Турбинкови разходомери за газ

Част II. Защита срещу удари, падане, въздействие на шум, огън, високи и ниски температури и електрически ток

Уважаеми читатели, в миналия брой на сп. Технологичен дом открихме темата за видовете предпазна екипировка и работни облекла, които задължително би следвало да се използват в строителния сектор. В настоящата статия ще разгледаме нормативните изисквания, отнасящи се до облеклата и средствата, предназначени за защита от специфични опасности по време на работния процес.

Маркировките
за идентификация или сигнализация се нанасят върху личните предпазни средства (ЛПС) под формата на хармонизирани пиктограми или идеограми. Според изискванията маркировките трябва да са четливи и да остават такива по време на предвидения срок за използването им. Също така маркировките следва да са пълни, точни и разбираеми, за да се избегне неправилната им интерпретация. В случаите, когато съдържат думи или изречения, е задължително условието те да са на български език. Ако малките размери на ЛПС или на съставните им части не позволяват полагането на необходимата маркировка или на част от нея, тя трябва да се постави върху опаковката и в инструкцията за употреба.
Работното облекло, предназначено за приложения, при които присъствието на ползвателя трябва да се сигнализира визуално и индивидуално, е необходимо да бъде снабдено с един или няколко правилно разположени елемента или средства. Те следва да излъчват собствена или отразена светлина, с подходяща сила, фотометрични и цветови характеристики. Облеклата, предназначени да защитават ползвателя от няколко едновременни опасности се проектират и изпълняват с оглед изпълнението на съществените изисквания (специфични са за всяка опасност поотделно).

Преоразмеряване на работното колело и редуктора
За да се гарантира дългата и безпроблемна работа на турбинковите разходомери, лагерите на работното колело на турбината и редукторът се преоразмеряват. По този начин, в случай на работа на разходомера при по-високо натоварване от максимално определеното от производителя, уредът продължава да работи с относително добри метрологични характеристики. Обикновено свръхнатоварването, което един разходомер би могъл да понесе, е от порядъка на 160% от максималния дебит.
Около 80% от всички турбинкови разходомери се калибрират по съответната калибрационна методология върху тестови стендове с използването на въздух с атмосферно налягане. На практика, обаче, тези разходомери се използват за измерване разхода на природен газ с налягане по-високо от атмосферното. Тъй като внесената систематична грешка се отчита, турбината и редукторът се оптимизират за работа на уреда с природен газ.

Точността на измерване - по-малка при по-високо налягане
Точността на измерване при турбинковите разходомери е от първостепенно значение, особено предвид факта, че този вид уреди се използват за измерване на значителни обеми природен газ. На фигура 2 е показана кривата на грешката, характерна за турбинков разходомер, която е получена от изпитвателен стенд, работещ с въздух под барометричното налягане.
Установено е, че има много малка разлика между кривата на грешката във въздушни потоци, характеризиращи се ниски Рейнолдсови числа, и кривата на грешката, характерна за потоци природен газ с високо налягане. Направени проучвания показват, че тази разлика, в зависимост от всеки конкретен случай, е различна, но е в диапазона ±0.5%. Също така кривата на грешката е по-малко стръмна при работа на уредите с газови потоци с по-високо налягане в сравнение с газови потоци с по-ниско налягане. Следователно при по-високи налягания грешката при турбинковите разходомери се колебае в по-тесни граници.
Точността и стабилността на работа на турбинковите разходомери при измерване на газови потоци с високи налягания би могла де се провери в условия, близки до реалните, т.е. на изпитвателен стенд с природен газ под високо налягане. За да се намали систематичната грешка, отклонението в налягането при газомери, измерващи разхода на газови потоци с високи налягания, се отчита при пресмятанията като функция на дебита или на Рейнолдсовото число от електронен коректор.

При по-високо налягане се увеличава обхватът
Редица специалисти са на мнение, че измервателният обхват на турбинковите разходомери за газ е по-широк при измерване на газови потоци с по-високо налягане. Защо това е така? При работа на този тип разходомери с дебити, близки до минималната стойност на измервателния им обхват, режимът на работа на уреда се влияе от връзката между въртящия момент, задвижващ работното колело на турбината (привеждано в движение от газа), и въртящия момент, действащ в противоположната посока (дължащ се на силите на механично триене). Тъй като задвижващият работното колело въртящ момент нараства линейно с увеличаването на плътността на газа, въртящият момент, действащ върху работното колело на турбината, се увеличава с нарастването на налягането. Следователно, минималният въртящ момент, необходим за да се постигне желаната точност, се достига по-бързо при по-голяма плътност на газа в сравнение с работа на уреда с газови потоци с по-ниска плътност. Поради изброените причини, с увеличаването на налягането нараства и измервателният обхват на турбинковите разходомери за природен газ.

