3D модель ТПУ с описанием основных элементов
Назначение и область применения
Трубопоршневая поверочная установка (ТПУ) представляет собой высокоточное средство измерений, предназначенное для поверки и калибровки преобразователей расхода жидкости (турбинных, ультразвуковых, массовых) в условиях эксплуатации. Основной принцип действия — многократное перемещение поршня (шара) по калиброванному участку трубопровода с фиксацией времени прохождения и объёма вытесненной жидкости.
Трубопоршневая установка является неотъемлемым элементом систем коммерческого учета нефти и нефтепродуктов (СИКН), а также используется в метрологических лабораториях для поверки промышленных расходомеров. В профессиональной среде такой комплекс часто называют поверочной установкой, подчёркивая её ключевую роль в обеспечении единства измерений.
В зависимости от области применения ТПУ установка может быть стационарной (в составе узла учёта) или передвижной (для выездных поверок). ООО «Системы Нефть и Газ Балтия» выпускает трубопоршневые поверочные установки ТПУ производительностью от 100 до 4000 м³/ч, классов давления ANSI 150-900, адаптированные для работы с широким спектром жидкостей.
Конструктивные особенности и варианты исполнения
Установка поверочная состоит из следующих основных узлов:
- Калиброванный участок. Труба строго выверенного внутреннего диаметра и длины, объём которой аттестован с высокой точностью.
- Загрузочная и приёмная камеры. Служат для запуска и приёма поршня (шара), оснащены амортизаторами для гашения кинетической энергии.
- Устройство переключения потока (4-ходовой клапан или система задвижек). Изменяет направление движения поршня, обеспечивая реверсивный режим работы.
- Датчики положения поршня. Высокоточные индуктивные или оптические датчики, фиксирующие момент прохождения поршнем контрольных отметок на калиброванном участке.
- Система измерения давления и температуры. Обеспечивает введение поправок на условия измерений.
- Дренажная система и узлы подключения промывки/удаления воздуха. Предназначены для обслуживания и подготовки установки к работе.
Все элементы монтируются на общей металлической раме (скиде), что обеспечивает компактность и возможность транспортировки.
Прямолинейное исполнение
ООО «Системы Нефть и Газ Балтия» выполняет производство трубопоршневой установки ТПУ с прямым калиброванным участком. В отличие от традиционных П-образных конфигураций, прямое исполнение имеет ряд преимуществ:
- Снижение гидравлических потерь. Отсутствие поворотов уменьшает падение давления на установке.
- Стабильность скорости потока. Поршень движется равномерно, без турбулентных возмущений.
- Повышенная повторяемость результатов. Исключаются погрешности, связанные с изгибом траектории поршня.
- Увеличенный ресурс. Эпоксидное покрытие внутренней поверхности калиброванного участка и сам поршень изнашиваются медленнее.
- Упрощение конструкции. Меньшее количество стыков и сварных швов снижает риск утечек.
- Стабильность метрологических характеристик. Цельносварной калиброванный участок сохраняет аттестованный объём после транспортировки, что исключает необходимость повторной поверки на месте.
Варианты исполнения:
- Стационарное. Установка монтируется на фундаменте в помещении или на открытой площадке, интегрируется в технологическую обвязку СИКН.
- Мобильное. ТПУ размещается в тентованном прицепе или контейнере, что позволяет оперативно проводить поверку расходомеров на удалённых объектах.
- Климатическое исполнение. По желанию заказчика выполняется тепловая изоляция трубопроводов с защитным кожухом из нержавеющей стали, устанавливаются системы обогрева.
Технические характеристики
Изготовление ведётся в соответствии с ТУ 26.51.52-002-95715144-2019. Установки имеют свидетельство об утверждении типа средств измерений № 60439/1, внесены в Госреестр.
Основные параметры (в диапазоне производительности от 100 до 4000 м³/ч):
- Габаритные размеры. Длина установки составляет от 8 до 28 м, ширина – от 1,8 до 5,8 м, высота – от 1,8 до 5,2 м. Наибольшие значения соответствуют максимальной производительности.
- Номинальный диаметр калиброванного участка. Варьируется от 220 до 914 мм, в зависимости от расхода.
- Масса. От 6 до 30 тонн.
- Вместимость измерительного участка. От 1 до 40 м³.
- Пределы допускаемой относительной погрешности. Для ТПУ 1-го разряда – 0,05 %, для 2-го разряда – 0,1 %.
