Александр Лищук: «Метрология. Переход на новый уровень»

Александр Лищук: «Метрология. Переход на новый уровень»

24 Сентября 2015 5953

Директор по НИОКР бизнес-единицы «Нефтегазовое оборудование» ООО «УК «Группа ГМС» Александр Лищук рассказал об инновационном проекте, реализуемым АО «ГМС Нефтемаш» совместно с Тюменским государственным университетом.

– Александр Николаевич, расскажите, пожалуйста, о работах по созданию новой установки.

–  С 2013 года АО «ГМС Нефтемаш» и Тюменский государственный университет реализуют крупный совместный проект «Разработка и серийный выпуск измерительной установки для учета добываемых нефти и газа на месторождениях, находящихся на стадии завершающей добычи».

Проект выполняется при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках Постановления Правительства №218 от 09.04.10 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства».

Он предполагает создание принципиально новой измерительной установки МЕРА-МИГ, а также аттестованного эталона расхода многофазного потока 1-го разряда (в соответствии с Государственной поверочной схемой) проливного «Научно-испытательного стенда».

Созданный на базе АО «ГМС Нефтемаш» научно-испытательный стенд .jpg Созданный на базе АО «ГМС Нефтемаш» научно-испытательный стенд .jpg

Стенд-эталон предназначен для воспроизведения и хранения единицы массового расхода газожидкостных смесей в диапазоне от 0,2 до 100 т/ч и передачи ее размера рабочим эталонам 2-го разряда и рабочим средствам измерений массового расхода газожидкостных смесей. Он может быть использован для испытаний, настройки, калибровки и поверки многофазных расходомеров-счетчиков и измерительных установок в целом [5, 6].

Созданный на базе АО «ГМС Нефтемаш» научно-испытательный стенд .jpg

– Поясните, пожалуйста, как определяются метрологические характеристики измерительных установок?

– Для корректного определения метрологических характеристик установок любого типа, а также их настройки, калибровки и поверки необходимо иметь соответствующие эталоны многофазных потоков – проливные стенды. Как правило, все метрологические эталоны – это сложные гидравлические сооружения, делящиеся по типу измерения на «динамические» и «статические».

В динамических стендах в качестве образцовых средств измерения расхода и количества используются, так называемые «мастер-счетчики».

Статические стенды предполагают использование либо весов, либо мерных емкостей в качестве образцовых средств измерений. На таких стендах устанавливается постоянный расход, калиброванная емкость или емкость, установленная на весах, заполняется измеряемой средой, проходящей за определенный промежуток времени через поверяемый расходомер-счетчик.

Созданный на базе АО «ГМС Нефтемаш» научно-испытательный стенд сочетает динамический и статический способы измерения.

Panorama.jpg

– Какая контрольно-измерительная аппаратура использовалась при создании стенда-эталона?

– В состав эталона входит большое число узлов, что обусловлено сложностью объекта испытаний. Это резервуар для хранения пластовой воды, резервуар для хранения имитатора нефти, узел создания двухфазной трехкомпонентной газожидкостной смеси, узел стабилизации потока, узел сепарации газа, узел сепарации жидкой двухкомпонентной смеси, узел создания и измерения расхода пластовой жидкости, узел создания и измерения расхода имитатора нефти, узел создания и измерения расхода газа, система АСУ ТП.

Для поддержания заданного испытательного режима, предусмотрен набор датчиков (температуры, давления, влажности, расхода и др.), преобразующих измеряемый технологический параметр в цифровой электрический сигнал.

На основе анализа современной контрольно-измерительной техники были выбраны средства измерения и системы контроля, реализованные разработчиками на основе контроллеров и другой продукции фирмы National Instruments (NI). Технология модульных приборов NI основана на использовании компактного, высокопроизводительного оборудования, функционального программного обеспечения и встроенных систем синхронизации и тактирования, обеспечивающих проведение гибких, точных и высокопроизводительных измерений и испытаний. Наиболее надежной и многофункциональной является платформа PXI, позволяющая реализовать практически любую автоматизированную тестовую или измерительную систему. В научно-испытательном стенде используется система NI PXIe – 8135, что позволяет гарантировать получение заданных показателей точности при создании эталонной смеси. Все программное обеспечение создано инженерами и программистами Тюменского государственного университета.

– Каковы перспективы использования нового метрологического комплекса?

– На большинстве российских предприятий – производителей систем измерения в настоящее время применяют методики испытаний, в которых используются две фазы: вода и воздух. За рубежом (в США, Норвегии, Нидерландах, Великобритании, Германии и других странах) достаточно давно существуют независимые лаборатории и производственные стенды, в методиках испытаний которых используются трехкомпонентные двухфазные смеси.

Несколько лет назад ФГУП ВНИИР Росстандарта (г. Казань) ввел в эксплуатацию государственный двухфазный трехкомпонентный эталон расхода, на котором можно проводить испытания, калибровать и сертифицировать многофазные установки, в том числе бессепарационные, в соответствии с современными требованиями. Начиная работы на государственном эталоне в Казани, мы ставили цель перенести этот опыт непосредственно на производство.

И вот теперь в Тюмени создан уникальный эталон многофазного расхода. Уникальность его заключается не в том, что это самый крупный в России стенд, а в том, что это инженерное сооружение может передавать единицу многофазного расхода другим метрологическим установкам непосредственно и через устройства компараторы (передатчики). Это обстоятельство дает возможность тестировать, калибровать и аттестовывать замерные установки производства АО «ГМС «Нефтемаш» как при их производстве, так и при эксплуатации на нефтяных промыслах.

Иными словами, это тот самый инструмент, который наряду с первичным государственным эталоном позволит проводить независимую экспертизу оборудования отечественного и зарубежного производства, оказывать услуги по поверке измерительной техники.

Созданный метрологический эталон дает импульс в развитии мощной исследовательской и обучающей базы для нашего партнера – Тюменского государственного университета, который уже открыл на предприятии АО «ГМС Нефтемаш» базовую кафедру «Расходометрия нефти и газа». Студенты и молодые ученые региона получили возможность изучения явлений многофазных потоков, а также проведения своих опытных и экспериментальных работ на эталоне.

Научно-испытательный стенд.jpg Научно-испытательный стенд.jpg

– Совместные работы АО «ГМС Нефтемаш» и Тюменского государственного университета в рамках данного проекта оказались очень плодотворными. Планируете ли Вы продолжать и расширять сотрудничество?

– Мы продолжаем работы по развитию метрологического направления. Планируется дополнительно оснастить эталон уникальным узлом лазерной визуализации потока в режиме реального времени, провести сличение с эталонами в России, Великобритании и Германии.

Конечно, мы закладываем основу развития новых направлений работ с привлечением вузовской и академической науки. Например, совместно с ТюмГУ, РАН и МГУ мы начинаем новые проекты. Группа ГМС активно расширяет диапазон своих функций в качестве индустриального партнера организаций и учреждений фундаментальной науки.

Сотрудничество АО «ГМС Нефтемаш» и ТюмГУ.jpg




Источник:
Управление информационной политики ТюмГУ
по материалам журнала «Нефтяное хозяйство»


Поделиться