Москва, ул. Митинская, д.12
Image

Связаться с нами

Адреса:

125373 г. Москва, Походный пр-д, д. 14, бизнес-центр «GS ТУШИНО»

125464 г. Москва, ул. Митинская, д.12

Прием заявок и консультации:

info@packo.ru

Телефон (многоканальный):

+7 (495) 970 16 83

+7 (499) 959 16 83

RG R AKTSIYA Gazelektronika left banerRG R AKTSIYA Gazelektronika left banerDRP s RD left banerПД-Р датчик преобразователь давления

Ваша Заявка

Купите необходимый Вам товар. Для этого перейдите на страницу с его описанием и нажмите кнопку
"Добавить товар в заявку".

Публикации

Комплексный подход к решению задачи коммерческого учета природного газа

20.01.2005

В настоящее время для народного хозяйства в целом и для газовой отрасли в особенности огромное значение имеют вопросы, связанные с совершенствовани-ем системы измерения и учета природного газа на всех уровнях его технологиче-ского процесса добычи, транспортирования и использования, а также с внедрени-ем энергосберегающих технологий и решением проблемы небаланса.

Решение этих вопросов связано с разработкой целого комплекса нормативно-технических документов, которые на законодательном уровне закрепляют отношения, касаю-щиеся измерения и учета газа, проведения учетно-расчетных операций, а также с техническим переоснащением и созданием единой Автоматизированной Системы Коммерческого Учета Газа (АСКУГ).

Несовершенство системы учета газа и невысокая точность узлов коммерче-ского учета, отсутствие нормативной базы и единых требований к узлам учета га-за являются основными причинами неэффективного использования природного газа, небаланса и финансовых потерь в системе "поставщик - потребитель".

По последним данным, из общего числа узлов учета, 58 % приходится на механические самопишущие СИ (средства измерения) с погрешностью не менее 5 %, доля ротационных и

турбинных счетчиков составляет всего 13 %, при этом ос-нащенность узлов учета электронными корректорами (вычислителями) расхода составляет всего лишь 29 %.

Оснащенность узлами учета газа объектов народного хозяйства [Таблица 1]

Характеристика объектаОбщая оснащенность СИ, %Современные СИ, %Устаревшие СИ, %
Крупные потребители 100 61 39
Средние потребители 100 13,5 86,5
Комбыт 86 Сведения отсутствуют Сведения отсутствуют
Население 25 Сведения отсутствуют Сведения отсутствуют

Свыше 20 млн. абонентов среди населения не имеют приборов учета и полу-чают газ по нормам. По оценкам экспертов на реализацию программы по созда-нию современной системы приборного учета газа потребуется порядка 40 млрд. рублей. Цифра, безусловно, внушительная. Но данные затраты, во-первых, оку-пятся в течение 3-5 лет за счет годовой экономии в 10,5-15,75 млрд. руб., полу-ченной от переоснащения ГРС, объектов промышленной сферы и ЖКХ (включая население) высокоточными узлами учета газа, отвечающими современным требо-ваниям (повышение точности на 2-3 %, при цене на газ 1500 руб. за тыс. куб. м. и годовых поставках в 350 млрд. м3) а, во-вторых, позволят более рационально ис-пользовать запасы газового топлива России.

Краткая история и ближайшие перспективы развития современных промыш-ленных узлов коммерческого учета газа представлены в обзоре [1].

В настоящей статье дается краткий обзор продукции, выпускаемой немецко-российским совместным предприятием ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" (г. Ар-замас), одним из учредителей и генеральным дилером которого является ООО "Научно-производственная фирма "РАСКО" (г. Москва). За 10-летний срок совместной работы наши предприятия выработали и ус-пешно реализуют на практике принципы комплексного подхода к решению за-дачи оснащения потребителей всех категорий современными приборами учета газа, создания информационно-измерительных систем сбора и обработки инфор-мации, поступающей от узлов учета газа, и "пожизненного" сервисного обслужи-вания поставляемой продукции. Это позволило, впервые в российской практике, предложить потребителям и поставщикам природного газа полноценный комплекс аппаратных средств и про-граммно-технических решений, обеспечивающий надежное получение достовер-ной информации об объемах потребленного природного газа всеми категориями потребителей: от индивидуального до крупного промышленного предприятия.

