Quando duas partes faturam uma à outra contra o mesmo gasoduto, uma discrepância de 1% é uma disputa comercial, não um erro de arredondamento. Este medidor é construído como um conjunto único e responsável: tubo medidor brunido, conexão de orifício, placa concêntrica, transmissores de pressão DP e estática, RTD e um computador de fluxo aplicando o Relatório AGA nº 3 com compressibilidade AGA-8, entregue testado sob pressão e calibrado em úmido como um conjunto.

O medidor de orifício sobrevive porque é o único dispositivo de medição de gás cuja incerteza é publicada, rastreável e aceita por ambos os lados de um contrato. Medidores de turbina, ultrassônicos e Coriolis são melhores em turndown; nenhum deles carrega um século de dados publicados de coeficiente de descarga, nem uma placa pode ser inspecionada, medida e substituída pelo próprio técnico do comprador em uma tarde. Essa é a razão comercial pela qual o medidor ainda é especificado em portões de cidade, estações de compressão e cabeçalhos de gás de combustível de planta.

A cadeia de medição é curta, mas cada elo é definido. O gás acelera através do furo, e a pressão diferencial de canto está relacionada ao fluxo de massa através da mesma equação de lei quadrada usada para líquidos, estendida por dois termos específicos de gás: o fator de expansibilidade épsilon, que leva em conta a compressibilidade através da placa, e o termo de densidade avaliado nas condições a montante. O volume em condições base segue então do fator de compressibilidade AGA-8 e da composição do gás.

O que separa um medidor de orifício de uma placa em um tubo é a geometria ao redor dele. O coeficiente de descarga na equação só é válido enquanto o perfil de velocidade que chega à placa corresponder ao usado para derivá-lo, razão pela qual os comprimentos a montante e a jusante, a tolerância do furo interno e a esquadria do furo da torneira são todos parte do instrumento em vez de detalhes de instalação. Mude qualquer um deles e a equação não é mais a equação contra a qual você foi faturado.

Como a DP segue o quadrado do fluxo, o medidor é dimensionado para a banda de fluxo contratada. Abaixo de cerca de 30% do alcance da DP, a raiz quadrada amplifica o ruído do transmissor e a leitura se torna não confiável, e acima do alcance, a borda da placa e os furos da torneira sofrem um desgaste desproporcional.

A mesma geometria de placa aparece em três níveis diferentes de montagem neste local, e a diferença é o que o comprador está realmente pagando: uma placa de orifício de aço inoxidável padrão em um suporte flangeado fornece duty de indicação em ar de planta e nitrogênio, um Medidor de fluxo de gás de orifício ASME cobre serviço geral de gás de acordo com ASME MFC-3M, e o medidor adiciona a geometria documentada e o método de correção que um contrato de custódia necessita. Onde a linha é grande e a perda de pressão permanente domina a conta de energia, um medidor de fluxo de tubo Pitot é instalado através de uma única torneira a uma fração do custo.

A comparação abaixo é sobre o quanto cada opção pode suportar um contrato, não apenas sobre a precisão em uma folha de dados.

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Uma placa e um computador de fluxo são dois componentes; um medidor de orifício é uma geometria. Ele inclui as seções de tubo a montante e a jusante brunidas cortadas no comprimento que a razão beta e a conexão a montante requerem, a conexão de orifício que mantém a placa concêntrica e perpendicular ao furo, as torneiras de canto perfuradas na posição e um relatório dimensional registrando o diâmetro interno real com o qual o computador de fluxo é configurado. Compre as peças separadamente e as suposições da equação se tornam o julgamento de um empreiteiro de instalação. Compre o medidor e o fabricante assina o coeficiente de descarga em torno do qual o contrato foi escrito, com a papelada para apoiá-lo.

Para biometano, a resposta é geralmente sim, desde que a composição seja conhecida o suficiente para avaliar corretamente a densidade e o fator de compressibilidade, pois a medição física em si não é alterada. Para hidrogênio, a resposta é não acima de alguns por cento em volume. As correlações publicadas de coeficiente de descarga foram derivadas em gás natural, e o termo de expansibilidade e o comportamento do número de Reynolds se afastam assim que a fração de hidrogênio aumenta. A mistura de hidrogênio além de aproximadamente 10-20% em volume requer um método escrito para isso, como o Relatório AGA nº 11 ou cálculo baseado na ISO 20765, mais um princípio de medição que não dependa das tabelas de coeficiente de gás natural. Especifique a composição na fase de consulta em vez de depois que o medidor for construído.

API MPMS 14.3 trata a inspeção anual como a linha de base, e com mais frequência onde o gás transporta líquidos ou sólidos. As verificações que importam são o diâmetro do furo em relação ao seu valor estampado, a nitidez da borda a montante, a planicidade e qualquer depósito ou erosão na face a montante. Um raio de borda que cresceu além de cerca de 0,05 mm, um furo fora de forma redonda, ou uma placa que empenou é uma substituição, não um reparo. Mantenha uma placa sobressalente e um conjunto de juntas no local: uma placa custa uma fração do gás perdido enquanto um medidor contestado é investigado, e trocá-la é um trabalho de dez minutos com uma conexão de câmara dupla.

Como a pressão diferencial segue o quadrado do fluxo, a resolução colapsa à medida que o fluxo cai. Abaixo de aproximadamente 30% do alcance do transmissor, uma pequena mudança de zero ou um milivolt de ruído se traduz em um grande erro de fluxo, e abaixo de 10% a leitura é, na melhor das hipóteses, indicativa. Adicione a isso uma placa dimensionada para a demanda máxima de inverno operando em fluxos de verão e o efeito se acumula. As soluções são estruturais em vez de eletrônicas: dimensionar o furo para a banda de fluxo normal em vez do máximo, instalar dois medidores paralelos com lógica de comutação para cargas fortemente sazonais, ou diminuir o alcance da DP e aceitar uma faixa superior mais estreita. Reajustar um transmissor não restaura o turndown que a geometria nunca teve.