Испытатели небольших объемов оказывают большое влияние на малые объемы

Sep 01, 2023

За последние несколько лет Соединенные Штаты импортировали (и экспортировали) около 8,5 миллионов баррелей нефти в день[1]. Если предположить, что один баррель стоит 75 долларов (цена барреля сырой нефти на 1 марта 2023 года), то объем нефти, продаваемой США, составляет в общей сложности примерно 230 миллиардов долларов в год. Если исходить из этих цифр, то погрешность в 1% при измерении нефтепродуктов равна 2,3 миллиарда долларов в год. Поэтому совершенно очевидно, что точность этих измерений имеет решающее значение.

Для измерения непрерывного потока жидкости, проходящей по производственному трубопроводу, в этом трубопроводе устанавливается счетчик. Но как регулярно проверять точность счетчика, не снимая счетчик, не прекращая подачу продукта или не прекращая процесс дозирования? Ответ – доказательство объемного смещения.

На многих нефтехимических предприятиях имеется стационарный стенд для проверки труб. Трубчатый прувер — это прувер с объемным вытеснением, в котором вместо поршня в качестве вытеснителя используется сфера. Как правило, для получения точных результатов измерений устройствам для испытания труб требуется относительно большой сегмент трубы, поэтому они представляют собой большие установки, не подходящие для мобильного использования. Но благодаря развитию технологий пруверы небольшого объема теперь представляют собой жизнеспособную альтернативу. Они меньше трубопруверов и поэтому могут использоваться в мобильной конфигурации. Это делает прувер малого объема (SVP) подходящим для использования в местных центрах мер и весов.

В феврале 2023 года сотрудники NIST OWM были приглашены наблюдать за калибровкой небольшого прувера в государственной метрологической лаборатории EC Heffron Министерства сельского хозяйства штата Мичиган. Целью было узнать больше о процедурах калибровки, применяемых в государственных метрологических лабораториях, и определить критические факторы, которые играют роль в этих процедурах. Метрологическая лаборатория штата Мичиган калибрует примерно 15 SVP в год емкостью от 5 до 30 галлонов. Эти пруверы в основном используются в нефтехимической промышленности.

SVP называют «прувером объемного смещения». Принцип работы прувера объемного смещения довольно прост. Доказательство объемного вытеснения состоит из трубы с известной вместимостью, устройства для вытеснения жидкости по трубе и датчиков, которые определяют, когда жидкость достигла начала и конца своего движения по трубе.

SVP включает в себя планку, оснащенную двумя датчиками, которые обозначены на рисунке 1 как «А» и «В». Точный объем между двумя датчиками проверяется во время калибровки SVP в лаборатории. Тестируемый счетчик генерирует импульс на каждую единицу объема, проходящего через счетчик. Прувер устанавливается на одной линии со счетчиком, поэтому оба они измеряют одинаковое количество жидкости. Внутри прувера вместе с жидкостью по трубе перемещается буек. Когда буек проходит определенную начальную точку в трубе, точку А, подается сигнал для начала измерения. С этого момента измерительная система, подключенная к пруверу, начинает считать импульсы, генерируемые счетчиком. Когда буек проходит вторую точку трубы, точку B, генерируется еще один триггер, останавливающий подсчет импульсов. Жидкость, проходящая через счетчик, не является той жидкостью, которую одновременно измеряет SVP. Однако количество жидкости одинаковое. То есть количество жидкости, прошедшее из точки А в точку Б, такое же, как количество жидкости, прошедшее через счетчик за время, которое потребовалось буйку, чтобы пройти путь от точки А до точки Б. Поскольку точный объем жидкости участок между точкой A и точкой B известен, этот заданный объем должен совпадать с количеством импульсов, полученных от счетчика, умноженным на объем на импульс счетчика.

В SVP в качестве вытеснителя используется поршень. Поршень соединен с валом, который заканчивается снаружи корпуса. На валу поршня установлен триггер, который активирует датчики на соседней сенсорной планке при движении поршня по валу. Расстояние (d) между датчиками определяет калиброванный объем внутри корпуса (рис. 2).