Назначение
Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ» (далее - вычислитель) предназначены для преобразования, обработки, хранения и индикации: измерительных сигналов (от 0 до 5 В, от 1 до 5В, от 0 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА, частотных или импульсных) от измерительных преобразователей расхода: вихревых, турбинных, ротационных, ультразвуковых; измерительных сигналов (от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА) от измерительных преобразователей: давления, разности давлений, температуры; измерительных сигналов термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 и термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625; воспроизведения выходных сигналов силы и напряжения постоянного тока (от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В, от 2 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА); выполнения функций аналитического контроллера для хроматографа; вычисление теплоты сгорания, относительной плотности, числа Воббе и энергосодержания природного газа по ГОСТ 31369 и ПР 50.2.019; приведения объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов при рабочих условиях к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939, вычисления объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов, приведенного к стандартным условиям, на установленных в трубопроводах сужающих устройствах в соответствии с ГОСТ 8.586.1, ГОСТ 8.586.2, ГОСТ 8.586.4, ГОСТ 8.586.5 и осредняющих трубках «ANNUBAR DIAMOND П+» и «ANNUBAR 485» в соответствии с МИ 2667.
Область применения - измерительные комплексы и системы коммерческого учета отпуска и потребления природного и попутного нефтяного газов на газораспределительных пунктах и станциях (ГРП, ГРС), а также других технологических объектах в различных областях промышленности.
Описание
Вычислитель состоит из встроенных в пластмассовый корпус процессора со встроенными сопроцессорами, жидкокристаллического дисплея и мембранной клавиатуры. В зависимости от выбранной конфигурации вычислитель может иметь цифровые порты связи RS232/RS485, USB, интерфейс связи Ethernet (10/100BaseT), каналы ввода/вывода аналоговых сигналов, каналы ввода частотных сигналов, счетчики импульсных входов.
Принцип действия вычислителя заключается в измерении и преобразовании входных сигналов (от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА, частотных или импульсных), поступающих от измерительных преобразователей расхода: вихревых, турбинных, ротационных, ультразвуковых; входных сигналов (от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА), поступающих от измерительных преобразователей: давления, разности давлений, температуры; входных сигналов термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 и термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625; тем самым, вычислитель обеспечивает измерение следующих параметров потоков природного и попутного нефтяного газов: объемный расход (объем) при рабочих условиях, давление, перепад давления (на стандартных сужающих устройствах -диафрагме по ГОСТ 8.586.2 и трубе Вентури по ГОСТ 8.586.4, на осредняющих трубках «ANNUBAR DIAMOND П+» и «ANNUBAR 485» по МИ 2667), температура.
Вычислитель осуществляет расчет объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов, приведенного к стандартным условиям, по методу переменного перепада давления в соответствии с алгоритмами расчета согласно ГОСТ 8.586.5 и МИ 2667.
Вычислитель осуществляет приведение объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов при рабочих условиях к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939, путем автоматической электронной коррекции показаний измерительных преобразователей расхода: вихревых, турбинных, ротационных, ультразвуковых по температуре и давлению измеряемой среды (природного и попутного нефтяного газов), коэффициенту сжимаемости измеряемой среды (природного газа), в соответствии с ПР 50.2.019 для измерительных преобразователей расхода: вихревых, ротационных и турбинных.
Расчет физических свойств природного газа проводится вычислителем согласно ГОСТ 30319.0, ГОСТ 30319.1, ГОСТ 30319.2 и ГОСТ 30319.3. Коэффициент сжимаемости природного газа рассчитывается вычислителем любым из четырех методов, в соответствии с ГОСТ 30319.2: модифицированный метод NX19 мод., модифицированное уравнение состояния GERG-91 мод., уравнение состояния ВНИЦ СМВ, уравнение состояния AGA8-92DC.
Расчет физических свойств попутного нефтяного газа проводится вычислителем согласно ГСССД МР 113-03.
Расчет теплоты сгорания, относительной плотности, числа Воббе и энергосодержания природного газа проводится вычислителем согласно ГОСТ 31369 и ПР 50.2.019.
