Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Информационно-измерительные системы

Диссертационная работа:

Еремин Игорь Юрьевич. Повышение точности и метрологической надежности информационно-измерительных систем количества нефти в магистральных нефтепроводах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.16 / Еремин Игорь Юрьевич; [Место защиты: Сам. гос. техн. ун-т].- Самара, 2007.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5146

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Нефтепроводный транспорт Российской федерации является одним из самых крупнейших нефтепроводных транспортов мира Имея протяженность несколько тысяч километров, он обеспечивает нефтью многие сотни потребителей, к которым относятся крупнейшие предприятия СНГ и Европы В настоящее время ведется интенсивное строительство ещё одной ветви нефтепровода, соединяющего РФ с Китаем и Японией

Огромный объем перекачиваемой нефти требует грамотно организованной системы ее" учета Учет продажи и покупки нефти осуществляется при помощи информационно-измерительных систем (ИИС) массы и объема энергопродукта, расположенных на нефтепроводе в различных его точках, как на стороне поставщика, так и на стороне потребителя При этом обе стороны заинтересованы в высокоточном измерении количества нефти, так как в противном случае они могут понести значительные материальные потери Например, при цене нефти 78 долларов за баррель и прокачке 300 миллионов тонн нефти в год экономический эффект от снижения погрешности измерения массы на 0,1% составит 141,3 млн долларов в год

Точность ИИС определяется многими факторами, основными из которых являются - влияние температуры окружающей среды, изменение неизмеряемых параметров нефти, таких как наличие газов, воды, механических примесей, растворенных парафинов, серы, вязкости и т д, изменение параметров нефтепровода

Эти причины связаны с тем, что по нефтепроводу перекачиваются последовательно различные партии нефти Партия нефти формируется поставщиком при закачке нефти в нефтепровод Свойства нефти каждой партии формируются и контролируются поставщиком в процессе ее подготовки к отправке потребителю После отгрузки очередной партии нефти поставщик формирует последующую партию нефти, как правило, имеющую новый состав Кроме того, на условия проведения измерений массы нефти оказывает влияние температурная зависимость свойств нефти, возникающая при климатических воздействиях окружающей среды на нефтепровод, а также состояние нефтепровода, по которому эта нефть транспортируется

Разработанные методики поверки ИИС не учитывают многих из указанных факторов Поэтому в процессе работы у ИИС снижается метрологическая надежность, увеличивается результирующая погрешность, тренд которой направлен на занижение значения объема прокачиваемой нефти из-за осаждения парафина и других веществ на чувствительных элементах ИИС и изменения профиля потока нефти в нефтепроводе Действующая нормативная документация не учитывает действие этих факторов в условиях эксплуатации ИИС Поэтому необходимо провести детальный теоретический и экспериментальный анализ диапазона изменения указанных выше факторов и оценить влияние их на используемые при перекачке нефти ИИС, определить

4 пределы изменения результирующей погрешности, и разработать методику выбора межповерочного интервала

Применяемые в настоящее время на магистральных нефтепроводах ИИС количества нефти используют в своем составе турбинные (ТПР) и ультразвуковые (УПР) преобразователи расхода, которые в силу вышеперечисленного не обеспечивают требуемой точности Подвижный элемент ТПР взаимодействует с движущимся потоком нефти, что вызывает изменение профиля потока и приводит к снижению точности результатов измерений Чувствительные элементы УПР не взаимодействуют с движущимся потоком нефти, и не охватывают полностью профиль потока, а также изменения профиля в контролируемом сечении нефтепровода За счет этого возникает погрешность аппроксимации профиля, которая приводит к снижению точности результатов измерений

Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования влияния вышеперечисленных факторов на результирующую погрешность ИИС количества нефти, определение предельно допустимых минимальных значений результирующей погрешности ИИС и создание высокоточных информационно-измерительных систем массы и объема перекачиваемой нефти является задачей актуальной и своевременной

Целью диссертационной работы является экспериментальное определение диапазона изменения неизмеряемых параметров нефтепродукта (нефти) и изменяющихся параметров нефтепровода, оценка их влияния на результирующую погрешность ИИС количества нефти, а также создание высокоточных ИИС массы и объема перекачиваемой нефти

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

  1. Сформированы статистические материалы и проведены экспериментальные исследования изменений неизмеряемых параметров нефти, что не учитывается в требованиях существующих нормативных документов

  2. Проведен анализ влияния изменений неизмеряемых параметров нефти на результирующую погрешность ИИС количества нефти

  3. Проанализированы потенциальные возможности повышения точности известных ИИС, основанных на применении турбинных преобразователей расхода и ультразвуковых преобразователей расхода, что позволило определить минимально достижимые значения их погрешности

  4. Разработаны информационно-измерительные системы на основе ультразвуковых преобразователей расхода, обеспечивающие высокоточные измерения объема нефти, транспортируемой по нефтепроводу Исследованы влияния изменений параметров нефти и профиля потока на результирующую погрешность измерителей объема

  1. Разработан высокоточный ультразвуковой измеритель массы нефти и проведены исследования влияния параметров нефти и профиля потока на его результирующую погрешность

  2. Разработана методика выбора межповерочного интервала с учетом реальных условий эксплуатации ИИС

  3. Сформирована методика обработки данных измерений количества нефти, обеспечивающая повышение точности учета нефти Методы исследования

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, использовались методы математического моделирования, статистического анализа, информационно-измерительной техники, теории погрешности

