Анализатор качества газа КОНГ-ПРИМА-2M

Проточно-погружной преобразователь точки росы для трубопровода

Преобразователь точки росы «КОНГ-Прима-2М» – это потоковый автоматический конденсационный гигрометр для измерения точки росы и температуры конденсации углеводородов на объектах транспорта газа. Для измерения точки росы используется принцип охлаждаемого зеркала. Измерение точки росы по воде производится в соответствии с ГОСТ Р 53763-2009. Измерение точки росы по углеводородам – в соответствии с ГОСТ Р 53762-2009. «КОНГ-Прима-2М» проточно-погружного исполнения предназначен для монтажа непосредственно на трубопровод.

Конструктивно «КОНГ-Прима-2М» представляет собой моноблок и продолжает линейку преобразователей точки росы фирмы «Вымпел». Отличительные особенности преобразователей – простота использования, монтажа и полная взаимозаменяемость модельного ряда. Гигрометр может использоваться для автоматического контроля точки росы (dpW) и/или температуры конденсации углеводородов (dpHC) на объектах транспорта газа и других объектах, где в газе отсутствуют жидкие примеси в виде аэрозоля или тумана.

Преобразователь «КОНГ-Прима-2М», кроме токового выхода 4...20мА, имеет еще и цифровой выход на основе протокола Modbus, что позволяет легко интегрировать прибор в любые современные телекоммуникационные системы. Преобразователь точки росы снабжен информативным графическим дисплеем, на котором отображается режим измерения (по воде или углеводородам) и измеренная точка росы. На дисплее также отображается информация о результатах самодиагностики состояния датчика и этапы алгоритма измерения точки росы. Самодиагностика датчика проводится автоматически после включения и перед каждым циклом измерения точки росы. В случае обнаружения проблем, на индикаторе прибора появляется информация об ошибках.

Алгоритм измерения точки росы преобразователя «КОНГ-Прима-2М» состоит из трёх фаз:

1. Первая фаза — очистка охлаждаемого зеркала и подготовки к очередному циклу измерения.

   На этом этапе происходит разогрев поверхности зеркала до температуры плюс 50°C. Величина прогрева входит в число доступных для изменения пользователем параметров и может быть увеличена до полюс 60°C при работе в особо загрязненных средах.

2. Вторая фаза — поиск области конденсации.

   Зеркало охлаждается со скоростью 0,5°C/секунду до температуры конденсации, которая характеризуется возрастанием сигнала с фотодетектора до линии регистрации точки росы. Возрастание сигнала с фотодетектора связано с появлением конденсата на поверхности зеркала. Затем происходит «отскок» температуры зеркала на 7°C с последующей стабилизацией температуры. В процессе стабилизации температуры происходит испарение конденсата и соответственно снижение сигнала с фотодетектора.

3. Третья фаза — измерение точки росы.

   Зеркало охлаждается со скоростью 1°C/минуту до фиксации температуры конденсации, соответствующей пересечению линии сигнала с фотодетектора с линией регистрации точки росы. При измерении точки росы по углеводородам эта температура принимается за температуру точки росы, поскольку в соответствии с ГОСТ Р 53762-2009 точка росы по углеводородам есть температура начала конденсации. Для измерения точки росы по воде в соответствии с ГОСТ Р 53763-2009 необходимо определить температуру испарения. Для этого, после определения температуры конденсации зеркало нагревается со скоростью 1°C/минуту до температуры испарения, соответствующей пересечению линии сигнала с фотодетектора с линией регистрации точки росы. Затем производится вычисление точки росы по воде как полусумма температур конденсации и испарения.

Преобразователь точки росы «КОНГ-Прима-2М» может использоваться с погружным газоподводом с установкой на газопровод, или с системой подготовки газа в проточном исполнении. Прибор можно использовать в качестве преобразователя точки росы по углеводородам и воде в составе с анализаторами влажности газов «Aurora» фирмы «GE Sensing EMEA». Преобразователь «КОНГ-Прима-2М» выполнен во взрывозащищенном исполнении, может устанавливаться во взрывоопасных зонах в соответствии с маркировкой 1 Ex d IIB +H2 T5.

