые бумаги
  • Видео
  • Вебинары
  • инструменты
  • События
  • Виртуальная выставка
EN
  • EN
  • DE
  • 中文
  • Великобритания
  • FI
  • Приложения Выбросы
    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *