Шляхи відтворення і передавання одиниць теплоти згоряння та густини природного газу в Україні
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2018.155674Ключові слова:
теплота згоряння, калориметр, густиномір, природний газ, відтворення, передаванняАнотація
Наведено обґрунтування необхідності розвитку в Україні галузі метрологічного забезпечення засобів вимірювання теплоти згоряння та густини природного газу. Проведено аналіз діючих державних первинних еталонів одиниць енергії та молярної частки газових компонентів стосовно можливості реалізації відтворення зазначених одиниць. Надано аргументи щодо необхідності проведення оцінки відповідності зазначених засобів згідно з вимогами Технічних регламентів. Наведено приклад реалізації відтворення одиниць теплоти згоряння та густини природного газу в Німеччині в рамках реалізації GERG project. Запропоновано концепцію побудови еталонного комплексу на базі гравіметричної установки з перспективою відтворення одночасно одиниць густини газу, масової та об’ємної теплоти згоряння газу прямим методом із максимально можливою точністю, що забезпечить простежуваність до одиниць системи New SI. Обґрунтовано застосування методу диференційного зважування та забезпечення квазістабільного термодинамічного стану для реалізації еталонного густиноміра. Для забезпечення відтворення одиниці об’ємної теплоти згоряння газу застосовано калібратор об’ємної витрати газу поршневого типу, побудованого за принципом паралельного використання трьох ідентичних поршневих секцій. Така конструкція дасть можливість забезпечити стабільне значення об’ємної витрати газу, який потрапляє в калориметричну колонку для спалювання. Калориметрична колонка повинна містити елементи для контролю параметрів забезпечення стехіометричного горіння. Запропоновано використання набору еталонних газових сумішей у комплекті з компараторами прямої дії для реалізації передавання одиниць до нижчих щаблів ланцюга простежуваності.Посилання
DSTU ISO 6143–2003. Analiz haziv. Metody komparuvannya dlya vyznachennya ta pereviryannya skladu povirochnykh hazovykh sumishei [Gas analysis. Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures] (ISO 6143:2001, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2003. 31 p. (in Ukrainian).
The Law of Ukraine “On the Natural Gas Market”. Vidomosti Verkhovnoi Rady — State Paper of Verkhovna Rada, 2015, no. 27, p. 234 (in Ukrainian).
Pravyla vyznachennya obsyahiv ta fizyko-khimichnykh pokaznykiv pryrodnoho hazu pry komertsiinomu obliku [Rules for determining volumes and physico-chemical parameters of natural gas in commercial accounting]. Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine. 20 p. (in Ukrainian).
Kodeks hazotransportnoi systemy [The Code of the gas transmission system]. Approved by the Resolution No. 2493 of the National Commission, which carries out state regulation in the spheres of energy and utilities from 30.09.2015 (in Ukrainian).
DSTU ISO 15112:2009. Pryrodnyi haz. Vyznachennya enerhii [Natural gas. Energy determination] (ISO 15112:2007, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2010. 54 p. (in Ukrainian).
DSTU ISO 15971:2014. Pryrodnyi haz. Vymiryuvannya vlastyvostei. Teplota zhoryannya ta chyslo Vobbe [Natural gas. Measurement of properties. Calorific value and Wobbe index] (ISO 15971:2008, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2014. 50 p. (in Ukrainian).
Dohovir pro zasnuvannya Enerhetychnoho Spivtovarystva [Treaty on the Establishment of the Energy Community] [For Ukraine effective from 2011–02–01] (in Ukrainian).
DSTU EN 12405:2006. Korektory do lichylnykiv hazu elektronni. Zahalni tekhnichni umovy [Gas meters — Gas-volume electronic conversion devices. General specifications] (EN 12405:2002, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2006. 46 p. (in Ukrainian).
DSTU OIML R 140:2014. Vymiryuvalni systemy dlya hazopodibnoho palyva [Measuring systems for gaseous fuel] (OIML R140, edition 2007, IDT). Kyiv, Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine, 2014. 111 p. (in Ukrainian).