В вычислителе реализованы следующие функции аналитического контроллера для хроматографа:
- Обработка данных компонентного состава природного и попутного нефтяного газов и расчет их физических свойств;
- Пороговый контроль результатов анализа компонентного состава природного и попутного нефтяного газов;
- Усреднение результатов анализа компонентного состава природного и попутного нефтяного газов;
- Нормирование усредненных результатов анализа компонентного состава природного и попутного нефтяного газов;
- Ввод условно-постоянных значений компонентного состава природного и попутного нефтяного газов;
- Автоматический ввод параметров компонентного состава, плотности природного и попутного нефтяного газов и энергосодержания природного газа в вычислители или корректоры расхода природного и попутного нефтяного газов;
- Архивирование и передача на верхний уровень по протоколам Modbus (RTU,ASCII,TCP) оперативных данных и расчетных параметров.
Вычислитель позволяет вести учет объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов, приведенного к стандартным условиям, не более чем по шести измерительным линиям.
Вычислитель защищен от несанкционированного доступа в программное обеспечение и изменения алгоритмов и установленных параметров, путем введения пароля. Алгоритм расчета вычислителем физических свойств и расхода природного и нефтяного газов, теплоты сгорания, относительной плотности, числа Воббе, энергосодержания природного газа и программное обеспечение вычислителя аттестованы ООО «ОМЦ Газметрология».
Технические характеристики
Таблица 1
| Наименование | Вычислитель |
| 1 | 2 |
| Диапазоны входных сигналов: - напряжения, В | от 0 до 5 от 1 до 5 от 0 до 10 |
| - силы постоянного тока, мА | от 0 до 5 от 4 до 20 от 0 до 20 |
| - импульсный частотой, Гц | от 0 до 10000 |
| - частотный, Гц - термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (НСХ): | от 0 до 10000 |
| J, °C | от минус 200 до 760 |
| К, °C | от минус 230 до 1370 |
| Е, °C | от минус 240 до 1000 |
| Т, °C | от минус 240 до 400 |
| с выходным сигналом, мВ - термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625 (тип | ±80 |
| PtlOO): температура, °C | от минус 200 до 800 |
| сопротивление, Ом | от 0 до 500 |
| Диапазоны выходных сигналов: - напряжения, В | от 0 до 5 от 1 до 5 от 2 до 10 от 0 до 10 |
| - силы постоянного тока, мА | от 0 до 5 от 4 до 20 от 0 до 20 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности вычислителя при преобразовании входного аналогового сигнала в цифровой сигнал, %: - напряжения от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В: | |
| при нормальной температуре окружающей среды (23 ± 2) °C при температуре окружающей среды отличной от нормальной в диапазоне температур от минус 40 до | ±0,1 |
| 60 °C - силы постоянного тока от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 20 мА: | ±0,2 |
| при нормальной температуре окружающей среды (23 ± 2) °C | ±0,1 |
| 1 | 2 |
| при температуре окружающей среды отличной от нормальной в диапазоне температур от минус 40 до 60 °C | ±0,2 |
| - термоэлектрического преобразователя по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (НСХ): J | ±0,2 |
| К | ±0,2 |
| Е | ±0,15 |
| Т | ±0,5 |
| с выходным сигналом ± 80 мВ - термометра сопротивления по ГОСТ Р 8.625 (тип PtlOO): температура, от минус 200 до 800 °C | ±0,15 ±0,1 |
| сопротивление, от 0 до 500 Ом | ±0,03 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности вычислителя при преобразовании цифрового сигнала в выходной аналоговый сигнал, %: - напряжения от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В, от 2 до 10 В: при нормальной температуре окружающей среды (23 ± 2) °C при температуре окружающей среды отличной от нормальной в диапазоне температур от минус 40 до | ±0,05 |
| 60 °C - силы постоянного тока от 0 до 5 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 20 мА: | ±0,2 |
| при нормальной температуре окружающей среды (23 ± 2) °C при температуре окружающей среды отличной от нормальной в диапазоне температур от минус 40 до | ±0,05 |
| 60 °C | ±0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности вычислителя при преобразовании входного импульсного сигнала в цифровой сигнал, количество импульсов на 10000 импульсов | ± 1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности вычислителя при преобразовании входного частотного сигнала в цифровой сигнал, ед.наим.разр. | ±2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности вычислителя при измерении времени, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности | |
| вычислителя: | |
| - при вычислении объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов, приведенного к стандартным условиям, % - при приведении объемного расхода (объема) природного и попутного нефтяного газов при рабочих | ±0,02 |
| условиях к стандартным условиям, % | ±0,02 |
| Условия эксплуатации: -температура окружающей среды, °C | от минус 40 до плюс 60 |
| -относительная влажность, % | от 5 до 95 без конденсации |
| -атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| 1 | 2 |
| Напряжение питания (источник постоянного тока), В | от 12 до 30 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 12 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 213x127x45 |
| Масса, кг, не более | 5 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 18000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа в соответствии с ПР 50.2.009 наносится на корпус вычислителя методом шелкографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность вычислителя соответствует таблице 2.
