Промышленный комплекс учёта газа ПК-ТМ: соответствие новому СТО Газпром 2.4-13-1-2025

При подготовке технического задания на промышленные комплексы учёта газа ПК-ТМ перед разработчиками стояла непростая задача - спроектировать электронный корректор объёма газа, в котором будут учтены современные требования по точности, надёжности, автономности прибора и возможности по передаче информации в системы верхнего уровня. Следует сказать, что группу разработчиков нового корректора составляли специалисты – системотехники, программисты, электронщики, работавшие ранее на предприятии ООО "Эльстер Газэлектроника" и, в силу этого, хорошо разбирающиеся в особенностях электронных газовых корректоров ЕК88, ЕК270, ЕК280. Приборы этой серии, их возможности и технические характеристики и в настоящее время представляют некий неформальный промышленный стандарт требований к корректорам. Используя ранее полученный опыт и учитывая современные требования к узлам измерений расхода газа, изложенные в СТО Газпром 5.37-2011 «Единые технические требования на оборудование узлов измерения расхода и количества природного газа, применяемых ПАО Газпром», специалистам ООО "Техномер" удалось разработать современный корректор ТМ-07, который объединил в себе новые технические решения, алгоритмы измерения и обработки полученных данных, а также современную элементную базу.

Высокие требования к точности измерений, приведённые в СТО Газпром 5.37-2011, потребовали применения в корректоре современных средств измерений. Для решения данной задачи по обеспечению точностной характеристики были выбраны цифровые преобразователи давления с допускаемой относительной погрешностью измерения давления δΣP ±0,15% или ±0,25% в зависимости от исполнения преобразователя, что соответствует требованиям п. 5.7.1 СТО 5.37-2011, а также  п.9.2.1.4  ГОСТ Р 8.740-2023.

Также в разработанном корректоре были учтены требования по вычислению коэффициента сжимаемости газа по ГОСТ 70927-2023, что позволило расширить диапазон измерения нижней границы температуры газа до минус 40 градусов Цельсия наряду с расчетом коэффициента сжимаемости по ГОСТ 30319.2 для диапазона температур от минус 23 до плюс 60 градусов Цельсия. 

Необходимо также отметить, что корректор ТМ-07 в составе с интеллектуальными блоками телеметрии серии БПЭК/ЦК выполняет в автоматическом режиме сбор, обработку и передачу набора параметров газопотребления, архивов, журналов событий (информации об аварийных ситуациях, вмешательствах и т.п.), а в случае отсутствия связи с вышестоящим уровнем и подтверждения доставки информации, потери пакетов и т.п. обеспечивает буферизацию данных. После восстановления работоспособности отказавших компонентов (технических средств, каналов и/или линий связи) происходит автоматическое восстановление информационного обмена и передача на вышестоящий уровень буферизированных (отсутствующих) данных. Это соответствует требованиям ФТТ ООО «Газпром межрегионгаз» «Комплекс технических средств системы телеметрии для установки на узлах измерения расхода газа промышленных потребителей»

Пример расчета основных метрологических характеристик каналов измерения корректора:

Канал измерения температуры газа. 

1. Тип датчика температуры - Pt 500 класс АА по ГОСТ 6651 – 2009.
Абсолютная погрешность датчика, °С  

Δ = ± 0,1 + 0,0017 t 

2. Рабочий диапазон измеряемых температур от -40 до +55 °С
3. Полное значение погрешности датчика температуры, °С, согласно ГОСТ Р 8.741-2019    
Δ = 0,1 + 0,0017x55 = 0,1935°С

4. Величина относительной погрешности, для крайних значений измеряемой температуры при переходе к градусам К, %
 δ = 0,1935 x 100/ 233,15 = 0,1%

5. Относительная погрешность АЦП канала измерения температуры принимается равной 0,1%
6. Полное значение относительной погрешности измерения канала температуры, %

δΣt = √ 0,0832 + 0,12 = 0,11%

Примечание: 

• Погрешность измерения температуры соответствует требованиям п.9.2.1.4 ГОСТ Р 8.740 для групп А,Б,В,Г и Д.
• Требования к каналу измерения температуры окружающей среды могут быть менее жесткими, т.к. данный параметр не участвует в расчетах по приведению объема газа к стандартным условиям.
   

Канал измерения абсолютного давления газа

1. Тип датчика абсолютного давления – цифровой, однопредельный 
2. Для каждого поддиапазона отношение Pmax /Pmin = 3
3. Величина относительной погрешности измерения в каждом поддиапазоне (ВПИ, Pmax), 
Δ = ± 0,15%, Δ = ± 0,25%, в зависимости от исполнения преобразователя давления.

Примечание:

• Погрешность измерения давления соответствует требованиям п.9.2.1.4 ГОСТ Р 8.740 для групп А,Б,В,Г и Д.
• Требования к каналу измерения дифференциального давления могут быть менее жесткими, т.к. данный параметр не участвует в расчетах по приведению объема газа к стандартным условиям.
         

