ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА

Введение ................................................................................................................. 6
Глава 1. Теоретические основы методов измерения расходов газа.................... 8
1.1. Понятие и виды измерения расхода газа ....................................................... 8
1.2. Методы измерения расхода газа.................................................................... 11
1.3. Устройства регистрации расхода (расходомеры) и их классификация......16
Выводы по разделу ................................................................................................22
Глава 2. Анализ методов и приборов (расходомеров)
измерения расхода газа ....................................................................................... 23
2.1. Анализ нормативной базы в области измерения расхода газа................... 23
2.2. Анализ методов измерения расхода газа...................................................... 29
2.2. Анализ приборов расхода газа (расходомера) и их производителей..........33
Выводы по разделу........................................................................................……35
Глава 3. Выбор и обоснование оптимального метода измерения расхода газа и расходомера в условиях Крайнего Севера…………………………………......45
3.1. Природные и климатические условия Крайнего Севера............................. 45
3.2. Выбор и обоснование оптимального метода измерения расхода газа
с учетом климатических условий Крайнего Севера...........................................55
3.3. Выбор и обоснование оптимального прибора расхода газа (расходомера)
с учетом климатических условий Крайнего Севера............................................59
Выводы по разделу................................................................................................69
Заключение............................................................................................................ 70
Список использованных источников.................................................................. 77

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования. Рациональное использование энергетических ресурсов является одной из главных целей с учетом потребления в условиях Крайнего севера, где климатические условия сильно отличаются от других регионов, в частности условиями эксплуатации, транспортировки и производства в целом. Так, в зависимости от температурных и климатических условий приборы измерения расхода газа (расходомера) могут отличаться от других климатических зон.
Экстремальные условия добычи углеводородов в условиях Крайнего Севера и, соответственно, работы прибора расхода газа (расходомера) в условиях Крайнего Севера заставляют использовать все более разносторонний подход к изучению методов измерения газа, повышения его точности и надежности средств и систем измерения расхода.
Районы Крайнего Севера Российской Федерации – это обширные и труднодоступные территории, край, где преобладает вечная мерзлота. Экстремальные условия добычи углеводородов в условиях Крайнего Севера и, соответственно, работы прибора расхода газа (расходомера) в условиях Крайнего Севера заставляют использовать все более разносторонний подход к изучению методов измерения газа.
Таким образом, становится актуальным и практическим востребованным анализ действующих методов измерения расхода газа и существующих на рынке расходомеров и их производителей, с последующим обоснованием и выбором наиболее оптимального метода измерения расхода газа в условиях Крайнего Севера, чем и обусловлен выбор темы нашего проекта.
Цель дипломной работы - на основе анализа методов и приборов (расходомеров), обосновать выбор оптимального метода измерения расхода газа и расходомера в условиях Крайнего Севера.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- изучить и проанализировать теоретические основы методов измерения расходов газа;
- провести анализ нормативной базы в области измерения расхода газа;
- провести анализ методов и приборов (расходомеров) измерения расхода газа и их производителей;
- изучить природные и климатические условия Крайнего Севера;
- выбрать и обосновать оптимальный метод измерения расхода газа с учетом климатических условий Крайнего Севера;
- выбрать и обосновать оптимальный прибор измерения расхода газа с учетом климатических условий Крайнего Севера.
Объект исследования – существующие методы и достижения в области повышения точности и эффективности систем для измерения расхода газа.
Предмет исследования – выбор оптимального метода измерения расхода газа с учетом климатических условий Крайнего Севера.
Практическая значимость исследования заключается в том, что выбор и обоснование оптимального метода измерения расхода газа и расходомера с учетом климатических условий Крайнего Севера позволит повысить эффективность работ специалистов в области измерительной техники в данных районах.
Материалы и методы исследования.
В рамках выполнения работы проведен анализ методов и приборов (расходомеров) на их основе, рассмотрен и проанализирован рынок распределения расходомерных систем, их классификация и производители

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1.Теоретические основы методов измерения
расходов газа

