Нормування витратомірів змінного перепаду тиску

Пістун Є. П., Лесовой Л. В.
Код: 966-553-541-2
Монографія. Львів: Видавництво ЗАТ „Інститут енергоаудиту та обліку енергоносіїв”, 2006. 576 с. Формат 170 х 240 мм. М’яка обкладинка.
Ціна:425,00грн.
Weight: 0 г

Вступ

Облік енергоносіїв має надзвичайно велике значення для економії енергоносіїв, оскільки без обліку економія енергоносіїв неможлива [1].
Слід відзначити, що думка, яка побутувала та пропагувалась ще за недавніх часів, про те, що сам по собі облік енергоносіїв не дає їх економії, оскільки нібито не добавляє енергоносіїв, виявилась хибною. Назвемо лише основні чинники, що це підтверджують.
Відсутність обліку енергоносіїв – це відсутність контролю їх використання, що завжди призводить до нераціонального використання енергоносіїв, а отже, – і до їх втрат. Тут можна навести багато різних прикладів. Майже тотальна відсутність обліку споживаних населенням природного газу, води та тепла призвела до того, що в багатьох наших містах, а особливо в містечках та селах, на одного жителя витрачається їх значно більше ніж в західноєвропейських містах чи селах, а як води, так і тепла в квартирах все бракує. Майже подібна ситуація і з газом, і тут в квартирах, в яких відсутній облік газу, газ інтенсивно витрачається цілодобово, і витрачається він нераціонально та неефективно (деякі господині не вимикають газ лише заради економії сірників: економлять копійки, але свої, витрачаючи сотні гривень, але державних).
Відсутність обліку енергоносіїв не дозволяє виявити їх втрат, особливо непередбачуваних, оскільки в такому разі неможливо вирахувати та проаналізувати дисбаланси енергії. Це, наприклад, витік газу в атмосферу через нещільності трубопроводів або їх з’єднань, витік води, в тому числі гарячої, а це дуже дорога вода, так само через різноманітні нещільності. І таких
прикладів більше ніж треба. Аналіз показує, що все це приводить до величезних втрат коштів, причому до безповоротних втрат (це ніби дірява кишеня, звідки весь час сипляться гроші, яких ніхто не збирає).
Відсутність обліку енергоносіїв унеможливлює налагодження нормальних економічних стосунків між виробником (постачальником) та споживачем енергоносіїв. Без обліку, наприклад, сьогодні, чи організація, чи приватна особа переплачують (або недоплачують) значні суми за недоставлені (або поставлені з надлишком) газ, тепло чи воду, а це спотворює економічний стан як першого, так і другого, інколи призводить до економічного паразитування
одного над іншим.
Відсутність обліку сприяє й зловживанням – дозволяє відпускати дорогу енергію без офіційної оплати тощо. І тут, як кажуть, не без гріха, адже ж відомо, що водиться в каламутній воді. Необхідно зрозуміти, що по трубах тече не просто той чи інший енергоносій, а летять кошти, і то дуже великі, тобто гривні чи долари.
Все вищевикладене належить і до неточного обліку. Якщо облік енергоносіїв є, але він здійснюється з низькою точністю, то в межах похибки вимірювання (невизначеності результату вимірювання) отримуються ті самі негативні наслідки, про які говорилось вище. І це не залежить від знака похибки – додатна вона чи від’ємна. Хоча виробник чи постачальник енергії
під час її подачі споживачу завжди старається перевести похибку вимірювання в плюс (очевидно, лише в межах класу точності застосовуваних вимірювальних приладів, інакше вимірювання буде визнане недійсним), і якщо пункт обліку є на боці виробника, то це, як правило, йому вдається зробити.
Отже, для того, щоб зменшити вказані вище негативні наслідки відсутності обліку енергоносіїв або низької точності їх вимірювання, необхідно не тільки забезпечити облік енергоносіїв, а й підвищувати точність та надійність такого обліку. При цьому облік енергоносіїв повинен бути
налагоджений повсюдно, як основна передумова забезпечення їх економії.
Стан обліку енергоносіїв насамперед визначається технічною базою обліку, зокрема наявністю відповідних методів і технічних засобів обліку. Аналіз показує, що для основних плинних енергоносіїв, а це – природний газ, нафтопродукти, пара, гаряча (тепла) та холодна вода, наявні відповідні технічні засоби обліку. Найбільше ж застосування, особливо для вимірювання витрати та кількості природного газу, знайшли витратоміри змінного перепаду тиску із
стандартними пристроями звуження потоку (діафрагмами) та тахометричні лічильники.
Широке застосування витратомірів з пристроями звуження потоку пояснюється їх дешевизною, простотою конструкції, високою надійністю, можливістю використання як для малих, так і для великих витрат різноманітних середовищ, практично за будь-яких тисків і температур. Особливо важливою перевагою таких витратомірів є те, що вони застосовуються без індивідуального градуювання, мають достатньо розвинуту метрологічну базу та відповідне забезпечення, їх метрологічна атестація виконується без демонтажу основних складових витратоміра. Що ж до атестації чи перевірки (повірки) засобів вимірювання, які входять до складу такого витратоміра, то і тут немає необхідності, на відміну від інших витратомірів, у дорогих спеціалізованих установках.
Дуже важливою проблемою є вибір конкретних засобів обліку під задані умови вимірювання. Адже ж кожний технічний засіб має свої, лише йому притаманні, характеристики та можливості: діапазон вимірювання, точність, надійність, габарити, наявність засобів перевірки та метрологічної атестації, можливість передачі результатів вимірювання на віддаль у тій чи іншій формі, вибухо- чи пожежобезпечність, вимоги щодо встановлення, вартість (самого
