Оборудование  Устройства учета расхода газа  Измерительные комплексы

Измерительный комплекс СГ-ЭК

Вы можете скачать опросный лист в формате DOC или PDF:

Опросный лист СГ-ЭК
DOC, PDF

Измерительный комплекс СГ-ЭК предназначен для учета расхода природного газа по ГОСТ 5542-87 в единицах приведенного к стандартным условиям объема (количества) посредством автоматической электронной коррекции показаний турбинного счетчика газа типа СГ (в дальнейшем — счетчик СГ) или ротационного счетчика газа RVG (в дальнейшем — счетчик RVG) по температуре, давлению и коэффициенту сжимаемости измеряемой среды, с учетом вводимых вручную значений относительной плотности газа, содержания в газе азота и углекислого газа, удельной теплоты сгорания газа в соответствии с ГОСТ 20319-96 и ПР 50.2.019-96 с помощью электронного корректора ЕК-260 или ЕК-88/К (далее по тексту электронный корректор).

Температура окружающего воздуха в месте установки комплекса СГ-ЭК от −10° С до +60° С. Температура измеряемой среды для измерительного комплекса СГ-ЭК от −20° С до +50° С.

Комплекс СГ-ЭК может применяться для измерения объема и расхода других неагрессивных, сухих и очищенных газов (воздух, азот, аргон и т. п.) в напорных трубопроводах газораспределительных пунктов и станций (ГРП, ГРС), теплоэнергетических установок и других технологических объектов. Имеет взрывозащищенное исполнение СГ-ЭКВз, маркировка взрывозащиты — 1ЕхibIIВТ.

Комплекс СГ-ЭК со степенью защиты IР64 по ГОСТ 14254 устойчив к воздействию пыли и воды. При своей работе устойчив к воздействию внешнего электромагнитного поля напряженностью переменного поля — до 40 А/м, постоянного поля — до 400 А/м. Также устойчив к воздействию синусоидальной вибрации в соответствии с ГОСТ 12997, группа исполнения № 3.

Электропитание комплекса СГ-ЭК осуществляется от двух литиевых батарей со сроком службы 5 лет при эксплуатации без вывода импульсного сигнала и данных через интерфейс RS232. Среднее время восстановления работоспособности комплекса путем замены составных частей или соединительных трубопроводов составляет не более 60 мин.

Комплекс может применяться во взрывоопасных зонах помещений и установок согласно гл. 7.3 ПУЭ и другим нормативным документам.

Для обеспечения работоспособности на газе, содержащем механические примеси, перед комплексом СГ-ЭК должен устанавливаться фильтр.

Средний срок службы до списания комплекса СГ-ЭК составляет не менее 12 лет с учетом замены комплектующих, имеющих естественный ограниченный срок службы. Межповерочный интервал комплекса СГ-ЭК — 5 лет.

Комплекс СГ-ЭК обеспечивает выполнение следующих процедур:

• ввод и изменение исходных условий и данных (процедура настройки);
• периодический опрос и расчет всех параметров потока газа;
• вычисление приведенного к стандартным условиям расхода и объема газа;
• отображение на дисплее электронного корректора информации о текущих значениях измеряемых и рассчитываемых параметров (объем, расход, давление, температура и т. д.);
• отображение по вызову текущих значений показаний датчиков, а также приведенного расхода и объема и значений всех введенных и вычисленных параметров;
• дистанционную передачу с помощью дополнительного модема (не входящего в состав комплекса) всех вычисленных, введенных и хранящихся в памяти электронного корректора параметров по запросу или заданной программе;
• представление отчетов о нештатных ситуациях, авариях и несанкционированных вмешательствах;
• архивирование основных параметров работы комплекса СГ-ЭК;
• диагностику работоспособности функциональных блоков комплекса СГ-ЭК;
• отображение максимальных и минимальных показаний измеренных параметров с указанием времени и даты;
• отображение суточных потреблений и максимальных расходов газа текущего и прошедшего месяца;
• отображение серийных номеров составных частей комплекса.

