Вплив фізичних параметрів природного газу на динаміку процесів в кільцевій решітці турбінного лічильника

М.П. Андріїшин, К.І. Капітанчук, О.М. Чернишенко, О.В. Афанасьєв

Анотація


У статті вперше визначено критерії для можливості калібрування турбінного лічильника при зміні параметрів природного газу в процесі експлуатації.

Доведено, що метрологічні характеристики лічильника, який калібровано на плинному середовищі, відрізняються від паспортних при зміні середовища, в якому він експлуатації. При зміненні тиску, температури та інших фізичних параметрів потоку показники лічильника знаходитись в межах визначеної похибки, за умови рівності чисел Рейнольдса для потоку плинного середовища, що перетікає через кільцеву решітку турбіни. Показано, що у випадку рівності чисел Рейнольдса, відносна похибка лічильника залишається сталою незалежно від виду середовища.

Пропонується відношення обертової швидкості потоку до осьової складової швидкості для кільцева турбінної решітки використати як основний критерій подібності, який не залежить від термодинаміних параметров та фізичних властивостей плинного середовища, а залежить від конструкції кільцевої решітки турбіни та технічного стану лічильника (коефіцієнту тертя в підшипниках, чистоти вхідного фільтра та проточної частини).

На експериментальному стенді проведено серію досліджень на базі турбінного лічильника SM-RI-X-KG1000, DN200. При цьому об’ємна витрата лічильника змінювалась від 80 м3/год до 1600 м3/год при зміненні величини тиску на вході від 100 кПа до 700 кПа. Результати теоретичних розрахунків та експериментальних досліджень при сталих значеннях числа Рейнольдса представлено у вигляді залежності  частоти обертання турбінного лічильника від тиску.

Виявлено, що лічильник, який передбачено для роботи в зоні низьких тисків, бажано калібрувати на середовищі його експлуатації при реальних перепадах тиску та температури. Доведено, що регламентоване ДСТУ EN 12261:2006. «Лічильники газу турбінні. Загальні технічні умови», положення, яке дозволяє проводити калібрування лічильника на повітрі (газі) до величини абсолютного тиску в 4 бари при атмосферному тиску (±100 мбар) підлягає корегуванню.

З метою підвищення якості та достовірності обліку природного газу, калібрування лічильників, що експлуатуються  при абсолютному тиску до 5 бар, необхідно проводити на реальному газовому середовищі з врахуванням діапазону зміни тиску та температури робочого середовища. Калібрування лічильників природного газу, що передбачено для роботи в газовому середовищі з тиском, що перевищує 5 бар можливо на іншому плинному середовищі за умови дотримання відповідного числа Рейнольдса.


Ключові слова


облік природного газу; турбінний лічильник; метрологічні характеристики; калібрування

Посилання


Закон України « Про ринок природного газу» від 09.04.2015. № 329-VIII.

Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник / Сост. Кремлевский П.П. Кн. 1. - 5-е изд.. – Санкт-Петербург: Политехника, 2002. - 409 с.

Рак А.М., Коробко І.В., Кротевіч В.В., Щупак І.В. Урахування характеристик робочого середовища при застосуванні турбінних лічильників природного газу // Метрологія та прилади, №3, 2016.

Долішня Н.Б. Підвищення точності вимірювання витрати газу турбінними лічильниками з врахуванням характеристик потоку та конструктивних особливостей турбінки. // Електротехнічні та комп’ютерні системи, № 06(82), 2012. С. 198 – 204.

Андриишин М.П., Чеховский С.А., Чернышенко Е.Н., Афанасьев А.П. Применение элементов теории неопределенности для оценки влияния физических параметров текущей среды на работу счетчика газа во время его калибровки и эксплуатации. // ХІІІ Междунар. научно-технический семинар «Неопределенность измерений: научные, законодательные, методические и прикладные аспекты» (UM-2016). –. Минск: БелГИМ, 2016 – 186 с.

Андріїшин М.П., Чернишенко О.М., Едель А.В. Особливості застосування газодинамічної теорії подібності в процесі калібрування та повірки лічильників природного газу. Нафтогазова галузь України. № 6, 2015. С. 33-37.

Bogdanov M., Grekov P., Kapitanchyk K., Lastivka I. Construction of a compressor stage blade row according to the gas-dynamic calculation / journal Article published 24 Nov 2012 in Science-based technologies volume 13 issue 1. doi.org/10.18372/2310-5461.13.5009.

ДСТУ EN 12261:2006. Лічильники газу турбінні. Загальні технічні умови. – К. Держспоживстандарт України. 2007. – 32 с.


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


E-ISSN 2310-5461, ISSN 2075-0781

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