ПОВЕРОЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНТРОЛЬНО-ПОВЕРОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЖИДКОСТНЫХ РАСХОДОМЕРОВ

Настоящая полезная модель относится к образцовым средствам измерения расхода жидкостей и может быть использована для измерения расхода и поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известна установка для поверки трубопоршневых установок (ТПУ), содержащая гидравлическую систему для создания и контроля расхода поверяемой жидкости через поверяемую ТПУ, включающую емкость-хранилище, предназначенную для хранения проверочной жидкости, насос для подачи поверочной жидкости из емкости-хранилища в ТПУ, указатель и регулятор расхода для установки выбранного значения поверочного расхода жидкости, устройство для сбора и измерения объема и параметров жидкости, включающее мерник, термометры и манометры для измерения температуры воды и давления на входе и выходе ТПУ, блок управления поверочной установкой, устройство сбора и обработки информации (патент RU на полезную модель №102995, МПК G01F 25/00, опубл. 20.03.2011 г.) [1].
Недостатком данной установки является то, что она не позволяет проводить поверку средств измерения расхода жидкости в условиях их эксплуатации, так как в установке не предусмотрены средства измерения плотности рабочей среды, проходящей через поверяемые устройства, не предусмотрена защита установки от воздействия окружающей среды.
Известна передвижная установка для поверки средств измерения массы или объема расхода жидкости, содержащая объемное устройство, измеряющее количество протекшей через установку жидкости, тензометрические датчики веса, вторичный прибор, осуществляющий накопление и математическую обработку информации, опорную раму, ветрозащитный кожух с четырьмя дверями (патент RU на полезную модель №98579, МПК G01F 25/00, опубл. 20.10.2010 г.) [2].
Недостатком данной установки является то, что она установлена на шасси и снабжена ветрозащитным кожухом, не обеспечивающим работу установки в сложных климатических условиях на нефтегазодобывающих, нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известна поверочная установка на базе мерника для поверки ТПУ без накопительной емкости, содержащая емкость-хранилище, фильтр, насос, расходомер, систему кранов, блок управления и мерник (МИ 1972-95. Рекомендация. ГСОЕИ. Методика поверки поверочными установками на базе весов или мерников. Казань. Изм. 1, п.6.2.4, рис. 5) [3] (прототип устройства).
Недостатком данной установки является то, что она позволяет проводить поверку средств измерения расхода жидкости только в стационарных условиях.
Техническим результатом данной полезной модели является возможность проведения поверки средств измерения расхода жидкости в реальных условиях их эксплуатации при возможности периодической поверки ТПУ, возможность периодического подключения установки к технологической линии для поверки установленных средств измерения расхода жидкости, либо измерения расхода жидкости посредством ТПУ непосредственно в технологической линии.
Техническая задача решается поверочной установкой для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров, включающей трубопоршневую установку (компакт-прувер), манометр, термометр, мерник, емкость-хранилище, фильтр, насос и систему кранов, размещенных в термостатированном контейнере, при этом к компакт-пруверу через поворотные очковые заслонки присоединены входной и выходной трубопроводы для подачи и отвода рабочей среды, а на входном трубопроводе компакт-прувера установлен преобразователь плотности рабочей среды, кроме того в термостатированном контейнере установлены система жизнеобеспечения, система контроля и сигнализации загазованности и пожарная сигнализация, а для обеспечения мобильности поверочной установки термостатированный контейнер может быть смонтирован на автомобильном шасси или на автомобильном прицепе и при этом снабжен двумя гибкими рукавами высокого давления для подключения установки к технологической линии, катушкой с кабелем для электропитания установки и катушкой с кабелем для передачи электрических сигналов к устройству сбора и обработки информации.
Сущность полезной модели заключается в том, что, в отличие от прототипа, на входном и выходном трубопроводах компакт-прувера установлены поворотные очковые заслонки, позволяющие отключать его от технологической линии при поверке компакт-прувера, что повышает точность его поверки; установка на входном трубопроводе компакт-прувера преобразователя плотности позволяет выполнять поверку расходомеров, в том числе основанных на прямом динамическом измерении массы, что повышает достоверность поверки. Размещение устройств и приборов поверочной установки в термостатированном контейнере, в котором поддерживается заданная температура воздуха и контролируется влажность, обеспечивает высокую стабильность результатов измерений, позволяет использовать ее в различных климатических условиях. Смонтированная на автомобильном шасси или автомобильном прицепе поверочная установка позволяет проводить поверку средств измерения расхода жидкости в реальных условиях их эксплуатации, оперативно подключаясь к технологической линии имеющимися в составе установки гибкими рукавами высокого давления и кабелями для электропитания установки и передачи электрических сигналов к устройству сбора и обработки информации, расположенного в безопасной зоне.
