RU165613U1 - DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE - Google Patents

DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE Download PDF

Info

Publication number
RU165613U1
RU165613U1 RU2016112173/28U RU2016112173U RU165613U1 RU 165613 U1 RU165613 U1 RU 165613U1 RU 2016112173/28 U RU2016112173/28 U RU 2016112173/28U RU 2016112173 U RU2016112173 U RU 2016112173U RU 165613 U1 RU165613 U1 RU 165613U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas pipeline
main gas
housing
flow
measuring
Prior art date
Application number
RU2016112173/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Деревягин
Глеб Александрович Деревягин
Original Assignee
Александр Михайлович Деревягин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Михайлович Деревягин filed Critical Александр Михайлович Деревягин
Priority to RU2016112173/28U priority Critical patent/RU165613U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU165613U1 publication Critical patent/RU165613U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Устройство для измерения расхода в магистральном газопроводе, содержащее встроенный в корпус многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода, предназначенный для подключения к блоку обработки, при этом корпус многоканального ультразвукового преобразователя расхода выполнен из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром магистрального газопровода, и имеет соосные сварные соединения с подводящим и отводящим прямыми участками магистрального газопровода, отличающееся тем, что многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода охвачен с поверхности корпуса жестким бандажом.A device for measuring flow in a main gas pipeline containing a multichannel ultrasonic flow transducer integrated in the housing, designed to be connected to a processing unit, while the housing of a multichannel ultrasonic flow transducer is made of a pipe whose diameter coincides with the diameter of the main gas pipeline and has coaxial welded joints with a supply and discharge direct sections of the main gas pipeline, characterized in that the multichannel ultrasonic transducer ra the descent is covered with a hard bandage from the surface of the housing.

Description

Устройство для измерения расхода в магистральном газопроводеDevice for measuring flow in the main gas pipeline

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к устройствам для измерения расхода и может быть применена для коммерческого учета газа, транспортируемого по магистральным газопроводам.The utility model relates to devices for measuring flow and can be used for commercial metering of gas transported through gas pipelines.

Уровень техникиState of the art

Диаметры современных магистральных газопроводов достигают 1600 мм. Расходомеры соответствующих диаметров не обеспечивают точности, необходимой для коммерческого учета, из-за погрешностей, вызываемых отклонениями их внутреннего сечения от формы идеального круга. Поэтому согласно действующему стандарту «Расход и количество природного газа. Методика выполнения измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода» внутренний диаметр ультразвуковых преобразователей расхода (расходомеров) и примыкающих измерительных трубопроводов лежит в пределах от 100 мм до 900 мм [СТО Газпром 5.2-2005, п. 10.2.2].The diameters of modern gas pipelines reach 1600 mm. Flowmeters of appropriate diameters do not provide the accuracy necessary for commercial accounting, due to errors caused by deviations of their internal section from the shape of an ideal circle. Therefore, according to the current standard “Consumption and amount of natural gas. The measurement technique using ultrasonic flow transducers ”, the inner diameter of ultrasonic flow transducers (flow meters) and adjacent measuring pipelines ranges from 100 mm to 900 mm [STO Gazprom 5.2-2005, p. 10.2.2].

