Нормальные, стандартные и рабочие условия при измерении газа

Любой газ, в том числе воздух являются сжимаемой средой, в связи с чем изменение таких параметров, как давление и температура, приводит к изменению объема одного и того же количества частиц газа. По этой причине измеренный в рабочих условиях объем газа приводится к стандартным условиям, в соответствие с ГОСТ 2939-63, устанавливающим условия для определения объема газа при взаимных расчетах с потребителями:

• температура 20 °С (293,15 °К);
• давление 760 мм рт. ст. (101325 Н/м );
• влажность равна 0.

Необходимо отметить, что приведение измеренного расхода газа к стандартным условиям прописано в «Правилах учета газа», утвержденных приказом Минэнерго России от 30 октября 2013 года № 961. Данным приказом были отменены действующие с 1996 года правила, в соответствии с которыми ранее учет газа в расчетных целях осуществлялся путем перерасчета расхода при нормальных условиях.

При обозначении параметров расхода газа прописывается: «нм³/ч» для нормальных условий, «ст.м³/ч» для стандартных и просто «м³/ч» для рабочих, при этом следует учитывать, что ГОСТ рассчитан на стандартные условия.

Однако, из-за упомянутой выше смены нормативно-правовых актов и терминов, определяемых ими, понятия «нормальные метры кубические» и «стандартные метры кубические» стали восприниматься и использоваться как синонимические, вследствие чего при заполнении опросных листов очень часто вместо стандартных условий измерений указывают нормальные. При этом, соответственно, бывают случаи, когда, прописывая в опросном листе расход в нормальных условиях, заказчик подразумевает стандартные. В этой связи логичным будет уточнение физических величин при нормальных условиях: давление 101 325 Па, температура 0°С (273,16 К). Кроме того, смешение понятий стандартные и нормальные условия может стать причиной некорректного подбора измерительного оборудования. Особенно подобная ошибка критична при заказе ротаметров, шкала которых градуируется на заводе-изготовители на конкретные параметры среды. При этом выбор типоразмера прибора также зависит от реальных значений (рабочего) расхода в трубопроводе.

На рисунке 1 мы можем видеть характерный пример опросного листа на ротаметр «ЭМИС-МЕТА 215», где заказчик указал нормальные метры кубические в час в графе расхода в стандартных условиях.

Пересчет объемов газа, приведенных к нормальным условиям 0°С и 760 мм рт. ст., а также к стандартным 20°С и 760 мм рт. ст., в объемный при других (рабочих) условиях можно производить по формулам:

где

• V₀ – объём газа при нормальных условиях (P₀, T₀), м³;
• V – объём газа при давлении P и температуре Т °С, м³;
• P₀ – нормальное давление газа, P₀ = 101.325 кПа = 0.101325 МПа, (760 мм рт.ст.);
• 273.2 – нормальная температура, то есть T₀, К;
• V₂₀ – объём газа при стандартных условиях (температуре T₂₀ = 273.2 + 20 = 293.2 и давлении P₀), м³.

Для примера, ниже сравним пересчет расхода из стандартных и нормальных условий в рабочие, при указанной в опросном листе величине расхода 7 м³/ч избыточном давлении 0,15 МПа и температуре +50°С.

Если расход 7 м³/ч задан в нормальных условиях, то в рабочих условиях это будет 3,34м³/ч. Но если в стандартных условиях, то в рабочих условиях это будет 3,11м³/ч. Таким образом, разница в результате расчета расхода в рабочих условиях составляет 0,23 м³/ч или 7,4%! Таким образом, на данном примере мы видим, насколько важно правильно указывать параметры расхода для корректного подбора оборудования.

Отметим, что при заказе счетчиков и расходомеров для измерения газа необходимо корректно указывать условия процесса, то есть значения давления и температуры, при которых фактически осуществляются измерения, при этом расход может быть указан как в стандартных, так и в рабочих условиях.

Также бывают и случаи, когда происходит подмена понятий рабочих условий и нормальных либо стандартных, что также является существенной ошибкой при заказе средств измерения.

Например, в опросном листе для вихревого расходомера Ду 25 заказчик указывает расход 1000 м³/ч в рабочих условиях при температуре 80°С и давлении 1,3 МПа, что в реальности соответствует диаметру трубопровода 80 мм. При обработке такого опросного листа специалисты отдела технической поддержки продаж однозначно понимают, что указанный расход не может соответствовать указанному в опросном листе диаметру и, вероятно, заказчик имел ввиду стандартные условия. В результате чего при пересчете из стандартных условий в рабочие заявленный расход в 1000 м³/ч превращается в 87 м³/ч, что соответствует диапазону расхода, например, вихревого преобразователя «ЭМИС-ВИХРЬ 200» Ду 25. Однако, описанные выше смешения понятий, небрежность и неточность при заполнении опросных листов, хоть, и являются существенными, но в большинстве случаев являются читаемыми и почти со стопроцентной вероятностью выявляются специалистами отделов технической поддержки продаж приборостроительных компаний на этапе обработки опросных листов и подбора конкретного средства измерения.

Заказать продукцию торговой марки «ЭМИС» можно через форму обратной связи на сайте или отправив заполненный опросный лист на почту sales@emis-kip.ru.