Точный учёт этанола определяется двумя решениями. Приведение объёма выполняется по методикам расчёта плотности и объёма, разработанным специально для денатурированного этанола, а не по общим таблицам для нефтепродуктов. Технология расходомера выбирается с учётом низкой вязкости этанола, его способности растворять воду, электропроводности и влияния на некоторые материалы. Рама блока (skid) может выглядеть так же, как у узла учёта бензина; различие — в методике расчёта, заданной в вычислителе расхода, в материалах смачиваемых деталей и в контроле качества продукта.
Общая компоновка узла учёта жидкости — фильтр, газоотделитель, счётчик, подключения для поверки — описана на страницах о блочных узлах учёта нефтепродуктов и о блоках коммерческого учёта при наливе. Здесь рассматривается то, что меняет этанол.
Чем этанол отличается от углеводородного топлива с точки зрения учёта
· Плотность и тепловое расширение: этанол и его смеси с бензином немного плотнее бензина, а объём изменяется с температурой иначе, чем у углеводородов; поэтому для него созданы отдельные стандарты приведения.
· Смешиваемость с водой: этанол растворяет воду, и вода учитывается как часть продукта, а не как отдельная фаза.
· Электропроводность: этанол проводит ток лучше бензина, что влияет и на коррозию материалов, и на применимость некоторых типов расходомеров.
· Совместимость материалов: часть лёгких металлов и эластомеров разрушается в этаноле, поэтому внутренние детали счётчиков и уплотнения подбираются под продукт.
Приведение к стандартной температуре по методике для этанола
Общий стандарт, задающий коэффициенты приведения по температуре и давлению для нефти, нефтепродуктов и смазочных масел, не предназначен для оксигената, каким является этанол. В руководстве API по измерениям нефти и нефтепродуктов есть отдельная глава о коэффициентах приведения плотности и объёма денатурированного топливного этанола и ещё одна — для его смесей с бензиновыми компонентами. Действующая редакция главы о денатурированном этаноле включает и логику приведения по давлению, что важно при учёте под повышенным давлением.
Для блока это означает, что вычислитель расхода или контроллер налива должен поддерживать методику, назначенную продукту, и исключать применение неверной таблицы при смене продукта. Методику и стандартную температуру определяют договор и национальное законодательство. Температура измеряется рядом со счётчиком в представительной точке; на этом же этапе решается, берётся ли плотность из лабораторного значения или из поточного измерения.
Выбор технологии расходомера
Тип расходомера | Особенности для этанола | Что проверить |
Кориолисовый массовый расходомер | Измеряет массу, плотность и температуру одновременно; объём вычисляется по массе и плотности | Совместимость материала измерительных трубок с этанолом, денатурантом и возможной водой; допустимость плотности в коммерческих расчётах |
Объёмный (камерный) счётчик | Измеряет объём напрямую, распространён на наливных эстакадах | Утечки через зазоры при низкой вязкости; совместимость уплотнений и роторов |
Турбинный счётчик | Широкий диапазон на чистых маловязких продуктах | Совместимость подшипников и ротора; требования к прямым участкам |
Электромагнитный расходомер | Проводимость этанола выше, чем у бензина, но это само по себе не подтверждает применимость | Минимальная проводимость, заданная изготовителем для модели и типоразмера, проверенная на реальной пробе |
Распространённая ошибка — считать, что раз спирты относятся к жидкостям высокой проводимости в электростатической классификации, электромагнитный расходомер будет работать. Проводимость, достаточная для стекания статического заряда, может быть намного ниже той, что обычно требуется таким расходомерам. Если эта технология рассматривается, порог изготовителя для выбранной модели сравнивают с измеренной проводимостью реального продукта.
Как вода отражается на результатах учёта
В углеводородном топливе свободную воду можно отделить до счётчика. В этаноле растворённая вода входит в измеряемые объём и массу, и счётчик не отличает её от этанола. Плотность, измеряемая кориолисовым расходомером, смещается при изменении содержания воды, поэтому её тренд полезен как индикатор изменения качества. Однако расчёт концентрации по плотности надёжен для определённых бинарных смесей; в топливном этаноле с денатурантом, присадками и водой смещение плотности само по себе содержание воды не доказывает. Соответствие спецификации подтверждается лабораторным анализом, а узел учёта обеспечивает точку отбора представительной пробы или автоматический пробоотборник, связывает пробу с партией и записывает тренд плотности.
