В данной статье рассмотрены вопросы, касающиеся оценки и обеспечения точности измерении системы измерений количества природного газа. В статье указаны типичные источники погрешности измерений, методы измерения объема природного газа, требования к метрологическим характеристикам средств измерений узла учета газа, а также требования к процессу оценки погрешностей измерений.

Ключевые слова: природный газ, учет природного газа, оценка измерении, погрешность, средства измерения, метод измерения.

В настоящее время можно отметить, что роль газа очень высока в развитии народного хозяйства любой страны. Учет этого ценного природного компонента становится приоритетным для предприятий топливно-энергетического комплекса. Совершенствование системы измерения и учета газа с целью снижения небаланс природного газа является приоритетной задачей, а проведение учетных операций на предприятиях и организациях топливно-энергетического комплекса сложной многопараметровой задачей. Поскольку результаты учета в значительной степени зависят от измерительных инструментов, используемых для этих целей, изучение метрологических характеристик системы измерения количества природного газа (СИКГ) является важной областью исследований.

На сегодняшний день проделана большая работа по обеспечению единства измерений количества природного газа с использованием измерительных систем различных марок и производителей. Измерительные системы, установленные на промышленных и крупных коммунальных газопотребляющих объектах, предназначены для учета расхода природного газа в единицах объема, приведенного к стандартным условиям.

Из практики известно, что любые измерения, как бы тщательно и аккуратно не выполнялись, их результат всегда отличается от истинного значения измеряемой физической величины, т. е. сопровождаются с некоторой погрешностью. Источниками погрешности являются: несовершенство применяемых методов и средств измерений, непостоянство влияющих на результат измерения физических величин, а также индивидуальные особенности экспериментатора [3]. Кроме того, на точность измерений влияют внешние и внутренние помехи, климатические условия и порог чувствительности измерительного устройства СИКГ. В связи с этим при измерении рассматриваемого значения всегда получается его приблизительное значение, точность которого требуется оценить.

Обеспечение высокой точности измерения количества природного газа требует использования высокоточных измерительных приборов и учета всех необходимых параметров потока и среды: давления (Р> 0,005 МПа), температуры (Т), коэффициента сжимаемости, состава и плотности газа [1].

Выбор метода измерения, подходящего для конкретных условий измерения и предполагаемых объемов газа, является одной из наиболее важных задач при организации учета. Использование того или иного метода измерения указывает на необходимость получения полной информации как об измеряемой среде, так и о предполагаемой точности измерения расхода газа.

При выборе метода измерения и измерительных приборов со вспомогательным техническим оборудованием учитываются факторы, которые влияют на метрологическую надежность узла учета в процессе его эксплуатации.

Для измерений объема газа применяют следующие методы:

– переменного перепада давления (с помощью сужающих устройств или осредняющих напорных трубок);

– измерений объема газа с помощью СИ объема (объемного расхода) при рабочих условиях с последующим определением объема при стандартных условиях;

– измерений массы газа с помощью СИ массы (массового расхода) с последующим определением объема при стандартных условиях.

Требования к метрологическим характеристикам средств измерения (основная и дополнительная погрешность) должны определяться в зависимости от назначения узла учета газа.

Пределы основной допускаемой погрешности вычислителей (корректоров), расходомеров, датчиков температуры и давления определяются проектировщиком узла учета газа на этапе проектирования и согласовываются с заказчиком.

Общее значение допустимой погрешности, вносимой системой учета газа (включая передачу по каналам связи, пересчет, архивирование и предоставление данных) должна быть не более:

– ±0,5–2,0 % — для нормального и рабочего расхода газа;

– ±0,5 % — для давления газа;

– ±0,25 % — для температуры газа.

В основном при оценке погрешностей измерений, как указывалось выше учитывают нормативные, типовые метрологические характеристики средств измерений, а также рассматривают влияние отклонений от нормальных условий на результат измерения. В метрологической практике для описания погрешностей обычно используют нормальный закон распределения погрешности. Однако возможно использовать и другие законы, которые применяются в реальных условиях эксплуатации и могут повысить точность проводимых измерений. Вопрос анализа и оценки погрешностей является важной частью измерения количества природного газа, потому что без знания точности проведённых измерений и без правильной статистической обработки невозможно сделать обоснованные выводы о качестве полученных данных.

Литература:

1. ГОСТ Р 8.741–2011 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Объем природного газа. Общие требования к методикам измерений».
2. ГОСТ 8.009–84 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.
3. Гладуш М. Г., Гуденко А. В., Извекова Ю. Н., Кузьмичев С. Д., Максимычев А. В., Попов П. В., Филатов Ю. Н. Модели и концепции физики: механика. Лабораторный практикум. Обработка результатов измерений. — М.: МФТИ, 2011. — 42 с.