Условное обозначение

СГ-ЭКВз-Т1-1.0-1600/1.6:

• СГ-ЭКВз — возможность использования комплекса во взрывоопасных зонах;
• Т1 — счетчик газа турбинный СГ (Т1), счетчик газа турбинный TRZ (Т2) или ротационный RVG (Р);
• 1.0 — максимальное значение измеряемого абсолютного давления (МПа), на которое выбирается датчик давления;
• 1600 — максимальный измеряемый объемный расход при рабочих условиях (м³/ч);
• 1.6 — максимально допустимое рабочее давление (избыточное) для корпуса счетчика газа, МПа.

Вариант исполнения комплекса со счетчиком газа СГ-ЭК

* Количество отверстий.

** Межфланцевое исполнение.

Технические характеристики СГ-ЭК

Вариант исполнения комплекса со счетчиком газа RVG

Технические характеристики СГ-ЭК

Устройство и принцип работы СГ-ЭК

Принцип действия комплекса СГ-ЭК основан на одновременном измерении тремя самостоятельными датчиками параметров потока газа (объемного расхода, давления и температуры) при рабочих условиях и с помощью электронного корректора, по полученной от указанных датчиков информации, дальнейшем вычислении приведенного к стандартным условиям (Р_С = 760 мм рт. ст., Т_С = 20 °С) объемного расхода Q_С и объема V_С прошедшего газа с учетом коэффициента его сжимаемости по формулам:

а) для стандартного объема

V_С =(T_С/(KP_С))•(P_P /T_P )•V_P, м³,

где Р_С, Т_С — давление и температура при стандартных условиях;
V_P, P_P, T_P — объем, давление и температура при рабочих условиях;
К — коэффициент сжимаемости газа;

б) для стандартного объемного расхода

Q_С = ΔV_С/ΔT, м³/ч,

где ΔТ — промежуток времени измерения стандартного объема, ΔV_С — объем прошедшего газа.

Для комплекса СГ-ЭК основная относительная погрешность при измерении приведенного к стандартным условиям объема газа V_С определяется расчетным путем по формуле

δ_vc = α√δ_c²+δ_k²,

где δ_c — внесенная в паспорт погрешность счетчика газа при рабочих условиях; δ_k — внесенная в паспорт погрешность электронного корректора совместно с датчиками давления и температуры; α = 1,1 — коэффициент запаса (при доверительной вероятности 0,95).

Предельное значение относительной погрешности измерения объема газа для комплекса СГ-ЭК:

δ_v ≤ ±1,5 % в диапазоне расходов от 20 до 100 % Q_max;
δ_v ≤ ±2,5 % в диапазоне расходов от 10 до 20 % Q_max;
δ_v ≤ ±4,5 % в диапазоне расходов от 5 до 10 % Q_max.

Рабочие диапазоны измерения абсолютного давления в МПа (бар) выбираются из стандартного или расширенного ряда, 0,08 до 0,75 МПа.

Стандартный ряд (диапазон измерений 1 : 2,5):
0,08–0,2; 0,14–0,35; 0,2–0,5; 0,3–0,75; 0,4–1,0; 0,8–2,0; 1,4–3,5; 2,2–5,5 [МПа] (0,8–2,0; 1,4–3,5; 2,0–5,0; 3,0–7,5; 4,0–10; 8,0–20; 14–35; 22–55 [бар]). Погрешность измерения давления составляет 0,2 % от измеренного значения.

Расширенный ряд (диапазон измерений 1 : 5):
0,1–0,5; 0,15–0,75; 0,2–1,0; 0,4–2,0 [МПа] (1,0–5,0; 1,5–7,5; 2,0–10,0; 4,0–20,0 [бар]). Погрешность измерения давления составляет: в диапазоне 0,2 Р_mах – 0,4 Р_mах — 0,4 % от измеренного значения; в диапазоне 0,4 Р_mах – Р_mах — 0,2 % от измеренного значения.

Связь комплекса СГ-ЭК с системами высшего уровня осуществляется через стандартный интерфейс RS232. При монтаже электронного корректора на корпус счетчика газа дополнительного заземления не требуется.

В случае монтажа корректора на стену корпус корректора должен быть заземлен. Для этой цели с левой стороны корпуса имеется винт. Заземление должно иметь наименьшее сопротивление. Наилучшие условия получаются при прямом присоединении кабелем с сечением не менее 4 мм², как можно более коротким, проведенным к местному заземлению.