В настоящее время расход газа в магистральных газопроводах измеряется на газоизмерительных станциях (ГИС), которые для обеспечения необходимой для коммерческого учета точности (погрешность не более 0,8%) выполняются многониточными из нескольких (4-5) параллельных надземных измерительных трубопроводов меньшего диаметра (как правило, 700 мм). Измерительные трубопроводы ГИС подключаются к подземному магистральному газопроводу с помощью подводящего и отводящего коллекторов [см. например, электронный ресурс http://neftegaz.ru/tech_library/view/4437/]. Для того, чтобы обеспечить стационарность газовых потоков, измеряемых расходомерами, каждый измерительный трубопровод включает прямые участки (подводящий и отводящий), суммарная длина которых (согласно СТО Газпром 5.2-2005, п. 9.2) может достигать 30 диаметров измерительного газопровода. С учетом необходимости эксплуатационного обслуживания параллельные измерительные трубопроводы располагаются на расстоянии друг от друга и занимают значительную часть площади землеотвода под ГИС.Currently, gas flow in main gas pipelines is measured at gas metering stations (GIS), which, in order to ensure the accuracy necessary for commercial accounting (error of not more than 0.8%), are multi-strand from several (4-5) parallel above-ground measuring pipelines of smaller diameter (as usually 700 mm). GIS measuring pipelines are connected to the underground main gas pipeline using inlet and outlet collectors [see for example, an electronic resource http://neftegaz.ru/tech_library/view/4437/]. In order to ensure the stationary gas flows measured by flow meters, each measuring pipeline includes straight sections (inlet and outlet), the total length of which (according to STO Gazprom 5.2-2005, clause 9.2) can reach 30 diameters of the measuring gas pipeline. Given the need for maintenance, parallel measuring pipelines are located at a distance from each other and occupy a significant part of the land allocation area under the GIS.

Недостаток вышеописанных многониточных устройств для измерения расхода в магистральных газопроводах состоит в том, что для них требуется много трубопроводного оборудования и большая производственная площадь.The disadvantage of the above multi-thread devices for measuring flow in main gas pipelines is that they require a lot of pipeline equipment and a large production area.

Известен также ультразвуковой расходомер US-800 (http//www.us800.ru/dvuhluch.htm, имеющийся в прайс-листе от 01.06.2008 г.)., содержащий встроенный в корпус многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода, предназначенный для подключения к блоку обработки, при этом корпус многоканального ультразвукового преобразователя расхода выполнен из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром магистрального газопровода, и имеет соосные сварные соединения с подводящим и отводящим прямыми участками магистрального трубопровода.The US-800 ultrasonic flow meter is also known (http://www.us800.ru / dvuhluch.htm, available in the price list dated June 1, 2008)., Which contains a multi-channel ultrasonic flow transducer integrated in the housing for connecting to a processing unit the case of a multi-channel ultrasonic flow transducer is made of a pipe whose diameter coincides with the diameter of the main gas pipeline, and has coaxial welded joints with inlet and outlet straight sections of the main pipeline.

Это устройство рассматривается в качестве прототипа.This device is considered as a prototype.

Недостаток прототипа - низкая точность измерения расхода, не позволяющая использовать прототип для коммерческого учета расхода газа в магистральном газопроводе.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of flow measurement, which does not allow the use of the prototype for commercial metering of gas flow in the main gas pipeline.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Предметом полезной модели является устройство для измерения расхода в магистральном газопроводе, содержащее встроенный в корпус многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода, предназначенный для подключения к блоку обработки, при этом корпус многоканального ультразвукового преобразователя расхода выполнен из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром магистрального газопровода, и имеет соосные сварные соединения с подводящим и отводящим прямыми участками магистрального газопровода, отличающийся тем, что многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода охвачен с поверхности корпуса жестким бандажом.The subject of a utility model is a device for measuring flow in a main gas pipeline, comprising a multichannel ultrasonic flow transducer integrated in the housing and designed to be connected to a processing unit, while the body of a multichannel ultrasonic flow transducer is made of a pipe whose diameter coincides with the diameter of the main gas pipeline and has coaxial welded joints with inlet and outlet straight sections of the main gas pipeline, characterized in that it is multi-channel ultrasonic flow transmitter is covered with a hard surface of the housing shroud.

Технический результат полезной модели - повышение точности измерения до необходимой для коммерческого учета расхода газа в магистральном газопроводе.The technical result of the utility model is to increase the measurement accuracy to the necessary for commercial metering of gas flow in the main gas pipeline.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

На фигуре показан пример выполнения заявляемого устройства.The figure shows an example implementation of the inventive device.

Многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода встроен в корпус 1, который выполнен из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром магистрального газопровода, и имеет соосные сварные соединения 2 и 3 с подводящим 4 и отводящим 5 прямыми участками магистрального газопровода. Длины прямых участков 4 и 5 составляют не менее 15D и 2D соответственно, где D - номинальный внутренний диаметр магистрального газопровода и совпадающий с ним внутренний диаметр корпуса 1. Если магистральный газопровод, включая участки 4 и 5, проходит под землей, заявляемое устройство также располагается ниже уровня земной поверхности в колодце, обеспечивающем доступ к устройству при эксплуатации. Пунктиром показана поверхность земли и очерчены подземные контуры такого колодца.A multichannel ultrasonic flow transducer is built into the housing 1, which is made of a pipe whose diameter coincides with the diameter of the main gas pipeline and has coaxial welded joints 2 and 3 with inlet 4 and 5 straight sections of the main gas pipeline. The lengths of the straight sections 4 and 5 are at least 15D and 2D, respectively, where D is the nominal internal diameter of the main gas pipeline and the corresponding internal diameter of the housing 1. If the main gas pipeline, including sections 4 and 5, passes underground, the claimed device is also located below the level of the earth's surface in the well, providing access to the device during operation. The dotted line shows the surface of the earth and the underground contours of such a well are outlined.

Многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода может содержать, например, восемь пар обратимых ультразвуковых первичных преобразователей 6, установленных с помощью бобышек по периметру корпуса 1 и образующих восемь хордовых измерительных каналов. Хордовые измерительные каналы расположены по четыре канала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, наклоненных к оси корпуса 1 под углом 45°. С поверхности корпуса 1 многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода охвачен жестким бандажом 7 в форме обечайки.A multichannel ultrasonic flow transducer may contain, for example, eight pairs of reversible ultrasonic transducers 6 mounted using bosses around the perimeter of the housing 1 and forming eight chordal measuring channels. The chordal measuring channels are located along four channels in two mutually perpendicular planes, inclined to the axis of the housing 1 at an angle of 45 °. From the surface of the housing 1, a multi-channel ultrasonic flow transducer is covered by a rigid bandage 7 in the form of a shell.

Первичные преобразователи 6 снабжены выводами 8 и 9 для подключения к электронному блоку обработки (на фигуре не показан) и функционируют под его управлением.The primary transducers 6 are equipped with leads 8 and 9 for connection to an electronic processing unit (not shown in the figure) and operate under its control.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Обратимые преобразователи 6 каждого хордового канала действуют попеременно в качестве передатчиков и приемников ультразвука. Расположение измерительных каналов в плоскости, наклоненной под углом 45° к оси корпуса 1, позволяет в каждом канале измерять время и (исходя из известной длины Li соответствующего хордового канала) скорости прохождения ультразвука в направлении газового потока и против него. По разности этих скоростей определяется локальная скорость газового потока в каждом i-ом канале, а затем средняя (интегральная) скорость V газового потока через сечение корпуса 1. Использование нескольких хордовых каналов позволяет учесть неравномерность профиля скоростей по сечению газового потока и с необходимой точностью вычислить его интегральную скорость.The reversible transducers 6 of each chord channel act alternately as transmitters and receivers of ultrasound. The location of the measuring channels in a plane inclined at an angle of 45 ° to the axis of the housing 1 allows each channel to measure time and (based on the known length L i of the corresponding chord channel) the ultrasound propagation velocity in and against the gas flow. The difference in these velocities determines the local gas flow velocity in each i-th channel, and then the average (integral) velocity V of the gas flow through the section of the housing 1. Using several chord channels allows one to take into account the non-uniformity of the velocity profile over the gas flow section and calculate it with the necessary accuracy integral speed.

