Расходомеры многофазные Vx Spectra

Назначение

Расходомеры многофазные Vx Spectra (далее - расходомеры) предназначены для измерений расхода и количества сырой нефти и нефтяного газа, извлекаемых из недр, а также для измерений объемной доли воды в жидкой фазе многофазного потока.

Описание

Принцип действия расходомеров основан на использовании комбинации трубы Вентури и гамма - измерителя фракций. При прохождении потока в трубе Вентури возникает перепад давления, что позволяет измерять полный массовый и объемный расход потока, а гамма - измеритель фракций предоставляет данные о соотношении фракций нефти, газа и воды. Характерной особенностью данной модели расходомеров является анализ полного спектра излучения при определении фракционного состава. Общий вид расходомеров приведен на рисунке 1.

Расходомеры состоят из следующих основных элементов:

1)    трубка Вентури, изготовленная по 2013 ASME VIII div.2;

2)    преобразователь давления измерительный 2600Т;

3)    термопреобразователь сопротивления серии R;

4)    гамма-источник с защитой от несанкционированного доступа и гамма-детектор;

5)    вычислительный компьютер с защитой от несанкционированного доступа к данным и настройке оборудования.

Вычислительный компьютер расходомеров производит расчет расхода фаз смеси (нефти, газа и воды) на основе специально разработанной комплексной (гидродинамической, термодинамической и ядерной) физической модели, учитывающей особенности многофазного потока, включая присущую ему нестабильность.

Для регистрации накопленных за определенный интервал времени значений массы сырой нефти, нефти и воды, а также объема газа расходомеры имеют функцию измерения интервалов времени.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) расходомеров состоит из двух основных частей: программного обеспечения DAFC MK4 (вычислительного компьютера) и программного обеспечения PC (обслуживающего компьютера).

Программное обеспечение DAFC MK4 (метрологически значимое ПО).

Программное обеспечение DAFC MK4 обеспечивает сбор данных от гамма-детектора и многопараметрического датчика, расчеты по математической модели расходомеров и ответы на запросы PC через коммуникационный протокол Modbus.

Обработанные данные о потоке обновляются каждые 10 секунд (предварительные данные поступают каждую секунду) и хранятся в DAFC MK4, готовые для считывания обслуживающим компьютером через Ethernet TCP/IP Modbus или RS485 Modbus.

К данным, которые могут быть получены через Modbus, относятся:

1)    фазовые концентрации при рабочих условиях;

2)    общий массовый расход, отношение вода/жидкость (WLR), объемная доля газа в рабочих условиях (GVF), газовый фактор (GOR), вода и осажденные примеси (BSW), а также накопленные массовые/объемные значения для нефти, воды и газа.

Программное обеспечение PC (метрологически незначимое ПО).

Обслуживающий компьютер соединен с DAFC MK4, что позволяет оператору получать данные от DAFC MK 4. Обслуживающий компьютер выполняет следующие основные функции:

-    обеспечивает пользователю интерфейс с расходомером в процессе настройки и рабочих измерений;

-    связь по Modbus протоколу с многопараметрическим датчиком;

-    поиск и представление измеренных и рассчитанных величин из DAFC MK4;

-    хранение базовых параметров и конфигурации;

-    хранение данных;

-    наглядное представление результатов мониторинга потока и анализа тенденций. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

_Т а б л и ц а 1 - Идентификационные данные ПО_

Недопустимое влияние на метрологически значимое ПО расходомеров через каналы связи отсутствует. Программное обеспечение расходомеров не оказывает влияния на метрологические характеристики расходомеров.

Защита программного обеспечения расходомеров от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014 «ГСИ. Испытания средств измерений в целях утверждения типа. Проверка защиты программного обеспечения». Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО и измеренных (вычисленных) данных.

Корпус радиоактивного источника и гамма-детектор с целью защиты от несанкционированного доступа, дополнительно оснащены противовзломными устройствами с замком (рисунок 2).

Для предотвращения и выявления несанкционированного доступа применяются пломбы на основе краски или индикаторные пломбировочные наклейки на метрологически значимых элементах расходомера или на элементах, предотвращающих доступ к контрольно-измерительным приборам. Как правило, пломбы красного или желтого цвета.

Технические характеристики

Технические характеристики расходомеров приведены в таблице 2. Т а б л и ц а 2 - Технические характеристики расходомеров_

Метрологические характеристики расходомеров представлены в таблице 3. Т а б л и ц а 3. Метрологические характеристики расходомеров._

Знак утверждения типа

наносится на корпус защитного кожуха DAFC MK4 и гамма-детектора расходомера методом наклейки и по центру титульного листа руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплектность поставки расходомера соответствует таблице 2. _Т а б л и ц а 4 - Комплектность поставки расходомера._

Поверка

осуществляется по документу МП 0212-9-2014 «Инструкция. ГСИ. Расходомеры многофазные Vx Spectra. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИР» 18.12.2014 г. В перечень основных средств поверки при проливной поверке расходомеров входят:

-    Г осударственный первичный специальный эталон массового расхода многофазной среды ГЭТ-195-2011 (далее ГЭТ - 195), диапазон воспроизведения:

массового расхода газожидкостной смеси (далее - ГЖС)    от 2 до 110 т/ч;

объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям от 0,1 до 250,0

м3/ч;

расширенная неопределенность (при коэффициенте охвата k = 2) воспроизведения: массового расхода ГЖС    0,46 %;

объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям    0,38 %.

-    рабочие эталоны 1-го и 2-го разряда единицы массового расхода газожидкостных смесей по ГОСТ 8.637-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков»

В перечень основных средств поверки при поэлементной поверке расходомеров входят:

-    термометр с ценой деления 1°С и диапазоном измерения температур от 0 до 100°C по ГОСТ 28498-90 «Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний»;

-    нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм, 18-50 мм, 500-100 мм, погрешность ±0,0035 мм по ГОСТ 9244-75 «Нутромеры с ценой деления 0,001 и 0,002 мм. Технические требования»;

-    нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм, 100-160 мм, 160-250 мм, погрешность ±0,01 мм по ГОСТ 868-82 «Нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм. Технические условия»;

-    набор принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам по ГОСТ 4119-76 «Наборы принадлежностей к плоскопараллельным концевым мерам длины. Технические условия»;

-    набор концевых мер длины плоскопараллельных № 1 класса точности 3 по ГОСТ 9038-90 «Меры длины концевые плоскопараллельные. Технические условия»;

-    угломер с нониусом по ГОСТ 5378 «Угломеры с нониусом. Технические условия»

-    образцы сравнения шероховатости поверхности (Ra = 0,01 ...100 мкм) по

ГОСТ 9378-93 «Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия»;

-    лупа оптическая Г> 8х.

Сведения о методах измерений

отсутствуют.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к расходомерам многофазным Vx Spectra

1    ГОСТ Р 8.615-2005 «ГСИ. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования».

2    ГОСТ 8.637-2013 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массового расхода многофазных потоков»

3    Техническая документация фирмы изготовителя.

Рекомендации к применению

-    осуществление торговли;

-    выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.