Сигнализаторы СТМ10

Назначение

Сигнализаторы СТМ10 (далее - сигнализаторы) предназначены для непрерывного автоматического контроля довзрывоопасных концентраций горючих газов, паров и их смесей в воздухе рабочей зоны и выдачи сигнализации о превышении установленных пороговых значений.

Описание

Тип сигнализаторов - стационарный, автоматический, блочно-модульной конструкции, одно- и многоканальный.

Принцип измерения сигнализаторов - термохимический.

Способ отбора пробы - диффузионный или принудительный, в зависимости от исполнения.

Режим работы - непрерывный.

Конструктивно сигнализатор состоит из:

- блока сигнализации и питания (БСП), включающего в себя модули измерительного преобразователя (МИП) (от одного до десяти), модуль преобразователя основного питания (МПОП) и модуль преобразователя резервного питания (МПРП) (наличие модуля определяется исполнением сигнализатора);

- от одного до десяти выносных датчиков (ВД) или блоков датчиков (БД), подключаемых к БСП.

Перечень исполнений сигнализаторов приведен в таблице 1.

Сигнализаторы обеспечивают:

1) выдачу сигнализации ПОРОГ1 - непрерывной световой сигнализации красного цвета КОНЦЕНТР по каждому каналу, свидетельствующей о том, что содержание определяемых компонентов в контролируемой среде достигло порога срабатывания сигнализации «ПОРОГ1»;

2) выдачу сигнализации ПОРОГ2 - прерывистой световой сигнализации красного цвета КОНЦЕНТР по каждому каналу, свидетельствующей о том, что содержание определяемых компонентов в контролируемой среде достигло порога срабатывания сигнализации «ПОРОГ2»;

3) выдачу прерывистой световой сигнализации красного цвета ОТКАЗ о наиболее вероятной неисправности сигнализаторов (обрыв чувствительных элементов ВД);

4) переключение контактов для коммутации внешних цепей сигнализации при срабатывании сигнализации ПОРОГ1, ПОРОГ2;

5) переключение контактов для коммутации внешних цепей сигнализации неисправности ОТКАЗ;

6) переключение контактов для коммутации внешних цепей сигнализации ВКЛЮЧЕНО при включении сигнализатора (кроме сигнализаторов исполнений, соответствующих требованиям Правил Российского морского регистра судоходства);

7) индикацию измеренного значения концентрации (в сигнализаторах с цифровым отсчетным устройством).

Таблица 1

Внешний вид БСП с ВД приведен на рисунке 1 (а).

Внешний вид БД сигнализаторов приведен на рисунке 1 (б).

Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2.

а) БСП с ВД

б) БД сигнализаторов

Рисунок 1 - Внешний вид БСП, ВД и БД сигнализаторов

а) БСП

б) ВД

Стрелками указаны места пломбировки от несанкционированного доступа.

Технические характеристики

а) метрологические характеристики сигнализаторов

Номинальная функция преобразования сигнализаторов имеет вид:

1) по цифровому отсчетному устройству:

А = Кп • Свх,

где А - показания сигнализаторов по цифровому отсчетному устройству, % НКПР;

Кп - коэффициент пропорциональности, равный:

- для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном: по метану                 -

по гексану                 -

по водороду               -

- для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном: по гексану                  -

по декану                  -

по пропану                -

Свх - значение концентрации определяемого компонента на входе сигнализатора, % НКПР;

2) по выходному сигналу постоянного тока:

I = Io + Ki • Свх,

где I - значение сигнала постоянного тока, мА;

Io - начальный уровень выходного токового сигнала, равный 4 мА;

Ki - коэффициент пропорциональности, равный:

- для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном: по метану              -    0,32 мА/% НКПР;

по гексану              -     0,17 мА/% НКПР;

по водороду            -    0,38 мА/% НКПР;

- для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном: по гексану               -     0,320 мА/% НКПР;

по декану               -     0,109 мА/% НКПР;

по пропану              -    0,416 мА/% НКПР;