Измерительные комплексы СГ-ЭК. Наши предприятия были первыми, предложившими в 1997 г. российскому потребителю полностью законченный из-мерительный комплекс коммерческого учёта газа СГ-ЭК в составе турбинного счётчика газа типа СГ и электронного корректора объема газа типа ЕК-88/К. В настоящий момент измерительный комплекс СГ-ЭК сертифицирован в составе турбинного (СГ, TRZ) или ротационного (RVG) счётчиков газа и электронных корректоров объема газа ЕК-88/К или ЕК260.

Комплексный подход при разработке и изготовлении СГ-ЭК [2, 3] позволил обеспечить ответственность предприятия-изготовителя за достоверные измерения в пределах заявленных точностей, бесперебойную и надежную работу всех его составных частей, возможность применения широкого спектра коммуникационного оборудования и различных способов интеграции узлов учета, выполненных на их основе, в автоматизированные системы коммерческого учета газа.

Измерительные комплексы СГ-ЭК полностью соответствуют требованиям действующих нормативно-технических документов, прошли сертификационные испытания в рамках утверждения типа средства измерения как единый узел и поступают к потребителю в полной заводской готовности. Таким образом исключаются дополнительные затраты на приобретение комплектующих, на услуги монтажной организации для установки датчиков давления и температуры и на поверку в органах ЦСМ его отдельных составляющих. Рабочие расходы составляют 0,8 - 25000 м3/ч, а рабочее давление - от 0,08 до 7 МПа.

Приведенная относительная погрешность измерительного комплекса СГ-ЭК не превышает: - ±1,5 % (в диапазоне 0,1Qmax или 0,2Qmax - для RVG и СГ, TRZ соответственно); - ±2,5 % (в диапазоне 0,1Qmax или 0,2Qmax - для RVG и СГ, TRZ соответственно).

Преимуществами комплекса СГ-ЭК, кроме высокой точности измерения объёма газа, являются: компактность, малые прямолинейные участки и удобство при монтаже (особенно при подаче газа сверху вниз), автономность, отсутствие необходимости проведения дополнительных настроек на месте установки, наличие сертификата соответствия по взрывозащищённости электрооборудования и Разрешения Ростехнадзора на применение.

Счетчики газа. Точность узла учета на базе измерительного комплекса СГ-ЭК, в первую очередь, определяется качеством изготовления счетчика газа. В настоящее время технически реализуемая погрешность турбинных и ротацион-ных первичных преобразователей, используемых в измерительных комплексах СГ - ЭК, на номинальных расходах не превышает 1%.

Тщательность проработки конструкции и точность изготовления деталей и узлов ротационного счетчика газа RVG обеспечивают высокую точность в большом диапазоне расходов (1:100) и высокую динамическую точность измерения в условиях импульсного режима работы. Он не чувствителен к характеру потока газа и, соответственно, не требует прямолинейных участков на входе и выходе счетчика, что делает его установку на объекте более компактной, чем у турбинного счетчика. Диапазон расходов типоразмерного ряда ротационных счетчиков RVG находится в пределах 0,8 - 650 м3/ч, а максимальное давление газа составляет 1,6 МПа.

Турбинные счетчики (СГ и TRZ) хорошо зарекомендовали себя при измерении плавно меняющихся потоков газа. Диапазон расходов типоразмерного ряда составляет от 10 до 25000 м3/ч, а у одного счетчика ограничивается величиной 1:30, расходы газа. Счетчики изготавливаются на рабочее давление до 7,5 МПа.