Таблица 2
| № п/п | Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Вычислитель расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». | | 1 экз. | |
| 2 | Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». Руководство по эксплуатации. | | 1 экз. | |
| 3 | Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». Паспорт. | | 1 экз. | |
| 4 | Инструкция. ГСОЕИ. Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». Методика поверки. | | 1 экз. | |
| 5 | Конфигурационное программное обеспечение «Интерфейс вычислителя АКОНТ» | | 1 экз. | |
Поверка
Поверка вычислителя осуществляется в соответствии с документом «Инструкция. ГСОЕИ. Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУ «Татарстанский центр стандартизации, метрологии и сертификации» в ноябре 2009 г.
Средства измерений для поверки:
- калибратор-вольтметр универсальный В1-28, диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от 0,1 мкВ до 1000 В, диапазон измерения напряжения постоянного тока от 1 мкВ до 1000 В, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности
воспроизведения и измерения
0,003% тт 0,0003% тт . тт
±(--U н---U„), где U - значения воспроизво-
100% 100% м
димой или измеряемой величины напряжения постоянного тока, UM - предельные значения поддиапазона: от 10’5 до 20 В; диапазон воспроизведения и измерения силы постоянного тока от 10'7 до 2000 мА, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности 0,006% т 0,002% т ч ^0,01% т 0,0015% т ч т
воспроизведения ±(--1 +--1„) и измерения ±(--1 +--Iu), где I -
100% 100% 100% 100%
значения воспроизводимой или измеряемой величины силы постоянного тока, 1м - предельные значения поддиапазона: от 10'5 до 20 мА;
- частотомер 43-88 с режимом счета импульсов (1...999999999 имп.), диапазон час
тоты импульсных сигналов 0,01 Гц - 200 МГц, относительная погрешность измерения частоте встроенного опорного генератора по истечении времени установления рабочего режима 1ч: ±5-10”8 за 30 суток, ±1-10"7 за 12 месяцев, fx - измеряемая частота (Гц), тсч -время счета (с);
частоты импульсных сигналов 8f =± |§0| +
где 80 - относительная погрешность по
- генератор импульсов Г5-78, диапазон частот от 1 кГц - 500 МГц, диапазон амплитуд от 0,5 до 5 В (RH =50 Ом), длительность импульсов от 1 нс до 500 мкс..
- магазин сопротивлений Р4831 по ГОСТ 23737-79, сопротивление до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/2-10’6.
- термометр ртутный стеклянный ТЛ-4 (№1 и №2), цена деления шкалы 0,1 °C, диапазон измерений от минус 30 до плюс 20 °C; от 0 до плюс 55 °C по ГОСТ 28498-90.
Допускается использование другого эталонного оборудования с характеристиками не хуже указанных.
Межповерочный интервал - 4 года.
Нормативные документы
ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема».
ГОСТ 30319.0-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения».
ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки».
ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости».
ГОСТ 30319.3-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния».
ГОСТ 31369-2008 «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава».
ГОСТ 6616-94 «Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия».
ГОСТ 8.586.1-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Принцип метода измерений и общие требования».
ГОСТ 8.586.2-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Диафрагмы. Технические требования».
ГОСТ 8.586.4-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Трубы Вентури. Технические требования».
ГОСТ 8.586.5-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Методика выполнения измерений».
ГОСТ Р 8.625-2006 «ГСОЕИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний».
ГСССД MP 113-03 «Методика ГСССД. Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263...500 К при давлениях до 15 МПа».
ПР 50.2.019-2006 «ГСОЕИ. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков».
МИ 2667-2004 «Рекомендация. ГСОЕИ. Расход и количество жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью осредняющих трубок «ANNUBAR DIAMOND П+» и «ANNUBAR 485»».
ИнКС.425210.002 ТУ «Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ». Технические условия».
Заключение
Тип «Вычислители расхода, количества и энергосодержания природного и попутного нефтяного газов «АКОНТ»» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
