Приложение 4

Узел измерения расхода и количества природного газа с контролем качества

Узел измерения расхода и количества природного газа в составе газоизмерительной станции (ГИС) размещается в едином модульном здании или в нескольких блоках-контейнерах и предназначен для измерения и регистрации объемного расхода и объема природного газа, приведенных к стандартным условиям, а также определения показателей его качества, включая компонентный состав, плотность, влажность, удельную теплоту сгорания и число Воббе.

Рис. П.4.1. Узел измерения расхода и количества природного газа

В состав узла измерения расхода газа входят: 

• блок измерительных трубопроводов с установленными в нем  преобразователями расхода газа (ПР)  с прямолинейными участками, а также датчиками давления и преобразователями температуры, входящими в комплект оборудования системы измерения расхода газа;

• блок контроля качества с установленным в нем аналитическим оборудованием - средствами измерения качественных характеристик природного газа;

• система автоматического управления ГИС (САУ ГИС ).

• блочное здание операторной с системами жизнеобеспечения;

• комплект запорной арматуры с электроприводами.

Блок измерительных трубопроводов включает в свой состав:

• преобразователи расхода (основные и дублирующие), в качестве которых применяются как быстросменные сужающие устройства (БСУ) так и ультразвуковые преобразователи расхода (УЗПР);

• трубопроводы рабочих и резервных импульсных трубок (ИТ) с прямолинейными участками, расположенными непосредственно до и после преобразователей расхода;

• запорную арматуру ИТ с электропневматическим или электрическим приводом;

• вспомогательное оборудование и устройства (УПП или струевыпрямители, пробоотборные зонды, оборудование КИП и т.д.);

• модульное здание или блок-контейнер для размещения ПР с прямолинейными участками, а также датчиков и преобразователей, входящих в комплект оборудования системы измерения расхода газа.

В качестве основного преобразователя расхода используется УЗПР Flowsic 600 с прямолинейными участками измерительного трубопровода. Для определения объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям, применяются вычислители расхода «СуперФлоу-21В», Floboss 600 и др. в комплекте с преобразователями давления и термопреобразователями. Для организации дублирующей системы вычисления расхода газа на каждом ИТ используются два комплекта преобразователей давления и преобразователей температуры с перекрестным подключением к вычислителям.

Блок контроля качества включает в свой состав:

• блок - контейнер приборный для размещения датчиков и преобразователей средств измерения качественных характеристик природного газа, входящих в комплект оборудования ГИС;

• промышленный хроматограф PGC 90.50.

Хроматограф обеспечивает измерение компонентного состава ПГ, а также вычисление плотности газа в стандартных условиях, удельной теплоты сгорания и числа Воббе в соответствии с ГОСТ 31371.7-2008 «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности» и ГОСТ 31369-2008 «Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава». Системы пробоотбора, пробоподготовки и линия подачи проб газа хроматографа выполнена в соответствии с ГОСТ 31370-2008 «Газ природный. Руководство по отбору проб».

В качестве анализаторов точки росы используются анализаторы «Конг-Прима» или потоковый лазерный анализатор серии SS 2200. Двухканальное исполнение анализатора позволяет дополнительно определять микропримеси сероводорода в газе.

Анализатор серосодержащих соединений на базе модели хроматографа РGC 90.50 с электрохимическим детектором обеспечивает измерение сероводорода и меркаптанов от 1 до 100.000 ppmv.

САУ ГИС предназначена для обеспечения автоматизированного выполнения функций сбора, обработки, отображения, регистрации информации по учету газа и контроля его качественных характеристик, а также для обеспечения безопасного функционирования оборудования ГИС. САУ ГИС имеет многоуровневую иерархическую структуру и обеспечивает выполнение следующих функций:

• автоматическое определение расхода и количества природного газа, приведенного к стандартным условиям;

• автоматическое измерение компонентного состава газа, теплотворной способности газа,  плотности при нормальных условиях, с передачей данных в вычислители расхода;

• автоматическое измерение температуры точки росы по воде и углеводородам;

• контроль содержания серосодержащих соединений в газе;

• формирование и передача на верхний уровень управления отчетов о расходе и количестве, качественных показателей газа;

• дистанционное управление запорной арматурой ИТ, автоматизированное управление технологическим оборудованием;

• автоматическая самодиагностика комплекса технических средств;

• управление системами противоаварийной защиты и жизнеобеспечения блок-боксов ГИС.

Программно-технический комплекс САУ ГИС размещается в блочном здании операторной и  включает в свой состав:

• шкаф вычислителей, в котором установлен ПЛК САУ ГИС с модулями ввода-вывода, блоки согласования и вычислители, интерфейсные блоки анализаторов влажности;

• шкаф системы ПАЗ, в котором смонтированы вторичные приборы автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения и системы контроля загазованности;

• шкаф распределительный, в котором смонтированы автоматы защиты цепей, УЗО, модули грозозащиты цепей электропитания;

• стойка операторская, в которой смонтирован промышленный компьютер АРМ оператора (основной и резервный) и источник бесперебойного питания с комплектом аккумуляторных батарей.

Блок-бокс операторный представляет собой модульное здание, монтируемое на заранее подготовленном фундаменте из нескольких модулей, собранных в заводских условиях, рис. П.4.2. Оборудование, монтируемое в здании операторной, поставляется отдельно в виде комплектных заводских сборок, устанавливается на заранее подготовленные места и соединяется между собой электрическими кабелями.

Рис. П.4.2. Блок-бокс операторный

В здании операторной выделяются несколько помещений:

• операторный зал, в котором размещаются шкафы с оборудованием АСУРГ и САУ ГИС с панелью дистанционного управления исполнительными механизмами, контроллер автоматической системы пожарообнаружения, пожаротушения и контроля загазованности, а также автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора ГИС (рис. П.4.3);

• помещение электрощитовой, в котором размещены шкафы с силовым электрооборудованием, устройствами основного и резервного электропитания, а также модули системы автоматического газового пожаротушения;

• вентиляционная камера с оборудованием приточно-вытяжной системы вентиляции, воздушного отопления и кондиционирования;

• бытовая комната оператора.

Рис. П.4.3. Операторный зал

Качественное и количественное определение состава многокомпонентных газообразных и жидкостных смесей в производственных и транспортных потоках выполняют при помощи поточных газовых хроматографов (рис. П.4.4).

Рис. П.4.4. Промышленный поточный газовый хроматограф PGC 90.50

Хроматографы могут применяться в качестве датчиков в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов нефтеперерабатывающих, нефтехимических, газоперерабатывающих предприятий. Технические характеристики промышленного поточного газового хроматографа PGC 90.50 приведены в табл. П.4.1.

Таблица П.4.1

Технические характеристики промышленного поточного газового хроматографа PGC 90.50

Наименование характеристики	Характеристика
Датчик анализатора	PGC 90.50
Стандартные блоки	Газового питания, градуировки, подготовки проб
Линия подачи проб	Обогреваемая
Шкаф	С блоком управления
Взрывозащита	EExdllCT4
Линия отбора анализируемых газов	С обогреваемым редуктором на каждой линии
Встроенная память	16 Мб, зарезервировано для хранения протоколов анализов
Интерфейсы	RS232, RS485, Modbus RTU/TCP, Ethernet
Потребляемый газ-носитель	Гелий газообразный марки "А" (10-20 мл/мин)
Электропитание	220 / 380 В, 50 Гц, 300 Вт (55 Вт при выходе на режим)