СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
METHOD OF USING CONTROL DEVICE

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к управлению или регулированию давления жидкостей и газов (по международной классификации G05D 16/00) и к управлению или регулированию расхода в потоке текучей среды (по международной классификации G05D 7/00) и может быть использовано в целях оптимизации объема оборудования, применяемого для создания систем измерений количества и показателей качества нефти или нефтепродукта (далее - СИКН).
2. Уровень техники
Известен способ регулирования расхода в измерительной линии (ИЛ) измерительной системы измерений количества и показателей качества нефти или нефтепродуктов (далее - СИКН) с применением регулирующего устройства в составе ИЛ - регулятора расхода согласно п. 7.1.6 МИ 2825-2003 «Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Системы измерений количества и показателей качества нефти. Метрологические и технические требования к проектированию» (далее - МИ 2825-2003) или регулятора расхода с электроприводом согласно подпункту «л» п. 7.2.3.5 ГОСТ Р 55610-2013 «Системы измерений количества и показателей качества нефти. Общие технические условия» (далее - ГОСТ Р 55610-2013).
Известен способ обеспечения бескавитационного режима работы преобразователя расхода (далее - ПР) в составе ИЛ СИКН согласно п. 5.1.6.3 «Рекомендаций по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерений количества и показателей качества нефти» (утв. Приказом Минпромэнерго от 31.03.2005 №69), для чего после ПР поддерживают избыточное давление не менее значения, рассчитанного по формуле:
где Рн - давление насыщенных паров нефти (нефтепродукта) при максимальной температуре нефти (нефтепродукта) в СИКН, МПа,
ΔР - перепад давления на ПР, указанный в техническом паспорте на ПР, МПа.
Для поддержания избыточного давления на выходе СИКН не менее значения, рассчитанного по формуле (1), применяется узел регулирования давления (согласно п. 6.1.4 МИ 2825-2003 и п. 7.2.5 ГОСТ Р 55610-2013).
Контрольный сигнал измерительной информации, пропорциональный избыточному давлению измеряемой среды, может обеспечивать датчик давления в составе ИЛ или датчик давления на выходном коллекторе СИКН, что предусмотрено технологической схемой СИКН согласно Приложению В МИ 2825-2003.
При необходимости одновременного регулирования общего расхода и давления в СИКН применяют узел регулирования расхода и давления на выходе СИКН. Технологическая схема СИКН с узлом регулирования давления и расхода приведена на ресурсе Компании «ИМС» www.imsholding.ru/module_1390/d54/. Состав (два регулятора с электроприводом), а также назначение узла регулирования расхода и давления СИКН указаны в п. 7.2.6 проекта межгосударственного стандарта на ресурсе
http://www.tk024.ru/files/GOST_Sistemy_izmereniia_kolichestva_i_kachestva_nefti.pdf.
Практическая реализация узла регулирования расхода и давления отмечена в описании состава СИКН №730 ООО «Спецморнефтепорт Козьмино» на ресурсе http://pdf.reestrsi.ru/file/43809-10.pdf.
В целях оптимизации конструкции СИКН для уменьшения количества применяемого оборудования предлагается способ регулирования давления в ИЛ для поддержания избыточного давления после преобразователя расхода СИКН с помощью регулятора расхода на ИЛ с введением дополнительных технических возможностей по регулированию давления на ИЛ, при этом отпадает необходимость в узле регулирования расхода и давления СИКН.
Принципиальная возможность одновременного регулирования расхода и давления с применением одного регулирующего устройства в трубопроводе подтверждается материалами на ресурсах: http://samson.ru/support/rpd1.pdf, где на странице 229 приведена конструкция регуляторов типа 42-39 (регулятор расхода и перепада давления или расхода и давления) и http://samson.ru/suppoit/rpd2.pdf, где на странице 138 (рис. 8) показана схема комбинированного регулирования расхода и давления.
На ресурсе http://refleader.ru/yfsyfsqasqas.html размещен реферат, касающийся исследования СИКН №357 нефтегазодобывающего управления «Туймазынефть», в котором указывается следующее:
1. В п. 1.4 - измерительная линия оснащена двухкомпонентным шаровым краном-регулятором с электроприводом AUMA SGRM Ех для регулирования расхода нефти.
