Журнал «ИСУП» (Информатизация и системы управления в промышленности)
КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

Расходомеры ФЛЕКСУС – точность измерений и стабильность работы, проверенные временем

Ультразвуковые накладные расходомеры ФЛЕКСУС, разработанные компанией «Теккноу», способны измерять расход жидкостей, газов и пара. В статье представлены разные модификации расходомеров ФЛЕКСУС, объяснены особенности конструктивных решений, преимущества. Показано, что они могут работать в жестких условиях эксплуатации, непосильных для других расходомеров, и при этом демонстрировать высокую точность измерений.

АО «Теккноу», г. Санкт-Петербург

logo_Tekknow_curve-1.png

Расходомеры жидкости

скачать pdf >>

На заре становления накладной ультразвуковой расходометрии, то есть 25–30 лет назад, первые приборы обладали одним неоценимым достоинством – они позволяли производить измерения без врезки в трубопровод. Однако качество измерений, точность, воспроизводимость, возможность работать в жестких условиях оставляли желать лучшего. В итоге все это негативно сказалось на репутации накладных расходомеров и понадобилось время, чтобы вновь убедить потребителей в том, что прогресс не стоит на месте и современные накладные расходомеры могут на равных конкурировать со своими врезными собратьями.

АО «Теккноу» является отечественным производителем оборудования КИП и представляет на российском рынке накладные ультразвуковые расходомеры жидкости, га­за и па­ра ФЛЕКСУС (рис. 1). Обширная научная ба­за, лучшие мировые разработчики и производители, широчайший опыт эксплуатации позволили расходомерам ФЛЕКСУС стать самыми технически продвинутыми среди приборов своего класса. Тяжелые условия эксплуатации – не проблема, а вызов для разработчиков компании, ведь благодаря ря­ду новаторских идей расходомеры ФЛЕКСУС измеряют там, где другие пасуют.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Накладные ультразвуковые расходомеры ФЛЕКСУС

Сегодня АО «Теккноу» поставляет расходомеры для таких сфер, как добыча, хранение и транспортировка углеводородов; переработка нефти и га­за; химическая промышленность; металлургия и металлообработка; горно-обогатительные комбинаты; водо-, теплообеспечение и стоки, ЖКХ; электроэнергетика (АЭС, ТЭС, ТЭЦ, ГЭС). Основой успеха является двухпроцессорная схема блока электроники и высокая частота измерений. Подобное исполнение позволяет производить измерения с высокой частотой (стандартно – 1000 раз в секунду) и осуществлять статистический анализ ря­да измерений. При этом незначащие (случайные) значения измерений, вызванные сигналами, искаженными за счет примесей, содержащихся в жидкости, отбрасываются как недостоверные. При большем насыщении жидкости механическими примесями или газовой составляющей прибор использует доплеровский метод измерения, что позволяет не терять показания расхода да­же в самых сложных условиях потока.

Другое преимущество – стандартное исполнение накладных датчиков в корпусе из нержавеющей стали и защита кабелей оплеткой из нержавеющей стали, что делает их пригодными для использования в агрессивных и неблагоприятных условиях эксплуатации (рис. 2). Каждая па­ра накладных датчиков проходит обязательную калибровку на эталонном оборудовании. Калибровочная информация сохраняется на микрочипе, который поставляется вместе с датчиками. При подключении микрочипа к блоку электроники информация автоматически загружается в память прибора и используется для дальнейших измерений. Это дает возможность использовать любой комплект датчиков с любым блоком электроники без ограничений. Калибровка производится главным образом в области малых потоков, что позволяет прибору производить измерения скорости потока в диапазоне от 0,01 до 25 м/с. Кроме того, благодаря этому прибор избегает так называемого «дрейфа» ну­ля, который часто является головной болью операторов накладных расходомеров.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Монтаж расходомера на трубе с криогенной жидкой средой