На фиг.1 представлена принципиальная схема установки для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров; на фиг.2 - общий вид установки (вид спереди); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - установка поверки на автомобильном шасси; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - установка поверки на автомобильном прицепе.
Поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров содержит трубопоршневую установку (ТПУ) -компакт-прувер 1, манометр 2, термометры 3 и 4, мерник 5, емкость-хранилище 6, фильтр 7, насос 8, систему кранов, заключенных в блок кранов 9, связанных между собой системой трубопроводов и размещенныех в утепленном термостатированном контейнере 10. К компакт-пруверу 1 через поворотную очковую заслонку 11 подсоединен входной трубопровод 12, а через поворотную очковую заслонку 13 - выходной трубопровод 14. На входном трубопроводе 12 компакт-прувера 1 на обводном трубопроводе 15 установлено устройство контроля плотности рабочей среды 16, включающее преобразователь плотности 17 и указатель расхода 18. Для обеспечения и регулирования потока рабочей среды в обводном трубопроводе 15 на входном трубопроводе 12 установлена дисковая поворотная заслонка 19. Входной трубопровод 12 и выходной трубопровод 14 оканчиваются устройствами (например, фланцами) 20 и 21 для подключения установки для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров к технологической линии 22, где используется поверяемое изделие - расходомер 23, или к технологической линии для измерения расхода рабочей среды непосредственно компакт-прувером.
К сливным кранам 24 и 25 компакт-прувера 1 присоединены входные патрубки 26 и 27 блока кранов 9. Блок кранов 9 трубопроводом 28 соединен с емкостью-хранилищем 6 и мерником 5, а трубопроводом 29 - с емкостью-хранилищем 6. На трубопроводе 29 установлены фильтр 7 и насос 8. Кроме того, к блоку кранов 9 подсоединен трубопровод 30 для отвода учетной рабочей среды из компакт-прувера 1 в дренажную линию учетной среды (не показана) и трубопровод 31 для отвода поверочной жидкости из компакт-прувера 1 и поверочной жидкости из емкости-хранилища 6 в дренажную емкость для воды (не показана).
Термостатированный контейнер 10 представляет собой металлическую каркасную сварную конструкцию 32 с полостью в днище 33, заполненной утеплителем (например, минеральной ватой); стены 34 и кровля 35 контейнера 1 выполнены из пожаробезопасных сэндвич-панелей; на одной из стен контейнера расположена утепленная дверь 36 и окно 37.
Для обеспечения требуемых условий при проведении поверки в термостатированном контейнере 10 установлена система жизнеобеспечения, включающая нагреватель, например, электронагреватель 38, датчик температуры 39 и регулятор температуры 40, а также осветители 41. Термостатированный контейнер 10 оснащен системой контроля и сигнализации загазованности и системой пожарной сигнализации, включающими сигнализатор загазованности 42, оповещатель звуковой 43, табло световое «Загазованность» 44, табло световое «Пожар» 45, извещатель пожарный звуковой 46, систему вентиляции 47.
При использовании поверочной установки для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров в стационарных условиях, установка подключается к технологической линии 22 входным трубопроводом 48 и выходным трубопроводом 49.
Для выполнения периодических контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров в условиях их эксплуатации или измерения расхода жидкости в технологических линиях или магистральных трубопроводах непосредственно компакт-прувером 1 термостатированный контейнер 10 может быть смонтирован на автомобильном шасси 50 или на автомобильном прицепе 51. Для выполнения указанных испытаний поверочная установка оснащена двумя съемными гибкими рукавами высокого давления 52 и кабелем для электропитания установки, уложенным на катушке 53, и кабелем для передачи электрических сигналов к устройству сбора и обработки информации (не показан), уложенным на катушке 54.
Поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров работает следующим образом.
Перед проведением контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров должна быть проведена поверка (аттестация) входящего в состав установки компакт-прувера 1. Приборы, входящие в состав установки, должны быть аттестованы и иметь соответствующие документы, периодичность поверки приборов устанавливается согласно руководству по эксплуатации приборов. При проведении контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров должны соблюдаться условия, указанные в руководствах по эксплуатации используемых устройств и приборов, при этом в контейнере должна регулироваться температура воздуха и контролироваться влажность; поверочная жидкость - вода питьевая, должна соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82.
