Технические и эксплуатационные требования к устройствам подготовки пробы сорбционно-емкостных преобразователей температуры точки росы по воде в природном газе

   В статье рассмотрена задача формирования технических и эксплуатационных требований к устройству подготовки пробы сорбционно-емкостного преобразователя температуры точки росы по воде в природном газе. Показано, что исключение дополнительного методического смещения результата измерения температуры точки росы по воде требует сохранения влагосодержания и однофазного состояния пробы при ее отборе, дросселировании, транспортировании и подаче в измерительную камеру. В исследовании был выполнен анализ существующих стационарных и мобильных систем отбора, фильтрации и кондиционирования пробы газа, а также пробоотборных устройств, размещаемых непосредственно в трубопроводе. Показано, что известные решения преимущественно обеспечивают фильтрацию, регулирование давления и расхода, удаление мешающих компонентов или представительный отбор из потока, но ограниченно решают задачу термостабилизации пробы после дросселирования.

   Отличительной особенностью рассматриваемого устройства подготовки пробы является совмещение в одном конструктивном узле функций отбора пробы из представительной зоны потока, дросселирования, защиты дросселирующих элементов и внутритрубной термостабилизации.

   В статье рассмотрены требования к монтажной пластине, теплообменному гребню, теплообменным импульсным трубкам, дросселю, измерительной камере и материалам конструктивных элементов. Показано, что геометрия погружной части, площадь теплообменных поверхностей, длина термостабилизирующих трубок и теплофизические свойства материалов должны рассматриваться как взаимосвязанные параметры, определяющие сохранение однофазного состояния пробы и отсутствие дополнительного методического смещения результата измерения температуры точки росы по воде.

1. Изотов Н. И. Требования к качеству СПГ за рубежом // Транспорт на альтернативном топливе. 2014. № 5 (41). С. 20–35. EDN: SNAXEV.

2. Макинский А. А., Донских Б. Д., Максимова Т. В. [и др.]. Сорбционные методы для определения содержания водяных паров в природном газе: состояние дел и перспективы развития // Газовая промышленность. 2023. № S4 (857). С. 110–120. EDN: QWTIOG.

3. Qorşkov A. V., Vəliyev R. Q. Təbii qazın axındakı rütubətinin ölçülməsinin müasir üsulları və vasitələri // Azərbaycan neft təsərrüfatı. 2023. № 11. S. 31–38. doi: 10.37474/0365-8554/2023-11-31-38. EDN: WGIQYF.

4. Паранук А. А., Дунаев В. И., Приходько М. Г. Об одной методике определения влагосодержания природного газа в трубопроводных системах // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2024. Т. 10, № 3 (39). С. 24–36. doi: 10.21684/2411-7978-2024-10-3-24-36. EDN: LLJWPD.

5. Хаджийская Е. Ю. Разработка электронных блоков анализатора влажности природного газа // Вестник НовГУ. 2023. № 1 (130). С. 146–157. doi: 10.34680/2076-8052.2023.1(130).146-157. EDN: NXBCJQ.

6. Хаджийская Е. Ю., Покровская М. В. Разработка метода анализа данных в TDLAS-газоанализаторе // Вестник НовГУ. 2025. № 3 (141). С. 455–467. doi: 10.34680/2076-8052.2025.3(141).455-467. EDN: CLGMTF.

7. Takeda N., Carroll P., Tsukahara Y. [et al.]. Trace moisture measurement in natural gas mixtures with a single calibration for nitrogen background gas. Measurement Science and Technology. 2020;31(10):104007. doi: 10.1088/1361-6501/ab94ff. EDN: DZDGBR.

8. Михин С. О. Разработка сорбционно-емкостного прибора контроля влагосостояния природного газа : дис. … канд. техн. наук. Красноярск, 2025. 205 с.

9. Михин С. О., Егоров Д. Н., Кошкур О. Н., Романов А. Е. Топология изготовления сорбционно-емкостного сенсора влажности на основе тонких пленок, полученных микродуговым оксидированием и магнетронным напылением // Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 10. С. 38–48. doi: 10.14489/td.2023.10.pp.038-048. EDN: PMVZFS.

10. Михин С. О., Ганжа В. А., Кошкур О. Н., Романов А. Е. Тонкопленочный сорбционно-емкостной сенсор контроля влагосостояния газовых сред // Контроль. Диагностика. 2025. Т. 28, № 9. С. 56–62. doi: 10.14489/td.2025.09.pp.056-062. EDN: LUJOHT.

11. Arrhenius K., Francini L., Bьker O. Sampling methods for renewable gases and related gases: challenges and current limitations. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2022;414(21):6285–6294. doi: 10.1007/s00216-022-03949-0.

12. Ильющенко А. Ф., Кусин Р. А., Черняк И. Н. [и др.]. Выбор метода изготовления пористых порошковых изделий фильтрующего назначения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2021. № 10 (739). С. 24–34. doi: 10.18698/0536-1044-2021-10-24-34. EDN: OCMVDU.

13. Квон В. Г., Истомин В. А., Крапивин В. Б. [и др.]. Особенности отложения и накопления гидратов в скважинах Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения // Вести газовой науки. 2023. № 2 (54). С. 148–155. EDN: SOFBNY.

14. Истомин В. А., Федулов Д. М., Сергеева Д. В. [и др.]. Гидратообразование при добыче газа на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении. Часть 1. Призабойная зона пласта // Газовая промышленность. 2022. № 2 (828). С. 46–53. EDN: VYXAXD.

15. Истомин В. А., Крапивин В. Б., Тройникова А. А. [и др.]. Гидратообразование при добыче газа на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении. Часть 2. Газоконденсатные скважины // Газовая промышленность. 2022. № 3 (830). С. 42–48. EDN: DGYFOK.

16. Паранук А. А., Бунякин А. В., Шиян С. И. Разработка математической модели расчета образования гидратов в трубопроводе с учетом изменения температуры // Нефтегазовое дело. 2021. Т. 19, № 4. С. 107–114. doi: 10.17122/ngdelo-2021-4-107-114. EDN: KOJSPZ.

17. Салихов Р. М., Чертовских Е. О., Гильмутдинов Б. Р. [и др.]. Повышение эффективности мероприятий по предупреждению гидратообразования на Ярактинском нефтегазоконденсатном месторождении // Нефтяное хозяйство. 2020. № 9. С. 50–54. doi: 10.24887/0028-2448-2020-9-50-54. EDN: NTTXOA.

18. Истомин В. А., Измченко Д. В., Сергеева Д. В. [и др.]. Анализ термобарических режимов работы эксплуатационных скважин Чаяндинского НГКМ // Наука и техника в газовой промышленности. 2022. Т. 90, № 2. С. 39–48. EDN: WPRZDV.

19. Паранук А. А., Дунаев В. И. Математическое моделирование тепловых потерь для промысловых систем сбора природного газа // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2025. Т. 11, № 3 (43). С. 6–17. doi: 10.21684/2411-7978-2025-11-3-6-17. EDN: VOJGRY.

20. Gimon T. A., Zvegintsev V. I., Fedorova N. N. Study of the transient gas outflow from a container. Thermophysics and Aeromechanics. 2023;30:857–863. doi: 10.1134/S0869864323050050.