Основным преимуществом бытовых и коммунальных диафрагменных счетчиков газа серии ВК, применяемых в сетях низкого давления (до 50 кПа), является временная стабильность метрологических характеристик, широкий диапазон измерения (1:160), надежность и большой межповерочный интервал (10 лет), возможность применения электронных корректоров по температуре (ТС210) и дистанционной передачи информации по низкочастотным сигналам.
Счетчики газа TRZ, RVG, бытовые счетчики газа серии ВК и электронные корректоры типа ЕК выпускаются ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" по лицензии фирмы Elster (Германия).

Электронные корректоры объема газа. Они преобразуют рабочий объём газа к стандартным условиям, с учётом текущих значений давления и температуры газа и вычисленного коэффициента коррекции. Поэтому, наряду с первичным преобразователем, электронный корректор является важным элементом узла коммерческого учёта газа, выполненного на базе измерительного комплекса СГ-ЭК.

Электронный корректор объема газа ЕК260 стал логическим продолжением надежных и точных решений, заложенных в его предшественнике - электронном корректоре ЕК-88/К.
Реализуя принцип комплексного подхода, ЕК260, в отличие от большинства отечественных вычислителей, поставляемых без датчиков, проходит поверку на предприятии-изготовителе комплектно с датчиками давления и температуры по методике поверки, утверждённой ВНИИМС, имеет взрывозащищенное исполнение и внесен в Госреестр средств измерений. Поэтому погрешность вычисления стандартного объёма газа включает в себя погрешности измерения канала давления и канала температуры. Наличие встроенных литиевых элементов питания обеспечивает энергонезависимость ЕК260 от внешних источников питания (автономность) в течение 5 лет.

Дополнительно к этому ЕК260 предоставляет оператору узла учета доступ к полному объему информации, отражающему его процесс работы. Без использования дополнительного оборудования оператор может установить факт и причину отклонения от заданного режима в работе узла учета [4].

Набор данных, отображаемых на дисплее, перекрывает потребности даже самого взыскательного инспектора. Два архива статистических данных по итогам месяца, интервальный архив дают полную картину о режиме газопотребления. Глубина архивов исключает возможность того, что часть информации будет утеряна в случае продолжительного периода между обращениями к ним. Кроме того, ЕК260 содержит журнал событий и журнал изменений. Журнал событий позволяет не только установить сам факт возникновения нештатной ситуации или поступления сигнала от внешних устройств, но и определить продолжительность действия с привязкой к реальному времени. Изменения параметров корректора фиксируются в журнале изменений. Более того, здесь однозначно идентифицируется, кто внес изменения - поставщик или потребитель, что повышает ответственность сторон и облегчает анализ спорных ситуаций.

Безусловно, функциональные возможности ЕК260 не заканчиваются в пределах корпуса корректора. Дополнительно к этому он оснащен двумя типами интерфейсов - оптическим и проводным, предназначенными для связи с внешними устройствами. Интерфейсы, с точки зрения аппаратной и программной части, полностью соответствуют общепризнанным мировым и Российским стандартам. Это позволяет использовать с ЕК260 широкий спектр коммуникационного оборудования. Благодаря этому доступ к данным корректора может быть осуществлен как локально в месте установки узла учета, так и дистанционно - посредством различных способов передачи данных, будь то коммутируемая телефонная сеть, ра-диоканал, сеть сотовой связи или локальная вычислительная сеть с протоколом TCP/IP. Такие возможности многократно облегчают процесс эксплуатации узла учета. К примеру, в последнее время все чаще приходиться слышать о необходимости постоянного мониторинга за компонентным составом газа и своевременной передачи этих данных в измерительные комплексы узлов учета газа. Применяя ЕК260, нет необходимости посещать узел учета для изменения компонентного состава газа в параметрах электронного корректора. Данная процедура легко выполняется посредством дистанционной связи с узлом учета. А это, в свою очередь, снижает требования к человеческим ресурсам газоснабжающих компаний, высвобождая их для более важных задач.

