В настоящее время для учета объемного расхода нефти в системе измерений количества и показателей качества нефти (СИКН) применяются преобразователи расхода разных типов. Для поверки и контроля метрологических характеристик преобразователей расхода в составе СИКН используются поверочные установки. Наибольшее распространение на объектах отечественных нефтяных компаний получили трубопоршневые поверочные установки (ТПУ) преимущественно зарубежного производства. Как показал проведенный анализ нормативно-технической базы, на сегодня в Российской Федерации отсутствуют единые технические и метрологические требования к ТПУ, а также опыт собственного производства.
В статье представлены результаты комплексных научных исследований, направленных на обоснование длин разгонных и калиброванных участков ТПУ для создания отечественных установок. Для решения данной задачи выполнены экспериментальные исследования на 10 эксплуатируемых ТПУ. Результаты эксперимента сравнивались с результатами расчета длин разгонных участков ТПУ в рамках шести гипотезам. Разработка гипотез осуществлялась по данным анализа результатов выполненных ранее научных исследований и теоретических расчетов. На основании полученных данных обоснована наименьшая длина разгонных участков ТПУ при гарантированной стабилизации скорости движения шарового поршня в ТПУ к началу калиброванного участка, которая обеспечивает метрологические характеристики ТПУ, а также рассчитаны минимальные длины калиброванных участков для ТПУ разной производительности. Полученные результаты применяются при выполнении математического моделирования ТПУ в прикладном программном обеспечении ANSYS в составе пакетов вычислительной гидродинамики CFD и прочностных расчетов Mechanical Enterprise в рамках производства ТПУ.
Список литературы
1. Современное состояние ведения учетных операций с нефтью и нефтепродуктами с применением измерительных систем в России / О.В. Аралов, И.В. Буянов, Ю.В. Лисин [и др.]. – М.: Недра, 2019. – 246 с.
2. Черненков В.П., Ионов В.С. Исследование метрологических характеристик расходомерных устройств при помощи поверочной установки ДВГТУ-ЭСКО // Вологдинские чтения. – 2008. – № 70. – С. 93.
3. Аттестация эталонов единиц массового и объемного расходов жидкости / А.Р. Тухватуллин, Р.А. Корнеев, А.В. Колодников [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – № 18. – С. 245–247.
4. Исследование метрологических характеристик ультразвукового счетчика газа на эталонных расходоизмерительных установках / И.А. Исаев, Д.Р. Хакимов, А.И. Горчев, Р.И. Ганиев // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – № 18. – С. 239–244.
5. Козлов В.К., Немиров М.С., Лукманов П.И. Измерения количества сырой нефти с высоким содержанием воды // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. – 2006. – № 9–10. – С. 94–99.
6. Проблемы метрологического обеспечения нефтяного комплекса России / С.М. Горюнова, Л.М. Мухаметханова, Л.В. Петухова, Н.Г. Николаева // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 11. – С. 263–266.
7. Флегентов И.А., Жевелев О.Ю., Мухортов А.Ю. Четырехходовые краны для трубопоршневых поверочных установок // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов – 2017. – № 7(6). – С. 98–103.
8. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ. Справочник. Книга 2. – СПб.: Политехника, 2002. – 412 с.
9. Webster John G. The Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook. – Boca Raton: CRC Press, 1999. – 2588 p.
10. Liptak B.G. Instrument Engineers’ Handbook. Process Measurement and Analysis. ed. by – Boca Raton: CRC Press, 2003. – V.1. – 1860 p.
11. LaNasa P.J., Upp E.L. Fluid flow measurement. A practical guide to accurate flow measurement. – Butterworth-Heinemann, 2014.. – 320 p.
12. Baker Roger C. Flow Measurement Handbook [Текст]: Industrial Designs, Operating Principles, Performance, and Applications. 2nd Ed. – Cambridge University Press, 2016. – 790 p.
13. Тимофеев Ф.В., Кузнецов А.А. Математическая модель лабораторного контроля качества нефти и нефтепродуктов // Трубопроводный транспорт – 2017. Тезисы докладов XII Международной учебно-научно-практической конференции. – Уфа: Уфимский гос. нефтяной технический университет, 2017. – С. 193–195.
