Счетчики газа КТМ600 РУС

Назначение

Счетчики газа КТМ600 РУС предназначены для измерений и вычислений объёмного расхода, объёма газа при рабочих и стандартных условиях, массового расхода различных неагрессивных и агрессивных газов и пара, в том числе природного, влажного, попутного нефтяного и факельных газов в однофазной области параметров.

Описание

Принцип измерения счетчиков газа КТМ600 РУС (далее - счетчики) основан на измерении разности времени прохождения ультразвуковых импульсов. На обеих сторонах трубопровода под определенным углом к потоку устанавливаются приемопередающие блоки. Приемопередающие блоки имеют пьезоэлектрические преобразователи ультразвука, работающие попеременно как приемник и передатчик. Звуковые импульсы посылаются под углом к направлению газового потока. В зависимости от угла и скорости газового потока в результате эффектов вовлечения в движение и торможения наблюдается различное время распространения для определенного направления звуковых импульсов. Разница во времени распространения звуковых импульсов тем значительнее, чем больше скорость газового потока и чем меньше угол к направлению движения потока. Скорость газового потока складывается из разницы двух значений времени распространения независимо от значения скорости ультразвука. Изменения скорости звука в результате колебаний давления или температуры при данном методе измерения не оказывают влияния на рассчитанное значение скорости газового потока.

В зависимости от модели, для более точного определения объема и расхода газа в счетчике может быть установлено до восьми пар ультразвуковых приемопередатчиков, которые передают сигнал без его отражения от внутренней стенки корпуса счетчика. Пары приемопередатчиков стандартно располагаются в одной плоскости параллельно друг другу; в специальных исполнениях - в двух пересекающихся плоскостях.

Конструктивно стандартная модификация счетчика состоит из корпуса, с установленными в нем ультразвуковыми приемопередатчиками (электроакустическими преобразователями), одного блока обработки информации (далее - БОИ), который закреплен с наружной стороны корпуса и модуля выносного. БОИ может разворачиваться вокруг своей оси на угол до 330 градусов и может быть оснащен встроенным вычислителем расхода. В состав БОИ входит жидкокристаллический дисплей, на котором могут отображаться результаты измерений и сообщения системы самодиагностики; результаты вычислений, данные архива, показания внешних датчиков - в модификации со встроенным вычислителем.

Счетчик КТМ600 РУС имеет несколько модификаций:

- модификация КТМ600 РУС Лайт - в один измерительный корпус встроено две пары ультразвуковых приемопередатчиков, и один блок обработки информации Лайт.

- модификация КТМ600 РУС Квадро - в один стандартный измерительный корпус встроено два идентичных независимых счетчика, каждый из которых оснащен четырьмя парами приемопередатчиков и собственным БОИ. Данная система позволяет осуществлять полное дублирование результатов измерений одним прибором.

Модификация счетчика со встроенным в электронный блок вычислителем расхода дополнительно обеспечивает вычисление объемного расхода и объема газа при стандартных условиях, массового расхода и массы газа. Вычисление теплофизических свойств газовых смесей различного состава, осуществляется по специальным методикам, утвержденным и аттестованным в установленном порядке. В функционале вычислителя реализованы следующие методы расчета физических свойств газов:

- ГСССД МР 113-03

- ГОСТ 30319.2-2015

- ГОСТ 30319.3-2015

- ГСССД МР118-2005

- ГОСТ 30319.2-96 (GERG-91)

- ГОСТ 30319.2-96 (NX19)

- AGA NX 19 1962

- ISO 12213 3 2006 SGERG 88

- ГСССД МР273-2018

- AGA 8 Gross method 1

- AGA 8 Gross method 2

- AGA NX-19 mod

- Гидрокарбон (Hydrocarbon).

Все изменения конфигурируемых параметров или архивов автоматически протоколируются.

Счетчик присоединяется к трубопроводу с помощью фланцев, выполненных по стандартам ГОСТ, ANSI, DIN или специального исполнения (в зависимости от заказа).

В счетчиках предусмотрена автоматическая самодиагностика и проверка нулевых и контрольных значений измеряемых величин.

В счетчиках предусмотрена возможность измерения расхода газа как в прямом, так и в обратном направлениях (в реверсивном режиме).

В общем случае счетчике предусмотрены следующие входы/выходы:

- аналоговые (токовая петля), активные/пассивные, оптически изолированные, 4-20 мА, с поддержкой HART;

- цифровые выходы, пассивные, оптически изолированные типа открытый коллектор или NAMUR;

- цифровые входы, пассивные;

- RS-485 с поддержкой Modbus RTU и Modbus ASCII;

- Ethernet с поддержкой ModbusTCP/IP.