Температурный корректор ТС210 дополняет ЕК260, когда применение полнофункционального электронного корректора экономически не обосновано. Прежде всего это относится к сетям низкого давления. Многофункциональный электронный корректор объема газа с компенсацией по температуре ТС210 разработан специалистами ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" в сотрудничестве с Elster и яв-ляется логическим продолжением широко известного и хорошо зарекомендовавшего себя корректора ТС-90. Применение корректора ТС210 в комплекте с коммунальными счетчиками газа серии ВК отвечает всем требованиям, предъявляемым к современным узлам коммерческого учета газа (рис. 5).

Пункты учета и редуцирования газа серии ПУГ, ПРДГ, ПУРДГ. В обеспечение комплексного похода газоизмерительного оборудования, ООО "ЭЛЬ-СТЕР Газэлектроника" на базе измерительного комплекса СГ-ЭК, фильтра газа серии ФГ 16-50 и регулятора давления MR50 (производства фирмы Elster, Германия), освоило производство пунктов учёта газа серии ПУГ, пунктов редуцирования газа серии ПРДГ и пунктов учёта и редуцирования газа серии ПУРДГ.
Данные пункты могут быть использованы для учёта и редуцирования газа в системах газоснабжения сельских или городских населённых пунктов, коммунально-бытовых зданий, объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.

Особое внимание на этапе разработки было уделено выбору оборудования высокого качества. Поэтому в качестве регулятора давления газа был выбран хорошо зарекомендовавший себя в эксплуатации, как в европейских странах, так и в России, регулятор серии MR50 (фирма Elster, Германия) со встроенным предохранительным запорным клапаном (ПЗК). Для учёта расхода газа в единицах объёма, приведённого к стандартным условиям, в пунктах серий ПУГ и ПУРДГ установлен измерительный комплекс СГ-ЭК на базе ротационного RVG или турбинного TRZ счётчика газа и электронного корректора объёма газа ЕК260.

Для очистки газа пункты всех трёх серий оснащены фильтрами газа серии ФГ16 с встроенными индикаторами перепада давления ДПД16 Это позволяет осуществлять непрерывный контроль степени засорения фильтрующего элемента в процессе эксплуатации и своевременно производить его регенерацию или замену. В состав пунктов входят показывающие манометры для измерения давления газа на входе и выходе и устройство обводного газопровода (байпас).

По степени защиты от внешних условий окружающей среды пункты всех трёх серий могут быть выполнены в одном из четырёх исполнений:
1) исполнение Р - монтаж входящего в пункт оборудования производится на металлической раме;
2) исполнение Ш - монтаж входящего в пункт оборудования производится в защитном металлическом не утеплённом, не отапливаемом шкафу;
3) исполнение ШУЭО - монтаж входящего в пункт оборудования производится в защитном металлическом утеплённом шкафу с электрическим обогревом.
4) исполнение ШУГО - монтаж входящего в пункт оборудования производится в защитном металлическом утеплённом шкафу с газовым обогревом (рис. 7, рис. 8).

В зависимости от вида исполнения пункты могут быть использованы для ра-боты в диапазоне температур окружающей среды от -20 С до +60 С либо от -40 С до +60 С.

Автоматизация учета газа [5].

Организация автоматизированного сбора данных от узлов учета газа (УУГ) уже не экзотическая игрушка, а насущная необходимость упорядочивания взаимоотношений между поставщиком и потребителем газа. Если два - три года назад приходилось убеждать в преимуществе обработки данных УУГ на персональном компьютере перед распечаткой на принтере, то теперь постоянно возникают вопросы о возможности интеграции в автоматизированные системы коммерческого учета газа.
Существуют два способа интеграции УУГ в АСКУГ:
­ установка на УУГ дополнительного электронно-вычислительного оборудования (контроллер), отвечающего за накопление и передачу данных;
­ использование коммуникационных возможностей корректора объема газа с дополнительной установкой только коммуникационного оборудования.

