Преимущества расходомеров с диафрагмой на российском рынке: тройная поддержка за счет единых стандартов, инерции запасов и экономической эффективности проектов 

В системах измерения расхода в российской газовой и перерабатывающей промышленности статус расходомеров с диафрагмой обусловлен не каким-то одним выдающимся эксплуатационным показателем, а основан на идентичности стандартов, инерции существующих активов, а также уникальной инженерно-экономической эффективности в условиях высокого давления. Понимание пределов этих преимуществ и является ключом к определению сценариев применения расходомеров с диафрагмой на российском рынке.

Соответствие стандартов: соотношение между ГОСТ и ISO устраняет затраты на техническую адаптацию

Российские стандарты на диафрагменные расходомеры и система ISO не просто «похожи», а напрямую соответствуют друг другу. В полном названии стандарта ГОСТ 8.586.2-2005 четко указано (ИСО 5167-2:2003), его техническое содержание соответствует стандарту ISO 5167-2:2003; он применим к диафрагмам с угловым, фланцевым и трехрадиусным отбором давления, охватывает трубы с внутренним диаметром от 0,05 м до 1 м и и число Рейнольдса не менее 5000. Это означает, что диафрагмы, спроектированные и изготовленные в соответствии с GB/T 2624 или ISO 5167, имеют основу для прямого сопоставления с действующими российскими стандартами в отношении геометрических размеров, способов отбора давления и системы коэффициентов расхода, и при внедрении в российские проекты не требуют существенных технических преобразований или повторной сертификации. Для проектов, требующих одновременного соблюдения двух систем стандартов — китайской и российской, — эта совместимость значительно снижает затраты на согласование на этапах проектирования и сертификации.

Инерция существующих систем и традиции объемного учета: «эксплуатационную» базу диафрагм сложно заменить в краткосрочной перспективе

Торговля природным газом в России и Центральной Азии по-прежнему основана преимущественно на объемном учете, что контрастирует с энергетическим учетом, широко применяемым в Европе и США. В рамках системы объемного учета система расчетов с использованием диафрагм является отработанной, хорошо знакома персоналу на местах и не требует сложного технического обслуживания, что обеспечивает их значительное присутствие на множестве введенных в эксплуатацию ранее узловых и распределительных станций, а также на измерительных точках промышленных потребителей. Эксплуатационные данные измерительных станций ОАО «Газпром» ранее использовались для системного сравнения согласованности измерения расхода природного газа с помощью диафрагм в соответствии с российскими стандартами и стандартами ISO; сравнение охватывало диафрагмы с угловым и фланцевым отбором давления на трубопроводах диаметром 400 мм и 500 мм. Сами по себе такие сравнительные исследования свидетельствуют о том, что диафрагмы в российской системе учета природного газа по-прежнему остаются «действующей технологией», к которой следует относиться со всей серьезностью, а не устаревшим вариантом, который уже вышел из употребления. На вновь строящихся магистральных трубопроводах диафрагмы уступают место ультразвуковым и турбинным измерительным устройствам, однако в существующих сетях и на промежуточных узлах учета, где требования к точности не являются чрезмерно высокими, цикл замены диафрагм значительно превышает цикл выбора технологий для новых проектов.

Сухая калибровка и чисто металлическая конструкция: инженерно-экономическая эффективность в условиях транспортировки природного газа под высоким давлением

На российских газопроводах высокого давления одно из ключевых преимуществ диафрагм проявляется особенно ярко: стандартные диафрагмы являются единственными расходомерами, для которых не требуется калибровка на реальной струе, а коэффициент расхода определяется исключительно на основе геометрических размеров и стандартов обработки. Стоимость калибровки на реальной струе на газопроводах высокого давления чрезвычайно высока и сопряжена с рисками для безопасности при работе с средой под давлением. Режим «сухой» калибровки (геометрическая проверка) позволяет вводить диафрагменные расходомеры в эксплуатацию сразу после изготовления на основании геометрической точности, при этом погрешность можно удержать в пределах класса 1,0, что имеет практическое значение для множества российских газовых месторождений и распределительных станций, расположенных в отдаленных районах и имеющих ограниченные ресурсы для калибровки.

