Ultradźwiękowe przepływomierze gazu są najbardziej przydatne, gdy projekt wymaga niskich trwałych strat ciśnienia, braku obrotowych elementów pomiarowych, szerokiego zakresu przepływu i informacji diagnostycznych.Typowe zastosowania obejmują przydzielanie gazu ziemnego, monitorowanie dużych rurociągów, pomiary gazów pochodniowych i wylotowych, kontrolę gazów procesowych, kolektory sprężonego-powietrza oraz wybrane systemy biogazu lub odnawialnego gazu ziemnego.
Nie oznacza to, że każdy miernik ultradźwiękowy może zmierzyć każdy gaz. Wynik zależy od ciśnienia i gęstości gazu, wilgotności, składu, geometrii rury, hałasu akustycznego, profilu przepływu i rodzaju rozważanego miernika ultradźwiękowego.
W tym przewodniku wyjaśniono, gdzie sprawdza się ultradźwiękowy pomiar gazu, gdzie inna technologia może być bardziej praktyczna i jakie informacje powinien przygotować inżynier lub kupujący przed złożeniem zapytania o wycenę.
Krótki przewodnik dotyczący przydatności aplikacji
| Aplikacja | Dlaczego ultradźwiękowe mogą pasować | Główne ograniczenie | Typowa konfiguracja |
|---|---|---|---|
| Transfer i przydział rozliczeń gazu ziemnego | Pomiar-pełnego otworu, diagnostyka wielo-drogowa i ograniczona trwała utrata ciśnienia | Wymaga zatwierdzonego miernika, kalibracji i kompletnego systemu pomiarowego | Skalibrowany wbudowany miernik wielo-ścieżkowy |
| Monitorowanie rurociągów i tłoczni | Nadaje się do dużych rur i szerokich zakresów roboczych | Zawirowania, pulsacje, regulatory i hałas sprężarki mogą wpływać na wydajność | System wielościeżkowy-montowany bezpośrednio lub na miejscu |
| Flara i gaz odpowietrzający | Minimalna przeszkoda i możliwość pokrycia szeroko zmieniających się prędkości gazu | Niskie ciśnienie, mokry gaz, zmienny skład i ekstremalna prędkość wymagają dedykowanego projektu | Cel-zbudowany gazomierz pochodniowy |
| Gaz procesowy i opałowy | Niskie straty ciśnienia i ograniczone zużycie mechaniczne dużych kolektorów | Należy sprawdzić gęstość gazu, skład, osady i reakcję sterowania | Licznik przemysłowy do montażu liniowego lub-na miejscu |
| Sprężone powietrze i gaz użytkowy | Przydatne w przypadku dużych kolektorów głównych, gdzie liczy się utrata ciśnienia | Pomiar masy termicznej może być bardziej ekonomiczny w przypadku małych gałęzi | Inline ultradźwiękowy lub termiczny miernik masy |
| Biogaz, gaz wysypiskowy i RNG | Może wspierać monitorowanie przepływu w zatwierdzonych warunkach jednofazowych | Kondensat, siarkowodór, siloksany i zmienny skład zwiększają ryzyko zastosowania | Zatwierdzony miernik-dla konkretnej aplikacji |
Czy przepływomierz ultradźwiękowy może mierzyć gaz?
Tak. Gazomierze ultradźwiękowe-czasu przejścia mierzą różnicę między czasem podróży impulsu akustycznego przemieszczającego się w dół rzeki a czasem podróży impulsu poruszającego się w górę rzeki.
Impuls podróżujący z gazem dociera nieco wcześniej. Impuls poruszający się pod gazem pojawia się nieco później. Miernik wykorzystuje tę różnicę do obliczenia prędkości gazu wzdłuż jednej lub większej liczby ścieżek akustycznych.
Następnie oblicza się przepływ objętościowy w-warunkach roboczych ze wzoru:
Qrzeczywisty = A × v̄
Gdzie:
- Qrzeczywistyjest przepływem objętościowym przy ciśnieniu i temperaturze roboczej.
- Ato wewnętrzne pole- przekroju poprzecznego rury.
- v̄jest obliczoną średnią prędkością gazu.
Bardziej szczegółowe wyjaśnienie procesu pomiaru akustycznego jest dostępne w przewodniku FlowTZasada działania ultradźwiękowego czujnika przepływu gazu.
Pomiar prędkości to tylko pierwsza część systemu. Jeżeli wymaganym wynikiem jest standardowa objętość, przepływ masowy, przepływ energii lub masowy wskaźnik emisji, system potrzebuje również odpowiednich danych dotyczących ciśnienia, temperatury, gęstości, ściśliwości lub składu.
