Устройства измерения расхода с дифференциальным давлением: техническая эволюция, обновление стандартов и новые возможности на российском рынке 

Устройства измерения расхода с дифференциальным давлением являются одними из наиболее широко применяемых приборов измерения расхода в системах управления промышленными процессами. Их основной принцип работы основан на уравнении Бернулли и уравнении непрерывности из гидродинамики: установка дроссельного устройства в трубопроводе вызывает падение давления при прохождении жидкости, и значение расхода рассчитывается путем измерения перепада давления до и после дроссельного устройства. Данная технология обладает такими значительными преимуществами, как простая конструкция, стабильная работа, удобство обслуживания и длительный срок службы, и стала незаменимым средством измерения в таких областях, как нефтехимия, транспортировка природного газа, электроэнергетика и металлургия.

I. Техническая эволюция: от механических устройств к интеллектуальным системам

С точки зрения исторического развития технологии измерения расхода по перепаду давления прошла путь от механических манометров до электронных датчиков перепада давления и далее к интеллектуальным цифровым измерительным системам. Традиционные дроссельные устройства в основном включают диафрагменные расходомеры, трубки Вентури, сопловые расходомеры и т. д. Эти устройства прошли проверку в инженерной практике на протяжении более ста лет, что позволило сформировать совершенную систему стандартов.

В настоящее время дроссельные устройства для измерения расхода по перепаду давления развиваются в направлении высокой точности, высокой надежности и интеллектуализации. Появление интеллектуальных датчиков перепада давления позволило значительно повысить точность измерений, а функции компенсации температуры и давления устранили погрешности измерений, вызванные изменениями плотности. Интеграция таких новых технологий, как беспроводная передача данных и анализ данных на облачных платформах, открывает широкие возможности для расширения функционала систем измерения расхода по перепаду давления. Одновременно внедрение технологий моделирования поточного поля позволит оптимизировать геометрическую конструкцию дроссельных элементов, значительно снизить постоянные потери давления и обеспечить экономию энергии.

II. Непрерывный рост рынка

Мировой рынок расходомеров демонстрирует устойчивый рост. В 2024 году рыночная стоимость мирового рынка расходомеров составит около 8,69 млрд долларов США; ожидается, что в 2025 году она вырастет до 9,23 млрд долларов США, а к 2033 году — до 14,93 млрд долларов США. Объем мирового рынка расходомеров разности давления, являющихся ключевыми элементами управления промышленными процессами, в 2025 году, по прогнозам, превысит 4,2 млрд долларов США, при этом доля Китая в этом рынке вырастет до 38 %. Что касается внутреннего рынка, то в 2023 году объем сегмента дифференциальных расходомеров с диафрагмой в Китае достиг примерно 4,86 млрд юаней, и ожидается, что в период с 2026 по 2031 год он будет демонстрировать высокие темпы роста на уровне 15–20 % в год.

III. Постоянное совершенствование системы национальных стандартов

Проектирование, изготовление и использование стандартных дроссельных устройств осуществляется в соответствии с положениями международного стандарта ISO 5167 и национального стандарта GB/T 2624 и др. В период с 2024 по 2025 год были последовательно опубликованы и вступили в силу ряд национальных стандартов, касающихся дроссельных устройств: GB/T 2624.5-2024 «Конические устройства» был опубликован в ноябре 2024 года и вступил в силу в июне 2025 года; GB/T 2624.6-2024 «Клинообразные устройства» был опубликован в сентябре 2024 года и вступил в силу в апреле 2025 года. В то же время части 1 (Общие принципы и требования), 2 (Орниры), 3 (Сопла и сопла Вентури) и 4 (Трубки Вентури) серии стандартов GB/T 2624 уже находятся на этапе пересмотра и сбора комментариев. Постоянное совершенствование системы стандартов обеспечивает более единую техническую основу для проектирования, производства, испытаний и применения дроссельных устройств.

IV. Спрос на российском рынке и требования к доступу

Россия является одним из важнейших потребителей на мировом рынке расходомеров. Согласно отчету, опубликованному Исследовательским центром «Новое Мировое Пространство», Китай является важным источником импорта на российский рынок расходомеров. Что касается импорта и экспорта, в 2024 году общий объем экспорта китайских расходомеров в Россию составил около 278 млн юаней. Рынок расходомеров в России развивается благодаря постоянному росту спроса со стороны таких отраслей, как нефтегазовая, водоочистная и химическая.

Что касается доступа на рынок, для экспорта в Россию расходомерных устройств с перепадом давления необходимо получить сертификат EAC, который охватывает три базовых нормативных акта: ТР ТС 004/2011 («Безопасность при низком давлении»), ТР ТС 020/2011 («Электромагнитная совместимость») и ЕАЭС 037/2017 (RoHS). Расходомеры, работающие под давлением (давление ≥ 0,05 МПа), должны дополнительно иметь сертификат соответствия ТР ТС 032/2013. Если они используются для торговых расчетов или метрологических целей, необходимо также получить сертификат метрологического типа (PAC), выданный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации, и зарегистрировать их в государственном реестре FGIS ARSHIN. Импортные приборы, не имеющие знака PAC, не могут использоваться на территории России для торговых измерений.