Метрологическая аттестация

Преобразователь «КОНГ-Прима-2М» прошел государственную метрологическую аттестацию в ВНИИФТРИ г. Иркутск с погрешностью измерения точки росы по воде ±1,0°С. В качестве эталонного средства измерения и испытательного оборудования применялся образцовый динамический генератор влажного газа «Родник-2».

Для метрологической аттестации по углеводородам использовался рабочий эталон нулевого разряда «КОНГ-Эталон» с погрешностью задания точки росы по углеводородам ±0,42°С. Испытания проводились на декане. Погрешность измерения точки росы по углеводородам преобразователя «КОНГ-Прима-2М» составляет ±1,0°С.

Особенности Преобразователя точки росы «КОНГ-Прима-2М»:

• запатентованная система регистрации конденсата на охлаждаемом зеркале;
• независимые каналы измерения точки росы по воде и точки росы по углеводородам;
• возможна калибровка по изменению уровня чувствительности оптической системы регистрации точки росы по углеводородам;
• новая конструкция измерительного преобразователя, обеспечивающего перепад по охлаждению зеркала не менее 70°С при рабочем давлении 10МПа;
• измерение точки росы при рабочем давлении до 16 МПа;
• использование для передачи измерительной информации на верхний уровень цифрового интерфейса RS-485 (протокол Modbus RTU) или токового выхода 4...20 мА;
• бесконтактные магнитные кнопки управления;
• низкое энергопотребление — 25Вт;
• малые габариты и вес — 7кг.

Температура конденсации углеводородов – не только важнейший качественный параметр природного газа, но и коммерческий, непосредственно влияющий на рыночную стоимость энергетического сырья, показатель. Поэтому высокоточное измерение точки росы газа по углеводородам – одно из главных требований, предъявляемых к конденсационным анализаторам влажности газа.

Результаты испытаний, проводимых европейской группой газовых исследований GERG, позволили сделать вывод, что среди всех представленных на мировом рынке конденсационных гигрометров наибольшую точность измерений показал поточный влагомер газа КОНГ-Прима-2М производства российской фирмы «Вымпел». Добиться таких показателей конструкторам прибора позволила оригинальная запатентованная система регистрации, основанная на лазерно-интерференционном методе. Уникальность системы в том, что она измеряет температуру точки росы природного газа, как по воде, так и по углеводородам одним датчиком, при этом чувствительность к сконденсированным углеводородам определяется нанометрами (10 - 15 нм). 
 
Прибор для измерения точки росы КОНГ-Прима-2М представляет сбой моноблок во взрывозащищенном корпусе с функцией самодиагностики датчика и анализа работоспособности электроники. Благодаря цифровому выходу на основе коммуникационного протокола Modbus, прибор для определения точки росы газа КОНГ-Прима-2М легко соединяется с любыми системами телекоммуникации.
 
Измеритель точки росы КОНГ-Прима-2М имеет компактные размеры и небольшой вес, благодаря чему легко интегрируется в различные системы подготовки газа (СПГ), где может использоваться с другим анализаторами влажности газа как сорбционного, так и конденсационного типов.

Так, немецкий концерн Siemens AG комплектует промышленные энергетические установки для контроля качества газа, подаваемого на газовые турбины, преобразователем КОНГ-Прима-2М и сорбционным анализатором влажности газа, смонтированных на общей СПГ разработки фирмы «Вымпел». Подобный тандем сорбционного и конденсационного гигрометров целесообразен и экономически выгоден для применения на некоммерческих узлах нефтегазового комплекса, где не требуется высокая точность определения точки росы по воде. 
 
Ведущая американская мультиотраслевая компания-глобалист General Electric при разработке комбинированной системы качества газа, наряду с собственным анализатором влажности «Аврора», измеряющим содержание воды, выбрала российский анализатор КОНГ-Прима-2М для определения температуры конденсации углеводородов.
 
Использование двух приборов для отдельного измерения следов воды и конденсации углеводородов также оправдано при контроле качества газа с содержанием метана менее 40%, например, при переработке синтетических газов в нефтехимической отрасли.
 
Удобство интегрирования в практически любые СПГ и передовые характеристики прибора для замера точки росы КОНГ-Прима-2М оценили и другие крупные игроки отрасли – на данный момент география поставок анализатора охватывает более 30 стран мира.