Liniowe,-montowane w terenie i zaciskowe-w gazomierzach nie są wymienne
Wbudowane wielościeżkowe-ultradźwiękowe liczniki gazu
Miernik liniowy zawiera wyprodukowany korpus pomiarowy z dokładnie ustawionymi przetwornikami. Kilka ścieżek akustycznych próbkuje różne cięciwy w rurze, umożliwiając miernikowi oszacowanie profilu prędkości-w przekroju poprzecznym skuteczniej niż w przypadku konstrukcji z pojedynczą-ścieżką.
Wiele ścieżek może również dostarczać informacji diagnostycznych poprzez porównanie prędkości ścieżki, jakości sygnału akustycznego i zmierzonej prędkości dźwięku. FlowT zawiera osobne wprowadzenie dojak wielościeżkowe-przepływomierze ultradźwiękowe próbkują profil prędkości.
Więcej ścieżek nie oznacza automatycznie, że licznik nadaje się do transferu rozliczeniowego. Projekt licznika, kalibracja, instalacja, pomiar ciśnienia i temperatury, konfiguracja komputera przepływu i obowiązująca norma umowna muszą wspierać cel pomiaru.
Pole-Systemy montowane lub wstawiane
Systemy-montowane w terenie wykorzystują przetworniki instalowane w-specjalnie zbudowanych dyszach, portach lub szpuli pomiarowej. Konstrukcja ta jest często brana pod uwagę w przypadku dużych rur procesowych, kolektorów kielichowych i projektów modernizacyjnych, gdzie kompletny konwencjonalny korpus licznika może być niepraktyczny.
Geometria dyszy, ścieżka akustyczna, wymiary rur i ustawienie przetwornika stają się częścią systemu pomiarowego. Dlatego też szczegóły te należy sprawdzić podczas projektowania, a nie pozostawić ogólnym zasadom instalacji.
Specjalistyczny zacisk-do gazomierzy
Zaciski-na gazomierzach przekazują energię akustyczną przez ściankę rury do gazu bez otwierania procesu. Może to ograniczyć prace związane z instalacją mechaniczną, ale przesyłanie stabilnego sygnału do gazu jest znacznie bardziej wymagające niż pomiar cieczy przez tę samą ściankę rury.
Wykonalność zależy od:
- Ciśnienie i gęstość gazu
- Skład gazu
- Materiał rury i grubość ścianki
- Powłoki zewnętrzne i wewnętrzne
- Stan powierzchni rury
- Długość ścieżki akustycznej
- Częstotliwość i sprzężenie przetwornika
- Hałas i wibracje w tle
Nigdy nie należy wybierać standardowego cęgowego-wodomierza ultradźwiękowego wyłącznie do gazu, ponieważ oba produkty korzystają z technologii-czasu tranzytowego. Usługa gazowa wymaga pisemnego potwierdzenia dla konkretnego licznika i warunków pracy.
Gdzie najlepiej sprawdzają się ultradźwiękowe przepływomierze gazu?
1. Przekazanie i przydział rozliczeń gazu ziemnego
Przekazywanie rozliczeń i alokacja to sprawdzone aplikacje dla skalibrowanych, wielościeżkowych gazomierzy wbudowanych. Pomiar może być wykorzystany do rozliczenia transakcji handlowych pomiędzy producentami, operatorami rurociągów, magazynami, spółkami dystrybucyjnymi czy dużymi użytkownikami przemysłowymi.
ObowiązująceWymagania normy ISO 17089-1:2019 dotyczące liczników rozliczeń i alokacjiobejmują konstrukcję, działanie, kalibrację, diagnostykę, moc wyjściową i warunki instalacji gazomierzy ultradźwiękowych-czasu przejazdu.
Kompletna stacja pomiarowa-przelewu może obejmować:
- Skalibrowany wielościeżkowy miernik ultradźwiękowy-
- Pomiar ciśnienia bezwzględnego
- Reprezentatywny pomiar temperatury gazu
- Komputer przepływu
- Informacje o składzie i gęstości gazu
- Obliczenia ściśliwości
- Monitorowanie diagnostyczne
- Identyfikowalne procedury weryfikacji i konserwacji
Niektóre umowy lub jurysdykcje mogą również odwoływać się do raportu AGA nr. 9.. Obowiązujące kryteria edycji i akceptacji powinny zostać określone przez operatora, nabywcę lub organ regulacyjny.
Najważniejszą lekcją dotyczącą selekcji jest to, że wydajność transferu-rozliczeniowego należy do kompletnego systemu pomiarowego. Etykieta zawierająca wiele-ścieżek lub dane dotyczące dokładności broszury same w sobie nie są wystarczającym dowodem.
2. Monitorowanie rurociągów i tłoczni
Gazomierze ultradźwiękowe można stosować na stacjach odbioru i tłoczenia rurociągów, na wlotach i wylotach sprężarek, kolektorach zbierających gaz, obiektach magazynujących i-stacjach redukcji ciśnienia.
