Раздельный газотурбинный расходомер может иметь калиброванный расходомерный элемент и при этом выдавать несогласованный приведённый расход, если вторичное устройство получает или интерпретирует входные сигналы некорректно. В данной статье рассматривается опубликованный случай распределительной станции, в котором авторы сравнили отображаемый расход при эталонных условиях с отдельным расчётом по рабочему расходу, давлению, температуре и коэффициенту сжимаемости газа. Шесть опубликованных строк сравнения воспроизведены с указанной в них точностью. Сравнение помогает выявить проблемы конфигурации и передачи данных в рассмотренных записях. Его интерпретация зависит от использования единой временной базы и чёткого определения давления и эталонных условий. Отдельная калибровка расхода по-прежнему необходима для оценки самого измерительного элемента.

Газотурбинный расходомер обеспечивает измерение объёма, проходящего через прибор при рабочих условиях в трубопроводе. В разнесённой системе отдельный корректор или вычислитель расхода получает измерительный сигнал, а также входные данные по давлению и температуре. Он использует их вместе с настроенными свойствами газа для расчёта расхода при заданных стандартных условиях. Одно показание описывает газ при условиях в трубопроводе. Другое представляет объём, который то же количество газа занимало бы при выбранных стандартных условиях. Даже когда оба дисплея размечены в объёмных единицах, их числовые значения могут законно различаться на существенный коэффициент.

Гань, Лю и Не изучали, согласуется ли скорректированное показание с отдельным расчётом по механическому счётчику и полевым входным данным [1]. Их вопрос находится между двумя видами приёмочных мероприятий. Калибровка проверяет элемент измерения расхода по внешнему эталону. Перекрёстная проверка расчётом проверяет, преобразует ли установленная измерительная цепочка свои входные данные в требуемый скорректированный выход. Покупателю или оператору, сравнивающему счётчик и корректор, необходимо знать, на какой из этих двух вопросов отвечает каждый представленный результат.

Описанная в статье полевая процедура фиксирует расход при линейных условиях и параметры, необходимые для преобразования. Она сравнивает скорректированное показание с результатом следующего опубликованного уравнения.

Qn = Qg × [(Pg + Pa) / Pn] × (Tn / Tg) × (Zn / Zg) (1)

Qn — это расход при заданных базовых условиях, а Qg — расход при рабочих условиях. Pg — это избыточное давление в точке отбора давления счётчика, а Pa — местное атмосферное давление, поэтому их сумма представляет собой абсолютное рабочее давление. Pn — абсолютное базовое давление. Tg и Tn — абсолютные температуры, а Zg и Zn — коэффициенты сжимаемости при рабочих и базовых условиях соответственно. В исследовании в качестве базовых условий используются 101,325 кПа и 293,15 К. При применении метода к другому газовому проекту базовые условия должны быть явно зафиксированы.

Сравнение зависит от двух расчётных путей, описывающих один и тот же газ и один и тот же интервал. В записи следует различать показание датчика избыточного давления и значение абсолютного давления, уже полученное корректором. Для входных данных температуры необходимо указать место измерения и единицу измерения. Для коэффициентов сжимаемости необходимо указать основу состава газа. Мгновенные значения расхода и давления также должны соответствовать интервалу осреднения выходных данных. При изменяющейся нагрузке даже корректное преобразование может выглядеть несогласованным, если его входные данные были получены за разные интервалы.

В статье описывается полевое приёмочное испытание, проведённое в июле 2015 года на распределительной станции с тремя комплектами раздвоенных турбинных расходомеров. Опубликованная в ней сравнительная таблица содержит по три строки данных для агрегатов 2 и 3. В приведённой ниже таблице сохранены эти шесть строк из публикации и округление, использованное в исходном столбце разностей. Заголовок столбца рабочего давления в исходной таблице не указывает единицу измерения. Поэтому опубликованные восстановленные расходы воспроизводятся как результаты авторов, тогда как для независимого воспроизведения исходного преобразования давления потребовались бы исходная запись давления и принятое соглашение.

В первой представленной строке для агрегата 2 исправленное отображение показывает 24 106,6 Нм³/ч, а в документе указано расчётное значение 24 104,15 Нм³/ч. Разница составляет 2,45 Нм³/ч при использовании отображаемых значений. В исходной таблице сравнение выражено как 0,01%. В первой строке для агрегата 3 отображаемые и расчётные значения составляют 10 909,6 и 10 909,17 Нм³/ч. В источнике относительная разница округлена до 0,00%. Два отображаемых значения расхода по-прежнему различаются на 0,43 Нм³/ч. Именно поэтому сохранение значений и точности представления даёт больше информации, чем копирование только округлённых процентов.

Сообщённые различия в этих шести строках подтверждают согласованность между скорректированным отображением и реконструкцией для этих записей. Оба расчёта исходят из расхода, выработанного счётчиком, поэтому смещение в этом общем входном параметре могло пройти через оба расчёта, не проявившись как различие. В исследовании также указывается 0,3% в качестве критерия сравнения. Это значение относится к процедуре источника и не должно интерпретироваться как универсальный предел для установленной системы.

Если перекрёстная проверка проекта выявляет расхождение, изоляция входных путей полезнее, чем применение необъяснённой корректировки к отображаемому значению. Проверяющий может сначала выровнять времена записей, затем сравнить показания счётчика и нескорректированные значения корректора, а затем проверить соглашение о давлении, эталонные настройки и данные о сжимаемости. Такой порядок помогает отличить расхождение при передаче данных от различия, внесённого конфигурацией преобразования.

Данный случай показывает, как проверять механический регистратор и корректор объёма как установленную систему. Сохраняйте необработанные показания линии, приложенные давление и температуру, а также эталонную основу вместе со скорректированным отображаемым значением. Для приёмочной проверки предоставьте калибровочную запись счётчика и сравнение установленной системы как отдельные доказательства. Дополнительные проверки при изменяющемся расходе и в большем числе точек рабочего диапазона помогли бы проверить поведение за пределами шести записей в данном случае.

В описании примера указаны три установленных комплекта, а в таблице 2 приведены два. Приведённые выше значения являются значениями, указанными авторами, если явно не указано, что это различия, рассчитанные по отображаемым строкам. Таблица 2 не устанавливает единицу измерения столбца давления и не воспроизводит полную независимую калибровку.

[1] Gan, C., Liu, S., and Nie, Q. (2016). «气体涡轮流量计在天然气交接计量中可靠性的验证» [Проверка надёжности измерительной цепи газового турбинного расходомера при коммерческом учёте природного газа]. 中国计量, выпуск 7, стр. 69–71. Уравнение (1) и таблицы 1–2. https://doi.org/10.16569/j.cnki.cn11-3720/t.2016.07.031

Фото на обложке: UK Ministry of Information Photo Division, Imperial War Museums D 23209. Учёный Национальной физической лаборатории использует интерферометр для калибровки в 1944 году. Фотография правительства Великобритании 1944 года, общественное достояние согласно записи источника. Редакционная обрезка фотографии и оформление заголовка. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:National_Physical_Laboratory-_Science_and_Technology_in_Wartime,_Teddington,_Middlesex,_England,_UK,_1944_D23209.jpg