Рабочий эталон нулевого разряда «КОНГ-Эталон».

На следующем этапе разработки метрологического обеспечения для средств измерения качества газа серии «КОНГ-Прима» возникла потребность в создании эталонного средства, позволяющего оценить достоверность измерения точки росы по влаге и углеводородам природного газа при рабочих давлениях измеряемой среды до 10 МПа.

В результате был создан единственный в России рабочий эталон нулевого разряда единицы температуры точки росы при давлении до 10 МПа «КОНГ-Эталон», который воспроизводит единицу точки росы по влаге с точностью ±0,12ºС и точки росы по углеводородам с точностью ±0,5ºС при давлениях до 10 МПа и может работать с природным газом.

В настоящее время метрологическая аттестация всех приборов для измерения влажности газов производится на образцовом оборудовании, которое моделирует заданную влажность при атмосферном давлении парогазовой смеси. В качестве рабочего газа в нем применяются: азот по ГОСТ 9293-74, аргон по ГОСТ 10157-79, гелий по ТУ 51-940-80, воздух по ГОСТ 17433-80 и другие чистые нейтральные и инертные газы. Используемые же в газовой промышленности гигрометры предназначены для измерения точки росы природного газа при рабочем давлении в трубопроводе. Кроме того, наряду с контролем влажности в природном газе необходимо определять температуру конденсации тяжелых углеводородов и оценить влияние на рассмотриваемые параметры технологических примесей, содержащихся в газе.

Таким образом, возникает потребность в создании эталонного средства, позволяющего определить достоверность измерения точки росы по влаге и углеводородам природного газа не только при нормальных условиях, но и при рабочих давлениях (по крайней мере до 10 МПа, а на АГНКС, - до 25 МПа).

До последнего времени подобным средством поверки гигрометрических приборов оставался эталонный динамический генератор влажного газа «Родник-100» (установка высшей точности УВТ1-100, разработанный и изготовленный во ВС НИИФТРИ (Восточно-Сибирский НИИ физико-технических и радиотехнических измерений) г. Иркутск. Этот генератор позволяет воспроизводить температуру точки росы в диапазоне давлений от 0,1 до 10 МПа с погрешностью не более 0,1°С. Однако весьма существенным недостатком этого генератора является то, что диапазон воспроизведения точки росы ограничен только областью положительных по Цельсию температур. Этот диапазон температур совершенно не достаточен для целей газовой промышленности, т.к. в отраслевом стандарте ОСТ 51.40-93 по показателям качества товарного газа речь идет о температурах точки росы по крайней мере до минус 20 ^оС. В представленной в 2003 году ВНИИГазом обновленной версии отраслевого стандарта предполагаются измерения точек росы газа по термодинамически наиболее стабильной водной фазы (это фактически означает, что на экспериментальном стенде следует задавать влажность газа, обеспечивающую определенные точки росы газа по переохлажденной воде, газовым гидратам и водометанольному раствору). Что касается задания отрицательных по Цельсию температур точек росы газа, то это принципиально возможно на динамических генераторах влажности «Родник-2» и «Родник-3» (см. обсуждение в [1]), построенных по принципу двух давлений, но только при атмосферном давлении. Воспроизведение же точки росы при повышенных давлениях в измерительной камере (до 10 МПа) в широком диапазоне температур обеспечивает поверочный комплекс «КОНГ» [1, 2], разработанный и серийно выпускаемый в настоящее время научно-производственной фирмой «Вымпел» (г. Саратов). Достоинство поверочного комплекса «КОНГ» - возможность практического использования в промышленных условиях для оперативной поверки влагомеров в условиях производственного предприятия. Однако недостатком поверочного комплекса является то, что заданная точка росы воспроизводится в малом замкнутом объеме (в рамках этой технологии оперативной поверки гигрометров, по видимому, затруднительно достигнуть метрологическую точность воспроизведения точки росы на уровне 0,1 - 0,25 ^оС). Кроме того, чисто конструктивно использование поверочного комплекса «КОНГ» ограничено Анализаторами серии «КОНГ - Прима» и принципиально не пригодно для тестирования других типов приборов.

В связи с этим специалистами НПФ «Вымпел» разработан рабочий эталон для исследования в широком диапазоне температур и давлений точности измерения различными гигрометрами точек росы газа по влаге (а также льду, газовым гидратам) и тяжелым углеводородам. Кроме того, этот стенд позволяет изучить влияние различных технологических примесей в природных газах на показатели качества товарного газа.

.