Pełnoprzelotowy miernik ultradźwiękowy- nie wymaga takiego rodzaju ograniczenia, jakie stosuje się w przypadku tradycyjnej kryzy. Może to zmniejszyć trwałą utratę ciśnienia, co jest ważne, gdy energia sprężania i dostępne ciśnienie w układzie mają wartość operacyjną.
Na wydajność rurociągu w dalszym ciągu wpływają otaczające rurociągi. Kolana, częściowo otwarte zawory, regulatory ciśnienia, reduktory i sprężarki mogą powodować zawirowania, asymetrię, pulsację i hałas akustyczny.
Dlatego lokalizację licznika należy oceniać jako część układu stacji. Przegląd FlowTwymagania dotyczące rurociągów przepływomierza ultradźwiękowego i-prostych odcinkówzapewnia dodatkowe informacje na temat wpływu zakłóceń poprzedzających na sekcję pomiarową.
W przypadku pomiaru-wysokich wartości inżynierowie powinni rozważyć, czy miernik powinien zostać skalibrowany za pomocą reprezentatywnej rury poprzedzającej, czy też za pomocą kwalifikowanego kondycjonera przepływu.
3. Pomiar gazu w pochodniach i upustach
Pomiar gazów w pochodniach i gazach upustowych jest jednym z najbardziej wymagających zastosowań ultradźwiękowych, ponieważ jedna rura może znajdować się w bardzo różnych stanach roboczych.
- Normalny przepływ płuczący może być bliski zeru.
- Rutynowe spalanie na pochodniach może wprowadzić zmienny skład gazu.
- Warunki zdenerwowania rośliny mogą powodować szybki wzrost prędkości.
- Awaryjna dekompresja może powodować ekstremalny przepływ i hałas akustyczny.
- Systemy pochodni mokrych mogą zawierać kondensat lub porwane kropelki.
Specjalnie-zbudowany system gazu pochodniowego może zapewnić niski poziom przeszkód, dwukierunkowy pomiar prędkości, szybką reakcję i diagnostykę akustyczną. Miernik należy jeszcze sprawdzić pod kątem oczekiwanego minimalnego ciśnienia, maksymalnej prędkości, składu gazu, obciążenia cieczą i warunków-w strefie niebezpiecznej.
Od 2026 r.ISO/CD 17089-3 dla pomiarów rozszerzania i odpowietrzaniapozostaje w fazie rozwoju. Należy go opisać jako projekt projektu, a nie opublikowaną normę międzynarodową.
Obowiązkowe raportowanie emisji zależy również od metody pomiaru, obliczeń korekcyjnych, kalibracji i lokalnych zasad raportowania. Zainstalowanie miernika ultradźwiękowego nie zapewnia automatycznie zgodności systemu.
4. Gaz procesowy i gaz opałowy
Rafinerie, zakłady chemiczne, huty stali i elektrownie mogą używać mierników ultradźwiękowych do pomiaru gazu procesowego, rafineryjnego gazu opałowego, strumieni zawierających wodór-, azotu, gazu powtórnego i gazu ziemnego dostarczanego do kotłów lub pieców.
Pomiar ultradźwiękowy może być atrakcyjny na dużych liniach, gdzie ograniczający element główny zużywałby ciśnienie lub gdzie zużycie mechaniczne zwiększałoby konserwację.
Przegląd aplikacji powinien obejmować:
- Minimalne ciśnienie i gęstość gazu
- Prędkość normalna i maksymalna
- Zmiany składu gazu
- Kondensacja i osady
- Wymagana częstotliwość aktualizacji
- Niska-stabilność przepływu
- Tłumienie wyjściowe
- Konsekwencja utraty jednej ścieżki akustycznej
Gdy wymagany jest standardowy przepływ objętościowy lub masowy, pomiary ciśnienia i temperatury muszą odzwierciedlać warunki gazu na mierniku ultradźwiękowym. FlowTzakres przemysłowych przetworników ciśnieniapokazuje typ oprzyrządowania wtórnego, które może stanowić część skompensowanego systemu pomiaru gazu.
Sygnał nadajnika musi być również prawidłowo zintegrowany z komputerem przepływu lub systemem sterowania. ArtykułCo to jest przetwornik przepływu?zapewnia dodatkowe informacje na temat transmisji sygnału i integracji systemów.
5. Sprężone powietrze i gazy użytkowe
Sprężone powietrze, azot, argon i inne gazy użytkowe są monitorowane pod kątem zarządzania energią, wydajności sprężarki, podziału kosztów i nieprawidłowego zużycia.
Pomiar ultradźwiękowy jest bardziej uzasadniony, gdy:
- Linia jest dużym nagłówkiem rośliny.
- Należy zminimalizować trwałe straty ciśnienia.
- Popyt zmienia się znacząco pomiędzy stanami produkcji.
- Ciśnienie gazu zapewnia niezawodną transmisję akustyczną.
- Dopuszczalny jest stały, liniowy punkt pomiarowy.
- Informacje diagnostyczne mają wartość operacyjną.
