SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Система измерения влажности компримированного природного газа как инструмент повышения эффективности работы автозаправочных станций

Осушка природного газа – важная технологическая операция при подготовке газа для заправки в автомобиль на автозаправочных станциях. В статье рассказано о системе измерения, которая позволяет оценить эффективность данного процесса и обеспечить соответствие газа требованиям ГОСТ 27577-2000.

ЗАО «ЭТАЛОН-ПРИБОР», г. Челябинск

Etalon-Pribor_logo.png

Резкое ухудшение экологической обстановки – одна из самых актуальных проблем современных городов. При этом основным источником загрязнения атмосферы в мегаполисах становятся автомобильные выбросы, значительную часть которых производит общественный транспорт. Снизить количество выделяемых машинами вредных веществ в окружающую среду можно за счет применения новых видов топлива, особенно таких, как компримированный природный газ (КПГ) или метан. С этой целью во многих российских регионах приняты и успешно реализуются программы развития сети общественного транспорта, работающего на этом топливе.

Природный газ, проходящий по трубопроводам, не годится для заправки непосредственно в автомобиль, поэтому его подвергают специальной обработке на автозаправочных станциях (АГНКС и МАЗС). Одним из основных этапов процесса подготовки газа является удаление из него паров воды, или осушка.

Ris.1.png

Рис. Автомобильная газонаполнительная компрессорная станция

Осушается природный газ в специальной колонне, которая называется адсорбером, или колонной осушки. В процессе подготовки метан проходит через слой твердого вещества (адсорбента), задерживающего водяные пары. По мере насыщения влагой адсорбент постепенно теряет свои поглощающие свойства, поэтому для обеспечения непрерывности технологического процесса автозаправочные станции оснащаются двумя колоннами, работающими в попеременном режиме с определенным временным шагом: пока в одной из них газ осушается, в другой в это время проходит процесс восстановления свойств адсорбента (регенерация).

Ris.2.png

Рис. Блок осушки природного газа

При отсутствии средств, позволяющих контролировать степень насыщенности адсорбента влагой, сотрудники автозаправочной станции вынуждены проводить частые регенерации, что приводит к излишним затратам энергии и преждевременному выходу из строя поглотителя. 

Оценить состояние адсорбента можно с помощью измерения температуры точки росы (ТТР) природного газа на выходе из узла осушки. Для этого используются преобразователи температуры точки росы, или гигрометры. Гигрометр может быть установлен непосредственно в технологический трубопровод, однако такой способ монтажа имеет ряд недостатков: чувствительный элемент датчика загрязняется механическими или капельными включениями, находящимися в газовом потоке, отчего срок службы оборудования значительно сокращается. Также возникают сложности при проведении сервисного обслуживания и проверке состояния датчика.

Специалистами ЗАО «ЭТАЛОН-ПРИБОР» разработана система измерения влажности компримированного природного газа, позволяющая не только оценить состояние адсорбента и эффективность процесса осушки, но и, как следствие, автоматизировать процесс переключения адсорбционных колонн. 

Ris.3.png

Рис. Схема работы автозаправочной станции

Для того чтобы устранить недостатки, связанные с непосредственной установкой преобразователя в технологический процесс, в состав системы входит устройство подготовки пробы. Оно обеспечивает стабилизацию параметров анализируемого газа (расход, давление, температура) и его очистку от механических и капельных включений. 

Установка датчика в устройство подготовки пробы позволяет увеличить срок его службы и обеспечивает необходимые условия для проведения регламентного обслуживания без остановки производственного процесса.

Ris.4.png

Рис. Система измерения влажности КПГ

Измерение влажности природного газа происходит непрерывно, результат передается в систему управления верхнего уровня по токовому сигналу 4–20 мА и при необходимости может быть пересчитан в другие единицы влажности (мг/м³). При достижении предельного значения ТТР принимается решение о переводе колонны осушки в режим регенерации.

Ris.5.png

Рис. Узел фильтрации и сброса давления

Система может быть установлена во взрывоопасной зоне класса 2 и на открытых площадках с колебаниями температуры окружающей среды от –40 до +50° С. Для этого оборудование системы измерения влажности размещается в теплоизолированном, обогреваемом шкафу.

Ris.6.png

Рис. Регулировка расхода пробы


Ris.7.png

Рис. Линии подвода и сброса пробы

Большое внимание специалисты компании уделяют внедрению системы в производственный процесс клиента.

Часто, приобретая какое-либо решение для измерения влажности природного газа, заказчик вынужден самостоятельно покупать материалы, необходимые для монтажа приборов. Система измерения, производимая ЗАО «­ЭТАЛОН-ПРИБОР», может быть укомплектована отборным устройством различных модификаций, импульсной линией, диэлектрической вставкой и другими принадлежностями для подключения и сброса пробы, а также монтажными и запасными частями. Состав и количество дополнительного оборудования согласовывается индивидуально.

На всех этапах реализации проекта компания предлагает широкий спектр дополнительных услуг, которые включают в себя адаптацию системы измерения к особенностям технологического процесса, выполнение работ по монтажу и пусконаладке оборудования.

Решить текущие задачи, возникающие в ходе эксплуатации, можно не только с помощью технической поддержки и консультаций: заказчик также может заключить договор на проведение периодического сервисного обслуживания установленных систем.

Таким образом, применив решение ЗАО «ЭТАЛОН-ПРИБОР» на своей автозаправочной станции, вы сможете:
- гарантировать потребителям соответствие газа требованиям ГОСТ 27577-2000;
- сократить затраты на процесс производства КПГ;
- увеличить срок службы оборудования узла осушки;
- обеспечить непрерывный контроль за состоянием адсорбента;
- увеличить срок службы преобразователя температуры точки росы;
- проводить измерения в сложных климатических условиях, во взрывоопасной зоне и при высоком давлении газа.

Более подробную информацию о решении ЗАО ­«ЭТАЛОН-ПРИБОР» и референс-лист вы можете получить на сайте компании или в службе технической поддержки.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 5(53)_2014

ЗАО «ЭТАЛОН-ПРИБОР», г. Челябинск,
тел.: (351) 267-4710,
e‑mail: etalon@etalon.chel.ru,
www.etalon-chel.ru