Монтаж - преди или след регулатора на налягане
Използването на турбинковите разходомери в газорегулиращи станции е свързано с необходимостта от съобразяване с факта, че в тях високото налягане на природния газ, под което горивото се транспортира в преносната мрежа, се понижава до налягането, характерно за разпределителните мрежи. На практика понижаването на налягането се реализира чрез използване на регулатор на налягане. Обикновено за целите на търговското измерване на горивото, постъпило в газорегулиращите станции, се използват турбинкови разходомери.
Съществуват две алтернативни места за монтаж на разходомерите - преди регулатора, където налягането на потока е високо, или след регулатора, където налягането на газа е ниско. И в двата случая се използват стандартни като изпълнение турбинкови разходомери.

Решения за ограничаване смущенията в потока
Както вече бе подчертано, турбинковите разходомери са много прецизни уреди. Разбира се, метрологичните им характеристики са най-добри, т.е. работят с най-висока точност на измерване, когато турбинното колело се задвижва от поток с постоянна скорост, без смущения. Не бива да се забравя, че записаните в паспортите на уредите метрологични характеристики са постигнати на изпитвателни стендове. Следователно, те биха могли да се възпроизведат в практиката, само ако параметрите на потока са идентични между работата им в практиката и в процеса на изпитване на уредите в съответната лаборатория.
Ако турбинковите разходомери измерват потоци, за които са характерни смущения, включително турбулентни завихряния, е препоръчително използването на съответни технически решения с цел т.нар. изправяне на потока. С помощта им смущенията се ограничават.
Съществуват различни системи за ограничаване смущенията на потока. Изборът им се базира на характерните за конкретния случай смущения на потока. Входният канал на турбинковите разходомери също изпълнява т.нар. изправяща функция. Преминавайки през този участък, газовият поток се ускорява и смущенията автоматично се редуцират чрез използването на направляващи.

Монтажни специфики на турбинковите разходомери
Тъй ката входният участък на разходомерите изпълнява и функцията на изправител на потока, този вид разходомери са по-малко чувствителни към смущения в сравнение с други видове разходомери. По тази причина монтажът им е свързан с по-малки изисквания по отношение на дължината на правия участък от газопровода, преди монтирането на измервателния уред.
По принцип повечето производители на турбинкови разходомери препоръчват дължината на правия участък преди уреда да бъде пет пъти диаметъра на газопровода, в случаите, при които налягането на потока е по-високо от 4 bar. Ако налягането на потока е по-ниско от тази стойност, препоръчителната дължина на правия участък е три пъти диаметъра на газопровода. Също така следва да се има предвид, че когато регулаторът на налягане е монтиран непосредствено преди турбинковия разходомер, минималната дължина на правия участък е равна на десет пъти номиналния диаметър на газопровода.
Както бе подчертано, към диаметъра на газопровода след измервателния уред не съществуват изисквания. Има изискване единствено по отношение на диаметъра на газопровода - той трябва да съответства на този на разходомера.
Разбира се, предлагат се турбинкови разходомери, при които съществуват различни от описаните изисквания към диаметъра и вида на участъка от газопровода преди и след мястото, в което е монтиран уредът.

Периодична проверка на разходомерите
Както всички измервателни уреди и турбинковите разходомери изискват периодична проверка. По принцип, разходомерите се демонтират и проверяват в специализирани лаборатории.
В приложения, свързани с непрекъсната доставка на природен газ и високи изисквания по отношение на използваните измервателни уреди, тези проверки се изпълняват при по-различна процедура. За целта се свързват две измервателни системи в серия, въпреки че това увеличава себестойността на инсталацията. Използват се два вида серийно свързване на разходомерите.
При първия вид свързването между двете измервателни системи е трайно. В този случай, газовият поток преминава последователно през двете независимо работещи измервателни системи, инсталирани в серия. Чрез специална мониторингова система показанията на двата разходомера се сравняват непрекъснато и при регистриране на разлики между измерените стойности се пристъпва към съответните проверки.
Вторият вид свързване на измервателните системи е временно. При него за определен период от време с цел проверка на постоянно работещата измервателна система в инсталацията се включва втора. Изпълнява се двупътна инсталация, при която се реализират два контура с възможност за спиране протичането на природния газ през всяка от тях. По този начин се сравнява работата на измервателните системи за определен период от време.