Małe oddziały-sprężonego powietrza często mają inną równowagę ekonomiczną. Atermiczny przepływomierz masowymoże być łatwiej uzasadnić, gdy gaz jest znany i stosunkowo stabilny, wymagana jest bezpośrednia wydajność związana z masą-, a rozmiar rury jest niewielki.
Aby zapoznać się z konkretnym przykładem produktu gazowego, przejrzyjTermiczny przepływomierz masowy VF10 do pomiaru gazu. Ostateczna przydatność nadal zależy od rzeczywistego składu gazu, ciśnienia, temperatury, wilgotności i zakresu przepływu.
6. Biogaz, gaz składowiskowy i odnawialny gaz ziemny
Biogaz i gaz wysypiskowy mogą zawierać metan, dwutlenek węgla, parę wodną, siarkowodór, siloksany i inne zanieczyszczenia. Ich stężenia mogą zmieniać się w zależności od surowca, warunków fermentacji, oczyszczania gazu i pracy sezonowej.
Składniki te stwarzają różne ryzyka pomiarowe:
- Kondensat i kropelki mogą osłabić lub przerwać transmisję akustyczną.
- Siarkowodór może wpływać na kompatybilność materiałów.
- Siloksany i inne zanieczyszczenia mogą tworzyć osady.
- Zmiana składu zmienia gęstość, ściśliwość i prędkość dźwięku.
- Urządzenia do obróbki gazu mogą powodować zmiany ciśnienia i temperatury.
Przed wyborem miernika należy sprawdzić nachylenie rury, drenaż, orientację czujnika, punkt rosy i przepływ cieczy.
Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska publikujewymagania dotyczące alternatywnych protokołów pomiarowych dla biogazu i odnawialnego gazu ziemnego. Wymagania te pokazują, dlaczego zatwierdzenie lub metoda pomiaru musi być powiązana z określonymi normami, warunkami instalacji, kalibracji i konserwacji, a nie uogólniać je na każdy miernik ultradźwiękowy.
Kiedy ultradźwiękowy przepływomierz gazu nie jest dobrym rozwiązaniem?
| Stan | Dlaczego stwarza ryzyko | Możliwy następny krok |
|---|---|---|
| Bardzo niskie ciśnienie lub gęstość gazu | Sygnał akustyczny może nie mieć wystarczającej siły i stabilności. | Poproś o ocenę-wykonalności sygnału lub porównanie technologii termicznej, różnicowej-ciśnieniowej lub innych technologii. |
| Znaczące przenoszenie cieczy lub przepływ-fazowy | Krople i warstwy cieczy mogą osłabiać lub zniekształcać sygnał. | Popraw separację i drenaż lub wybierz miernik zatwierdzony do rzeczywistego stanu mokrego-gazu. |
| Mała rura o niskim przepływie | Specjalistyczny system ultradźwiękowy może nie mieć uzasadnienia ekonomicznego. | Porównaj masę termiczną, turbinę,-wyporność dodatnią lub pomiar Coriolisa. |
| Wymagany bezpośredni przepływ masowy przy minimalnej liczbie dodatkowego oprzyrządowania | Mierniki ultradźwiękowe mierzą przede wszystkim prędkość i rzeczywistą objętość. | Rozważ masę termiczną lub pomiar Coriolisa. |
| Poważny hałas regulatora, zaworu lub sprężarki | Dźwięk generowany-procesowo może zakłócać odbierane impulsy ultradźwiękowe. | Zmień lokalizację miernika, przeprowadź test w terenie lub użyj projektu z potwierdzonym tłumieniem szumów. |
| Niewystarczająca prosta rura | Zawirowania i asymetryczne profile prędkości mogą zwiększać niepewność pomiaru. | Zmień lokalizację licznika, użyj odpowiedniego kondycjonera lub oceń projekt wielościeżkowy. |
| Niezweryfikowany obszar-niebezpieczny lub atest metrologiczny | Licznik może nie spełniać specyfikacji projektu lub lokalnych przepisów. | Wybierz model z wymaganym certyfikatem i udokumentowanym zakresem. |
Gdy wybór technologii jest nadal otwarty, użyj szerszegoproces doboru przepływomierza przemysłowegozamiast zmuszać aplikację do rozwiązania ultradźwiękowego.