3) по выходному сигналу напряжения постоянного тока: U = Ки • Свх,

где U - значение сигнала напряжения постоянного тока, мВ;

Ки - коэффициент пропорциональности, мВ/% НКПР, равный:

- для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном: по метану                 -

по гексану                -

по водороду              -

- для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном: по гексану                -

по декану                 -

по пропану               -

Диапазон измерений сигнализаторов по поверочному компоненту - метану

или гексану (в зависимости от исполнения в соответствии с таблицей 2), % НКПР

Диапазон сигнальных концентраций сигнализаторов, % НКПР:

для сигнализаторов, кроме морского исполнения

для сигнализаторов морского исполнения

При выпуске из производства установлены следующие значения порогов срабатывания сигнализации, % НКПР:

для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном:

- ПОРОГ 1

- ПОРОГ 2

для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном:

- ПОРОГ 1

- ПОРОГ 2

б) характеристики погрешности сигнализаторов

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности сигнализаторов

(Ад) по поверочному компоненту, % НКПР, не более:

для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном

для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном

Пределы допускаемой вариации выходного сигнала сигнализаторов по поверочному компоненту не более                                                  ± 0,5 Ад

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания порогового устройства сигнализаторов, % НКПР, не более

в) характеристики чувствительности сигнализаторов к влияющим величинам

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения температуры окружающей среды в рабочем диапазоне температур на каждые 10 °С от номинального значения температуры (20 ± 5) °С, не более       0,2Ад

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения атмосферного давления в диапазоне от 84 до

106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.), на каждые 3,3 кПа (25 мм рт.ст.) от номинального значения давления (101,3 ± 4,0) кПа ((760 ± 30) мм рт.ст.), не более        0,2Ад

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения относительной влажности окружающей и контролируемой сред до 98 % при температуре 25 °С или 35 °С (тропическое исполнение), не более           1,0Ад

Сигнализаторы устойчивы к изменению параметров напряжения питания в пределах, оговоренных в Кд

Сигнализаторы устойчивы к воздействию вибрации частотой от 10 до 55 Гц и амплитудой не более 0,35 мм

Сигнализаторы морского исполнения устойчивы:

- к воздействию вибрации с частотой от 2 до 80 Гц;

- к воздействию ударов с ускорением 5 g и частотой от 40 до 80 ударов в минуту;

- к воздействию длительных наклонов до 22,5° от вертикали во всех направлениях, а также качки до 30° с периодом от 7 до 9 с;

- к воздействию морского тумана

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов с принудительной подачей контролируемой среды от изменения давления в линии сжатого воздуха на ± 10%, % НКПР, не более                                  ± 1,5

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности сигнализаторов (Ли) по неповерочным компонентам, % НКПР, не более:

- для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном:

по гексану

по водороду

- для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном:

по декану

по пропану

г) динамические характеристики сигнализаторов

Время срабатывания сигнализации ПОРОГ1 и ПОРОГ2 при концентрации поверочного компонента в 1,6 раза превышающей пороговое значение, с, не более:

для сигнализаторов с поверочным компонентом метаном

для сигнализаторов с поверочным компонентом гексаном

Время непрерывной работы сигнализаторов без технического обслуживания с применением внешних средств и без вмешательства оператора, ч, не менее 1080 д) технические характеристики сигнализаторов

Электрическое питание сигнализаторов осуществляется переменным однофазным током с напряжением ( 220_33 ) В и частотой (50 ± 1) Гц.

Электрическое питание сигнализаторов с модулем МПРП, кроме того, может осуществляться от внешнего источника постоянного тока (резервного источника питания) с напря-лл +2,4 жением (24_з,б ) В.

Переход на питание от резервного источника - автоматический в течение не более 1 мин.

Электрическое питание сигнализаторов морского исполнения осуществляется переменным однофазным током с номинальным значением напряжения 220 В при отклонении от минус 22 до плюс 13,2 В (длительный режим), от минус 66 до плюс 44 В (кратковременный режим в течение не более 1,5 с) и частотой (50 ± 2,5) Гц (длительный режим) и (50 ± 5) Гц (кратковременный режим в течение не более 5 с).