В турбинном счетчике газа СГ-ЭК при воздействии потока газа на турбину последняя вращается со скоростью, пропорциональной скорости течения (объемному расходу) газа. Вращение турбины с помощью механического редуктора передается на счетную головку, показывающую (по нарастающей) суммарный объем газа, прошедший через прибор при рабочих условиях. На последнем зубчатом колесе редуктора закреплен постоянный магнит, а вблизи колеса — два геркона, частота замыкания контактов первого пропорциональна скорости вращения турбинки, т. е. скорости (объемному расходу) газа.

Для счетчиков газа СГ-ЭК с диапазоном расхода 200–2500 м³/ч одно замыкание контактов геркона соответствует прохождению 1 м³ газа, для счетчиков газа СГ с диапазоном расхода 100 м³/ч одно замыкание контактов геркона соответствует прохождению 0,1 м³ газа.

Частотный сигнал от первого геркона поступает в корректор объема ЕК-88/К (канал измерения объема при рабочих условиях).

Одновременно датчик температуры ДТ (термометр сопротивления), установленный в потоке газа вблизи турбинки, вырабатывает сигнал, пропорциональный текущему значению температуры газа Т_P, а датчик давления ДД, встроенный в корректор — сигнал, пропорциональный абсолютному давлению газа Р_P. Сигналы обрабатываются корректором и отображаются на дисплее.

Турбинный счетчик газа СГ-ЭК (счетчик СГ16М) конструктивно представляет собой отрезок трубы с фланцами, в проточной части которого последовательно по потоку расположены входной струевыпрямитель, узел турбинки с валом и шарикоподшипниковыми опорами вращения и задняя опора.

На корпусе счетчика имеются резьбовые штуцеры, в которых крепятся датчик ДТ и импульсная трубка от ДД. По линиям связи сигналы с датчиков поступают в корректор. На корпусе установлен также узел плунжерного масляного насоса, с помощью которого в зону подшипников по трубкам подается жидкое масло.

Ротационный счетчик RVG работает по принципу вытеснения строго определенного объема газа вращающимися роторами. В корпусе с одним входом и выходом находятся два вращающихся в противоположных направлениях ротора, которые в поперечном сечении имеют вид, подобный восьмерке. Оба ротора соединены друг с другом посредством колес синхронизатора.

При продувании газом роторы вращаются без металлического соприкосновения друг с другом и доставляют определенное количество газа в выходной канал при помощи объемной измерительной камеры, образованной впадиной роторов и корпусом.

Таким образом, один поворот системы роторов соответствует передаче определенного объема газа. Вращательное движение роторов через редуктор и магнитную муфту передается на счетный механизм. На корпусе счетчика имеются резьбовые штуцеры, в которых крепятся датчик ДТ и импульсная трубка от ДД.

Электронный корректор объема ЕК-88/К — самостоятельное микропроцессорное устройство с автономным питанием (от двух литиевых батареек), предназначенное для преобразования по определенному алгоритму сигналов, поступающих со счетчика газа СГ или RVG, датчиков ДД и ДТ, дальнейшего измерения и регистрации этих параметров.

Накопленную в ЕК-88 информацию можно считывать визуально, а через интерфейс RS232 — получать формализованные отчеты.

Панель управления имеет 16-кнопочную пленочную клавиатуру, с помощью которой производится ввод данных, на 8-ми разрядном ЖК дисплее отображается информация об измеренных, введенных и вычисленных значениях параметров.

Функционально корректор объема ЕК-88/К обеспечивает:

• автоматическое измерение приведенного и рабочего объемов газа, абсолютного давления, температуры, введение поправок на состав и удельную теплоту сгорания газа, относительную плотность;
• диагностику работоспособности функциональных блоков комплекса СГ-ЭК;
• регистрацию основных измеренных параметров: рабочий и стандартный объем, давление, температуру с фиксацией даты измерения;
• сигнализацию о выходе измеряемого параметра за допустимые пределы, несанкционированном вмешательстве в работу комплекса СГ-ЭК.

Конструктивно корректор ЕК-88/К выполнен в виде блока для установки на корпусе счетчика газа или на стену. Блок имеет разъемы для подключения линий связи от датчиков и внешних приборов.

