В данной статье рассматриваются новые требования, предъявляемые к коммерческим узлам учета расхода газа (далее — КУУГ) в связи с принятием 1 января 2017 года ГОСТ 30319-2015 «Газ природный. Методы расчета физических свойств» в трех частях, а так же способы приведения КУУГ в соответствие с данным ГОСТом.
ГОСТ 30319-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Приказами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 ноября 2015 года № 1743-ст, № 1744-ст. Приказом № 2075-ст от 30 ноября 2015 года установлена дата введения с 1 января 2017 года.
Технический комитет по стандартизации 024 разъяснил своим письмом от 20 сентября 2016 года, что требования вышеуказанного стандарта распространяются на вновь вводимые в эксплуатацию, реконструируемые или подвергаемые техническому перевооружению КУУГ. Приведение действующих КУУГ в соответствие с требованиями ГОСТ 30319-2015 должно осуществляться по истечении срока службы и (или) срока годности. К примеру, срок службы довольно распространенного в Московском регионе корректора объема газа SEVC-D – 15 лет, турбинных счетчиков газа – 10 — 12 лет, ротационных счетчиков газа – около 12 лет.
Следовательно, при проведении работ по полному либо частичному техническому перевооружению ГРУ, ГРП (если там установлен КУУГ), внутренних газопроводов, придется приводить КУУГ в соответствие с ГОСТ 30319-2015.
Есть примеры (в том числе в работе нашей компании) когда филиалы ГУП МО «Мособлгаз» требовали приведение КУУГ в соответствие с вышеуказанным стандартом при замене газоиспользующего оборудования на объекте. То есть работы по замене оборудования производились вне зоны ГРУ где установлен КУУГ, а дальше по ходу движения газа. Соответственно существующий КУУГ находился вне границ проектирования и не подвергался реконструкции или техническому перевооружению. Так как корректор SEVC-D установленный в данном КУУГ не соответствует ГОСТ 30319-2015, то было предложено заменить его.
Итак, какие новые требования предъявляет ГОСТ 30319-2015 к узлам учета газа?
Для начала, следует сказать, что данный стандарт принят взамен утратившего силу ГОСТ 30319-96 и предъявляет требования к методу вычисления коэффициента сжимаемости газа. В старом ГОСТе применялись методы УС GERG-91 мод. и NX-19 мод., а теперь вместо этих двух методов должен применяться новый — AGA8 (Международный стандарт ISO 20765-1:2005). Так же расширен диапазон применимости алгоритмов до абсолютного давления в 30 МПа. По сути, изменились требования только к корректору объема газа, а именно к его прошивке. Требования к остальным компонентам КУУГ (счетчик газа, датчики) остались неизменными.
Существует три способа приведения КУУГ в соответствие с ГОСТ 30319-2015:
1-ый способ — самый простой, заключается в перепрограммировании корректора представителями завода-изготовителя без замены всего КУУГ и его компонентов по согласованию с филиалом ГУП МО «Мособлгаз». Но этот способ может быть использован только на современном КУУГ до истечения его паспортного срока службы с относительно новым корректором (например, ЕК-270 выпущенным после 12.07.13г.) имеющим возможность такого обновления ПО.
2-ой способ. Если отсутствует возможность перепрограммирования корректора объема газа, но остальные компоненты КУУГ соответствуют действующим требованиям, главным образом ГОСТ Р 8.740-2011 «Методика измерений с помощью турбинных, ротационных и вихревых расходомеров и счетчиков», а паспортный срок службы не истек, то есть возможность произвести замену корректора не меняя весь узел учета. В данном случае специалистами нашей организации разрабатывается раздел УУГ рабочей документации «Техническое решение на узел учета газа» в соответствии с Распоряжением №69 ГУП МО «Мособлгаз» «Об утверждении Порядка согласования технических решений на узлы учета газа и приемки узлов учета газа в эксплуатацию службами режимов газоснабжения филиалов ГУП МО «Мособлгаз». Данное техническое решение согласовывается в филиале ГУП МО «Мособлгаз», к которому относится объект Заказчика (например, Подольскмежрайгаз) и ООО «Газпром межрегионгаз Москва». Затем производится непосредственно замена корректора с проведением метрологической экспертизы.