1.1. Понятие и виды измерения расхода газа
Прежде чем анализировать методы и приборы (расходомеров) измерения расхода газа в условиях Крайнего Севера рассмотрим подходы к определению понятия «измерение расхода газа», так как понимание сущности расхода газа и видов позволит более глубоко изучать влияние природных и климатических условий Крайнего Севера на данный процесс.
Измерения — один из важнейших путей познания природы человеком.
В современном обществе наука и промышленность не могут существовать без измерений. Одной из наиболее часто измеряемой величиной является расход. Расход в общем смысле – количество вещества, протекающее через поперечное сечение в единицу времени.
В нефтегазовой отрасли выделяют объемный расход и массовый расход.
Объемный расход – объем жидкости или газа, протекающие через поперечное сечение потока в единицу времени:
Q = V или Q = v ? S
t (1.1)

В вышеуказанной формуле (1.1):
Q – объемный расход жидкости или газа, м3/с;

V – объем жидкости или газа, проходящий через поперечное сечение потока за время t, м3;
t – время, за которое жидкость или газа объемом V проходит через поперечное сечение потока, с;
v – скорость потока, м/с;
S – площадь поперечного сечения потока, м2;

Весь текст будет доступен после покупки

1 ГОСТ 8.563.1-97. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. М.: ИПК Издательство стандартов, 1997.
2 ГОСТ 8.586.1-5–2005 Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. М.: ИПК Издательство стандартов, 2007.
3 ГОСТ 8.586.2-2005. ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Ч. 2. Диафрагмы. Технические требования. -М. : Стандартинформ, 2007. - 37 с.
4 Анализ течения в измерительном трубопроводе со стандартной диафрагмой методами вычислительной гидродинамики / Горчев А.И., Ермолаев С.А., Гареев Р.С. // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 23. С. 142-145.
5 Андреева М.М., Староверова Н.А., Нурахметов М.Б. Обзор рынка расходомеров для нефтяной и газовой промышленности // Вестник Казанского технологического университета, 2015, Т.18, №10. С.42-45..
6 Белов Д.Б. Анализ влияния температуры природного газа в трубопроводе на его объем // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 6. Ч. 1.
7 Даев Ж.А. Измерительные системы расхода и количества жидкости и газа переменного перепада давления: обзор и анализ достижений за последние десятилетия // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль, 2017, №2 (20) С.19-21.
8 Исследование динамических характеристик систем измерения расхода природного газа на базе стандартной диафрагмы в условиях эксплуатации / Валиев Э.Р., Николаев Н.А./ Вестник КНИТУ. 2012 с.246-249 № 9
9 Исследование метрологических характеристик ультразвукового счетчика газа на эталонных расходоизмерительных установках / Исаев И. А., Хакимов Д.Р., Горчев А.И., Ганиев Р.И. // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15 № 18. С. 239-245.
10 Картамышева, Н. С. Проблемы добычи нефти и газа в условиях Крайнего Севера / Н. С. Картамышева, И. А. Вахрушин, М. Н. Перевала, Ю. В. Трескова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 13 (93). — С. 845-848.
11 Котляков В.М., Агранат Г.А. Российский Север - край больших возможностей // Вестник Российской академии наук. - 2019. - № 1.
12 Кочевский, А. Н. Возможности моделирования течений жидкости и газа с помощью современных программных продуктов, 2005/ А. Н. Кочевский – Сума: Издательство СумГУ, 2005. – 36
13 Крайний Север // Горная энциклопедия / под ред. Е. А. Козловского. - М.: Советская энциклопедия, 1984-1991.
14 Кремлевский, П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ / П.П. Кремлевский. – Л.: Машиностроение, 1989
15 Ланчаков Г.А. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. / Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. – М.: Недра, 2006. - 279 с.
16 Лепявко, А. П. Расходомеры и счетчики жидкости и газа. Поверка и калибровка. Учебное пособие/ А. П. Лепявко – М: АСМС, 2005 – 99 с.
17 МИ 3082-2007. Выбор методов и средств измерений расхода и количества потребляемого природного газа в зависимости от условий эксплуатации на узлах учета. Рекомендации ФГУП ВНИИР. - Казань : ВНИИР, 2007. - 39 с.