Кроме того, благодаря чисто металлической конструкции диафрагмы в условиях высоких температур и давления отсутствует риск деформации футеровки или выхода из строя электронных компонентов; диапазон рабочих давлений охватывает классы от 600 до 900 фунтов, а широкий диапазон рабочих температур позволяет использовать диффузоры из нержавеющей стали марки 304 или 316 для большинства условий эксплуатации в газовой отрасли. В условиях эксплуатации и технического обслуживания российской газовой промышленности такая простота конструкции — «без источников питания, без футеровки, без подвижных электронных компонентов» — означает более низкую вероятность внеплановых остановок и более предсказуемые затраты на протяжении всего жизненного цикла. Низкая стоимость самой диафрагмы, простота конструкции, удобство монтажа и отсутствие необходимости в калибровке с использованием реального потока перед вводом в эксплуатацию по-прежнему являются явными преимуществами для проектов, чувствительных к затратам и имеющих ограниченные ресурсы по эксплуатации и техническому обслуживанию.

Жесткие требования к допуску: сертификат PAC — необходимое условие для реализации преимуществ

Возможность реальной реализации вышеупомянутых преимуществ на российском рынке зависит от одного непреодолимого барьера. Если расходомер с диафрагмой используется в сферах, подпадающих под действие российского законодательства о метрологическом контроле, таких как учет энергоресурсов, торговые расчеты или промышленный учет, он должен получить сертификат типового одобрения PAC и быть внесен в Государственный реестр измерительных приборов. Экспертиза PAC подтверждает соответствие точности измерений, стабильности и долгосрочной повторяемости требованиям российской государственной системы метрологии; она не зависит от оценки соответствия EAC (электромагнитная совместимость, безопасность низкого напряжения и т. д.), и эти два процесса не являются взаимозаменяемыми. Расходомеры, не прошедшие сертификацию PAC, запрещены к продаже на российском рынке и к использованию в сферах, подпадающих под законодательное регулирование метрологии. Преимущества диафрагмных расходомеров в плане совместимости со стандартами и стоимости приобретают коммерческий смысл только после получения доступа PAC.

Пределы, которые необходимо учитывать: влага и потери давления

Преимущества диафрагмы имеют четко определенные пределы применения. В условиях влажного природного газа, когда содержание жидкости нельзя игнорировать, острые кромки диафрагмы подвержены износу под воздействием конденсата, водяного пара и твердых примесей; капли жидкости могут скапливаться на передней кромке диафрагмы, что приводит к искажению сигнала перепада давления, а точность измерений ухудшается по мере увеличения доли жидкости. В условиях тенденции перехода российских газовых месторождений от отдельного учета по скважинам к непрерывному онлайн-мониторингу это ограничение ставит диафрагмы в условиях конкуренции с трубками Вентури и многофазными расходомерами при учете влажного газа на устье скважины. Кроме того, постоянные потери давления в диафрагмах находятся на достаточно высоком уровне по сравнению с другими распространенными дроссельными устройствами: они обычно составляют от 30% до 50% перепада давления. Для магистральных газопроводов, мощность компрессоров которых измеряется в мегаваттах, эти затраты на энергопотребление нельзя игнорировать. Таким образом, сфера применения диафрагм на российском рынке более точно определяется как измерение сухого газа или газа после сепарации, замена оборудования на существующих трубопроводах, а также мониторинг технологических процессов и внутренний учет с требованиями к точности класса B или C, а не как «универсальное решение» для всех сценариев учета природного газа.

Опыт компании «Шанхай Ичан»

Компания «Шанхай Ичан» по производству дроссельных устройств (Shanghai Yichang Drossel Device Manufacturing Co., Ltd.) была основана в 2001 году. Её предшественником был цех по производству диафрагм при Шанхайском заводе автоматических приборов № 1. Компания является одним из разработчиков национального стандарта Китая GB/T 2624-2006 на дроссельные устройства. Ассортимент диафрагменных расходомеров компании включает серии стандартных диафрагм, диафрагм с ограничением расхода, многоотверстных диафрагм и интегрированных диафрагм. Они разработаны и изготовлены в соответствии со стандартами ISO 5167 и GB/T 2624 и могут применяться в таких сценариях, как раздельное измерение расхода природного газа, сборочно-транспортные трубопроводные сети, распределительные станции и учет у промышленных потребителей. Для российского рынка компания получила сертификат EAC и ведет деятельность через официальный сайт на русском языке (www.ycjlzz.ru), китайскоязычный сайт (www.ycjlzz.com/), электронную почту (ycshangwu@ycjlzz.com), мобильный телефон (13390803499) и промо-платформу «Всероссийский канал» предоставляет клиентам поддержку в расчетах по подбору диафрагменных расходомеров и подготовке технической документации, необходимой для получения разрешения на использование измерительных приборов в России. Приглашаем клиентов обращаться в компанию по вопросам, связанным с конкретными условиями эксплуатации.