Назначение
Система измерительная количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения предназначена для непрерывного автоматического измерения объемного расхода (объема) природного газа при рабочих условиях и приведения объемного расхода (объема) природного газа к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 на основе измерений абсолютного давления, температуры и показателей качества при учетно-расчетных операциях между ООО «СН-Газодобыча» и ООО «Газпром трансгаз Томск».
Описание
Принцип действия системы измерительной количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения (далее - СИКГ) заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке входных сигналов, поступающих от преобразователей объемного расхода (объема), абсолютного давления, температуры, компонентного состава, содержания водяных паров в газе. При помощи системы обработки информации (далее -СОИ) автоматически рассчитываются коэффициент сжимаемости газа в соответствии с ГОСТ 30319.2 (уравнение состояния ВНИЦ СМВ) и плотность газа при стандартных условиях в соответствии с ГОСТ 30319.1. Далее автоматически выполняется расчет объемного расхода (объема) газа, приведенных к стандартным условиям на основе измерений объемного расхода (объема) при рабочих условиях, абсолютного давления, температуры газа и рассчитанного коэффициента сжимаемости газа
СИКГ представляет собой единичный экземпляр, спроектированный для конкретного объекта из компонентов серийного отечественного и импортного изготовления. Монтаж и наладка СИКГ осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией СИКГ и эксплуатационными документами ее компонентов.
В состав СИКГ входят:
- блок измерительтный линий (далее БИЛ), состоящий из рабочей и резервной измерительных линий (Ду 150 мм);
- блок измерений показателей качества газа (далее - БИК);
- СОИ.
СИКГ состоит из измерительных каналов, в состав которых входят следующие средства измерений: счетчик газа ультразвуковой FLOWSIC 600 (Госреестр 43981-11), преобразователь измерительный Rosemount 3144Р (Госреестр №14683-09) в комплекте с термопреобразователем сопротивления платиновым 0065 (Госреестр №22257-11), преобразователь давления измерительный 3051 (Госреестр №14061-10), анализатор влажности «3050» модели «3050-OLV» (Госреестр 35147-07), анализатор температуры точки росы по углеводородам 241CE II (Госреестр №20443-11), хроматограф газовый промышленный специализированный MicroSAM (Госреестр № 46586-11), преобразователь плотности газа измерительный 3098 (Госреестр №15781-06).
В состав СОИ входят вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газа АКОНТ (Госреестр №43506-09)
(далее - ИВК); контроллер программируемый Simatic S7-400 (Госреестр №15773-11), выполняющий функции логического контроллера.
Взрывозащищенность (искробезопасность) электрических цепей СИКГ при эксплуатации достигается путем применения преобразователей измерительных тока и напряжения с гальванической развязкой (далее - барьеров искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1.20 (Госреестр №22153-08).
Состав и технологическая схема СИКГ обеспечивают выполнение следующих функций:
- автоматическое измерение и индикацию объема и объемного расхода газа при рабочих условиях, температуры, давления и приведение объема и объемного расхода газа к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63;
- формирование отчетов, архивирование, хранение и отображение на операторной станции измеренных и расчетных значений измеряемых параметров;
- защита системной информации от несанкционированного доступа программным средствам;
- ввод компонентного состава газа в ИВК по результатам лабораторных анализов.
Программное обеспечение
( ПО) СИКГ (ПО ИВК) обеспечивает реализацию функций СИКГ. ПО СИКГ разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Первая хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие регистрацию, обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений и вычислений СИКГ, а также защиту и идентификацию ПО СИКГ. Вторая хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями СИКГ).
Защита ПО СИКГ от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем: разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| CExpApp.out | CExpApp | 2.5 | 1624652595 | CRC-32 |
Идентификация ПО СИКГ осуществляется путем отображения на дисплее ИВК структуры идентификационных данных. Часть этой структуры, относящаяся к идентификации метрологически значимой части ПО СИКГ, представляет собой хэш-сумму (контрольную сумму) по значимым частям.
ПО СИКГ защищено от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров путем введения логина и пароля, ведения доступного только для чтения журнала событий. Доступ к метрологически значимой части ПО СИКГ для пользователя закрыт. При изменении установленных параметров (исходных данных) в ПО СИКГ обеспечивается подтверждение изменений, проверка изменений на соответствие требованиям реализованных алгоритмов, при этом сообщения о событиях (изменениях) записываются в журнал событий, доступный только для чтения. Данные, содержащие результаты измерений, защищены от любых искажений путем кодирования. ПО СИКГ имеет уровень защиты C по МИ 3286-2010 .