Мощность, потребляемая сигнализаторами от сети переменного тока (В •А) или от источника постоянного тока (Вт), соответствуют указанным в таблице 2.

Сигнализаторы имеют унифицированные выходные сигналы согласно ГОСТ 26.011-80:

а) напряжения постоянного тока от 0 до 1 В.

Допустимое сопротивление нагрузки в цепи выхода напряжения должно быть не менее 10 кОм, пульсации - не более 6 мВ на сопротивлении 10 кОм;

б) постоянного тока от 4 до 20 мА.

Допустимое сопротивление нагрузки в цепи выхода постоянного тока должно быть не более 500 Ом, пульсации - не более 30 мВ на сопротивлении 500 Ом.

Габаритные размеры составных частей сигнализаторов соответствуют указанным в таблице 2.

Масса составных частей сигнализаторов соответствует указанной в таблице 3

Таблица 2

Таблица 3

Условия эксплуатации сигнализаторов:

1) диапазон температуры окружающей среды:

- для ВД климатического исполнения УХЛ1 - от минус 60 до плюс 50 °С;

- для ВД климатического исполнения ТВ3 - от 1 до 50 °С;

- для ВД климатического исполнения ОМ4 - от минус 60 до плюс 50 °С;

- для БД - от 1 до 50 °С;

- для БСП климатических исполнений УХЛ4.2, ТВ4.2, ОМ4.2 - от 1 до 50 °С;

- для БСП климатического исполнения УХЛ3.1 - от минус 45 до плюс 50 °С;

2) диапазон атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.) - место размещения на высоте до 1000 м над уровнем моря;

3) диапазон относительной влажности воздуха:

- для ВД - от 30 до 95 % при температуре 35 °С;

- для БСП и БД - от 30 до 80 % при температуре 35 °С;

4) вибрации частотой от 10 до 55 Гц, амплитудой не более 0,35 мм;

5) содержание пыли не более 10 мг/м3;

6) напряженность внешнего однородного переменного магнитного поля не более 400 А/м;

7) напряженность внешнего однородного переменного электрического поля не более 10 кВ/м;

8) содержание каталитических ядов и агрессивных веществ в контролируемой среде, не входящих в перечень контролируемых веществ согласно таблице 1, не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК) согласно ГОСТ 12.1.005-88.

Примечания

1 Каталитические яды - вещества, снижающие каталитическую активность чувствительных элементов (ЧЭ) термохимического датчика (ТХД). Каталитическими ядами для ТХД являются галогены, сера, мышьяк, сурьма и их соединения, летучие соединения, содержащие атомы металлов, кремния, фосфора.

2 Агрессивные вещества - пары минеральных кислот и щелочей, газы и пары, вызывающие коррозию материалов огнепреградителя (оловянная бронза), токоподводов (проволока ДКРНМ) и ЧЭ ТХД (оксид алюминия, Pt-Pd чернь), элементов газового канала БД (латунь ЛС59-1, латунь Л63, бронза Бр КМц 3-1, поликарбонат ПК-ЛТ-10) в рабочих условиях эксплуатации сигнализаторов.

3 При больших концентрациях агрессивных веществ и каталитических ядов срок службы ЧЭ сокращается;

9) рабочее положение блоков сигнализаторов вертикальное, угол наклона в любом направлении не более 20°;

10) для сигнализаторов, соответствующих требованиям Правил Российского морского регистра судоходства:

- вибрация с частотой от 2 до 80 Гц;

- удары с ускорением 5 g при частоте от 40 до 80 ударов в минуту;

- длительные наклоны до 22,5° от вертикали во всех направлениях, а также при качке до 30° с периодом от 7 до 9 с;

- морской туман.

Средняя наработка на отказ сигнализаторов в условиях эксплуатации не менее 30000 ч для одного канала, при этом допускается замена ТХД или комплекта чувствительных элементов, выработавших свой ресурс.

