Gasteknik nr. 5, oktober 2006 [PDF] - Dansk Gas Forening

More documents

Recommendations

Info

G a s m å l i n g Energinet.dk udvikler in-line spintest Nyt diagnostiseringsværktøj til fejlfi nding på turbinehjulsmålere Energinet.dk har bl.a. ansvaret for den overordnede danske gasinfrastruktur deriblandt måling af naturgas ind og ud af transmissionsnettet. Ved måle- og regulatorstationer (M/R-stationer) bliver gassen reguleret ned fra transmissionstrykket på 70-80 bar til 35 bar eller 19 bar. På M/R-stationer måles volumenfl ow samt densitet enten direkte eller ved beregning ud fra tryk og temperatur. Brændværdien måles i gaskromatografer forskellige steder i systemet. Ud fra disse data beregnes den korrekte energi ind og ud af Energinet.dks transmissionsnet. ”Det svageste led” I sektionen for Måling og Afregning - Gas arbejder vi tæt sammen med teknikere fra Drift og Vedligeholdelse for at sikre et korrekt og velfungerende målesystem. Et af indsatsområderne er at fi nde og korrigere målefejl før afregning. Volumenfl owet måles ved hjælp en turbinehjulsmåler, der er ”det svageste led” i målekæden, da turbinemålere bidrager med den største usikkerhed i den samlede måling og samtidig ikke kan tjekkes mod en anden måling direkte. Samtidig har vi erfaring for, at der er forskel på målernes tilstand efter 8 års drift, som er det normale kalibreringsinterval. Nogle er i fuldstændig samme stand som ved opsætningen, mens andre viser tegn på drift af 8 Gasteknik nr. 5 • 2006 Af Jesper Bruun og Kristof Ciok, Energinet.dk Figur 1: Skematisk oversigt over ventiler og rørføring i forbindelse med en spintest. kalibreringskurven. Derfor har vi arbejdet med at udvikle et værktøj til diagnosticering af turbinehjulsmålerens tilstand. Teknik Energinet.dk har på sine M/Rstationer to målestrenge, hvor alt måleudstyr er dubleret. Spintesten udføres på turbinemåleren, mens den er monteret i målesystemet (heraf navnet in-line spintest). Ventilindstillinger er vist på fi gur 1. Motorventil (1) og manuelstyret ventil (2) er lukket, bypass (3) er åben og turbinehjulet (5) sættes i gang ved at åbne for afblæsningsventilen (4). Når der lukkes for afblæsningen igen, vil hjulet blive bremset både af turbi- nehjulsbladenes friktion i gassen og friktion i lejet. Metode Turbinehjulsmåleren har et letløbende turbinehjul, hvis rotationshastighed afhænger af volumenfl owet gennem måleren. Spænding (mV) 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 Spintesten udføres ved at sætte rotation på turbinehjulet med gasstrømmen og derefter lukke for gasstrømmen. Herefter bremses hjulet af gassen og friktionen i hjulets lejer. Hvis måleren f.eks. har en begyndende defekt i et leje, vil dette komme til udtryk under opbremsningen. Ved spintesten opsamles spændingssignal fra turbinemålerens aftastere med et oscilloskop med dataopsamling. Signalet indeholder en fi rkantpuls per blad på turbinehjulet, og frekvensen af denne kan fås direkte fra et indbygningsmodul i oscilloskopet. På fi gur 2 ses både spændingssignal og den tilhørende frekvens for en spintest. Som forventet ses det, at ved afbrydelse af gasfl owet falder frekvensen hurtigt i starten og senere langsomt, indtil turbinehjulet går i stå. Efterløbstiden er i dette tilfælde ca. 22 sekunder. −10 −5 0 5 10 15 20 25 30 35 Tid (s) 0 Figur 2: Eksempel på resultater fra in line spintest. 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Frekvens (Hz)