3-ий способ используется во всех остальных случаях и заключается в полной замене КУУГ с разработкой раздела УУГ рабочей документации «Техническое решение на узел учета газа» с последующим его согласованием и т.д. как указано выше в п. 2.
Так же стоит отметить, что если проектируемый КУУГ устанавливается не в посадочное место демонтируемого счетчика газа между существующими фланцами, а его монтаж требует проведения сварочных работ на газопроводе, то раздел УУГ рабочей документации «Техническое решение на узел учета газа» должен пройти экспертизу промышленной безопасности.
Устройство коммерческих узлов учета газа с электронной коррекцией
Поставка газа потребителям — газоснабжение предприятий, организаций и учреждений различных форм собственности, а также физических лиц, использующих газ в качестве топлива.
Системы газораспределения обеспечивают поставки газа потребителям в городах, поселках городского типа и сельских населенных пунктах.
Городские системы газоснабжения представляют собой комплекс сооружений, состоящих из источников газоснабжения, газопроводов, рассчитанных на различные давления, газораспределительных станций (ГРС), газораспределительных пунктов (ГРП) и газорегулирующих устройств (ГРУ), подземных хранилищ газа, средств телемеханизации.
Газоснабжение населенных пунктов призвано обеспечить надежную и безопасную поставку газа в требуемом объеме потребителям.
Федеральный закон № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» предусматривает повсеместное измерение потребляемого газа и коммунальных ресурсов у потребителя.
Тотальная установка приборов учета повышает прозрачность расчетов за потребленные энергоресурсы и обеспечивает возможности для их реальной экономии, прежде всего — за счет количественной оценки эффекта от проводимых мероприятий по энергосбережению, позволяет определить потери энергоресурсов на пути от источника до потребителя.
Основными целями учета расхода газа являются:
- получение оснований для расчетов между поставщиком, газотранспортной организацией (ГТО), газораспределительной организацией (ГРО) и покупателем потребителем) газа, в соответствии с договорами поставки и оказания услуг по транспортировке газа;
- контроль за расходными и гидравлическими режимами систем газоснабжения;
- анализ и оптимальное управление режимами поставки и транспортировки газа;
- составление баланса газа в газотранспортной и газораспределительной системах;
- контроль за рациональным и эффективным использованием газа.
Поскольку проходящие объемы газов измеряются при различных температурах, давлении, плотности, то измеренные объемы газа необходимо привести к единым стандартным условиям по ГОСТ 2939-63.
Для наиболее распространенных в настоящее время методов измерений разработаны нормативные документы в виде государственных стандартов и Методик измерения.
Различают следующие виды контроля и учета:
1. Коммерческий контроль и учет, являющийся наиболее ответственным видом учета. Производится по правилам и документам, имеющим статус юридических норм, регулирующих взаимоотношения между поставщиком и покупателем.
2. Хозрасчетный (технологический) контроль и учет, осуществляемые в рамках одного предприятия. Эти виды контроля и учета используются для разнесения затрат между подразделениями предприятия при определении себестоимости продукции.
3. Оперативный контроль, связанный с получением информации о величине расхода и количества, который используется в системах регулирования и управления технологическими процессами.
Опыт, накопленный за последние годы, в течение которых в эксплуатацию были введены многие тысячи современных РСГ*, электронных корректоров и измерительных комплексов, позволил сформулировать основные требования к узлам учета в целом, а также к измерительным комплексам, расходомерам и электронным корректорам, входящим в их состав.
* Термин расходомеры-счетчики газа (РСГ) применительно к коммерческому учету на сегодняшний день является наиболее корректным, поскольку наряду с традиционными, классическими методами измерения применяются новые, такие как: вихревой, ультразвуковой, кориолисовый и др.
К основным требованиям, которые предъявляются к приборам коммерческого учета, относятся:
- высокая точность измерения в широком диапазоне изменения физических величин;
- надежность работы в характерном для климатических условий России температурном диапазоне;
- стабильность показаний в течение всего межповерочного интервала;
- автономность работы;
- архивирование и передача информации;
- простота обслуживания, включая работы, связанные с поверкой приборов.