1. Относительная погрешность измерения температуры δΣt = 0,11% 

2. Относительная погрешность измерения давления δΣP =0,15%, δΣP =0,25%, в зависимости от исполнения преобразователя давления.

3. Согласно п.9.2.1.5 ГОСТ Р 8.740 величина относительной погрешности вычислений объемного расхода и объема газа при стандартных условиях по заданным параметрам газа и объемному расходу газа при рабочих условиях, должна быть не более ± 0,05%.

4. Полное значение относительной погрешности вычисления объёма без учета относительной погрешности счётчика газа согласно ГОСТ Р 8.741

Δвыч = √ δΣt2 + δΣP2+ δсж2 = 0,18%

Δвыч = √ δΣt2 + δΣP2+ δсж2 = 0,269%

5. Погрешность приведения объёма к стандартным условиям соответствует требованиям п.9.2.1.1 ГОСТ Р 8.740 для групп изделий А, Б, В, Г и Д
 

Полное значение относительной погрешности вычисления промышленного комплекса учёта газа стандартного объёма с учётом относительной погрешности счётчика газа

       для счётчиков газа с основной относительной погрешностью измерения δсч = ± 2,0%         

Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,182 +2,02 = 2,008 %

Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,2692 +2,02 = 2, 018 %

ВЫВОД: Значение полной погрешности измерений соответствует требованиям СТО Газпром Газораспределение 2.4-13-1-2025:

• для группы А и расходов газа до 150 м³/ч включительно равной 3,0%; (Комплексы на базе счётчиков СГ, ЭМИС-РГС245 с классом точности 1,0, с диапазоном расхода до 150 м³/ч.)
• для группы А и расходов газа от 150 м³/ч до 1000 м³/ч включительно равной 2,0%. (Комплексы на базе счётчиков ЭМИС-РГС245 с классом точности 0,6, ТАУ-ТСГ в исполнении 2У с диапазоном расхода до 1000 м³/ч.)
• для группы А и расходов газа от 1000 м³/ч до 20000 м³/ч включительно равной ± 1,7%. (Комплексы на базе счётчика ТАУ-ТСГ в исполнении 2У с диапазоном расхода до 2500 м³/ч.) 

для счётчиков газа с основной относительной погрешностью измерения δсч = ± 1,5%         

    Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,182 +1,52 = 1,51 %

    Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,2692 +1,52 = 1,523 %

ВЫВОД: Значение полной погрешности измерений соответствует требованиям СТО Газпром Газораспределение 2.4-13-1-2025:

• для группы А и расходов газа до 150 м³/ч включительно равной 3,0%;(Комплексы на базе счётчиков ЭМИС-РГС245 с классом точности 0,6 с диапазоном расхода до 150 м³/ч.)
• для группы А и расходов газа от 150 м³/ч до 1000 м³/ч включительно равной 2,0% (Комплексы на базе счётчиков ЭМИС-РГС245 с классом точности 0,6 с диапазоном расхода до 1000 м³/ч.)
• для группы А и расходов газа от 1000 м³/ч до 20000 м³/ч включительно равной ± 1,7%. (комплексы на базе счётчика ТАУ-ТСГ в исполнении 2У с диапазоном расхода до 2500 м³/ч., ЭМИС-РГС245 с классом точности 0,6 с диапазоном расхода до 1600 м³/ч.)  
   

для счётчиков газа с основной относительной погрешностью измерения δсч = ± 1,0%         

    Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,182 +1,02 = 1,016%

    Δстанд = √ Δвыч2 + δсч2 = √ 0,2692 +1,02 = 1,0355%

ВЫВОД: Значение полной погрешности измерений соответствует требованиям СТО Газпром Газораспределение 2.4-13-1-2025:

• для группы А и расходов газа от 150 м³/ч до 1000 м³/ч включительно равной 2,0% (Комплексы на базе счётчиков ТАУ-ТСГ в исполнении 2У с диапазоном расхода до 1000 м³/ч.)
• для группы А и расходов газа от 1000 м³/ч до 20000 м³/ч включительно равной ± 1,7% (Комплексы на базе счётчика ТАУ-ТСГ в исполнении 2У с диапазоном расхода до 2500 м³/ч.)  

Распоряжением ООО «Газпром межрегионгаз» от 10.06.2025 г. № 81-Р/4410.06.2025 утверждён и введён в действие новый СТО Газпром Газораспределение 2.4-13-1-2025 «Узлы измерений расхода газа».  Высокие метрологические характеристики каналов измерения корректора ТМ-07, описанные выше,  и оптимальный выбор точностных характеристик первичных преобразователей расхода газа ротационных счётчиков ЭМИС и турбинных счётчиков СГ, ТАУ-ТСГ, а также выполнение условий по передаче информации в системы верхнего уровня подтверждают соответствие требованиям нового СТО Газпром Газораспределение 2.4-13-1-2025, предъявляемым к  промышленным комплексам  измерения и учёта природного газа.