технічного засобу, його інсталяції, експлуатації, метрологічного забезпечення), можливість зберігання інформації, наявність заборони несанкціонованого доступу та спотворення інформації, походження (вітчизняне чи закордонне виробництво) тощо. Отже, вибір конкретних засобів вимірювання, організація та проектування системи обліку – це дуже важлива і далеко не проста справа. Це, як правило, оптимізаційна задача. І розв’язувати її повинен інженер –
знавець своєї справи, інакше встановлена система та прилади не будуть виконувати покладених на них функцій.
Іншим важливим питанням під час обліку енергоносіїв є метрологічне забезпечення технічних засобів обліку. Без метрологічного забезпечення застосовувати такі засоби, тим більше для комерційного обліку, не можна. Для більшості методів вимірювання під час обліку енергоносіїв таке забезпечення в Україні лише створюється. Окремішньо стоять хіба лише витратоміри змінного перепаду тиску, оскільки для них є унормовані формули для розрахунку
загальної похибки вимірювання через похибки елементів вимірювальної системи – окремих вимірювальних перетворювачів перепаду тиску, абсолютного тиску, температури та інших параметрів вимірюваного середовища, для яких вже існує відповідна метрологічна база та забезпечення.
З цим питанням безпосередньо пов’язана нормативна база обліку енергоносіїв. Для більшості методів вимірювання витрати та кількості енергоносіїв вона також починає лише встановлюватись. Зрештою, доброї нормативної бази для обліку енергоносіїв і, зокрема, для природного газу, не було і в колишньому СРСР. Правда, тоді не було в цьому і гострої потреби, адже ж енергоносії були настільки дешевими (очевидно, штучно), що нібито не було сенсу витрачати кошти на їх облік. Мало того, здійснення економії коштів, що витрачались на облік, вважалось за державну політику. Через те, наприклад, навіть той облік, який вже був реалізований, нищився – всі пам’ятають, як демонтувались лічильники газу в квартирах і т. ін. Становлення нормативної бази обліку енергоносіїв в Україні йде повільно. Тут декілька причин, хоча дається взнаки й інерція. Це і брак досвіду творення такої бази, розпорошеність
наукових кадрів, яких й не густо, тощо. Однак, найважливіша причина – це питання не було належним чином підняте на державному рівні (не в плані обліку, а в плані нормативної бази обліку).
Навіть для витратомірів змінного перепаду тиску із стандартними пристроями звуження потоку, якими на сьогоднішній день в основному здійснюється облік природного газу в магістральних та в інших трубопроводах діаметром понад 100 мм, необхідне вдосконалення нормативної бази. Взагалі такими витратомірами здійснюється понад 90 % всіх вимірювань витрати будь-
яких газових потоків. Вимірювання за цим методом (сфера та умови застосування, технічні умови та характеристики, формули розрахунку витрати та кількості, методика виконання вимірювань, розрахунок похибок вимірювання та невизначеностей результатів вимірювання і т. д.) нормуються як міжнародним стандартом ISO 5167 [2], ISO 5168 [3], так і національними
нормами (своїми для кожної країни).
В Україні зараз діє нормативний документ колишнього СРСР РД 50-213-80 [4]. Недавно введені в дію і російські стандарти ГОСТ 8.563.1-97 [5], ГОСТ 8.563.2-97 [6], ГОСТ 8.563.3-97 [7], причому паралельно із дією стандарту [4]. Хоча за багатьма положеннями – це взаємовиключні документи. Одночасна дія таких двох різних документів – чи не найкраща характеристика
кризи у нормуванні обліку енергоносіїв України.
Але проблема тут навіть в іншому. Обидва ці документи не відповідають міжнародному стандарту ISO 5167 [2], у зв’язку з чим виникає багато проблем, наприклад, під час постачання природного газу в країни Європи все одно необхідно враховувати міжнародний стандарт. На сьогоднішній день ці документи не задовольняють вимоги практики і з багатьох інших причин,
зокрема, через наявність в них численних помилок і неточностей. Крім того, наука та дослідження в ділянці вимірювання за допомогою методу змінного перепаду тиску розвивається, уточнюються ті чи інші положення. І все це повинно враховуватись у нормативній базі.
У зв’язку з цим нижче розглянуто особливості методу змінного перепаду тиску і результати новітніх досліджень цього методу вимірювання, проаналізовано чинні нормативні документи та проект нового нормативного документа (нового комплексу стандартів).

Посилання на літературні джерела

1. Пістун Є. П. Облік та економія природного газу // Нафтова і газова промисловість. – 2000. – № 2. – С. 43–47.
2. ISO 5167-1:1991 (E). Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices.– Part 1: Orifice plates, nozzles and Venturi tubes inserted in circular cross-section conduits running full.
3. ISO 5168:1995. Guide to the expression of uncertainty in measurement .
4. РД 50-213–80. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. – М.: Изд-во стандартов, 1982.
5. ГОСТ 8.563.1–97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1998.
6. ГОСТ 8.563.2–97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств. – М.: Изд-во стандартов, 1998.
7. ГОСТ 8.563.3–97 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Процедура и модуль расчетов. Программное обеспечение. – М.: Изд-во стандартов, 1998.