Первый вариант позволяет расширить возможности по анализу и обработке данных УУГ на месте, сделать доступными для дистанционного доступа информацию не только корректора объема газа, но и других измерительно-сигнальных устройств УУГ, задействовать резервные каналы передачи данных, инициировать сеанс связи со стороны УУГ. Основным достоинством этого варианта является унификация протокола передачи данных от УУГ в центр сбора. Однако первый вариант, во-первых, является не дешевым решением, а во-вторых, программное обеспечение контроллера должно быть однозначно и безусловно согласовано с протоколом электронного корректора.

Второй вариант наиболее прост и доступен в реализации, но, в свою очередь, определяет дополнительные требования к коммуникационным возможностям корректоров объема газа, а именно:
- интерфейс передачи данных в соответствии с одним из наиболее распространенных стандартов в промышленности (RS232, RS422, RS485, токовая петля, HART);
- протокол передачи данных должен быть стандартизован на российском или мировом уровне;
- подключение коммуникационных устройств должно быть возможным без использования узкоспециализированных адаптеров;
- два интерфейса передачи данных: локальный и дистанционный.

Применение широко распространенных типов интерфейсов устраняет про-блемы коммутации корректора с коммуникационным оборудованием, т.к. даже если невозможно, к примеру, подключить модем к корректору, то всегда найдется необходимый конвертер для решения задачи. Использование стандартизованного протокола обмена снижает затраты на внедрение отдельного типа УУГ в информационную систему, за счет того, что разработчики программного обеспечения или уже имели опыт работы с данным протоколом или могут получить необходимую информацию о нем в полном объеме. Дополнительный интерфейс позволяет получать данные о работе УУГ, не только центру сбора данных, но потребителю газа и службе эксплуатации.

Применение протокола обмена данными МЭК 61107 в новом семействе устройств LIS200, производимых фирмой Elster и ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" и поставляемых нашими предприятиями, позволяет унифицировать считывание данных со всех приборов данного семейства, не смотря на различия выполняемых функций. К семейству приборов LIS200 относятся: корректоры ЕК260 и ЕК230(210), корректор ТС210, концентраторы данных серии DL200, концентраторы и передатчики системы EuroTrace.

Продукция ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" постоянно модернизируется с учетом требований, предъявляемых к современным УУГ, как на Российском, так и на международном рынках. Изделия ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" внедре-ны в АСКУГ во многих регионах страны. Комплексный подход, реализуемый в представленном выше газоизмерительном оборудовании, выпускаемом ООО "ЭЛЬСТЕР Газэлектроника" по лицензии фирмы Elster, позволяет наиболее полно и качественно решить вопросы, касающиеся измерения и учета газа, а также технического переоснащения ГРС, объектов промышленной сферы и ЖКХ (включая население) и создания единой Автоматизированной Системы Коммерческого Учета Газа.

Литература:
1. Золотаревский С.А., Осипов А.С. Современные промышленные узлы коммерческого учета газа. Краткая история и ближайшие перспективы.// Энерго-анализ и энергоэффективность. 2005, № 4-5, с. 61-64.
2. Левандовский В.А., Гущин О.Г. Узлы замера газа на основе комплексов СГ-ЭК//Энергосбережение. 2005. № 1. с. 42-44.
3. Левандовский В.А., Гущин О.Г., Федоров А.В., Егоров Н.Л. Совершен-ствование системы измерения и учета газав с целью снижения небаланса и вне-дрения энергосберегающих технологий в газовой промышленности //Энергосбережение. 2004. № 6. с. 44-46.
4. Рогинский А.В. Контроль диапазона расхода газа электронными коррек-торами// Энергосбережение. 2005. № 5. с. 22-23.
5. Левандовский А.М. Корректор объема газа ТС210. Автоматизация учета газа// Энергосбережение. 2005. Юбилейный номер. с. 59-61.