Научная новизна

  1. На основании обработки статистических данных определен диапазон изменения неизмеряемых параметров нефти, транспортируемой по нефтепроводу, который позволяет определить предельные возможности по точности существующих ИИС количества нефти

  2. Показано, что межповерочный интервал, назначенный на основании требований действующих нормативных документов, в большинстве случаев, является завышенным, что приводит к снижению метрологической надежности ИИС количества нефти Разработанная методика выбора межповерочного интервала позволяет учитывать реальные условия эксплуатации

  3. На основании исследования функции преобразования ИИС с ТПР, подверженной влиянию неизмеряемых параметров нефти и параметров нефтепровода, получено предельно достижимое минимальное значение погрешности ИИС количества нефти, что ограничивает их использование в случае, когда требуется высокая точность

  4. Разработана информационно-измерительная система с УПР, которая обеспечивает высокоточные измерения объема нефти, транспортируемой по нефтепроводу Исследованы влияния изменений параметров профиля потока нефти на результирующую погрешность измерителя объема

  5. Разработан высокоточный ультразвуковой измеритель массы нефти и проведены исследования влияния параметров нефти и профиля потока на его результирующую погрешность

  6. Сформирована методика обработки данных измерений количества нефти, обеспечивающая повышение точности учета нефти

Практическая ценность работы.

Разработанные ИИС массы и объема транспортируемой нефти, благодаря своей высокой точности, позволяют получить значительный экономический эффект Разработанные методики оценки результирующей погрешности и выбора межповерочного интервала найдут широкое применение при проектировании и эксплуатации ИИС количества любою жидкого продукта

Реализация результатов работы.

Алгоритмы повышения метрологической надежности и точности ИИС количества нефти были введены в методики выполнения измерений ОАО «Приволжскнефтепровод», которые прошли регистрацшо в Госреестре РФ

Методики учета влияния изменений параметров нефтепровода и неизмеряемых параметров нефти, и обработки результатов измерений внедрены на предприятии «ИТЕРА-Самара»

Устройство дистанционной поверки ИИС внедряется на производственных участках ОАО «Самаранефтехимавтоматика»

Апробация работы.

Основные идеи и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и научно-технических советах

а) выступление на научно-техническом комитете Госстандарта РФ,
(Москва 1999)

б) обмен опытом с экспертом из Национального Метрологического
института Нидерландов по вопросу метрологической надежности средств
измерений расхода, проводившийся в ходе производственного совещания,
организованного зарубежной фирмой-изготовителем УПР (Дордрехт коро
левство Нидерланды 1999)

в) участие в III Всероссийской научно-технической конференции
«Метрологическое обеспечение учета энергетических ресурсов», ФГУП
«ВНИМС» (Москва 2001), доклад «Измерительные задачи при энергетиче
ском обследовании предприятий Самарской области»,

г) участие в Международной научно-технической конференции
«Информационные, измерительные и управляющие системы (ИИУС-2005)»,
тезисы доклада «Эмпирическая оценка качества информационно-
измерительной технологии в сфере учета энергоносителей»,

д) участие в IV Всероссийской научно-практической конференции
«Нефтегазовые и химические технологии» СамГТУ (Самара 2007), доклады

  1. «Исследование метрологических характеристик ультразвукового расходомера»,

  2. «Исследование метрологических характеристик турбинного преобразователя расхода»,

  3. «Исследования правильности и достоверности установления межповерочного интервала ИИС»

е) Основные результаты работы обсуждались на рабочих совещани
ях предприятий нефтяной промышленности, в частности, предприятии ОАО
«Самаранефтехимавтоматика», с получением решения об их внедрении

7 Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 1 патент, 7 статей, размещенных в сборниках конференций и информационных бюллетеней На защиту выносятся следующие положения:

  1. экспериментальное определение диапазона изменения неизмеряе-мых параметров нефтепродукта (нефти) и изменяющихся параметров нефтепровода,

  2. оценка влияния неизмеряемых параметров нефтепродукта (нефти) и изменяющихся параметров нефтепровода на результирующую погрешность ИИС количества нефти,

  3. создание высокоточных ИИС массы и объема перекачиваемой нефти

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, и списка литературы из 70 наименований Основная часть изложена на 150 страницах машинописного текста и содержит 40 рисунков и 32 таблицы

Подобные работы
Мирский Владислав Игоревич
Система измерения количества и качества нефти с улучшенными показателями точности и надежности
Драгина Ольга Геннадьевна
Повышение точности и разрешающей способности растровых измерительных систем на принципах нейросетевой обработки информации
Львов Алексей Арленович
Методология повышения точности автоматических СВЧ измерителей на основе статистического анализа нелинейных моделей
Морозов Юрий Владимирович
Разработка и исследование алгоритмов повышения точности учета и эффективности регулирования расхода тепла на отопление зданий
Фролов Сергей Сергеевич
Разработка методов повышения точности информационно-измерительных систем параметров амплитудно-фазочастотных характеристик
Алимбеков Азат Лиерович
Информационно-измерительная система для определения параметров движения объектов с применением алгоритмических способов повышения их точности
Гориш Евгений Анатольевич
Разработка технических и информационно-измерительных средств для повышения динамической точности функционирования стриммерных устройств
Ханджян Аркадий Олегович
Повышение надежности программного обеспечения информационно-измерительных и управляющих систем безопасности ядерных радиационно-опасных объектов
Кожевникова Евгения Георгиевна
Информационно-измерительная система для определения следовых количеств веществ
Кабальеро Герреро Николас
Повышение точности гидравлических расчетов и надежности эксплуатации систем подачи и распределения воды в условиях высокогорья

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net