- для модификаций со встроенным в БОИ вычислителем расхода, предусмотрен ввод в автоматическом режиме значений с датчиков температуры и давления - по протоколу HART; с других датчиков параметров газа (хроматограф, плотномер и т.д.) - по протоколу Modbus.

Пр им е ч ани е - В зависимости от исполнения счетчика и требований заказчика предусмотрены различные варианты входов/выходов (приведены в эксплуатационной документации).

Модуль выносной предназначен для удаленного взаимодействовия пользователя с блоком обработки информации счетчика.

Модуль выносной, выполняет следующие функции:

- считывание информации от блока обработки информации;

- визуальное представление на дисплее информации о значениях измеряемых параметров, состоянии счетчика;

- передача на верхний уровень системы учета значений измеряемых и вычисляемых счетчиком параметров;

- управление работой счетчика;

- хранение собственной конфигурации;

- самодиагностика состояния внутренних узлов.

Заводской номер счетчика наносится на маркировочную табличку и в паспорт счетчика

Рисунок 1а - Внешний вид счетчика в стандартной модификации.

Рисунок 1б - Внешний вид счетчика в модификации КТМ600 РУС Лайт (цельноточеный измерительный корпус).

Рисунок 1в - Внешний вид счетчика в модификации КТМ600 РУС Лайт (сварной измерительный корпус)

Рисунок 2 - Схема пломбирования (места нанесения знака поверки); 1 - Предохранительный хомут, 2 - Пломбирующая наклейка, 3 - Места для пломб для крышки передней части и задней части, 4 - Винт с крестообразным сверлением головки М4.

Программное обеспечение

Алгоритмы вычислений счетчиков базируются на программном обеспечении БОИ и предназначены для следующих задач:

- приведения измеренного объемного расхода и объема газа в рабочих условиях в объемный расход и объем газа при стандартных условиях, вычисление массового расхода и массы газа;

- вычисления теплофизических свойств газа.

- формирование и хранение энергонезависимых архивов событий, измеренных и вычисленных значений (состав и глубина архивов гибко настраиваемые);

- сигнализацию отказов и превышения установленных пределов измерений подключенных внешних датчиков;

- передачу информации по имеющимся интерфейсам связи, в том числе с выводом на принтер;

- периодическое введение и регистрацию значений условно-постоянных величин;

- защиту от несанкционированного доступа к параметризации и архивам.

Доступ к счетчику может осуществляться с помощью конфигурационного программного обеспечения MEPAFLOW600 СВМ или KTM Smart Stream (для модификации КТМ600 РУС Лайт), которое состоит из набора программ редактирования. Программное обеспечение предназначено для конфигурирования, параметризации и диагностики счетчика. Содержит процедурные модули, предназначенные для проведения проверки технического состояния счетчика и его поверки, такие как модуль автоматического сбора и обработки диагностических данных счетчика, калькулятор скорости звука в среде и другие модули.

Программное обеспечение защищено многоуровневой системой защиты, которая предоставляет доступ только уполномоченным пользователям и одновременно определяет, какие из данных пользователь может вводить или изменять. При изменении конфигурации счетчика, настройки системы защиты, в том числе уровни доступа пользователей, задают вход по паролю через пользовательские интерфейсы. Метрологические характеристики счетчиков нормированы с учетом влияния встроенного программного обеспечения.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Примечание - конфигурационные параметры, значения условно-постоянных величин, параметры хранения измеренной информации и другие метрологически значимые параметры определяемые, изменяемые, передаваемые в процессе эксплуатации защищены многоуровневой системой паролей доступа с обязательным протоколированием всех вмешательств. Целостность метрологически значимого ПО, не относящегося к области кода, определяют по журналам событий и состояниям специально выделенных параметров конфигурации, предназначенных для целей проверки целостности ПО в соответствии с руководством по эксплуатации.

Уровень защиты ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические и технические характеристики

Таблица 3 - Технические характеристики

Таблица 4 - Диапазоны расходов газа при измерении объемного расхода газа в рабочих условия.

Знак утверждения типа

наносят на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики в верхнем левом углу, на боковую панель счетчика в центре методом наклейки.

Комплектность

Таблица 5 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

Раздел 1.5 «Устройство и работа» Руководства по эксплуатации.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 29.12.2018 № 2825 Об утверждении Государственной

поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа

ГОСТ 30319.(0-3)-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств

ГОСТ 8.611-2013 ГСИ. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода

ГОСТ Р 8.733-2011 ГСИ. Системы измерений количества и параметров свободного нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования

ГСССД МР 113-03 Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263...500 К при давлениях до 15 МПа

ТУ 4213-002-20642404-2014. Счётчики «КТМ600 РУС». Технические условия.