Назначение и роль эталонных установок в обеспечении единства измерений
Эталонные установки (ЭУ) представляют собой сложные метрологические комплексы, предназначенные для передачи единицы объема жидкости от первичных эталонов рабочим средствам измерений. В нефтегазовой отрасли, где точность коммерческого учета углеводородов напрямую влияет на финансовые показатели, такие установки являются фундаментом всей поверочной схемы.
Основная функция эталонной установки – определение действительного объема калиброванного участка трубопоршневых поверочных установок (ТПУ) с предельно высокой точностью. ТПУ, в свою очередь, используются для поверки и калибровки счетчиков жидкости и преобразователей расхода в рабочих условиях. Таким образом, эталонная поверочная установка занимает верхнюю ступень в иерархии средств измерений расхода на предприятии или в региональной метрологической службе.
Для справки. В профессиональной среде за такими комплексами закрепилось краткое наименование «ЭПУ в нефтянке», подчеркивающее их специализацию именно на задачах нефтегазового комплекса, где требуется работа с жидкими средами в широком диапазоне расходов и давлений.
Принцип действия и конструктивные особенности
В основе работы эталонных установок, производимых ООО «Системы Нефть и Газ Балтия», лежит компараторный метод. Принцип заключается в последовательном сравнении:
- Мерник первого разряда – высокоточная емкость, имеющая свидетельство о поверке и аттестованный объем с минимальной погрешностью. Служит первичным эталоном в составе установки.
- Объемный счетчик-компаратор – промежуточное звено, которое поочередно работает с мерником и с поверяемой ТПУ. Счетчик обладает высокой стабильностью показаний и позволяет многократно сравнивать объемы без потери жидкости.
- Поверяемая ТПУ – объект поверки, калиброванный объем которого определяется путем сравнения с объемом мерника через показания компаратора.
Такая схема обеспечивает высокую точность (пределы допускаемой относительной погрешности воспроизводимых значений объема составляют ±0,02 %) и исключает необходимость демонтажа ТПУ для транспортировки в стационарную лабораторию.
Состав оборудования и компоновка
Типовая эталонная установка включает следующие основные компоненты:
- Мерник металлический I разряда с аттестованным объемом
- Объемный счетчик-компаратор (например, массовый, высокого класса точности).
- Преобразователи температуры и давления, термометры и манометры для контроля условий измерений и введения поправок на температурное расширение.
- Емкость-хранилище рабочей жидкости (обычно питьевой воды по СанПиН 2.1.4.1074-01) и насосное оборудование для заполнения системы.
- Запорную арматуру (шаровые краны, клапаны), обеспечивающую переключение потоков между мерником, компаратором и поверяемой ТПУ.
- Систему обработки информации – программируемый контроллер и программное обеспечение, автоматизирующие процесс измерений, регистрирующие результаты и формирующие протоколы поверки.
- Весы высокого класса точности (для тензоиметрического метода, если он предусмотрен конструкцией).
Все элементы монтируются на общей металлической раме (скиде) и связаны трубопроводами. Для соединения с поверяемой ТПУ используются гибкие шланги высокого давления, что упрощает позиционирование установки относительно объекта поверки.
Варианты исполнения
В зависимости от условий эксплуатации и требований заказчика, эталонные установки могут поставляться в следующих исполнениях:
- Стационарное оборудование – для оснащения постоянно действующих метрологических лабораторий.
- Передвижное – монтаж в кузове-фургоне или на шасси автомобиля для выездных поверок на удаленных объектах.
- Взрывозащищенное – с применением оборудования во взрывозащищенном исполнении (с сертификатом соответствия ТР ТС для взрывоопасных зон), что позволяет использовать установку непосредственно на площадках нефтегазовых объектов.
Полезная информация. Изготовление осуществляется в соответствии с ТУ 4213-003-95715144-2009. Все эталонные установки имеют свидетельства об утверждении типа средств измерений и внесены в Государственный реестр средств измерений РФ.
Технические характеристики эталонных установок
|
Наименование характеристики |
Значение / Диапазон |
|
Метрологические характеристики |
|
|
Диапазон определяемого объема калиброванного участка ТПУ, м³ |
от 1 до 40 |
|
Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения объема, % |
±0,02 |
|
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений давления, % |
±0,6 |
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С |
±0,2 |
|
Условия эксплуатации |
|
|
Диапазон давлений на выходе поверяемой ТПУ, МПа |
от 0,1 до 1,0 |
|
Диапазон температур окружающего воздуха, °С |
от +10 до +30 |
|
Рабочая среда |
вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074-01 |
|
Диапазон температур рабочей среды, °С |
от +10 до +30 |
|
Электропитание |
|
|
Напряжение, В |
380/220 (-15+10)% |
|
Частота, Гц |
50±1 |
|
Габаритно-массовые характеристики |
|
|
Габаритные размеры (Д × Ш × В), мм |
7350 × 2280 × 2320 |
|
Масса (в зависимости от исполнения), кг |
уточняется при проектировании |
|
Варианты исполнения |
|
|
Стационарное |
блок-бокс / открытая рама |
|
Передвижное |
в кузове-фургоне или на шасси |
|
Взрывозащищенное |
с сертификатом для взрывоопасных зон |
Преимущества использования эталонных установок производства OGSB
Применение эталонных установок, разработанных и изготовленных на производственной площадке ООО «Системы Нефть и Газ Балтия», дает заказчику ряд существенных преимуществ. Это:
- Высокая точность. Установки обеспечивают передачу единицы объема с минимальной погрешностью, что гарантирует достоверность результатов поверки ТПУ и в конечном счете точность коммерческого учета.
- Мобильность и универсальность. Возможность выбора стационарного или передвижного исполнения позволяет организовать поверочные работы непосредственно на месте эксплуатации ТПУ, сокращая логистические издержки и время простоя оборудования.
- Автоматизация процесса. Современная система обработки информации минимизирует влияние человеческого фактора, исключает ошибки ручных вычислений и формирует протоколы поверки в автоматическом режиме.
- Соответствие требованиям. Все установки сертифицированы, внесены в Госреестр СИ и могут применяться на объектах, подконтрольных Ростехнадзору.
- Полный цикл обслуживания. Предприятие обеспечивает шефмонтаж, пусконаладку, обучение персонала заказчика, а также гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Чем эталонная установка на базе мерника и счетчика-компаратора отличается от установок других типов?
Ответ: Основное отличие заключается в методе передачи единицы объема. Компараторный метод с мерником первого разряда обеспечивает прямое воспроизведение объема, что исключает дополнительную погрешность, связанную с измерением плотности.
Вопрос: Как часто сама эталонная установка должна проходить поверку?
Ответ: Межповерочный интервал для эталонных установок данного типа устанавливается при утверждении типа и указывается в паспорте изделия (как правило, 1-2 года). Поверка проводится в аккредитованных центрах стандартизации и метрологии.
Вопрос: Каковы требования к площадке для размещения передвижной эталонной установки?
Ответ: Для передвижной ЭПУ требуется ровная твердая площадка, обеспечивающая устойчивость фургона или автомобиля. Необходимо наличие источников электропитания и воды для заполнения системы. Подключение к поверяемой ТПУ осуществляется гибкими шлангами, длина которых позволяет размещать установку на безопасном расстоянии в соответствии с требованиями промышленной безопасности.
Вопрос: Входит ли в стоимость установки обучение наших метрологов?
Ответ: Да, при поставке эталонной поверочной установки наши специалисты проводят инструктаж и обучение персонала заказчика работе с оборудованием и программным обеспечением.