Расчёт характеристик газа в современных вычислителях расходомеров

[nikolaik 0]

Добрый день уважаемые эксперты.
Помогите пожалуйста разобраться с расчётом коэффициента сжимаемости природного газа.
Обзор ГОСТов, используемых при разработке ультразвуковых промышленных расходомеров
показал, что для расчёта характеристик природного газа (коэф. сжимаемости, плотность, показатель адиабаты и скорость звука) 
необходимо использовать методики описанные в ГОСТ-30319.X-2015.

В частности,
ГОСТ-30319.2-2015 (для расчёта характеристик по содержанию CO2, N2 и плотности при СУ, применение по давлению - до 7.5МПа)
ГОСТ-30319.3-2015 (для расчёта характеристик по компонентному составу, применение по давлению - до 30МПа)

При подготовке модели расчёта характеристик в вычислителе расходомера (диапазон по давлению - до 25МПа),
у меня появились следующие вопросы:

1) Алгоритм в ГОСТ-30319.3-2015 ожидает молярные доли по 12 фиксированным компонентам состава. Как быть в случае, когда компонентный состав (с хроматографа) не содержит информацию по некоторым из 12 ожидаемых компонентов? Валидно-ли обнулить молярные доли отсутствующих компонент и проводить расчёты только по имеющимся? Насколько я понимаю, такой подход не применим, т.к. суммарный состав будет < 1.0.

2) Подскажите, есть-ли какие-то другие методики расчёта, применимые в моём случае? Если есть, то дайте пожалуйста ссылки на ГОСТы.

Спасибо.

[Tresh63 129]

1 час назад, nikolaik сказал:

Добрый день уважаемые эксперты.
Помогите пожалуйста разобраться с расчётом коэффициента сжимаемости природного газа.
Обзор ГОСТов, используемых при разработке ультразвуковых промышленных расходомеров
показал, что для расчёта характеристик природного газа (коэф. сжимаемости, плотность, показатель адиабаты и скорость звука) 
необходимо использовать методики описанные в ГОСТ-30319.X-2015.

В частности,
ГОСТ-30319.2-2015 (для расчёта характеристик по содержанию CO2, N2 и плотности при СУ, применение по давлению - до 7.5МПа)
ГОСТ-30319.3-2015 (для расчёта характеристик по компонентному составу, применение по давлению - до 30МПа)

При подготовке модели расчёта характеристик в вычислителе расходомера (диапазон по давлению - до 25МПа),
у меня появились следующие вопросы:

1) Алгоритм в ГОСТ-30319.3-2015 ожидает молярные доли по 12 фиксированным компонентам состава. Как быть в случае, когда компонентный состав (с хроматографа) не содержит информацию по некоторым из 12 ожидаемых компонентов? Валидно-ли обнулить молярные доли отсутствующих компонент и проводить расчёты только по имеющимся? Насколько я понимаю, такой подход не применим, т.к. суммарный состав будет < 1.0.

2) Подскажите, есть-ли какие-то другие методики расчёта, применимые в моём случае? Если есть, то дайте пожалуйста ссылки на ГОСТы.

Спасибо.

Если вы проводите разработку алгоритма расчета для нового вычислителя, то вам следует реализовывать алгоритм согласно ГОСТ, отсутствие и наличие компонентов в исходных данных для расчета не сильно вас должно беспокоить. Обычно при анализе газа, где требуется полный состав есть регламент на количество определяемых компонентов и соответственно это реализовывается, в соответствии с ГОСТ 31371.7-2020, там есть описание именно по вашему вопросу (что данные компоненты определяются иным способом и принимаются за условно-постоянные). Так же существует еще алгоритм расчета газа на высокое давление по стандарту Газпрома, сейчас уже мало где применяется ГОСТ Р 8.662-2009 (AGA8).  

[jballa 69]

3 часа назад, nikolaik сказал:

2) Подскажите, есть-ли какие-то другие методики расчёта, применимые в моём случае? Если есть, то дайте пожалуйста ссылки на ГОСТы.

Если вы думайте о выходе на международный рынок, то стоит осуществить расчеты по

AGA 8 Part 1 – 2017 (это по сути тот же расчет, что ГОСТ 30319.3-2015 но на 21 компонентов)

AGA 8 Part 2 – 2017 (это GERG 2008)

[boss 418]

6 часов назад, nikolaik сказал:

Добрый день  ...  Спасибо.

