IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Увеличение объемов газификации различных потребителей подразумевает увеличение точности измерений расхода газа специальными счетчиками. При этом следует учитывать, что для газораспределяющих компаний при составлении топливного баланса идеальным считается случай, когда количество поставленного газа точно соответствует количеству принятого потребителем. Однако на практике возникают определенные трудности - количество поданного газа зачастую превышает количество принятого или израсходованного потребителями. Эта разность между количеством принятого от поставщиков и поданного потребителям газа принято называть неучтенным газом (потерей), которая не учитывается счетчиками потребителей, не попадает в реализацию и не оплачивается.

Существенное влияние на процент неучтенного газа оказывают неточность показаний (хотя и в пределах нормы) самих счетчиков, неточность отсчета при снятии показаний и ошибки, допускаемые контроллерами при введении поправок. Все это приводит к тому, что процент неучтенного газа составляет в среднем 0,2 … 0,5%. В действительности значения процента потерь значительно больше – в среднем 1,5 … 3%. Происходит это за счет ряда причин, в частности, из-за плохой теплоизоляции помещения, в результате которой в значительной степени возрастает расход газа на отопление (при этом процент потерь может достигать до 8 … 10 %) [1].

Приведенные значения процента неучтенного газа относятся к расчету годового расхода, в то время как картина для месячного расхода еще более неоднозначна. Ежегодно сотрудники газораспределительных компаний сталкиваются с ситуацией, когда процент неучтенного газа в отдельные месяцы, особенно зимой, в несколько раз превышает средний показатель по году, а летом, наоборот, процент потерь резко уменьшается и наступает момент, когда количество поступившего газа оказывается меньшим, чем за него оплачено потребителями.

Условно все причины образования неучтенного газа делят на следующие группы: утечки газа из газопроводов и сооружений на них; причины, зависящие от физико-технических свойств газа и среды; состояние учета. К потерям первой категории относят утечки газа из газопровода на стыковых соединениях (фланцы и резьбовые соединения), в местах повреждения стенок труб коррозией и землеройными механизмами, из арматуры (вентилей, задвижек, предохранителей и т. д.), а также при выполнении эксплуатационных работ. Под физико-техническими свойствами газа и среды, которые влияют на процент потерь газа, понимают температуру, давление влажность.

Рисунок 1 Зависимость между изменением погрешности измерений объема газа от температуры

Анализ графической зависимости (рис. 1) показал, что изменение температуры на 1 ̊ С приводит к изменению объема газа на 1/273 или изменение температуры на 2,75 ̊ С – к изменению объема на 1%. Это, в свою очередь, необходимо учитывать при расчетах температуры газа, получаемого от поставщиков и подаваемого потребителям. Также важно учитывать величину поправки при подаче газа потребителям для предотвращения увеличения объема неучтенного газа.

Рисунок 2 Зависимость между изменением погрешности измерений объема газа от его давления

Анализ графической зависимости (рис. 2) показал необходимость ввода дополнительной поправки как и по температуре (рис. 1), так и по давлению (рис. 2). Показания расхода газа бытовыми счетчиками также зависит от его влажности.

Далее рассмотрим экспериментальную модель, оценивающую величину процента потери объема газа из-за отклонения температуры в рабочей зоне счетчика в разные периоды года, полученные с помощью метода численного моделирования [2].

В результате проведенного эксперимента стало возможным произвести расчет погрешности показаний бытового счетчика по методике, предложенной авторами [3].

Определение погрешности измерения δ_QT расхода газа в результате отклонения температуры газа в рабочей зоне бытового счетчика, размещенного в помещении от стандартной температуры, производилось по формуле:

где: Т₀ - температура, соответствующая стандартным условиям;

Т_Г - температура газа, в условиях проведения измерений;

k_cж - коэффициент сжимаемости газа, учитывающий различие свойств идеального газа от газа реального при соответствующих температурах.

Расчетные данные показаний газовых счетчиков в отапливаемых и не отапливаемых помещениях представлены в таблице 1.

Таким образом, количественное значение погрешности измерения расхода газа для счетчиков, установленных в не отапливаемых помещениях, достигает 10 %; для счетчиков, установленных в отапливаемых помещениях - 5,54 %.

Принимая во внимание невозможность замены значительного количества счетчиков в короткие сроки и ресурсозатратность процедуры, устранение данной погрешности в настоящее время возможно двумя способами:

- применения соответствующих температурных коэффициентов, рассчитанные с учетом климатических особенностей региона, а также типовой конструктивной схемы установки счетчика и подачи газа на коммунально-бытовое потребление;

- приобретением и установкой корректоров - приборов, которые приводят рабочий объем газа к его стандартным условиям, рекомендованных в [4].

Список используемой литературы

1. Гордюхин А.И., Гордюхин Ю.А. Измерение расхода и количества газа и его учет [Текст]: книга/ А.И. Гордюхин, Ю.А. Гордюхин - Л.: Недра, 1987. - 183 с.

2. Самарский Математическое моделирование и вычислительный эксперимент. Численные методы как раздел современной математики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://files.lib.sfu-kras.ru/ebibl/umkd/13/presentation.pdf - загл. с экрана

3. Дубров Ю.В., Хабибулин А.Н. Систематическая погрешность при измерении расхода газа бытовыми счетчиками без устройства термокоррекции. [Текст]// Законодательная и прикладная метрология. – 2013, № 2. – С 26-30.

4. ГОСТ 2939-63 Газы. Условия для определения объема [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001401. - загл. с экрана.

Код для цитирования: Скопировать