Алюминиевый корпус корректора, в который встроен датчик абсолютного давления, выполнен по классу защиты IР54.

Электронный корректор объема газа со встроенным журналом событий ЕК-260. Корректор объема газа ЕК-260 предназначен для приведения рабочего объема газа, прошедшего через счетчик, к стандартным условиям (давление газа — 760 мм. рт. ст., температура газа +20 °С) путем вычисления коэффициента сжимаемости газа по ГОСТ 30319.2-96 и фактора сжимаемости газа с использованием измеренных значений давления, температуры газа и введенных параметров газа.

Корректор выполнен в алюминиевом корпусе и состоит из электронного блока, датчика абсолютного давления, датчика температуры, двухстрочного дисплея, шестикнопочной пленочной клавиатуры и встроенного источника питания (две литиевые батареи со сроком эксплуатации не менее 5 лет).

Функционально корректор объема ЕК-260 обеспечивает:

• вычисление приведенного к нормальным условиям расхода и объема газа;
• просмотр на дисплее текущих измеряемых и рассчитываемых параметров, данных архива;
• программирование и считывание информации с корректора осуществляется с помощью 6-кнопочной клавиатуры и 2-строчного цифробуквенного жидкокристаллического дисплея;
• формирование архива по рабочему и стандартному объему, давлению, температуре газа, коэффициенту сжимаемости и фактору сжимаемости за последние 9 месяцев при измерительном периоде 60 минут. Запись значений в архив происходит по истечении измерительного периода, а также в случае возникновения аварийной ситуации (превышение предельных значений измеряемых параметров);
• в случае выхода давления или температуры за пределы установленных значений это записывается в журнал событий с указанием даты и времени. Максимальный объем записей в журнале событий — 250. Если в настройках корректора производятся изменения (изменение параметров газа, подстановочных значений и т. д.), то это автоматически фиксируется в журнале изменений. Максимальное число записей — 200;
• возможность интеграции в систему с дистанционной передачей данных с помощью интерфейса постоянного подключения RS-232C (RS-485) или оптического интерфейса;
• четыре цифровых выхода могут быть запрограммированы для передачи значений объемов газа в виде импульсов и/или передачи сообщений об ошибках.

Конструкция ЕК-260 предусматривает как настенную установку, так и установку непосредственно на счетчик газа с помощью специального кронштейна.

Отличительные особенности корректора:

• вычисление коэффициента сжимаемости и фактора сжимаемости газа в соответствии с ГОСТ 30319.2-96;
• архивирование значений характера потребления (рабочего и стандартного объема газа, средних значений давления и температуры, фактора сжимаемости и коэффициента сжимаемости газа) за последние 9 месяцев;
• просмотр полного архива и всех журналов на дисплее;
• питание от двух элементов питания. Возможна установка двух дополнительных элементов питания;
• установка во взрывоопасной зоне;
• журнал событий на 250 записей;
• журнал изменений на 200 записей;
• межповерочный интервал 5 лет;
• оптический интерфейс;
• цифробуквенный жидкокристаллический дисплей 2×16;
• совместимость с ЕК-88/К по программному обеспечению.

Сравнительные характеристики электронных корректоров объема газа ЕК-260, ЕК-88

Датчик температуры представляет собой термометр сопротивления типа Рt 100. Устанавливается в стальной гильзе, размещенной в корпусе газового счетчика позади турбинки (ротора) по направлению потока газа.

Допускается размещение датчика температуры в гильзе на расстоянии 2,5D–5D на прямом участке трубопровода от счетчика газа (D — внутренний диаметр трубопровода).

Датчик абсолютного давления тензометрического типа встроен в корпус электронного корректора и с помощью импульсной трубки через трехпозиционный кран соединяется со штуцером отбора давления, расположенным на корпусе счетчика газа СГ или RVG.

Трехпозиционный кран устанавливается для обеспечения проверки датчика давления в рабочем состоянии без демонтажа корректора, а также для отключения электронного корректора от газового счетчика.

Место отбора давления расположено в корпусе счетчика газа в непосредственной близости от крыльчатки. Допускается производить отбор давления в трубопроводе на расстоянии не более D от счетчика газа.