Разместить информацию

Устройства сужающие быстросменные (УСБМ) – новая разработка ООО «ТюменНИИгипрогаз»

Сужающие устройства для измерения расхода газа получили в России и других странах самое широкое распространение.
Устройства сужающие типа УСБ по ТУ 51-72-87 были разработаны ООО «ТюменНИИгипрогаз» и выпускались серийно рядом заводов с 1987 по 2007 годы. Всего было изготовлено несколько тысяч УСБ различных типоразмеров – от Ду50 до Ду700. Эта продукция хорошо знакома потребителям, сегодня эксплуатируются УСБ, выпущенные еще более 20 лет назад. Большинство из них применяются в газодобывающих и газотранспортирующих подразделениях ОАО «Газпром».
В связи с отменой ГОСТ 8.563(1, 2)-97 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления» и введением в действие ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 «Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств» ТюменНИИгипрогаз разработал новые сужающие устройства типа УСБМ по ТУ 4318-076-00158758-2007, соответствующие новому стандарту и призванные заменить УСБ.
В соответствии с требованиями нового стандарта длины калиброванных измерительных трубопроводов у УСБМ стали 10D до диафрагмы и 4D после диафрагмы против 2D до и 2D после у УСБ, увеличилась толщина диафрагмы согласно возросшим требованиям к жесткости диска. Конструкция УСБМ существенно усилена.
УСБМ прошли экспертизу ФГУП ВНИИрасходометрии (получено свидетельство о соответствии ГОСТ 8.586(1-2)-2005 от 15.08.2008), а также экспертизу ООО «ОМЦ «Газметрология» (получено экспертное заключение № 129 от 19.12.2008 о соответствии ГОСТ 8.586(1, 2)-2005). Имеются сертификат соответствия Госстандарта № РОСС RU НХ 00075 и разрешение на применение Ростехнадзора № РРС 57-139. Конструкция УСБМ защищена двумя патентами (№ 2366899 и № 84970).
Одной из особенностей УСБМ является то, что секция с диафрагмой с размерами не менее 2D до диафрагмы и 2D после диафрагмы выполнена на фланцевых разъемах. При этом ее можно вынуть из трубопровода и разобрать для осмотра внутренних полостей. Для облегчения демонтажа-монтажа в УСБМ имеется дистанционная вставка-кольцо.
В УСБМ принят угловой тип отбора давления, с плюсовой (до диафрагмы) и минусовой (после диафрагмы) камерами усреднения. В целом конструкция УСБМ получилась простая и технологичная, однако камеры усреднения хотя и соответствовали всем требованиям стандарта, оказались разными по объему. В связи с этим у некоторых специалистов возникли сомнения в точности измерений, выполняемых устройством.
Для разрешения этих сомнений было изготовлено экспериментальное сужающее устройство УСБМ-300-10(и) с возможностью изменения объема камер усреднения. Оно было экспериментально исследовано на газопроводе в Уральском региональном метрологическом центре (УРМЦ ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург») в нескольких режимах: квазистационарном, переменном, пульсирующем, с разными относительными отверстиями диафрагмы и с разными длинами импульсных трубок отбора давления. Исследования проводились на протяжении трех месяцев летом – осенью 2009 года в соответствии с программой и методикой испытаний, разработанной ОМЦ «Газметрология». При этом устройство УСБМ-300-10(и) было установлено в одну линию с эталонным турбинным счетчиком мастер-класса.
При проведении испытаний определялись объемный расход природного газа через эталонный счетчик и УСБМ с неравными и равными объемами камер усреднения. Оценка степени влияния объемов камер усреднения на показания расхода газа УСБМ проводилась путем определения разности средних значений относительных отклонений показаний УСБМ с неравными и равными объемами камер усреднения от показаний эталонного счетчика. При этом изначально принималось, что если разность значений не превышает 0,2 %, то влиянием неравенства объемов камер усреднения можно пренебречь.
В итоге были сделаны следующие выводы. При диафрагме с относительным диаметром отверстия диафрагмы β ≤ 0,6 разность средних значений относительных отклонений показаний УСБМ с неравными и равными объемами камер усреднения от показаний эталонного счетчика при всех режимах течения не превышала 0,12 %, то есть была меньше 0,2 %, при которых принималось, что разнообъемность камер усреднения влияет на точность измерения.
При диафрагме с относительным диаметром отверстия диафрагмы β = 0,75 наблюдался большой разброс экспериментальных данных, что не позволило сделать выводы о влиянии неравенства объемов камер усреднения на метрологические характеристики УСБМ.
По результатам продувок ОМЦ «Газметрология» пришел к выводу, что влиянием неравенства объемов камер усреднения в УСБМ и их аналогов на метрологические характеристики можно пренебречь для диафрагм с относительным диаметром отверстия β ≤ 0,6. Устройства сужающие быстросменные типа УСБМ и их аналоги с диафрагмами, относительный диаметр отверстия β которых не превышает 0,6, могут применяться для измерения расхода природного газа без введения дополнительной погрешности.
На основании заключения ОМЦ «Газметрология» было получено разрешение ОАО «Газпром» на использование сужающих устройств типа УСБМ на объектах Общества для коммерческого учета расхода газа. При этом согласно новому стандарту СТО Газпром 5.32-2009 «Организация измерений природного газа» для всех сужающих устройствах диафрагменного типа не рекомендуется применение диафрагм с относительным отверстием более 0,6 и рекомендуется обеспечивать перепад давления на диафрагме не более 63 кПа.

В настоящее время разработаны и серийно выпускаются сужающие устройства типа УСБМ с типоразмером по диаметру (Ду): 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 700. По условному давлению (Ру): 6,4 МПа, 10 МПа, 16 МПа (для Ду500 – только 6,4 МПа и 10 МПа, для Ду700 – 6,4 МПа.
Заказать УСБМ можно на Экспериментальном заводе ООО «ТюменНИИгипрогаз» по опросному листу, в приложении к которому приводится вся информация, необходимая заказчикам и проектировщикам для применения устройств на объектах и привязки в проектах.
Созонов Н.А., гл. конструктор СКБ ООО «ТюменНИИгипрогаз»

Автор статьи:

ТюменНИИгипрогаз, ООО

Научно-исследовательские институты

+7-3452-286222 , +7-3452- 274049
625019 Россия Тюмень Воровского,2
Контактное лицо
Написать письмо Сохранить контакт Сообщить об ошибке