2. В п. 1.8. - в качестве регулятора давления используется двухкомпонентный шаровой кран-регулятор с электроприводом AUMA SGRM Ex…
В вышеназванном источнике (п. 3 Автоматизация системы измерений количества и показателей качества нефти) описана структура автоматизированной системы СИКН в комплекте с автоматизированным рабочим местом оператора (АРМ Оператора), которая выполняет функции управления расходом и давлением.
Таким образом, для регулирования расхода и давления в трубопроводе можно применить одно регулирующее устройство, при этом сигнал для функции регулирования расхода получается от преобразователя расхода ИЛ, а сигнал для функции регулирования давления получается от датчика давления. Необходимо отметить, что промышленность выпускает для регулирования потока в трубопроводах не только шаровые краны, но и поворотные дисковые затворы, регулирующие клапаны и другую запорно-регулирующую арматуру (то есть исполнительное устройство) с электроприводом или пневмоприводом.
Имеется ряд изготовителей и поставщиков всего комплекса СИКН, включая узел регулирования расхода и давления, например:
1. Завод «НЕФТЕГАЗОБОРУДОВАНИЕ», предложение на ресурсе http://www.ngosar.ru/index.php/neftyanoe-oborudovanie/sikn.
2. Компания «НЕФТЕАВТОМАТИКА», предложение на ресурсе http://www.nefteavtomatika.ru/node/128.
3. Инвестиционно-промышленный холдинг «Бастион», предложение на ресурсе http.//btn-company.com/?page_id=187.
3. Сущность изобретения
Сущность изобретения: в составе измерительной линии (ИЛ) системы измерений количества и показателей качества нефти или нефтепродуктов (СИКН) регулятор расхода ИЛ, включающий исполнительное устройство (например, регулирующий клапан) с электроприводом применяют в качестве регулятора расхода и давления с приоритетным выполнением требования бескавитационного режима работы преобразователя расхода (ПР), с поддержанием избыточного давления на выходе ПР ИЛ по формуле (1):
где Рн - давление насыщенных паров нефти (нефтепродукта) при максимальной температуре нефти (нефтепродукта) в СИКН, МПа,
ΔР - перепад давления на ПР, указанный в техническом паспорте на ПР, МПа.
Наиболее подходящими устройствами для реализации предлагаемого способа являются исполнительные устройства в виде регулирующих клапанов, шаровых кранов или поворотных заслонок с электроприводом, которые интегрированы в систему автоматизации СИКН и управляются с автоматизированного рабочего места оператора (АРМ Оператора).
Варианты управления регуляторами с электроприводами схематично показаны на стр. 107-108 каталога фирмы SAMSON «Поворотные клапаны с электроприводом для технологических процессов» на ресурсе http://samson.ru/support/el.pdf.
При отсутствии необходимости регулирования расхода в ИЛ оператор отключает функцию регулирования расхода с сохранением функции регулирования давления в ИЛ.
Техническим результатом реализации заявленного способа является упрощение конструкции СИКН за счет исключения из состава СИКН узла регулирования расхода и давления.
Таким образом, предлагается:
1. СПОСОБ применения регулирующего устройства расхода в составе измерительной линии (ИЛ) системы измерений количества и показателей качества нефти или нефтепродуктов (СИКН), отличающийся тем, что упомянутым регулирующим устройством дополнительно регулируют избыточное давление на выходе преобразователя расхода (ПР) в составе ИЛ СИКН с приоритетным выполнением требования бескавитационного режима работы ПР и поддержанием избыточного давления на выходе ПР ИЛ не ниже рассчитанного по формуле (1):
где Рн - давление насыщенных паров нефти (нефтепродукта) при максимальной температуре нефти (нефтепродукта) в СИКН, МПа,
ΔР - перепад давления на ПР, указанный в техническом паспорте на ПР, МПа.
2. СПОСОБ по п. 1, отличающийся тем, что функцию регулирования расхода в регулирующем устройстве ИЛ отключают при отсутствии необходимости регулирования расхода в ИЛ.
3. СПОСОБ по п. 1, отличающийся тем, что поддержание избыточного давления на выходе ПР ИЛ осуществляют с помощью регулирующего устройства не по расчетному, а по экспериментально определенному значению, обеспечивающему бескавитационный режим работы ПР.