Frekvens (Hz) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 Tid (s) 80 100 120 Resultater I juli lavede vi i samarbejde med teknikere de indledende test af metoden ved Middelfart M/Rstation, hvor der var mistanke om en begyndende defekt på en måler. Dette gav anledning til en slags generalprøve for testen. Vi forventede at den ”mistænkte” måler ville skille sig ud fra måleren på den parallelle streng. Metoden viste sig at være meget følsom over for målerens tilstand, som fi gur 3 viser. Hvor den defekte måler (gl. streng 2), tydeligt går i stå tidligere end de gode målere, og samtidig viser en anderledes kurveforløb end de 2 andre. De 2 gode målere (streng 1) og den nyopsatte på streng 2 har stort set identisk kurveforløb med kun lidt længere efterløb for den nye. Denne signifi kante forskel på den mistænkte måler og de gode målere var netop, hvad vi var på udkig efter. Repeterbarhed Ud over sammenligningen af de tre målere testede vi metodens repeterbarhed, som viste sig at være rigtig god for de gode målere, som det ses på fi gur 4. Det ses, at repeterbarheden er meget tilfredsstillende. De små svingninger sidst på kurverne er formentlig tryksvingninger, der opstår i den afspærrede gas i forbindelse med afbrydelse af fl owet ved spintestens start. Gl. streng 2 Streng 1 Ny streng 2 Figur 3: Resultater fra spintest af 3 forskellige målere. Perspektiver og forventninger Målet for os har været at udvikle et diagnosticeringsværktøj, der kan bruges med måleren monteret. Herved kan mistanke om defekte målere afprøves og afhjælpes, før målefejl opstår. Indtil videre har spintesten vist sig at være en lovende metode til diagnosticering af turbinemålere. Blandt andet fordi testen på baggrund af data fra Middelfart M/R viser god repeterbarhed. Det er hensigten at udføre spintest af nye målere allerede på værkstedet inden opsætning, da vi derved vil have et referenceforløb for enhver måler i drift. Opbremsning, der skyldes friktion i gassen, er selvfølgelig trykafhængig, men vi forventer at kunne afdække denne sammenhæng, når fl ere data er til rådighed. Vi har samtidig arbejdet med en matematisk model for selve opbremsningsforløbet og håber på sigt at kunne bruge denne til at identifi cere årsagen til en begyndende defekt inden måleren nedtages. ”Footprint”-database Planen er at lave en ”footprint”database for turbinemålere, så deres udvikling under drift kan tjekkes ved at gennemføre in-line spintest med jævne mellemrum. Ved at samkøre de målte resultater med as found kalibrering af nedtagne turbinehjulsmålere forventer vi at øge vores viden om Frekvens (Hz) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Frekvens (Hz) 7 6 5 4 3 2 1 G a s m å l i n g 0 40 50 60 70 80 90 Tid (s) 0 0 10 20 30 40 50 Tid (s) 60 70 80 90 100 Figur 4: Resultater fra 3 målinger på turbinehjulsmåleren monteret på streng 1. turbinehjulsmåleres måleusikkerhed og kunne danne erfaring for, hvornår resultater fra in-line spintest er af en sådan karakter, at det er relevant med en kalibrering. Dette kunne senere føre til, at kalibreringsintervallet, der pt. er 8 år, kan ændres og måske resultere i individuelle kalibreringsintervaller afhængig af målerens driftbetingelser. Referencer Dansk Standard DS/EN 12261:2002 Instromet: ’In situ testing procedures SM-RI meter with spin down facility’ TN 11.148 Fremtidssikret STRÅLE- VARME der dur! - på gas eller vand CELSIUS 360 INDUSTRIVARMEANLÆG • Ensartet temperatur i hele rummet. • Højt komfortniveau. • Stor energibesparelse. CELSIUS • Den ideelle løsning til større lokaler med lofts- 360 INDUSTRIVARME højder fra 3 til 25 meter. • Vi er specialister i strålevarme på gas og vand, med mere end 20 års erfaring. VEST 75 68 80 33 ØST 45 85 36 11 www.hfas.dk Gasteknik nr. 5 • 2006 9
Page 1 and 2: Gasteknik Tidsskrift fra Dansk Gas
Page 3 and 4: I n d h o l d Gasteknik nr. 5 oktob
Page 5 and 6: Gasteknik nr. 5 ■ 2006 5
Page 7: Gasteknik nr. 5 ■ 2006 7
Page 11 and 12: Nogle af deltagerne i Dansk Gas For
Page 13 and 14: Figur 2. Den målte UHC-reduktion i
Page 15 and 16: • Kan forlænge den økonomiske l
Page 17 and 18: Tethys Oils direktør Magnus Nordin
Page 19 and 20: tilsluttet apparatet. • At instal
Page 21 and 22: Sundby Gasværk, der er Danmarks si
Page 23 and 24: Principiel opbygning af et pilerens
Page 25 and 26: E n e r g i b e s p a r e l s e r P
Page 27 and 28: Øget udbytte af DSM-aktiviteter En
Page 29 and 30: Af Line Friis Lindner EUs og Ruslan
Page 31 and 32: Bestyrelse Formand: Niels Erik Ande

Gasteknik nr. 5, oktober 2006 [PDF] - Dansk Gas Forening

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?