Technologie ultradźwiękowe a inne technologie przepływomierzy gazu
| Technologia | Pomiar podstawowy | Główna siła | Główne ograniczenie | Typowe dopasowanie |
|---|---|---|---|---|
| Ultradźwiękowy | Prędkość gazu i objętość rzeczywista | Niska trwała strata ciśnienia, duże rury, diagnostyka i szeroki zakres przepływu | Zależy od warunków akustycznych, profilu przepływu i wejść wtórnych dla przeliczonych wielkości | Rurociągi, duże kolektory procesowe, systemy przesyłu rozliczeniowego i specjalistyczne systemy pochodni |
| Masa termiczna | Przepływ masowy-w oparciu o wymianę ciepła | Przydatne przy niższych przepływach i może podać masę lub znormalizowaną objętość skalibrowanego gazu | Wrażliwy na skład gazu, powłokę i założenia kalibracyjne | Sprężone powietrze, gaz spalinowy, gaz użytkowy i wybrane zastosowania biogazu |
| Różnica ciśnień | Przepływ wywnioskowany z różnicy ciśnień | Dojrzałe standardy, szeroka kompatybilność procesów i znane praktyki konserwacji | Stała utrata ciśnienia i bardziej ograniczony użyteczny zakres roboczy w wielu konfiguracjach | Stabilne warunki procesu i instalacje z ustalonymi standardami DP |
| Turbina | Przepływ objętościowy | Dobra wydajność na czystym, stabilnym gazie | Części ruchome, zużycie łożysk i wrażliwość na zanieczyszczenia oraz profil przepływu | Czysty gaz w kontrolowanych warunkach pracy |
| Coriolisa | Bezpośredni przepływ masowy i gęstość | Bezpośredni pomiar masy i ograniczona zależność od profilu prędkości | Koszt, rozmiar, waga i utrata ciśnienia mogą wzrosnąć w przypadku dużych linii gazowych | Mniejsze strumienie gazu-o wysokiej wartości i zastosowania wymagające bezpośredniego przepływu masowego |
Zarówno mierniki termiczne, jak i mierniki Coriolisa są kojarzone z przepływem masowym, ale nie korzystają z tej samej zasady pomiaru. Wyjaśnienie FlowT dotzasada działania przepływomierzy masowychzapewnia dalszy kontekst.
Jak wybrać ultradźwiękowy przepływomierz gazu
Krok 1: Zdefiniuj wymagany wynik
Potwierdź, czego faktycznie potrzebuje system kontroli, księgowości lub raportowania:
- Prędkość gazu
- Rzeczywisty przepływ objętościowy
- Standardowy lub podstawowy przepływ objętościowy
- Przepływ masowy
- Całkowita objętość
- Przepływ energii
- Wskaźnik masowy emisji
Rzeczywista objętość i standardowa objętość nie są zamienne. Wskazanie licznika 500 m3/h przy ciśnieniu i temperaturze roboczej niekoniecznie wskazuje 500 Nm3/h lub Sm3/h.
Wspólną konwersję-warunku bazowego można przedstawić jako:
Qb = Qa × (Pa / Pb) × (Tb / Ta) × (Zb / Za)
Ciśnienie i temperatura muszą być wartościami bezwzględnymi, a podstawowe warunki umowne muszą zostać określone. TheWytyczne ISO 12213 dotyczące obliczania współczynnika sprężania gazu ziemnegodostarczają wiarygodnego źródła informacji na temat metod-ściśliwości gazu ziemnego.
Krok 2: Udokumentuj gaz
Podaj coś więcej niż tylko ogólny opis, taki jak „gaz ziemny” lub „gaz technologiczny”. Nagrywać:
- Oczekiwany skład gazu
- Minimalne i maksymalne stężenie składników
- Masa cząsteczkowa lub gęstość, jeśli są dostępne
- Wilgotność i punkt rosy
- Oczekiwane przenoszenie kondensatu lub cieczy
- Elementy powodujące korozję lub zanieczyszczające
- Czy skład zmienia się podczas pracy
- Czy dostępne są dane-chromatografu gazowego
Krok 3: Zdefiniuj każdy stan operacyjny
Podaj minimalne, normalne i maksymalne wartości przepływu, ciśnienia i temperatury. Uwzględnij także warunki uruchamiania, wyłączania, oczyszczania, sytuacji awaryjnej i-przepływu wstecznego.
Licznik wybrany tylko dla maksymalnego przepływu może mieć niewystarczającą wydajność przy niskim-przepływie w normalnym punkcie pracy. Miernik wybrany tylko dla normalnego przepływu może utracić sygnał lub przekroczyć zweryfikowaną prędkość w stanie awaryjnym.
Krok 4: Zapisz rurę i instalację
- Nominalny rozmiar rury
- Rzeczywista średnica wewnętrzna
- Harmonogram rur i grubość ścianki
- Materiał rury
- Wewnętrzna wyściółka lub powłoka
- Zewnętrzna powłoka i izolacja
- Klasa ciśnienia i standard kołnierza
- Armatura górna i dolna
- Lokalizacja zaworów i regulatorów
- Dostępna rura prosta
- Dostęp w celu instalacji i konserwacji
Szczegóły te są szczególnie ważne dla wykonalności-zacisku, ponieważ właściwości-ścian i powłoki rur stanowią część ścieżki akustycznej.
