Системы измерительные параметров нефте-водо-газовой смеси УЛЬТРАФЛОУ-400, исп. УЛЬТРАФЛОУ 400-1, УЛЬТРАФЛОУ 400-2

Назначение

Системы измерительные параметров нефте-водо-газовой смеси "УЛЬТРАФЛОУ-400" (далее - системы) предназначены для непрерывных измерений расходов жидкой и газовой составляющих многокомпонентного нефте-водо-газового потока с различной структурой и режимами течения, без предварительного его сепарирования, а также для измерений объемной доли воды (обводненности) в жидкой составляющей нефте-водо-газовой смеси.

Описание

Принцип работы системы основан на локальном акустическом зондировании многокомпонентного потока с изменяющейся гидродинамикой течения при помощи ультразвуковых датчиков, размещенных внутри гидродинамического измерительного канала (гидроканала), включающего два последовательно расположенных по ходу потока калиброванных измерительных участка, площади проходных сечений которых отличаются в два раза. Подсоединение контролируемого потока к гидроканалу системы производится при помощи комплекса подготовки потока (КПП-1-400) представляющего собой комплект подводящих и отводящих трубопроводов.

Система состоит из следующих элементов: доплеровские ультразвуковые преобразователи скорости, ультразвуковые преобразователи газосодержания, ультразвуковые преобразователи концентрации, преобразователи температуры и давления, измерительный гидроканал, блок вычислений.

Датчиками системы измеряются следующие параметры потока:

- объемная концентрация воды, абсолютная скорость газовой фазы и истинное объемное газосодержание в обоих измерительных участках;

- температура и давление контролируемой смеси в одном из сечений гидродинамического канала.

При отсутствии газовой фазы определяется скорость жидкой фазы, объемная концентрация воды, температура и давление измеряемой смеси. Измерение скорости многокомпонентной смеси осуществляется доплеровским методом.

Получаемые в результате работы системы первичные данные о скорости смеси, газо-содержании смеси, скорости звука в смеси, температуре и давлении смеси накапливаются в энергонезависимом архиве, с глубиной один месяц, с интервалом записи 30 с, и по специальным расчетным соотношениям, заложенным в программу обработки результатов измерений "VARPRO", вычисляются значения расходов компонент нефте-водо-газовой смеси и ее обводненность.

Система имеет два исполнения:

- УЛЬТРАФЛОУ-400-1 при комплектации распределителем РМ-БП устанавливаемым вне взрывоопасной зоны;

- УЛЬТРАФЛОУ-400-2 при комплектации вычислителем БПВИ-1 устанавливаемым в взрывоопасной зоне.

При комплектации системы распределителем РМ-БП вычисление значений параметров (расходов и обводненности) контролируемого потока производится при помощи предустановленной на ЭВМ пользователя программы VARPRO 01 с выводом значений контролируемых параметров на дисплей пользователя.

При комплектации системы вычислителем БПВИ-1 вычисление значений расходов и обводненности производится при помощи программы VARPRO 01 предустановленной в БПВИ-1, с выводом результатов на дисплей БПВИ-1 и сохранении их в энергонезависимом архиве системы.

Внешний вид системы приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Внешний вид системы

От несанкционированного доступа все составные части системы опломбированы пломбами предприятий-изготовителей, На рисунках 2 и 3 приведены примеры пломбировки ультразвуковых преобразователей и РК-ПС соответственно.

место пломбировки

Рисунок 2

Рисунок 3

Конструкция электротехнических составных частей системы допускает их применение во взрывоопасных зонах классов 1 и 2 по ГОСТ Р 51330.9 (B-Ia согласно ПУЭ).

Разрешение на применение № РРС 00-37869 выдано Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Срок действия до 17.03.2015 г.

Программное обеспечение

Программа VARPRO обеспечивает:

- прием информации со всех подключенных преобразователей по каналу связи RS-485, с накоплением полученных данных в энергонезависимом архиве, с глубиной не менее одного месяца, с интервалом записи 30 с;

- хранение информации в архиве при отключенном питании не менее 5 лет;

- вычисление параметров нефте-водо-газовой смеси;

- отсчет текущего времени и даты;

- программную поддержку работы с внешней ЭВМ:

- по каналу RS-232 при комплектации распределителем монтажным (РМ-БП);

- по каналу RS-485 при комплектации блоком питания, вычисления и индикации (БПВИ-1)/

Идентификационные данные программного обеспечения

Программное обеспечение от непреднамеренных и преднамеренных изменений имеет уровень защиты «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Падение давления на гидроканале не более 40 кПа (0,4 кгс/см2).

+22

Электропитание - переменное напряжение ( 220-33 ) В, частотой (50±1) Гц.

Потребляемая мощность не более 250 В^ А.

Средний срок эксплуатации - 10 лет.

Габаритные размеры гидроканала системы не более 1400x470x460 мм.

Масса не более 100 кг.

Параметры контролируемой нефте-водо-газовой смеси:

- вязкость не более 300 мм2/с (сСт);

- минерализация не более 200 г/дм3 (г/л);

- механические примеси не более 2 %.

Условия эксплуатации:

Диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 50 °С.

Воздействие относительной влажности до 100 % при температуре плюс 30 °С и более низких температурах с конденсацией влаги в соответствии с требованиями ГОСТ Р 529312008 к группе исполнения С2.

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель распределителя кабельного РК-ПС фотопечатью и на титульный лист формуляра типографским способом.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу "ГСИ. Система измерительная параметров нефте-водо-газовой смеси УЛЬТРАФЛОУ. Методика поверки" РБАМ.423314.001 МИ, утверждённому ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в феврале 2011 г.

Основное поверочное оборудование:

- установка поверочная газожидкостная КП 400 расход жидкости от 1,0 до 400 м3/сут, расход газа от 7,2 до 504 м3/сут; погрешность измерений расхода жидкости ±0,8 %, расхода газа ±1,5 %, давления ±0,4 % от ВПИ, температуры ±0,5 °C;

- штангенциркуль типа ТПТЦТЦ-1-125-0,01 ГОСТ 166-89 (штангенциркуль типа I с диапазоном измерения 0 -125 мм с шагом дискретности цифрового отсчетного устройства 0,01 мм);

- концевые меры 1-Н12 ГОСТ 9038-90 (таблица 3.1, набор 12, 1 класс точности);

- концевые меры 1-Н11 ГОСТ 9038-90 (таблица 3.1, набор 11, 1 класс точности);

- магазин сопротивлений Р4831, сопротивление от 10 до 1500 Ом, класс 0,02;

- мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная Р3026-2 сопротивление от 0,01 до 111111,1 Ом, пределы допускаемого отклонения действительного значения сопротивления 8=±[О,О1+1,54О’6 (111111/R-1)], %;

- катушка электрического сопротивления измерительная Р331 сопротивление 100 Ом, максимальный ток 0,1 А, класс 0,01;

- вольтметр В7-34А. Измерение напряжения от 0,1 до 5 В, погрешность измерений не более ±[0,02+0,01(Ukx/Ux-1)] %.

Сведения о методах измерений

изложены в документе ФР.1.29.2009.05693 "Методика выполнения измерений массы сырой нефти, массы сырой нефти обезвоженной и объема свободного нефтяного газа с применением системы измерительной параметров нефте-водо-газовой смеси УЛЬТРАФЛОУ", утвержденном в 2009 г.

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

2. ГОСТ Р 8.615-2005 Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа.

3. Технические условия ЛГФИ.611137.001 ТУ.

Рекомендации к применению

- выполнение торговых и товарообменных операций.