(CREATING A STATE PRIMARY SPECIAL STANDARD FOR HIGH-PRESSURE NATURAL GAS FLOW RATE AND ITS SUBSEQUENT INTEGRATION INTO THE URAL REGIONAL METROLOGY CENTER OF GAZPROM TRANSGAZ YEKATERINBURG LLC)
В соответствии с подписанной в 2019 г. руководством Министерства промышленности и торговли Российской Федерации и ПАО «Газпром» дорожной картой определен перечень мероприятий на период 2019–2024 гг. по созданию Государственного первичного специального эталона единицы объемного расхода природного газа при давлении до 10 МПа. В настоящее время в рамках ОКР по созданию первичного эталона, выполняемых ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», завершены этапы эскизного и технического проектов, разработки конструкторской документации и закупки комплектующих изделий. Реализуется завершающий этап, включающий изготовление государственного эталона, исследование его метрологических характеристик, заводские, предварительные и государственные испытания. Разработано уравнение измерений эталона, проведена оценка бюджета неопределенности измерений, включающего более двадцати влияющих факторов, подтверждена возможность достижения заданных метрологических характеристик на макетном образце. Создана математическая модель работы эталона, описывающая движение основных элементов прувера и рабочей среды. Результаты расчетов по математической модели учтены при проектировании основных узлов и подборе средств измерений в составе эталона.
В целях эксплуатации Государственного первичного специального эталона в соответствии с дорожной картой на ПАО «Газпром» возложены обязательства по созданию инфраструктуры в рамках строительства 3‑й очереди Уральского регионального метрологического центра на базе газоизмерительной станции «Долгодеревенская» филиала ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» – Челябинского ЛПУМГ. После реализации проекта центр будет функционировать по замкнутой кольцевой схеме, что позволит проводить калибровку и поверку средств измерений расхода газа в широких диапазонах расхода (5–40 000 м3 / ч) и рабочих давлений (от 0,1 до 10,0 МПа). При этом увеличится производительность выполнения метрологических работ и будет обеспечена стабильность параметров и состава газа за счет независимой работы пускового комплекса и магистрального газопровода Челябинск – Петровск.
According to the roadmap signed by the Ministry of Industry and Trade of the Russian Federation and PJSC Gazprom in 2019, a list of activities is established for 2019–2024 to create a State primary special standard for a natural gas flow rate unit at pressures up to 10 MPa. The D.I. Mendeleev Institute for Metrology has completed the conceptual and preliminary design, detailed design and engineering, and component purchase stages within the experimental development of the primary standard. The final stage is being implemented, including the fabrication of the State standard; the study of its metrological characteristics; and plant, preliminary, and state tests. We developed the standard measurement equation, estimated the measurement uncertainty budget affected by over 20 factors, and confirmed the possibility to achieve the set metrological characteristics on the mockup. A mathematical model is created for the standard, describing the basic elements of the prover and operating medium. The mathematical modeling results are considered in the design of the basic units and measurement tool selection within the standard.
To operate the State primary special standard according to the roadmap, PJSC Gazprom is responsible for creating the infrastructure within the construction of the 3rd extension of the Ural Regional Metrology Center based on the Dolgoderevenskaya gas metering station, branch of Chelyabinsk Line Production Department for Main Gas Pipelines, Gazprom transgaz Yekaterinburg LLC. After the project implementation, the center will be operated as a closed loop, allowing for calibration and verification of the gas meters within a wide range of flow rates (5–40,000 m3/h) and operating pressures (0.1–10 MPa). Furthermore, the independent work of the startup complex and the Chelyabinsk–Petrovsk main gas pipeline will improve the efficiency of metrological operations and ensure the stability of parameters and gas composition.