Krok 5: Zdefiniuj niepewność pomiaru, a nie tylko dokładność miernika
Dokładność broszurowa miernika to tylko jeden z czynników wpływających na wynik końcowy. Ocena niepewności pomiaru gazu może również obejmować:
- Efekty profilu przepływu-
- Niepewność dotycząca średnicy wewnętrznej-
- Niepewność przetwornika ciśnienia
- Niepewność przetwornika temperatury
- Niepewność obliczeń ściśliwości
- Niepewność składu gazu
- Niepewność kalibracji
- Efekty instalacji i-przetwarzania sygnału
Aby uzyskać więcej informacji, przejrzyj dyskusję FlowT na tematdokładność przepływomierza ultradźwiękowego i korekcja-natężenia przepływu.
Krok 6: Przejrzyj kalibrację i weryfikację
Określ, czy projekt wymaga:
- Fabryczne testy funkcjonalne
- Kalibracja na sucho
- Kalibracja przepływu
- Kalibracja wielo-punktowa
- Kalibracja z reprezentatywnym orurowaniem
- Weryfikacja w witrynie-
- Okresowa ponowna kalibracja
- Porównanie z licznikiem referencyjnym
Wybór właściwej metody zależy od wartości pomiaru, wymogów prawnych, wyników historycznych i konsekwencji błędu. Przegląd FlowTkalibracja przepływomierzy ultradźwiękowych online i offlinewyjaśnia podstawowe rozróżnienie.
Krok 7: Potwierdź zatwierdzenia, wyniki i dokumentację
Ostateczna specyfikacja powinna określać:
- Klasyfikacja-obszarów niebezpiecznych
- Wymagane certyfikaty IECEx, ATEX lub lokalne
- Ocena ochrony środowiska
- Zasilanie
- Wyjścia 4–20 mA, impulsowe, HART, Modbus lub Fieldbus
- Rejestrowanie danych i wymagania diagnostyczne
- Certyfikaty materiałowe
- Dokumentacja próby ciśnieniowej
- Wymagania dotyczące lokalnego wyświetlacza lub zdalnego nadajnika
TheProgram wyposażenia certyfikowanego IECExwyjaśnia, w jaki sposób oceniane i publikowane są certyfikaty sprzętu dla atmosfer wybuchowych. Zakres certyfikatu musi być zgodny z wybranym licznikiem i zamierzoną instalacją.
Praktyczny przykład selekcji
Rozważmy dwa punkty pomiaru-sprężonego powietrza.
Nagłówek dużej rośliny
W głównym nagłówku występuje duża różnica między popytem produkcyjnym i nieprodukcyjnym. Utrzymanie ciśnienia jest ważne, a użytkownik potrzebuje zsumowanej standardowej objętości do alokacji energii.
Warto rozważyć wbudowany miernik ultradźwiękowy, ponieważ duża rura, szeroki zakres przepływu i wartość niskiej trwałej straty ciśnienia mogą uzasadniać dodatkową inżynierię. System nadal wymagałby odpowiednich danych dotyczących ciśnienia i temperatury do standardowej-konwersji objętości.
Mały oddział maszynowy
Mniejszy oddział dostarcza suche sprężone powietrze do jednego obszaru produkcyjnego. Skład gazu jest stabilny, rura jest mała, a pomiar służy do wewnętrznego monitorowania energii, a nie do rozliczeń komercyjnych.
Prostszym i bardziej ekonomicznym rozwiązaniem może być termiczny miernik masy. W tym przypadku wybranie technologii ultradźwiękowej tylko dlatego, że nie zawiera ona ruchomych części, nie zapewniłoby najlepszej ogólnej decyzji projektowej.
Ten przykład pokazuje, dlaczego wybór licznika powinien rozpocząć się od wartości pomiaru, rozmiaru rury, wymagań wyjściowych i kosztu instalacji, a nie od preferowanej technologii.
Kontrole instalacji i uruchomienia
Nie stosuj jednej prostej reguły-biegu do każdego metra
Ustalona zasada, taka jak 10D w górę i 5D w dół, nie jest uniwersalna. Wymagana odległość zależy od konstrukcji licznika, ścieżek akustycznych, zakłóceń przed przepływem, kondycjonera przepływu i układu kalibracyjnego.
Niewystarczająca prosta rura może powodować zawirowania i asymetryczne profile prędkości. Wyjaśnienie FlowT dotwpływ niewystarczającej długości prostej rury na pomiar ultradźwiękowyopisuje, dlaczego współczynnik licznika fabrycznego może nie zostać odtworzony w zakłóconej instalacji.