Состав блока и поверка
Типичный узел учёта этанола включает фильтр, при необходимости газоотделитель, счётчик, датчики температуры и давления, измерение плотности (отдельным прибором, если нет кориолисового расходомера), регулирующий клапан и подключения для поверки. Особенности для этанола: совместимые фильтроэлементы и уплотнения, отказ от вспомогательных деталей из латуни и алюминия, полное удаление воды после гидроиспытаний до пуска и дренажи на раме. Поскольку коэффициент преобразования может зависеть от свойств продукта, поверку предпочтительно проводить на самом этаноле; если через один счётчик проходят этанол и бензин, для каждого продукта задаются свои коэффициенты. Межповерочные интервалы и пределы погрешности для коммерческого учёта рассматриваются на странице о коммерческом учёте.
Участие TLY Enerji
В зависимости от объёма проекта TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при выборе технологии расходомера для узла учёта этанола, поставляет кориолисовые, объёмные или турбинные счётчики и датчики температуры, давления и плотности, конфигурирует вычислитель расхода, передаёт данные в ПЛК или SCADA, выполняет монтаж и пусконаладку. Методика приведения и порядок поверки согласуются с заказчиком исходя из договора и требований законодательства.
Исходные данные для узла учёта этанола
· Назначение: внутренние перекачки, приём продукта, налив или коммерческий учёт
· Продукт: чистый денатурированный этанол, смеси или другие продукты на той же линии
· Диапазон расхода, рабочее давление и температура
· Методика приведения, стандартная температура и источник данных о плотности
· Требования к отбору проб и контролю воды
· Способ поверки: ТПУ, эталонный расходомер или мерник
Связанные страницы
· Коммерческий учёт биотоплива и этанола: Количество для расчётов, отчётность по компонентам и законодательная метрология.
· Налив этанола в автоцистерны: Защита от воды и выбор материалов на посту налива.
· Блочные узлы учёта нефтепродуктов: Счётчики, приведение и поверка для углеводородного топлива.
Частые вопросы об узлах учёта этанола
Можно ли приводить объём этанола по таблицам для бензина?
Общие таблицы для нефтепродуктов не рассчитаны на этанол: его плотность и тепловое расширение отличаются от углеводородов. Поэтому существуют отдельные стандарты приведения для денатурированного топливного этанола и для его смесей с бензиновыми компонентами. Какая методика применяется, определяют договор и национальное законодательство, а вычислитель расхода и контроллер налива настраиваются на её применение для каждого продукта.
Подходит ли электромагнитный расходомер для этанола?
Возможно, но предполагать это заранее нельзя. Электромагнитным расходомерам нужна минимальная проводимость продукта, и этот порог зависит от модели и типоразмера. То, что этанол проводит лучше бензина или относится к жидкостям высокой проводимости в электростатике, не означает, что порог достигнут. Проводимость реального продукта нужно измерить и сравнить с требованием изготовителя.
Может ли кориолисовый расходомер измерять содержание воды в этаноле?
Кориолисовый расходомер измеряет плотность, которая смещается при изменении содержания воды, — это полезный сигнал для контроля качества. Однако расчёт концентрации по плотности надёжен для определённых бинарных смесей. В топливном этаноле с денатурантом и присадками одна лишь плотность не доказывает содержание воды; соответствие спецификации подтверждается лабораторным анализом.
Можно ли учитывать этанол и бензин одним счётчиком?
Технически да, но для каждого продукта нужны свой коэффициент преобразования и своя методика приведения, а контроллер налива или вычислитель должен применять их автоматически при выборе продукта. Кроме того, нужно проверить совместимость внутренних деталей счётчика с обоими продуктами и решить, как учитывать смешанный объём при смене продукта.