На рисунке представлены наиболее часто употребляемые при коммерческом и технологическом учете природного газа счетчики газа.
Назначение корректоров объема газа, входящих в состав коммерческих узлов учета газа.
Корректор объема газа 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 и коэффициента коррекции с использованием измеренных значений давления, температуры газа и введенных параметров газа.
Дополнительно корректоры могут комплектоваться преобразователем перепада давления для измерения перепада давления на счетчике газа и преобразователем температуры окружающей среды.
С помощью корректоров может быть организована система дистанционного сбора данных. Для этого используются: программные комплексы предназначенные для сбора данных в интерактивном режиме, при непосредственном подключении или дистанционно (в том числе по GSM каналу).
14 дек, 2018,
Шапров Д. И. Представительство SICK Sensor Intelligence, Руководитель направления FLOWSIC500 CIS.
Современные требования, предъявляемые к надежности, экономичности и безопасности работы котельных, невозможно выполнить без обеспечения автоматического регулирования и управления технологическими процессами, теплового контроля, сигнализации и защиты оборудования. В свою очередь, системы автоматического регулирования и управления способны полноценно выполнять свои задачи только при применении средств измерения технологических параметров, которые обеспечивают достаточную функциональность и надежность.
Для котельных, использующих газообразное топливо, бесспорно важно корректное измерение расхода газа. Это важно не только при штатной работе котельной, но и при пусконаладке для настройки режимов работы котлов и горелок, для оценки энергоэффективности котельной в целом и, конечно же, является основным параметром при осуществлении расчетов с поставщиком газа. Учитывая, что затраты на топливо являются основной расходной статьей при эксплуатации котельных, обеспечение бесперебойного и достоверного учета потребляемого газа становится также вопросом финансовой безопасности эксплуатирующей организации.
В настоящее время при строительстве и модернизации объектов в сетях газораспределения и газопотребления, когда возникает вопрос измерения расхода потребляемого газа в относительно небольшом объеме – до 1000 м3/ч (в рабочих условиях), очевидным ответом кажется выбор наиболее распространенного решения, представленного на рынке – механических счетчиков газа. На объектах малой энергетики – будь то коммерческий узел учета газа на входе в котельную или технологические узлы поагрегатного учета – также традиционно применяются ротационные или турбинные счетчики газа.
Такой подход был совершенно обоснован, так как, несмотря на очевидные эксплуатационные недостатки, присущие механическим счетчикам, это было оптимальным решением. В последние годы рынок изобилует предложениями инновационных и интеллектуальных средств измерений, но производители счетчиков газа, работающих на других измерительных принципах, не могли предложить решений, которые составили бы конкуренцию по цене, ремонтопригодности и простоте ввода в эксплуатацию. Кроме того, уровень автоматизации объектов газопотребления не создавал запроса на «интеллектуальность» средств измерений.
Значительное повышение стоимости энергоресурсов и повсеместное внедрение средств автоматизации вынуждает участников даже довольно консервативного рынка газопотребления искать решения для учета газа, отвечающие современным требованиям, – более точные, более надежные и интеллектуальные, не требующие обслуживания и вписывающиеся в концепцию «безлюдного» производства.
Одним из первых на такой «запрос» откликнулся признанный технологический лидер в разработке и производстве ультразвуковых расходомеров газа – компания «ЗИК АГ». Производимые этой компанией ультразвуковые расходомеры газа серии FLOWSIC широко применяются во всем мире на этапах добычи, переработки и магистрального транспорта газа, являясь образцом высокой точности и надежности учета уже более 20 лет. В России эти расходомеры используются более 10 лет, в том числе на наиболее ответственных направлениях – в составе пограничных узлов учета экспортных газопроводов «Газпрома».
На сегодняшний день применение некогда диковинных ультразвуковых расходомеров стало обычной практикой, когда речь идет об измерении больших объемов газа и высоких требованиях к точности и надежности измерения. В новых и модернизированных газоизмерительных станциях магистральных газопроводов, ГРС, входных узлах учета газа ТЭЦ, ГПЗ и других крупных промышленных потребителей газа ультразвуковые расходомеры практически полностью вытеснили средства учета, работающие на принципе измерения перепада давления, вихревые и турбинные расходомеры.