Ustal bazę diagnostyczną
Zapisz wartości diagnostyczne po uruchomieniu, jeśli rury, przetworniki i warunki procesu są akceptowalne. Ta linia bazowa stanowi odniesienie do późniejszego rozwiązywania problemów.
| Zmiana diagnostyczna | Możliwa przyczyna | Zalecana kontrola |
|---|---|---|
| Stosunek sygnału-do-szumu maleje | Kondensacja, zanieczyszczenie, hałas akustyczny lub degradacja przetwornika | Sprawdź drenaż, stan czujnika, hałas zaworu i zmiany procesu. |
| Zwiększa się wymagane wzmocnienie sygnału | Większe tłumienie akustyczne lub słabsze sprzężenie | Sprawdź osady, stan rur, mocowanie przetwornika i ciśnienie gazu. |
| Prędkości na trasie są oddzielone od ich normalnej zależności | Wir, przepływ asymetryczny lub zablokowana ścieżka | Przejrzyj złączki przed zaworem, położenie zaworu i stan poszczególnych ścieżek. |
| Zmierzona prędkość przesunięć dźwięku | Skład gazu lub temperatura uległy zmianie | Porównaj temperaturę procesu, analizę gazu i oczekiwaną prędkość dźwięku. |
| Odrzucone impulsy rosną | Szum akustyczny, słaby sygnał lub niestabilne warunki procesu | Sprawdź regulatory, sprężarki, dysze-o dużej prędkości i jakość sygnału. |
| Rzeczywista głośność jest stabilna, ale standardowa głośność zmienia się nieoczekiwanie | Problem z konfiguracją ciśnienia, temperatury lub konwersji | Sprawdź przetworniki wtórne, jednostki absolutne, warunki podstawowe i ustawienia ściśliwości. |
Koszt i całkowity koszt posiadania
Najniższa cena zakupu licznika nie zawsze oznacza najniższy koszt projektu. Porównywać:
- Koszt licznika i nadajnika
- Produkcja-szpuli
- Hot taping lub zamknięcie procesu
- Przyrządy ciśnieniowe i temperaturowe
- Wymagania dotyczące komputera przepływu lub analizatora gazu
- Kondycjoner przepływu i dodatkowe orurowanie
- Kalibracja fabryczna lub laboratoryjna
- Uruchomienie i weryfikacja w terenie
- Trwała utrata ciśnienia
- Rutynowa konserwacja i ponowna kalibracja
- Konsekwencje finansowe niepewności pomiaru
Punkt przesyłu gazu ziemnego-o wysokiej wartości może uzasadniać skalibrowany system wielo-ścieżkowy. Mały oddział użyteczności publicznej może nie. Ocena ekonomiczna powinna odzwierciedlać wartość zmierzonego gazu i koszt błędnego wyniku.
Lista kontrolna zapytania ofertowego dotyczącego przepływomierza gazu
| Kategoria | Informacje do przekazania |
|---|---|
| Gaz | Skład, gęstość, masa cząsteczkowa, wilgotność, punkt rosy, zanieczyszczenia i oczekiwana zmienność |
| Przepływ | Minimalny, normalny, maksymalny, uruchomienie, wyłączenie, przewietrzanie i przepływ awaryjny |
| Proces | Minimalne, normalne i maksymalne ciśnienie i temperatura |
| Rura | Rozmiar nominalny, średnica wewnętrzna, harmonogram, grubość ścianki, materiał, powłoka i klasa ciśnienia |
| Instalacja | Dostępne odcinki proste, armatura, zawory, regulatory, sprężarki, orientacja i dostęp |
| Wyjście | Objętość rzeczywista, objętość standardowa, przepływ masowy, przepływ energii, sumowanie lub współczynnik emisji |
| Wydajność | Wymagana niepewność, powtarzalność, czas reakcji, wymóg niskiego-przepływu i działanie dwukierunkowe |
| Zgodność | Obowiązujące normy, wymagania dotyczące-zatwierdzeń, kalibracji i dokumentacji w obszarach niebezpiecznych |
| Elektryczny | Zasilanie, 4–20 mA, impulsowe, HART, Modbus, magistrala polowa, rejestracja danych i zdalny wyświetlacz |
Najczęstsze błędy w wyborze
- Używanie cęgów cieczy-na liczniku gazu bez potwierdzenia:dzielenie się tą samą zasadą pomiaru nie powoduje, że produkty są wymienne.
- Porównywanie tylko dokładności broszury:instalacja, wymiary rur, kalibracja i instrumenty dodatkowe mają wpływ na pełny wynik.
- Myląca głośność rzeczywista i standardowa:nieprawidłowe ciśnienie, temperatura, ściśliwość lub warunki podstawowe mogą powodować błąd konwersji, nawet jeśli prędkość gazu jest stabilna.
- Ignorowanie ekstremalnych warunków pracy:warunki rozruchu, oczyszczania i awaryjne mogą być bardziej wymagające niż normalny przepływ.
- Zakładając, że cała wilgoć jest akceptowalna:para wodna, lekka kondensacja i silny przepływ dwu-fazowy to różne warunki.
- Używanie ogólnego-numeru prostego:postępuj zgodnie z dokładnymi wymaganiami dotyczącymi licznika i instalacji.