м.б. помогут разъяснения ВНИИГАЗ:  https://metrologu.ru/topic/26446-о-коэффициенте-сжимаемости/?do=findComment&comment=189943

 

[nikolaik 0]

20 часов назад, Tresh63 сказал:

Если вы проводите разработку алгоритма расчета для нового вычислителя, то вам следует реализовывать алгоритм согласно ГОСТ, отсутствие и наличие компонентов в исходных данных для расчета не сильно вас должно беспокоить. Обычно при анализе газа, где требуется полный состав есть регламент на количество определяемых компонентов и соответственно это реализовывается, в соответствии с ГОСТ 31371.7-2020, там есть описание именно по вашему вопросу (что данные компоненты определяются иным способом и принимаются за условно-постоянные). Так же существует еще алгоритм расчета газа на высокое давление по стандарту Газпрома, сейчас уже мало где применяется ГОСТ Р 8.662-2009 (AGA8).  

Большое спасибо за разъяснение! Многое встало на свои места.

[nikolaik 0]

В 22.07.2021 в 15:33, jballa сказал:

Если вы думайте о выходе на международный рынок, то стоит осуществить расчеты по

 

AGA 8 Part 1 – 2017 (это по сути тот же расчет, что ГОСТ 30319.3-2015 но на 21 компонентов)

 

AGA 8 Part 2 – 2017 (это GERG 2008)

Выход на международный рынок не планируется, но в вычислитель я всё-таки 
заложу возможность переключения алгоритма расчёта. Спасибо.

[nikolaik 0]

23 часа назад, boss сказал:

м.б. помогут разъяснения ВНИИГАЗ:  https://metrologu.ru/topic/26446-о-коэффициенте-сжимаемости/?do=findComment&comment=189943

Спасибо за информацию.

[nikolaik 0]

Добрый день!
В продолжение этой темы. 
Расчёты характеристик природного газа (коэф. сжимаемости, плотность, показатель адиабаты и скорость звука)
по ГОСТ-30319.X-2015 успешно реализованы, но возник вопрос по тестированию работы расходомера на воздухе.

Заранее хочу сказать, опыта в разработке расходомеров у меня нет,
тем не менее, если я правильно понимаю, то в приборе необходимо иметь реализацию режима работы на какой-либо 
тестовой газовой среде. Например, для целей тестирования и калибровки расходомера, он должен иметь возможность 
переключения модели расчёта физических характеристик: 
 (1) - Природный газ по ГОСТ-30319.3-2015
 (2) - Воздух

В связи с этим, прошу пояснить мне следующее:

На основании каких ГОСТов я могу добавить поддержку расчёта требуемых характеристик воздуха??
    1)коэф. сжимаемости, 2)плотность, 3)показатель адиабаты и 3)скорость звука

Заранее спасибо.

[libra 558]

20 минут назад, nikolaik сказал:

В связи с этим, прошу пояснить мне следующее:

На основании каких ГОСТов я могу добавить поддержку расчёта требуемых характеристик воздуха??
    1)коэф. сжимаемости, 2)плотность, 3)показатель адиабаты и 3)скорость звука

Заранее спасибо.

Рядом 

ГОСТ 4401-81 

Изменено 1 Августа 2021 пользователем libra

[Tresh63 129]

2 часа назад, nikolaik сказал:

Добрый день!
В продолжение этой темы. 
Расчёты характеристик природного газа (коэф. сжимаемости, плотность, показатель адиабаты и скорость звука)
по ГОСТ-30319.X-2015 успешно реализованы, но возник вопрос по тестированию работы расходомера на воздухе.

Заранее хочу сказать, опыта в разработке расходомеров у меня нет,
тем не менее, если я правильно понимаю, то в приборе необходимо иметь реализацию режима работы на какой-либо 
тестовой газовой среде. Например, для целей тестирования и калибровки расходомера, он должен иметь возможность 
переключения модели расчёта физических характеристик: 
 (1) - Природный газ по ГОСТ-30319.3-2015
 (2) - Воздух

В связи с этим, прошу пояснить мне следующее:

На основании каких ГОСТов я могу добавить поддержку расчёта требуемых характеристик воздуха??
    1)коэф. сжимаемости, 2)плотность, 3)показатель адиабаты и 3)скорость звука

Заранее спасибо.

Реализация алгоритма работы на воздухе проводится по ГСССД МР 112-03

[nikolaik 0]

29 минут назад, Tresh63 сказал:

Реализация алгоритма работы на воздухе проводится по ГСССД МР 112-03

Спасибо!

Пытался отыскать этот документ в сети, но нашёлся только перечень методик ГСССД на сайте
https://www.vniims.ru/download/doc/gssssd/Perechen_metodik_GSSSD.pdf

Если у Вас есть возможность, то можете скинуть линк на методику в гсссд мр 112-03 или сам документ?

[Tresh63 129]

5 часов назад, nikolaik сказал:

Спасибо!