Объемный расход Q находится как произведение интегральной скорости V потока и площади внутреннего сечения корпуса 1 по формуле Q=VπD2/4.Q is the volumetric flow rate as a product of the integrated flow rate V and the square inner cross section of the body 1 of the formula Q = VπD 2/4.

Группы из четырех хордовых каналов, расположенных в одной плоскости, могут работать независимо в режиме дублирования или резервирования.Groups of four chordal channels located in the same plane can work independently in duplication or backup mode.

Как показали проведенные исследования, увеличение числа хордовых измерительных каналов ультразвукового преобразователя расхода, установленного между двумя прямыми участками достаточной протяженности магистрального газопровода, позволяет эффективно уменьшать погрешность определения средней скорости V потока, вызванную неравномерностью профиля скоростей. Однако, при увеличении диаметра D свыше 700 мм существенно возрастает погрешность, связанная с отклонениями геометрических параметров (Li и D) от номинальных значений вследствие вибрации корпуса 1 при прохождении газового потока. Например, в известном устройстве «Гиперфлоу-УС» исполнения «Т», предназначенном для технологического учета в газопроводах большого диаметра, такая погрешность составляет 1,35-1,60%, что неприемлемо для коммерческого учета расхода газа [каталог продукции научно-производственной фирмы «Вымпел», электронный ресурс http.//www.npovympel.ru].As the studies showed, an increase in the number of chordal measuring channels of an ultrasonic flow transducer installed between two straight sections of a sufficient length of the main gas pipeline can effectively reduce the error in determining the average velocity V of the flow caused by the irregularity of the velocity profile. However, with an increase in the diameter D over 700 mm, the error significantly increases due to deviations of the geometric parameters (L i and D) from the nominal values due to vibration of the housing 1 during the passage of the gas stream. For example, in the well-known Hyperflow-US device of the “T” design, designed for technological metering in large diameter gas pipelines, this error is 1.35-1.60%, which is unacceptable for commercial metering of gas consumption [product catalog of a research and production company "Pennant", an electronic resource http.//www.npovympel.ru].

Жесткий бандаж 7 в форме обечайки позволяет существенно уменьшить указанные отклонения и, соответственно, снизить их влияние на результаты определения расхода. Необходимая жесткость бандажа 7 обеспечивается в результате расчета его конструктивных параметров (внутреннего и внешнего диаметров) и выбора характеристик материала (например, стали) так, чтобы суммарная относительная погрешность определения расхода Q, включающая составляющие, обусловленные погрешностями определения интегральной скорости V и площади внутреннего сечения корпуса 1, не превышала 0,8% при всех воздействиях, возникающих в процессе эксплуатации магистрального газопровода.A rigid bandage 7 in the form of a shell can significantly reduce these deviations and, accordingly, reduce their influence on the results of determining the flow rate. The necessary rigidity of the brace 7 is ensured by calculating its structural parameters (internal and external diameters) and selecting the characteristics of the material (for example, steel) so that the total relative error in determining the flow rate Q, including components due to errors in the determination of the integral velocity V and the internal cross-sectional area of the housing 1, did not exceed 0.8% for all impacts arising during the operation of the main gas pipeline.

Охват многоканального ультразвукового преобразователя расхода с поверхности корпуса 1 жестким бандажом позволил повысить точность измерения расхода до необходимой для коммерческого учета расхода газа в магистральном газопроводе.The coverage of the multichannel ultrasonic flow transducer from the surface of the housing 1 with a rigid bandage made it possible to increase the accuracy of the flow measurement to that necessary for commercial metering of gas flow in the main gas pipeline.

Экспериментально полученная при этом погрешность измерения расхода не превысила 0,8%, что позволяет использовать заявляемое устройство в качестве однониточного средства для коммерческого учета расхода газа в магистральных газопроводах большого диаметра.The experimental error in measuring the flow rate did not exceed 0.8%, which allows the use of the inventive device as a single-line device for commercial metering of gas flow in large gas pipelines of large diameter.