Перед поверкой компакт-прувера 1 необходимо заглушить входной трубопровод 12 поворотной очковой заслонкой 11 и выходной трубопровод 14 поворотной очковой заслонкой 13. Сливные краны 24 и 25 компакт-прувера 1 открыть. Открыть краны 55, 56, 57, 58, 59 и 60 блока кранов 9 и кран 61; краны 62, 63, 64, 65 и 66 закрыть. Закрыть кран 67. Подключить к установке устройство сбора и обработки информации (не показан) и включить электропитание. Вручную с устройства сбора и обработки информации (не показан) проверить работу крана 68 (нормально-закрытый), несколько раз закрывая и открывая его. Заполнить емкость-хранилище 6 поверочной водой. Открыть краны 63, 66 и 69.
Включить насос 7, заполнить систему водой, несколько раз вручную, включая привод компакт-прувера 1, обеспечить перемещение поршня по цилиндру вперед-назад, одновременно выпуская воздух из ТПУ и замеряя температуру воды по термометрам 3 и 4 на входе и выходе компакт-прувера 1. Смочить мерник 5, закрыв кран 69. Перемещать поршень при открытом кране 65 до тех пор, пока не исчезнут воздушные пузыри и температура на входе и выходе ТПУ не достигнет заданных значений. Система заполнена поверочной водой. Отключить насос 7. Закрыть краны 65 и 66. Полностью слить воду из мерника 5, открыв кран 69, и закрыть кран 69. Закрыть краны 55, 56, 58 и 60 блока кранов 9. Установка к проведению поверки компакт-прувера 1 готова.
Включить насос 7. По команде с устройства сбора и обработки информации (не показан) открывается клапан 68 и поршень компакт-прувера 1 из установленного крайнего положения, например левого, перемещается вправо. Вода из цилиндра компакт-прувера 1 сливается в мерник 5 по трубопроводу 28. При подходе поршня к крайнему правому положению клапан 68 по команде с устройства сбора и обработки информации закрывается и поршень останавливается. По объему слившейся в мерник 5 воды определяют вместимость ТПУ.
После выполнения поверки компакт-прувера 1 слить поверочную воду из мерника 5 в емкость-хранилище 6, открыв кран 69. Открыть краны 62, 63, 64 и краны 55, 56, 58 и 60 блока кранов 9, слить поверочную воду в дренажную емкость для воды (не показана) по трубопроводу 31.
Перед контрольно-поверочными испытаниями жидкостных расходомеров или подключением установки к технологической линии 22 для измерения расхода жидкости посредством ТПУ закрыть сливные краны 24 и 25 компакт-прувера 1, открыть входной трубопровод 12 и выходной трубопровод 14, развернув поворотные очковые заслонки 11 и 13. Посредством кранов 70, 71, 72, 73, 74 и 75, установленных на технологической линии 22, обеспечивается поток рабочей среды через поверяемый расходомер 23 в компакт-прувер 1 или непосредственно в компакт-прувер 1, при этом часть рабочей среды при регулировании потока дисковой поворотной заглушкой 19 отводится в обводной трубопровод 15, где контролируется поток жидкости указателем расхода 18 и плотность рабочей среды преобразователем плотности 17.
Под действием потока поршень компакт-прувера 1 перемещается, вытесняя находящуюся за ним рабочую среду в выходной трубопровод 14 и отводной трубопровод 49 технологической линии 22. Электрические сигналы от плотномера 17, компакт-прувера 1, термометров 3 и 4, манометра 2, расходомера 23 поступают в устройство сбора и обработки информации (не показан). После окончания работ отключить электропитание компакт-прувера 1. Открыть сливные краны 24 и 25 и кран 67 блока кранов 9. Вручную перемещая поршень компакт-прувера 1 вперед-назад, освободить полость компакт-прувера 1 и систему трубопроводов от рабочей среды, слив ее через трубопровод 30 в дренажную линию учетной среды (не показана).
При подключении поверочной установки для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров, смонтированной на автомобильном шасси 50 или автомобильном прицепе 51, к технологической линии 22, входной трубопровод 48 и выходной трубопровод 49 заменяются гибкими рукавами высокого давления 52.
Предлагаемая поверочная установка для контрольно-поверочных испытаний жидкостных расходомеров обеспечивает высокую стабильность результатов измерений, позволяет выполнять поверку расходомеров, в том числе основанных на прямом динамическом измерении массы, что повышает достоверность поверки, и использовать ее в различных климатических условиях.
Предлагаемая установка может быть использована в качестве средства измерения расхода среды в технологической линии, кроме того, смонтированная на автомобильном шасси или на автомобильном прицепе она может оперативно доставляться на технологические установки, что сокращает время и материальные средства на поверку средств измерения.