18 МУ44-75 Методические указания по пересчету градуировочных характеристик расходомеров постоянного перепада давления. М.: ИПК Издательство стандартов, 1975.
19 Пистун, Е. П. Применение безвентильных блоков подсоединения дифманометров для устранения возможности искажения результатов измерений при учете энергоносителей /E. П. Пистун, Р. Я. Дубиль // Коммерческий учет энергоносителей. - СПб. : Политехника, 2001. - С. 350-354.
20 Пистун, Е. П. Уточнение коэффициента истечения стандартных диафрагм расходомеров переменного перепада давления / Е. П. Пистун, Л. В. Лесовой // Датчики и системы. - 2005. - № 5. - С. 14-16.
21 Пистун, Е. П. Учет и экономия природного газа / Е. П. Пистун, Р. Я. Дубиль // Коммерческий учет энергоносителей. - СПб. : Политехника, 1999. - С. 19-28.
22 Селиванов, М.Н. Качество измерений. Метрологическая справочная книга / М.Н. Селиванов, А.Э. Фридман, Ж.Ф. Кудряшов – Л.: Лениздат, 1987.
23 Сутулов, А.Н. Стенд учебный СИУ-01. Измерительные преобразователи давления и расхода газа и жидкости в условиях генерации влияющих воздействий / А.Н. Сутулов – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.
24 A formulation for the flow rate of a fluid passing through an orifice plate from the First Law of Thermodynamic / M. A. Gomez-Osorio, D. O. Ortiz-Vega, I. D. Mantilla, H. Y. Acosta, J. C. Holste, K. R. Hall, G. A. Iglesias-Silva // Flow Measurement and Instrumentation. -2013. - Vol. 33. - P. 197-201.
25 Buker, O. Reynolds number dependence of an orifice plate / O. Buker, P. Lau, K. Tawackoli-an // Flow Measurement and Instrumentation. - 2013. - Vol. 30. - P. 123-132.
26 Cristancho, D. E. An alternative formulation of the standard orifice equation for natural gas /D. E. Cristancho, K. R. Hall, L. A. Coy, G. A. Iglesias-Silva // Flow Measurement and Instrumentation. - 2010. - Vol. 21. - P. 299-301.
27 De Marchis, M. Numerical observations of turbulence structure modification in channel flow over 2D and 3D rough walls / M. De Marchis, B. Milici, E. Napoli // International Journal of Head and Fluid Flow. - 2015. - Vol. 56. - P. 108-123.
28 ISO 5167: 2003. Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full. 536/ISO. - Guide, 2003.
29 Morrow, T. B. Orifice meter expansion factor tests in 4-in. and 6-in. meter tubes. Topical report GRI-04/0042 / T. B. Morrow // SwRI project no. 18.06584. - San-Antonio (TX), 2004.
30 Nadeem, M. Turbulent boundary layers over sparsely-spaced rod-roughened walls / M. Nadeem, H. J. Lee, J. Lee, H. J. Sung // International Journal of Head and Fluid Flow. -2015. - Vol. 56. - P. 16-27.
31 Stolz, J. A Universal Equation for the Calculation of Discharge Coefficient of Orifice Plates / J. Stolz // Flow Measurement of Fluids, North-Holland, Amsterdam. - 1978. - Р. 519-534.
32 Yoder, J. Go New-Tech or Stick with DP meters? Differential pressure flow users face the dilemma / J. Yoder // Control Magazine. - 2001. - Vol. 1. - P. 1-6.
33 Yoder, J. Measuring a 1 % gain in a 4,5 billion dollars market / J. Yoder // Flow Control. -2008. - Vol. 6. - P. 42-45.
34 Официальный сайт Производственной компании Emerson Process Management [Электронный ресурс] -Режим доступа: . http: // www.emerson.com. html// свободный.
35 Обзор зарубежной печати Журнал- Control Engeneering 2013, свободный.
36 Официальный сайт Производственной компании Yokogawa [Электронный ресурс]- Режим доступа: . http: // www.yokogawa.com .// свободный
37 Официальный сайт компании Emerson Process Management [Электронный ресурс] - Режим доступа: . http: // www.rosemount.com/oilandgas // свободный
38 Официальный сайт компании Krohne [Электронный ресурс] - Режим доступа: . http: //.www.krohne.de. // свободный
39 Официальный сайт компании Сиеменс [Электронный ресурс] - Режим доступа: . http: // www.powergeneration.siemens.com. // свободный
40 Официальный сайт компании Emerson Process Management [Электронный ресурс] - Режим доступа: www.EmersonProcess.com/solutions/oilgas

Весь текст будет доступен после покупки