Однако, при всех очевидных достоинствах, применение ультразвуковых расходомеров газа оставалось экономически нецелесообразным при измерении небольших объемов потребления в силу их более высокой стоимости по сравнению с механическими счетчиками.
В 2008 году компания «ЗИК» поставила перед собой амбициозную задачу создать ультразвуковой счетчик газа для рынка газораспределения и газопотребления, который мог бы составить конкуренцию по цене простым механическим счетчикам, не потеряв при этом преимуществ, свойственных ультразвуковым расходомерам. Эксплуатационные характеристики нового счетчика должны были исключать типичные проблемы, возникающие при эксплуатации механических счетчиков, а конструктив должен был позволять осуществлять их замену с минимальными затратами.
Высокий научно-технологический потенциал инновационной немецкой компании позволил «ЗИК АГ» справиться с этой задачей в довольно короткий срок – уже через пять лет мировому рынку был представлен принципиально новый ультразвуковой счётчик газа – FLOWSIC500, который по сегодняшний день не имеет аналогов.
Принципиальными отличиями нового решения стали:
– отсутствие требований к прямолинейности входных и выходных участков трубопровода;
– автономное энергообеспечение сроком не менее 5 лет;
– интеллектуальная самодиагностика, реализующая принцип непрерывного контроля метрологических характеристик;
– межповерочный интервал 7 лет;
– моноблочный компактный измерительный комплекс со встроенным корректором расхода и Т, Р датчиками;
– подготовка к адаптации к любым системам телеметрии, работающим с открытым протоколом Modbus RTU;
– ограниченный ряд типоразмеров: Ду50, 80, 100 и 150, при этом каждый типоразмер представлен в двух вариантах длины корпуса: длиной 3Ду – типичной для турбинных счетчиков или с длиной идентичной длине ротационного счетчика в том же типоразмере.
Начиная с 2014 года, измерительные комплексы FLOWSIC500 применяются в российских сетях газоснабжения и газораспределения преимущественно на объектах малой энергетики. К настоящему времени накоплен опыт эксплуатации этих комплексов в 14 областях РФ.
Примечательно, что типовыми применениями нового решения стала замена существующих измерительных комплексов на базе турбинного счетчика типа ТRZ при модернизации старых котельных и замена ранее запроектированных комплексов на базе ротационного счетчика RVG при строительстве новых. Это объясняется отсутствием дополнительных затрат на замену вследствие идентичности длин корпусов и типов фланцев и отсутствием требований к соблюдению длин прямолинейных участков трубопровода.
Потребители новых измерительных комплексов отмечают следующее:
– Исключается искажение результатов измерений в процессе эксплуатации, возникающее вследствие износа или загрязнения рабочих движущихся частей турбин и роторов, а также пульсаций потока газа.
– Более высокая точность по сравнению с механическими счетчиками.
– Широкий диапазон измерения расхода газа (до 1:520).
– Гарантия бесперебойного газоснабжения за счет устойчивости к пневмоударам и загрязненности измеряемой среды.
– Высокая надежность и достоверность измерений, обеспечиваемая системой самодиагностики.
– Отсутствие требований по контролю перепада давления на счетчике и необходимости оснащения измерительной линии фильтром газа.
– Отсутствие эксплуатационных затрат.
В целом представители эксплуатирующих организаций отмечают, что новый ультразвуковой счетчик FLOWSIC500 стал достойной заменой ранее традиционно используемым механическим счетчикам газа, отвечающей всем современным требованиям. А заложенный в нем функциональный потенциал позволит еще долгое время соответствовать усложняющимся требованиям быстро развивающихся систем автоматизации и технологий.
Справка редакции: название в Реестре средств измерений: ультразвуковой счетчик газа FLOWSIC500 CIS.
Свидетельство об утверждении типа средства измерения в РФ с регистрационным номером №57777-14, свидетельство об аттестации методики измерений №1912/9-96-311459-2017.
Узел учета FLOWSIC500 Ду80 в составе котельной, Тульская область.