- Ignorowanie hałasu akustycznego:przed wybraniem punktu pomiarowego należy sprawdzić regulatory, zawory sterujące, sprężarki i dysze-o dużej prędkości.
Często zadawane pytania
P: Czy przepływomierz ultradźwiękowy może mierzyć dowolny gaz?
O: Nie. Specyficzny gaz, ciśnienie, gęstość, temperatura, prędkość, wilgotność i warunki rur muszą zapewniać niezawodną transmisję akustyczną. Zatwierdzenia materiałów i-obszarów niebezpiecznych również muszą odpowiadać zastosowaniu.
P: Jakie jest minimalne ciśnienie gazu dla miernika ultradźwiękowego?
Odp.: Nie ma uniwersalnego ciśnienia minimalnego. Wymaganie zależy od składu gazu, gęstości, średnicy rury, ścieżki akustycznej, konstrukcji przetwornika i hałasu tła. Uzyskaj pisemny limit zastosowań lub przeprowadź-test wykonalności sygnału dla wybranego modelu.
P: Czy cęga-na mierniku ultradźwiękowym może mierzyć gaz?
Odp.: Specjalistyczne cęgi-do systemów gazowych mogą mierzyć wybrane zastosowania. Nie należy zakładać, że zwykły cęg-na mierniku cieczy działa na gazie. Należy ocenić materiał rury, grubość ścianki, powłokę, ciśnienie gazu i jakość sygnału akustycznego.
P: Czy powinienem wybrać miernik jednościeżkowy-czy wielościeżkowy-?
Odp.: Mierniki-pojedynczej ścieżki mogą być wystarczające w przypadku mniej wymagających zadań monitorowania z kontrolowanymi warunkami przepływu. Mierniki wielo-ścieżkowe dostarczają więcej informacji o-profilu prędkości i skuteczniejszą diagnostykę, dzięki czemu są bardziej odpowiednie do zastosowań o wysokiej-wartości lub zakłóconym-przepływie. O wyborze powinna decydować wymagana niepewność i obowiązująca norma.
P: Ile potrzeba prostej rury?
Odpowiedź: Wymagania zależą od dokładnego licznika, zakłóceń przed przepływem,-ułożenia ścieżki akustycznej i zastosowania kondycjonera przepływu. Kieruj się instrukcją montażu producenta, a nie jedną uniwersalną zasadą.
P: Czy gazomierz ultradźwiękowy może przepływać masowo?
Odp.: Miernik ultradźwiękowy mierzy przede wszystkim prędkość i rzeczywisty przepływ objętościowy. Przepływ masowy można obliczyć, gdy dostępne są wiarygodne dane dotyczące gęstości lub składu, ciśnienia i temperatury. Jest to wynik pochodny, a nie bezpośredni pomiar masy metodą Coriolisa.
P: Jak często należy kalibrować gazomierz ultradźwiękowy?
Odp.: Przedział powinien odzwierciedlać krytyczność pomiaru, wymagania regulacyjne, stabilność historyczną, warunki procesu i trendy diagnostyczne. Wnioski o przeniesienie-nadzoru i emisję mogą wymagać bardziej formalnego planu weryfikacji niż ogólne monitorowanie procesu.
P: Czy mierniki ultradźwiękowe mogą mierzyć mokry gaz?
Odp.: Tylko wtedy, gdy wybrany licznik i instalacja zostaną zatwierdzone pod kątem oczekiwanego obciążenia wilgocią i cieczą. Para wodna nie stwarza takich samych warunków pomiaru jak porwane kropelki, warstwy cieczy lub silny przepływ dwu-fazowy.
Wniosek
Przepływomierze ultradźwiękowe gazu są mocnymi kandydatami do alokacji gazu ziemnego, monitorowania dużych rurociągów, specjalistycznych systemów pochodni i odpowietrzników, kolektorów gazu procesowego, dużych sieci-sprężonego powietrza i wybranych zastosowań biogazu.
Ich wartość wynika z małej trwałej utraty ciśnienia, braku wirujących elementów pomiarowych, szerokich możliwości operacyjnych i przydatnej diagnostyki. Zalety te nie eliminują konieczności oceny ciśnienia gazu, gęstości, składu, wilgotności, profilu przepływu, hałasu akustycznego, wymaganej wydajności i całkowitej niepewności systemu.
Przed wybraniem miernika przygotuj skład gazu, wymiary rur, minimalny i maksymalny przepływ, ciśnienie, temperaturę, wilgotność, wymaganą niepewność, klasyfikację-obszaru niebezpiecznego i wymagania komunikacyjne.
FlowT może przejrzeć te szczegóły i pomóc określić, czy lepiej sprawdzi się metoda ultradźwiękowa, masa termiczna, różnica-ciśnień czy inna technologia pomiaru przepływu. Prześlij dane aplikacji za pośrednictwemFormularz zapytania o przepływomierz gazu FlowT.
