4. Уравнения измерительной задачи определения объёма газа при стандартных условиях, применяемые в случае использования турбинных, ротационных или вихревых счётчиков
Большинство существующих современных узлов учёта газа промышленных потребителей на базе турбинных, ротационных и вихревых счётчиков не имеют в своём составе средств измерений плотности и состава газа, что не позволяет решить задачу определения объёма газа, приведенного к стандартным условиям, в реальном масштабе времени. Типовой узел учёта газа, использующий турбинный, ротационный или вихревой счётчик, как правило, дополнительно оснащен средствами измерений давления и температуры газа, а также вычислителем объёма (объёмного расхода) или электронным корректором. Кроме того, на счётчике в соответствии с требованиями ПР 50.2.019-2006 устанавливают средство измерений перепада давления, однако это средство измерений не участвует в измерительной процедуре определения объёма газа, приведенного к стандартным условиям, а используется только для контроля правильности работы счётчика газа. В обычной (указанной выше) комплектации типового узла учёта вычислитель (корректор) определяет (нарастающим итогом) объём газа, соответствующий стандартным условиям, по формуле, приведенной в п.5 МИ 3235-2009:
(1)
Vc - объём газа, полученный за отчётный период и приведенный к стандартным условиям по ГОСТ 2939-63 с помощью вычислителя;
Vi - объём газа, измеренный счётчиком за характерное для него минимальное время измерений, зависящее от заданных рабочих условий;
pi, Ti - абсолютное давление и абсолютная температура газа в рабочих условиях, соответствующие -му отрезку времени в пределах отчётного периода (-му минимальному времени измерения);
pc, pc - абсолютное давление и абсолютная температура, определяющие стандартные условия по ГОСТ 2939-63 (pc = 101,325 кПа, pc = 293,15 К);
Ki - коэффициент сжимаемости природного газа.
Равенство (1) является основным уравнением измерительной задачи определения объёма газа при стандартных условиях с помощью турбинных, ротационных и вихревых счётчиков газа. Это уравнение совместно с процедурами получения значений физических величин, в него входящих, в автоматическом режиме реализуется вычислителем (корректором объёма) типового узла учёта газа.
Значения входящих в выражение (1) физических величин определяются следующим образом: объём газа, абсолютные давление и температура - в результате прямых измерений, коэффициент сжимаемости рассчитывается согласно ГОСТ 30319.2-96 (методы NX 19 мод., GERG 91 мод.) или ГОСТ Р 8.662-2009 (уравнение состояния AGA8 в редакции ISO 20765-1).
Определение методов и процедур получения значений величин в составе уравнения (1) завершает постановку рассматриваемой измерительной задачи и позволяет провести расчётное оценивание погрешности определения объёма газа, соответствующего стандартным условиям, в конкретных условиях эксплуатации узла учёта, укомплектованного вышеуказанными типами счётчиков.