- Рабочая среда. Вода, нефть, нефтепродукты, химикаты, промышленные жидкости, сжиженный газ, газовый конденсат.
- Диапазон вязкости. От 0,4 до 1000 сСт.
- Диапазон температуры рабочей среды. От -20 до +90 °С.
- Средний срок службы. Не менее 25 лет.
Основные технические характеристики
| Наименование параметра | Наибольший расход рабочей среды, м3/ч | |||||||
| 100 | 180 | 400 | 600 | 1 100 | 2 000 | 3 000 | 4 000 | |
| Длина, мм | 8 000 | 10 000 | 14 000 | 16 000 | 22 000 | 24 000 | 26 000 | 28 000 |
| Ширина, мм | 1 800 | 2 000 | 3 000 | 3 600 | 4 500 | 5 000 | 5 500 | 5 800 |
| Высота , мм | 1 800 | 2 000 | 3 000 | 3 600 | 3 800 | 4 500 | 4 800 | 5 200 |
| Номинальное значение диаметра наружного измерительного участка, мм | 220 | 273 | 324 | 407 | 508 | 610 | 762 | 914 |
| Масса, кг | 6 000 | 8 000 | 9 000 | 10 000 | 15 000 | 22 000 | 26 000 | 30 000 |
| Номинальное значение вместимости измерительного участка, м3 | от 1 до 40 | |||||||
| Пределы допускаемой относительной погрешности определения вместимости измерительного участка,% | ||||||||
| ТПУ 1-го разряда | 0,05 | |||||||
| ТПУ 2-го разряда | 0,1 | |||||||
| Параметры электрического питания | ||||||||
| Род тока | Переменный, одно или трехфазный | |||||||
| Напряжение, В | 220+10%; 380+10% | |||||||
| Частота, Гц | 50+0,4 | |||||||
| Условия эксплуатации | ||||||||
| Рабочая среда | Вода,нефть,нефтепродукты,химикаты,промышленные жидкости, сжиженный газ, газовый конденсат | |||||||
| Давление рабочей среды, ANSI | 150;300;600;900 | |||||||
| Диапазон температуры рабочей среды,°С | От -10 до +70 | |||||||
| Диапазон вязкости кинематической рабочей среды, сСт | От 0,4 до 1000 | |||||||
| Средний срок службы | 25 | |||||||
Преимущества ТПУ нашего производства
К преимуществам наших ТПУ можно отнести:
- Высокую точность и надёжность. Применение прецизионных датчиков, аттестованных калиброванных участков и современной системы сбора данных.
- Адаптацию под любые среды. Конструкция и материалы выбираются с учётом коррозионной активности, вязкости и температуры перекачиваемой жидкости.
- Удобство обслуживания. Наличие дренажных линий, узлов промывки и удаления воздуха упрощает регламентные работы.
- Мобильность. Вариант в тентованном прицепе позволяет использовать установку как выездную лабораторию.
- Полную документацию. Каждая ТПУ поставляется с паспортом, свидетельством о поверке, сертификатами на материалы и руководством по эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Как часто нужно поверять саму ТПУ?
Ответ: Межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа и указывается в свидетельстве. Для ТПУ OGSB он составляет, как правило, 1-2 года в зависимости от исполнения. Поверка выполняется аккредитованными организациями, с использованием эталонных установок более высокого разряда.
Вопрос: Можно ли использовать ТПУ для поверки расходомеров на высоковязких нефтях?
Ответ: Да. Конструкция ТПУ позволяет работать с вязкостью до 1000 сСт. Для высоковязких сред применяются поршни специальной конструкции, а также предусматривается система подогрева калиброванного участка для снижения гидравлического сопротивления.
Вопрос: Что входит в комплект поставки мобильной ТПУ?
Ответ: Мобильная установка поставляется на тентованном прицепе, включающем саму ТПУ, насосное оборудование, запорную арматуру, систему автоматизации Прицеп укомплектован всеми необходимыми соединительными рукавами и кабелями.
Вопрос: Какие поверочные установки нефти наиболее востребованы?
Ответ: Наибольшим спросом пользуются ТПУ производительностью 400-2000 м³/ч класса давления ANSI 300-600, работающие в составе СИКН на магистральных нефтепроводах. Такие установки обеспечивают поверку расходомеров без остановки технологического процесса и позволяют оперативно контролировать метрологические характеристики измерительных линий.