DSTU GOST EN 437:2014. Vyprobuvalni hazy. Vyprobuvalnyi tysk. Katehorii pryladiv [Test gases. Test pressure. Appliance categories] (GОSТ EN 437–2012, IDT; EN 437:2003, IDT). Kyiv, Ministry of Economic Development and Trade of Ukraine, 2014. 48 p. (in Ukrainian).
Richter М., Kleinrahm R., Lentner R., Span R. Development of a special single-sinker densimeter for cryogenic liquid mixtures and first results for a liquefied natural gas (LNG). The Journal of Chemical Thermodynamics, 2016, vol. 93, рр. 205–221. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jct.2015.09.034
Hyde C. G., Jones M. W. Gas Calorimetry: The Determination of the Calorific Value of Gaseous Fuels. London, Ernest Benn Ltd, 2nd edition, 1960. 456 p.
Schley P., Beck M., Uhrig M., Sarge S. M., Rauch J., Haloua F., Filtz J.- R., Hay B., Yakoubi M., Escande J., Benito A., Cremonesi P. L. Measurements of the Calorific Value of Methane with the New GERG Reference Calorimeter. International Journal of Thermophysics, 2010, vol. 31, issue 4–5, pp. 665–679. DOI: https://doi.org/10.1007/s10765-010-0714-z
DSTU ISO 6976:2009. Pryrodnyihaz. Obchyslennya teploty zhoryannya, hustyny, vidnosnoi hustyny i chysla Vobbe na osnovi komponentnoho skladu [Natural gas. Calculation of calorific values, density, relative density and Wobbe index from composition] (ІSO 6976:1995/Cor.2:1997, Cor.3:1999, ІDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2010. 55 p. (in Ukrainian).
Richter М., Kleinrahm R., Glos S., Wagner W., Span R., Schley P., Uhrig M. A Two-Sinker Densimeter for Accurate Measurements of the Density of Natural Gases at Standard Conditions. International Journal of Thermophysics, 2010, vol. 31, no. 4, рр. 680–697. DOI: https://doi.org/10.1007/s10765-010-0726-8
Petryshyn I. S., Prysiazhniuk T. I., Bas O. A. Doslidzhennya enerhetychnoi tsinnosti pryrodnoho hazu v spozhyvachiv komunalno-pobutovoho sektoru [Investigation of Energy Value of Natural Gas for Consumers of the Utility Sector]. Metrolohiia ta Prylady – Metrology and Instruments, 2015, no. 6 (56), pp. 42–49 (in Ukrainian).
Petryshyn I. S., Bas O. A., Prysiazhniuk L. O. Etalonnyi hustynomir pryrodnoho hazu [Standard gas density meter]. Metrology and Measurement Techniques (Metrology 2018): Proceedings of XI International Scientific and Technical Conference. Kharkiv, 2018, p. 34 (in Ukrainian).
DSTU OIML D 28:2008. Umovne znachennya zvazhuvannya v povitri [Conventional value of the result of weighing in air] (OIML D 28:2004, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2010. 13 p. (in Ukrainian). 19. DSTU OIML R 111–1:2008. Gyri klasiv E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 ta M3. Chastyna 1. Zahalni technichni vymohy ta metody vyprobuvan [Weights of classes E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 and M3. Part 1: Metrological and technical requirements] (OIML R 111–1:2004, IDT). Kyiv, Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 2010. 72 p. (in Ukrainian).
Petryshyn I. S., Bas O. A., Prysiazhniuk L. O. Kalibrator obiemnoi vytraty hazu porshnevoho typu [Calibrator of volumetric gas consumption of a piston type]. Engineering and advanced technologies in oil and gas engineering — 2018: Proceedings of International scientific and practical conference. Ivano-Frankivsk, 2018, pp. 21–24 (in Ukrainian).
Poinsot T., Veynante D. Theoretical and Numerical Combustion. Second edition. Erdwards, 2005. 540 p.
Petryshyn I. S., Prysiazhniuk L.O, Bas O. A. Kalorymetr Pryrodnoho Hazu Priamoi Dii [Calorimeter of direct action for natural gas]. Metrolohiia ta Prylady — Metrology and Instruments, 2017, no. 6, pp. 8–15 (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
