[논문]천연가스 유량계의 현장 운영 시에 발생되는 문제점 중 유량헌팅에 관한 소개

안승희; 허재영

doi:10.5293/kfma.2006.9.3.073

문제 정의

4는 한국가스공사 일부공급관리소들의 유량 헌팅과 차압 헌팅을 실시간으로 나타낸 것으로 헌팅의 정도를 사전에 파악해 보기 위해 현장에서 직접 측정한 결과들 중 헌팅의 크기가 다소 극적으로 나타난 것들이다. 유량 헌팅은 유량계가 천연가스의 양을 정확히 계량하는 데영향을 줄 수 있기 때문에, 이러한 현상이 왜 발생되는지, 또 어느 정도 계량에 영향을 주는지, 대책이 필요하지는 않은지 등에 대해 분석을 하는 것은 매우 중요하며 일반적으로 많이 발견이 되는 현상이기 때문에 여기에 소개하고자 한다.

제안 방법

헤더 확장 공사를 하기 전에 헤더 확장 전의 유량 헌팅에 대한 실험을 수행하였고, 그 다음 헤더를 확장한 후 유량 헌팅에 대한 실험을 하였다. 상기 실험 완료 후 신호전송 케이블의 길이, 전송기의 차압 범위 및 신호전송 케이블의 피복 상태에 따른 유량 헌팅 실험을 수행하였다. 실험은 관직경비(0 =오리피스 직경/배관 직경) 0.
상기 실험 완료 후 신호전송 케이블의 길이, 전송기의 차압 범위 및 신호전송 케이블의 피복 상태에 따른 유량 헌팅 실험을 수행하였다. 실험은 관직경비(0 =오리피스 직경/배관 직경) 0.3, 0.5, 0.7 및 유량 Qmin(80 m³/h) ~ 0.7Q_max(l,120 m³/h)에서 실시하였다. 기준기(터빈 유량계) 및 오리피스 유량계 크기는 150 mm이고, 실험 설비로 들어오는 유량은 중동공급관리소 정압실 측면에 구축되어 있는 400 mm 유량조절밸브를 이용하여 조절하였다.
본 실험 설비는 연구 수행을 위하여 헤더를 150 mm에서 300 mm 로 확장되었다. 헤더 확장 공사를 하기 전에 헤더 확장 전의 유량 헌팅에 대한 실험을 수행하였고, 그 다음 헤더를 확장한 후 유량 헌팅에 대한 실험을 하였다. 상기 실험 완료 후 신호전송 케이블의 길이, 전송기의 차압 범위 및 신호전송 케이블의 피복 상태에 따른 유량 헌팅 실험을 수행하였다.
1 %를 넘지 않아, 계량의 결과에 직접적인 관련이 없는 것으로 판단된다. 현장에서 직접 채취한 몇 가지 헌팅 사례를 감안하여 원인을 체계적으로 분석하기 위해 실험을 수행하였다.

대상 데이터

7Q_max(l,120 m³/h)에서 실시하였다. 기준기(터빈 유량계) 및 오리피스 유량계 크기는 150 mm이고, 실험 설비로 들어오는 유량은 중동공급관리소 정압실 측면에 구축되어 있는 400 mm 유량조절밸브를 이용하여 조절하였다.
12는 가스공사 공급관리소 내에 있는 유량계 현장 비교 실험 설비⁽²⁾의 개략도이다. 본 실험 설비는 연구 수행을 위하여 헤더를 150 mm에서 300 mm 로 확장되었다. 헤더 확장 공사를 하기 전에 헤더 확장 전의 유량 헌팅에 대한 실험을 수행하였고, 그 다음 헤더를 확장한 후 유량 헌팅에 대한 실험을 하였다.

성능/효과

1) 평균 유량 헌팅은 ± 0.1 % 이내로 계량의 결과에 직접적으로 관련이 없는 것으로 판단된다.
2) 유량 헌팅은 계량 설비 설치 조건이 기준에 미치지 못할 때 크게 발생하였다.
3) 계량 설비 헤더 확대 후의 유량 헌팅이 확대 전보다 감소하였다.
4) 신호 전송선의 길이(30 m, 100 m, 200 m, 300 m)에 따른 유량 헌팅 차이는 거의 없었다.
5) Low 차압계는 High 차압계보다 미압을 측정하는 관계로 차압변화에 민감하여 유량 헌팅이 크게 발생되었고, High 차압계에선 유량 헌팅 차이를 거의 볼 수 없었다.
6) 신호 전송선의 피복 상태 실험 결과, 유량 헌팅 차이는 거의 보이지 않았다.
이 실험 결과로 볼 때, 헤더직경이 작은 것보다 큰 것에서 유량 헌팅이 작게 나타났다. 따라서 계량 설비에서 헤더의 직경은 계량 라인들의 면적합(1.5 배 이상)보다 충분히 크게 운영되어야 함을 알 수 있었다.
직관 부길 이가가 사내 기준⁽¹⁾을 만족하지 못하나 헤더의 크기가 기준을 만족하거나, 헤더의 크기가 기준을 만족하지 못하나 직관부 길이가 기준을 만족하면, 유량 헌팅이 작은 것으로 나타났으며, 직관부 길이 및 헤더의 크기가 동시에 기준을 만족하지 못하면 유량헌팅이 큰 것으로 나타났다. 한편 Fig.

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