Технические характеристики
Таблица 2
| Метрологические характеристики ИК СИКГ | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК СИКГ |
| Первичный и промежуточный измерительные преобразователи | ИВК |
| Наименование ИК СИКГ | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой погрешности | Тип | Тип выходного сигнала | Пределы допускаемой погрешности | Тип входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности |
| Основной | В рабочих условиях | Основной | Дополнительной | Основной | В рабочих условиях |
| ИК объемного расхода | от 160 до 1600 м3/ч | ±0,5% от измеренного значения | ±0,5% от измеренного значения | 1) Счетчик газа ультразвуковой Flowsic 600 | имп. | ±0,5% от измеренного значения* | - | имп. | ±1 имп. на каждые 10000 имп. | - |
| ИК абсолютного давления | от 0 до 10 МПа | ±0,18 от диапазона измерений | ±0,21 от измеренного значения | 1) Преобразователь давления 3051 | 4-20 мА | ±0,065% от диапазона измерения | ±0,11% от диапазона измерения | 4-20 мА | ±0,1% от диапазона измерений | - |
| 2) Барьер искрозащиты | 4-20 мА | ±20 мкА | - |
| ИК температуры | от минус 20 до 40 °С | ±0,093 % от измеренного значения | ±0,094 % от измеренного значения | 1) ТСП 0065 | Pt100 | ±(0,15 + 0,002 х t), °С | - | 4-20 мА | ±0,1% от диапазона измерений | - |
| 2) Преобразователь 3144P | 4-20 мА | ±0,1 °С | ±0,0015°С /1 °С |
| 3) Барьер искрозащиты | 4-20 мА | ±20 мкА | - |
Примечание:
* - данная погрешность указана для счетчиков, поверенных имитационным способом. При калибровке и поверке на поверочном стенде погрешность не более ±0,3% от измеренного значения*
Таблица 3
| Наименование | СИКГ |
| Рабочая среда | природный газ (компонентный состав по ГОСТ 30319.0) |
| Диапазон измерений объемного расхода газа в рабочих условиях, м3/ч | от 160 до 1600 |
| Диапазон измерений объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям: | от 6388,204 до 110633,261 |
| Диапазон измерения избыточного давления газа, МПа | от 3,5 до 5,4 |
| Диапазон измерения температуры газа, °С | от минус 5 до 5 |
| Пределы относительной погрешности СИКГ при измерении объемного расхода (объема) газа, приведенного к стандартным условиям, % | ± 0,8 |
| Условия эксплуатации: в блок-боксе БИЛ и БИК - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа в месте установки СОИ - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от 15 до 37 от 30 до 80 от 84 до 106,7 от 15 до 25 от 30 до 80 от 84 до 106,7 |
| Частота источника переменного тока 380 В, Гц | 50 ± 1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 12875 |
| Габаритные размеры блок-бокса БИЛ и БИК, мм, не более | 13070x3100x2680 |
| Масса блок-бокса БИЛ и БИК, кг, не более | 16000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Средства измерения, входящие в состав СИКГ, обеспечивают взрывозащиту по
ГОСТ Р 51330.10-99 “искробезопасная электрическая цепь” уровня “ib”.
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, закрепленную на шкафу КИПиА, методом шелкографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| Система измерительная количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения, зав. №1226-11. В комплект поставки входят: вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газа АКОНТ, первичные и промежуточные измерительные преобразователи, кабельные линии связи, сетевое оборудование. | 1 экз. |
| Система измерительная количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения. Паспорт. | 1 экз. |
| Наименование | Количество |
| Инструкция. ГСИ. Система измерительная количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения. Методика поверки МП 8-30151-2013. | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 8-30151-2013 «Инструкция. ГСИ. Система измерительная количества и показателей качества природного газа на установке комплексной подготовки газа Усть-Сильгинского газоконденсатного месторождения. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ООО «Метрологический центр СТП» 18.01.2013.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- калибратор многофункциональный MC5-R, предел допускаемой погрешности воспроизведения сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 25 мА составляет ±(0,02% показ.+1 мА), диапазон воспроизведения последовательности импульсов от 0 до 9999999 имп.
Сведения о методах измерений
Инструкция. «Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и объем природного газа. Методика измерений узлом коммерческого учета системы измерения количества и показателей качества природного газа на УКПГ Усть-Сильгинского ГМК», свидетельство об аттестации №142-46-01.00270-2012
Нормативные документы
1. ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема».
2. ГОСТ 30319.0-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения».
3. ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки».
4. ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости».
5. ГОСТ 31369-2008 «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава».
6. ГОСТ 31371.7-2008 «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов».
7. ГОСТ Р 51330.10-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i»».
8. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
Рекомендации к применению
Осуществление государственных учетных операций.