Средний полный срок службы сигнализаторов в условиях эксплуатации для:

- БСП - 10 лет;

- ВД при условии, что содержание в контролируемой среде агрессивных веществ не превышает предельно-допустимых концентраций (ПДК) согласно ГОСТ 12.1.005-88, - 10 лет;

- ВД при содержании в контролируемой среде агрессивных веществ, превышающем ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88, - 3 года;

- комплекта чувствительных элементов при условии отсутствия в анализируемой атмосфере каталитических ядов и агрессивных веществ, разрушающих токоподводы и ЧЭ ТХД, - 3 года;

- комплекта чувствительных элементов при наличии в анализируемой атмосфере каталитических ядов и агрессивных веществ, разрушающих токоподводы и ЧЭ ТХД - 1 год.

Сигнализаторы соответствуют требованиям к взрывозащищенному оборудованию по ТР ТС 012/2011 и относятся к взрывозащищенному электрооборудованию группы II.

ВД и БД сигнализаторов имеют маркировку взрывозащиты «1ExdIICT4», взрывобезопасный уровень (1) взрывозащиты по ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998), обеспечиваемый видом «взрывонепроницаемая оболочка» (d) по ГОСТ 30852.1-2002 (МЭК 60079-1:1998).

Сигнализаторы должны применяться в соответствии с установленной маркировкой взрывозащиты, требованиями ГОСТ 30852.13-2002 (МЭК 60079-14:1996), действующих «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ гл. 7.3), «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП гл. 3.4), других нормативных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах, и руководства по эксплуатации АПИ2.840.069 РЭ.

ВД и БД в составе сигнализаторов предназначены для применения во взрывоопасных зонах в соответствии с установленной маркировкой взрывозащиты.

Блок сигнализации и питания (БСП) должен устанавливаться за пределами взрывоопасной зоны.

Части взрывонепроницаемой оболочки ВД выдерживают гидравлическое давление 1,5 МПа.

Газовый канал БД герметичен. Спад давления в течение 2 мин не превышает 2,9 кПа (0,03 кгс/см2) при избыточном давлении в системе 29,4 кПа (0,3 кгс/см2)

Оболочка ВД имеет высокую степень механической прочности по ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998).

Температура нагрева оболочки датчика в наиболее нагретом месте не превышает предельно допустимую для группы Т4 по ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998)

Газоанализаторы соответствуют требованиям к электромагнитной совместимости по ТР ТС 020/2011, предъявляемым к оборудованию класса А по ГОСТ Р 51522.1-2011.

По способу защиты персонала от поражения электрическим током сигнализаторы относятся к классу I по ГОСТ 12.2.007.0-75.

Степень защиты составных частей сигнализаторов по ГОСТ 14254-96:

- корпуса ВД - IP54;

- газопроницаемого стакана ВД - IP21;

- БД - IP54;

- БСП - IP20.

Знак утверждения типа

наносится

1) на титульный лист (центр листа) руководства по эксплуатации типографским способом;

2) на табличку, расположенную на газоанализаторе.

Комплектность

Комплект поставки сигнализаторов приведен в таблице 4.

Таблица 4

Поверка

производится по документу АПИ2.840.069 РЭ «Сигнализаторы СТМ10. Методика поверки» (приложение А), утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 30 сентября 2010 г.

Поверка производится с использованием ГСО-ПГС, выпускаемых в баллонах под давлением по ТУ-6-16-2956-92. Основные средства поверки - воздух кл.1 ГОСТ 17433-80; ГСО 10095-2012, 10463-2014.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 8.578-2008 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

ГОСТ 27540-87 Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия

ГОСТ 30852.0-2002 (МЭК 60079-0:1998) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования

ГОСТ 30852.1-2002 (МЭК 60079-1:1998) Электрооборудование взрывозащищенное.

Часть 1. Взрывозащита вида «Взрывонепроницаемая оболочка»

ГОСТ 12.2.091-2012 Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р 51522.1-2011 ЭМС. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

ТУ 25-7407.0016-88 Сигнализаторы СТМ10. Технические условия

ПР 50.2.006-94 Порядок проведения поверки средств измерений