Пытался отыскать этот документ в сети, но нашёлся только перечень методик ГСССД на сайте
https://www.vniims.ru/download/doc/gssssd/Perechen_metodik_GSSSD.pdf

Если у Вас есть возможность, то можете скинуть линк на методику в гсссд мр 112-03 или сам документ?

Увы, к сожалению нету( Я думаю вам нужно обратиться в https://www.vniims.ru/about/nauchnye-podrazdeleniya/006-otdel-vedeniya-i-razvitiya-gsssd/

[jballa 69]

11 часов назад, nikolaik сказал:

....тестирования и калибровки расходомера, он должен иметь возможность 

переключения модели расчёта физических характеристик: 
  (2) - Воздух

 

Правильно я понял, что вы разрабатывайте ультразвуковой расходомер и в электронику расходомера заложите функцию вычислителя расхода?  Т.е. пересчет объема в объем при нормальных условиях.

Для какой цели вы хотите использовать «расчет по воздуху»?  При какой тестирование, калибровке?

[Эдуард_Котелька 1]

В 22.07.2021 в 13:58, Tresh63 сказал:

сейчас уже мало где применяется ГОСТ Р 8.662-2009 (AGA8).  

По какой причине такое не принятие?)

Насколько мне известно, то главное, чтобы были параметры аналогичные. И не отходящие критично от ГОСТа. Разве не так?

[Tresh63 129]

58 минут назад, Эдуард_Котелька сказал:

По какой причине такое не принятие?)

Насколько мне известно, то главное, чтобы были параметры аналогичные. И не отходящие критично от ГОСТа. Разве не так?

Этот стандарт был разработан Газпромом, для своих газопроводов высокого давления с анализом полного компонентного состава, так как чем больше компонентов ты определяешь, тем точней рассчитывается коэффициент сжимаемости на высоких давления (а это было критичным), так сказать произвели национализацию международного стандарта AGA8 для реализации его в вычислителях. Далее с появлением стандартизованного ГОСТ 30319.3-2015 его использование практически сошло на нет. 

[nikolaik 0]

В 01.08.2021 в 21:33, jballa сказал:

Правильно я понял, что вы разрабатывайте ультразвуковой расходомер и в электронику расходомера заложите функцию вычислителя расхода?  Т.е. пересчет объема в объем при нормальных условиях.

 

Для какой цели вы хотите использовать «расчет по воздуху»?  При какой тестирование, калибровке?

1) Да, Вы всё правильно понимаете.

2) Я планировал заложить эту функциональность в прибор (и соответственно в управляющий софт) для проведения тестов ну скажем на стенде. Я сомневаюсь что это вообще нужно делать т.к. это доп. ресурсы по имплементации и поддержке такой функциональности. Самое главное - готов рабочий вариант по ГОСТ_30319ю3-2015, наверное, этого достаточно. Повторюсь, опыт в разработке подобных устройств небольшой.

[Эдуард_Котелька 1]

12 часов назад, Tresh63 сказал:

Этот стандарт был разработан Газпромом, для своих газопроводов высокого давления с анализом полного компонентного состава, так как чем больше компонентов ты определяешь, тем точней рассчитывается коэффициент сжимаемости на высоких давления (а это было критичным), так сказать произвели национализацию международного стандарта AGA8 для реализации его в вычислителях. Далее с появлением стандартизованного ГОСТ 30319.3-2015 его использование практически сошло на нет. 

Как всегда, получается, что можно делать всем все что угодно. 

[Tresh63 129]

В 10.08.2021 в 12:58, nikolaik сказал:

1) Да, Вы всё правильно понимаете.

2) Я планировал заложить эту функциональность в прибор (и соответственно в управляющий софт) для проведения тестов ну скажем на стенде. Я сомневаюсь что это вообще нужно делать т.к. это доп. ресурсы по имплементации и поддержке такой функциональности. Самое главное - готов рабочий вариант по ГОСТ_30319ю3-2015, наверное, этого достаточно. Повторюсь, опыт в разработке подобных устройств небольшой.

Не забудьте еще ГСССД МР 113, если хотите со своими расходомерами быть конкурентными в Роснефти. Ну и конечно если у вас ультразвук, то проверку реализации ГОСТ 8.741-2019, ГОСТ 8.611, как минимум требования к погрешности вычислителя по расчету параметров.

Изменено 12 Августа 2021 пользователем Tresh63

[nikolaik 0]

1 час назад, Tresh63 сказал:

Не забудьте еще ГСССД МР 113, если хотите со своими расходомерами быть конкурентными в Роснефти. Ну и конечно если у вас ультразвук, то проверку реализации ГОСТ 8.741-2019, ГОСТ 8.611, как минимум требования к погрешности вычислителя по расчету параметров.

В очередной раз, большое спасибо за информацию и разъяснения.