Добавив к таким датчикам блок электроники с аккумуляторной батареей высокой емкости и возможностью подзарядки от автомобильной розетки, дружественный интерфейс, возможность подключения толщиномера и накладных температурных датчиков, а также удобные крепления на магнитах, мы получим высококлассный портативный накладной расходомер ФЛЕКСУС F601 (или его взрывозащищенную версию F608), который также выполняет функции теплосчетчика. Оценить его преимущества смогли многие специалисты в разных отраслях промышленности: от работников коммунальных служб до инженеров АЭС, от специалистов по исследованию нефтяных скважин до производственных коллективов НПЗ. Эксперты ведущих компаний отметили, что прибор проводит оперативные измерения расхода практически любой жидкости – от во­ды до газового конденсата (а с недавнего времени еще и па­ра). Таким образом, универсальность расходомера позволяет выполнять периодические сверки показаний стационарных приборов учета с реальным расходом.


Расходомеры газа

Компания «Теккноу» производит версию расходомера ФЛЕКСУС для измерений га­за, который совмещает в себе два способа измерения: с помощью накладных датчиков с поперечными ультразвуковыми волнами и ультразвуковыми волнами Лэмба. Почему два ти­па накладных датчиков? Все просто. Датчики с поперечными волнами универсальны и применяются для стальных труб при давлениях свыше 40 атм. Они подходят для труб практически любых диаметров и с любыми скоростями потока – идеальное решение для станций подземного хранения природного га­за. При установке прибора на трубу легко получить точные, стабильные, а главное, двунаправленные измерения расхода, ведь накладной расходомер производит измерения в двух направлениях без дополнительных вмешательств со стороны оператора.

Использование накладного прибора сокращает риск утечки га­за через врезное соединение, снимает необходимость в использовании специальных материалов (ведь газ может содержать большое количество сероводорода). Накладной расходомер невосприимчив к резким броскам давления, изменению влажности и компонентного состава газа.

Но вернемся ко второму типу накладных датчиков – с волнами Лэмба. Их применение позволяет повысить точность измерений. В данном случае в формировании полезного сигнала принимает участие стенка трубы, но ее толщина должна находиться в определенном диапазоне, поэтому датчики с волнами Лэмба лучше всего подходят для стационарной установки. По своей природе сигнал, сформированный волнами Лэмба, сам «ищет» датчик, что позволяет производить измерения на трубопроводах, по которым протекают различные га­зы, с одинаково высокой точностью. Испытания на эталонных стендах показали возможность измерения расхода природного га­за с точностью менее 1 % от измеряемой величины да­же в неблагоприятных условиях (при давлении в 10 атм, а в некоторых случаях – 3–5 атм, и на коротком прямом участке).


Расходомеры пара

Измерение пара всегда было камнем преткновения на производственных предприятиях, пото­му что портативных накладных расходомеров для измерения пара до недавнего времени вообще не существовало. Но все меняется, и к настоящему дню специалисты АО «Теккноу» успешно провели ряд испытаний в реальных условиях по измерению расхода пара накладными приборами. Условия были различными: температура от 186 до 400 °C, давление от 4 до 40 бар. Расходомер показал се­бя успешно, и сейчас для данной модификации решается вопрос об утверждении ти­па и внесении в Государственный реестр средств измерений.


Итоги

В заключение хочется отметить, что ультразвуковые накладные расходомеры ФЛЕКСУС являются уникальными приборами на российском рынке – они способны измерять жидкости при температурах до 600 °C, га­зы с давлением от 3 бар, а также пар, при этом работать в режиме теплосчетчика. Можно смело утверждать, что расходомеры ФЛЕКСУС являются самыми технически продвинутыми на российском рынке и работают там, где все остальные уже сдались.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(93)_2021

И. С. Катков, ведущий специалист 
отдела КИП,
АО «Теккноу», г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 324-5627,
e-mail: info@tek-know.ru,
сайт: tek-know.ru


Мониторинга транспорта
Азимут 5.1 Lite – компактный, надежный и современный автомобильный ГЛОНАСС+GPS контроллер
www.rateos.ru