Д.В. Сверчков, ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), D.Sverchkov@adm.gazprom.ru
А.В. Сурьянинов, ПАО «Газпром» A.Surianinov@adm.gazprom.ru
И.А. Прудников, ПАО «Газпром», I.Prudnikov@adm.gazprom.ru
И.Б. Амураль, ООО «Турбулентность-ДОН» (Ростов-на-Дону, Россия), gd@turbo-don.ru
А.И. Горчев, к.т.н., Всероссийский научно- исследовательский институт расходометрии – филиал ФГУП «Всероссийский научно- исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» (Казань, Россия), nio13@vniir.org
Р.А. Родин, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» (Санкт-Петербург, Россия), r.a.rodin@vniim.ru
D.V. Sverchkov, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), D.Sverchkov@adm.gazprom.ru
A.V. Suryaninov, PJSC Gazprom, A.Surianinov@adm.gazprom.ru
I.A. Prudnikov, PJSC Gazprom, I.Prudnikov@adm.gazprom.ru
I.B. Amural, NPO Turbulentnost-Don LLC (RostovonDon, Russia), gd@turbo-don.ru
A.I. Gorchev, PhD in Engineering, All-Russian Research Institute for Flow Metering [Vserossijskij nauchno-issledovatel’skij institut raskhodometrii], branch of D.I. Mendeleev Institute for Metrology [Vserossijskij nauchno-issledovatel’skij institut metrologii im. D.I. Mendeleeva] (Kazan, Russia), nio13@vniir.org.
R.A. Rodin, D.I. Mendeleev Institute for Metrology (Saint Petersburg, Russia), r.a.rodin@vniim.ru
Горчев А.И., Исаев И.А., Яковлев А.Б. Эталонные испытательные центры расхода природного газа высокого давления // Газовая промышленность. 2019. № 8 (788). С. 110–116.
Горчев А.И., Исаев И.А., Яковлев А.Б. Первичные эталоны единиц расхода природного газа высокого давления // Газовая промышленность. 2018. № 10 (775). С. 110–116.
Von der Heyde M., Schmitz G., Mickan B. Modeling of the German National Standard for high pressure natural gas flow metering in Modelica // Proceedings of the 11th International Modelica Conference. Linkoping, Sweden: Linkoping University Electronic Press, 2015. P. 663–670. DOI: 10.3384/ecp15118663.
Van der Beek M.P., van den Brink R. «Gas Oil Piston Prover», primary reference values for (high-pressure) gas-volume, results // IMEKO: офиц. сайт. URL: http://www.imeko.org/publications/tc9-2013/IMEKO-TC9-2013-020.pdf (дата обращения: 31.01.2023).
Van der Beek M.P. The harmonization of reference values for high-pressure natural gas volume: Final report Euramet 800 project. URL: https://www.euramet.org/Media/docs/projects/800_FLOW_Final_Report.pdf (дата обращения: 31.01.2023).
Gorchev AI, Isaev IA, Yakovlev AB. Standard test centers for high-pressure natural gas flow rate. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2019; 788(8): 110–116. (In Russian)
Gorchev AI, Isaev IA, Yakovlev AB. The primary standards for the units of high-pressure natural gas flow rate. Gas Industry. 2018; 775(10): 110–116. (In Russian)
Von der Heyde M, Schmitz G, Mickan B. Modeling of the German National Standard for High Pressure Natural Gas Flow Metering in Modelica. In: Fritzson P, Elmqvist H. (eds.) Proceedings of the 11th International Modelica Conference. Linkoping, Sweden: Linkoping University Electronic Press; 2015. p. 663–670. DOI: 10.3384/ecp15118663.
Van der Beek MP, van den Brink R. “Gas Oil Piston Prover”, primary reference values for (high-pressure) gas-volume, results. Available from: http://www.imeko.org/publications/tc9-2013/IMEKO-TC9-2013-020.pdf [Accessed: 31 January 2023].
Van der Beek MP. The harmonization of reference values for high-pressure natural gas volume: Final report Euramet 800 project. VSL. Report number: 32555078, 2014. Available from: https://www.euramet.org/Media/docs/projects/800_FLOW_Final_Report.pdf [Accessed: 31 January 2023].