Claims (1)

Устройство для измерения расхода в магистральном газопроводе, содержащее встроенный в корпус многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода, предназначенный для подключения к блоку обработки, при этом корпус многоканального ультразвукового преобразователя расхода выполнен из трубы, диаметр которой совпадает с диаметром магистрального газопровода, и имеет соосные сварные соединения с подводящим и отводящим прямыми участками магистрального газопровода, отличающееся тем, что многоканальный ультразвуковой преобразователь расхода охвачен с поверхности корпуса жестким бандажом.
Figure 00000001
A device for measuring flow in a main gas pipeline containing a multichannel ultrasonic flow transducer integrated in the housing, designed to be connected to a processing unit, while the body of a multichannel ultrasonic flow transducer is made of a pipe whose diameter coincides with the diameter of the main gas pipeline and has coaxial welded joints with a supply and discharge direct sections of the main gas pipeline, characterized in that the multichannel ultrasonic transducer ra the descent is covered with a hard bandage from the surface of the housing.
Figure 00000001
RU2016112173/28U 2016-03-31 2016-03-31 DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE RU165613U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112173/28U RU165613U1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016112173/28U RU165613U1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU165613U1 true RU165613U1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57216682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016112173/28U RU165613U1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU165613U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777712C1 (en) * 2021-11-15 2022-08-08 Александр Михайлович Деревягин Measuring complex of a single-line gas measuring station

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777712C1 (en) * 2021-11-15 2022-08-08 Александр Михайлович Деревягин Measuring complex of a single-line gas measuring station
RU2780983C1 (en) * 2022-04-21 2022-10-04 Публичное Акционерное Общество "Газпром Автоматизация" Monoblock single-line gas measuring station on ultrasonic flow transducers of large diameter with a verification unit at the place of operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206930321U (en) Non-full pipe ultrasonic flowmeter
US10775214B2 (en) Insertion type ultrasonic flow meter, flow measuring system and method
US10488237B2 (en) Measurement apparatus for measuring a flow rate of a fluid
CN103808381A (en) Temperature influence eliminating method for time difference ultrasonic flowmeter
KR101797019B1 (en) Flow measuring device for measuring a parameter of a flow formed from a fluid
RU134637U1 (en) INSTALLATION FOR CALIBRATION, VERIFICATION AND TESTING OF METERS AND FLOW METERS
RU165613U1 (en) DEVICE FOR MEASURING FLOWS IN A MAIN GAS PIPELINE
CN103323065B (en) The correlation single channel runner of gas flow gauge table
CN105181050B (en) Ultrasonic flow rate measuring instrument and the star-shaped path detection method for the instrument
CN206146473U (en) Heavy -calibre ultrasonic flowmeter
CN208092077U (en) A kind of feedwater piping flow rate measuring device
CN108489563A (en) A kind of measurement pipe structure for ultrasonic wave gas meter
CN210108444U (en) Gas ultrasonic flowmeter with rectifying device
CN204027615U (en) Flowmeter shell and flowmeter
CN103674188A (en) Online flow calibration method for oilfield water injection system
CN105222838B (en) Flowmeter shell and flowmeter
CN209280059U (en) A kind of ultrasonic type gas-liquid two-phase measuring device
Yang et al. Optimize the Rectifier Structure to Improve the Accuracy of Gas Ultrasonic Flowmeter Under Low Flow Conditions
CN208140200U (en) A kind of measurement pipe structure for ultrasonic wave gas meter
CN205562077U (en) Ultrasonic wave calorimeter pipeline and ultrasonic wave calorimeter
CN206029160U (en) Acoustic wave transmission can orienting tube with gathering
US8656780B2 (en) Methods for retrofitting natural gas meters
CN210625755U (en) Built-in rectifier of ultrasonic flowmeter
CN110567543A (en) channel flow measuring equipment
CN203857992U (en) Double-plate super-long distance ultrasonic flowmeter pipe section

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210204

Effective date: 20210204