ЖУРНАЛ «СТА» №2/2002

рАз рАбоТ ки / нефТ е г АзовАя промышл енноС Т ь 55 СТА 2/2002 www.cta.ru бензиновых колонок в части автомати- зации управления является ошибкой. К сожалению, у подавляющего боль- шинства и зарубежных, и отечест- венных газонаполнительных колонок (ГНК), исследованных в процессе ра- бот, обнаружились те или иные нере- шенные проблемы управления. Одна из главных проблем связана с тем, что оборудование ГНК, как правило, не учитывает такую особен- ность СУГ, как эффект кипения при изменении параметров замкнутой термодинамической системы. В част- ности, при закрытии электромагнит- ного клапана на ГНК после ее вы- ключения происходит падение давле- ния за клапаном в системе ГНК — ГБО, вызывающее вскипание СУГ. При вскипании СУГ расширяется, частично переходя в паровую фазу, и продолжает некоторое время перете- кать из ГНК в ГБО, проходя при этом через расходомер. Следствием этого эффекта являются переливы при дозированном отпуске: колонка выдает и регистрирует больше СУГ, чем было заказано. Исследовать эти переливы удобнее всего на колон- ках, не предназначенных для дозиро- ванного отпуска СУГ, но унаследо- вавших команды дозирования от бен- зиновых колонок вместе с бортовым контроллером. Экспериментально по- лученная зависимость величины пере- лива от перепада давлений для одной из ГНК типа FAS120 приведена на рис. 1. У ряда ГНК в режиме дозированного отпуска значения заданного и отпу- щенного объемов совпадают. Однако в ходе практического исследования свойств этих ГНК было установлено, что в большинстве из них используют- ся некорректные методы дозирования: отсчет показаний останавливается на величине задания, хотя сигналы с расходомера продолжают поступать. Величина перелива в одних случаях сбрасывается, а в других переносится на следующего клиента. По данным проведенных экспериментов величина одного перелива для разных ГНК до- стигает 0,20 л и даже более, а разброс составляет около 0,15 л. Нетрудно ви- деть, что при задании 10 л предел по- грешности ГНК увеличивается на 2%, а при задании минимально допусти- мой дозы 2 л — на 10%. Создание пол- ноценной системы коммерческого учета при таких показателях точности входной информации не представля- ется возможным. Некоторые ГНК, как и бензоколонки, оснащаются допол- нительным клапа- ном снижения про- изводительности, уменьшающим ско- рость выдачи жидко- сти перед заверше- нием дозирования. Эта мера снижает ве- личину переливов, но не устраняет их полностью. Неудовлетвори- тельное состояние проблемы дозирова- ния СУГ и острая необходимость ее решения при создании интегриро- ванной системы управления и ком- мерческого учета СУГ заставили ис- кать собственный выход. В результате на основе проведенных исследований был разработан корректный метод до- зированного отпуска СУГ, обеспечи- вающий равенство заданной и фактиче- ски отпущенной дозы. Метод основан на учете физических закономерностей, наблюдаемых при вскипании СУГ, и предполагает индивидуальное для каж- дой ГНК параметрирование алгоритмов управления по результатам калибровоч- ных испытаний. В идеальном случае этот метод дол- жен быть реализован программно не- посредственно во встраиваемом борто- вом контроллере ГНК, однако такому решению препятствует ряд органи- зационных затруднений. Поэтому раз- работанный метод реализован во внешнем контроллере, размещаемом в кассовом помещении АГЗС, с переда- чей отдельных функций персональному компьютеру АРМ операторакассира. Проблема измерения плотности СУГ имеет на порядок более силь- ную зависимость плотности от тем- пературы, чем бензин. Плотность СУГ зависит также от соотношения пропа- на и бутана в смеси. Для пропана в жидком состоянии температурный коэффициент расширения при 20°С составляет 0,3%/°С, а для бутана соот- ветственно 0,2%/°С. Таким образом, при суточном перепаде температуры 20°С и соотношении пропана и бутана 1:1 плотность жидкой фазы СУГ в на- земном резервуаре меняется на 5%. Поэтому, несмотря на то что продажа СУГ осуществляется, как правило, в литрах, учет следует вести в килограм- мах. Кроме того, в настоящее время рассматривается вопрос о введении двойного фискального учета реализа- ции на АГЗС — по объему и по массе. Для такого учета необходимо опреде- лять плотность СУГ в каждой отпу- щенной дозе. Лучшим решением задачи было бы непосредственное измерение плотнос- ти СУГ. Но датчики, пригодные для этого, не получили распространения на АГЗС. Поэтому плотность СУГ оп- ределяется расчетным путем, исходя из измеренного значения температуры, заданного соотношения пропана и бу- тана и известных температурных за- висимостей плотности для них. Некоторые типы ГНК имеют авто- номную систему термокомпенсации показаний (приведения к нормаль- ным условиям, например к 20°С). Вос- пользоваться этой системой для двой- ного учета (по объёму и по массе) можно будет только после того, как протоколы обмена бортовых контрол- леров ГНК будут дополнены функци- ями передачи измеренного значения температуры или одновременно при- ведённого и неприведённого значе- ний отпущенного объёма. Решение, доступное на сегодняш- ний день, заключается либо в установ- ке дополнительных датчиков темпера- туры с электронными выходами, либо в отключении автономной системы термокомпенсации ГНК и подключе- нии её датчиков напрямую к системе управления и учета АГЗС. Проблема метрологического обеспечения резервуаров Резервуары АГЗС, как правило, укомплектованы примитивными, не имеющими электронных выходов при- Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü âåëèчèíû ïåðåëèâà îò ïåðåïàäà äàâëåíèé äî è ïîñëå çàêðûòèÿ êëàïàíà 0 0,25 0,5 0,75 1 0 0,05 0,1 0,15 0,2 Перепад давлений, отн. ед. Превышение задания, л