Системы газоаналитические Regard

Назначение

Системы газоаналитические REGARD предназначены для автоматического непрерывного измерения объемной доли кислорода и вредных газов и паров при контроле предельно допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГОСТ 12.1.005, значительного превышения ПДК вредных газов и паров при аварийных ситуациях, а также довзрывных концентраций горючих газов во взрывоопасных зонах.

Область применения - контроль загазованности воздуха рабочей зоны в различных отраслях промышленности.

Описание

Принцип действия систем REGARD определяется входящими в их состав датчиками (измерительными головками).

В состав газоаналитических систем REGARD входят:

- центральный блок, предназначенный для сбора измерительной информации, управления, сигнализации при превышении содержания определяемого компонента установленных пороговых значений (А1 и А2), а также информации о неисправностях;

- датчики (газоизмерительные головки).

В системах REGARD используются:

- электрохимические датчики Polytron 1 для контроля содержания газов й паров, приведенных в таблице 1;

- электрохимические датчики Polytron L С 1г для контроля содержания С1г;

- электрохимические датчики Polytron L HF/HC1 для контроля содержания HF и НС1;

- электрохимические датчики Polytron 2, Polytron 2 ХР ТОХ со сменными сенсорами для контроля содержания газов, приведенных в таблице 1;

- оптические датчики Polytron IR СО2 для контроля содержания СО2;

- оптические датчики Polytron IR Ex (исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FP IL, IR Ex HC), Polytron 2 IR для контроля содержания горючих газов, приведенных в таблице 2;

- датчики термокаталитические Polytron 2 ХР Ex, Polytron ND Ех/ ND SE-Ex, Polytron Ex PR MET, Polytron BO-MA/B для контроля горючих газов, приведенных в таблице 3.

Принцип действия датчиков, входящих в систему REGARD, основан на применении:

- химически активных измерительных элементов (электрохимических сенсоров) для кислорода и вредных компонентов;

- оптического инфракрасного измерительного преобразователя для контроля содержания диоксида углерода и горючих газов и паров;

- термохимических элементов (пеллисторов), принцип действия который основан на изменении температуры каталитически активного чувствительного элемента при сгорании на нем горючих газов и паров.

Датчики выполнены в прочном, коррозионно устойчивом, искробезопасном корпусе, обладают высокой виброустойчивостью и ударостойкостью.

Датчики Polytron 1, Polytron 2 ХР ТОХ, Polytron 2 ХР Ех имеют цифровую индикацию на жидких кристаллах для непрерывной индикации концентрации компонента непосредственно на месте измерения.

Потенциометры установки нуля и чувствительности датчика Polytron находятся по защитной крышкой и легко доступны.

Датчики Polytron 2 имеют сменные электрохимические сенсоры (на любой из указанных выше компонентов) со встроенной памятью данных. После установки сенсора электронная часть измерительной головки автоматически настраивается на рабочие параметры сенсора.

Датчики Polytron L Cl2; Polytron L HF/HC1 не имеют цифровой индикации. Измерительная информация поступает на центральный блок. Корпус датчиков выполнен из неэлектростатической, устойчивой к воздействию растворителей пластмассы.

Датчики Polytron IR СО2 и Polytron IR Ех (исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FP IL, IR Ex НС), имеют табло и встроенную клавиатуру, управление датчиками осуществляется нажатием кнопок на клавиатуре. В том случае, если датчики должны быть установлены в труднодоступном месте, они не имеют табло и комплектуются внешним управляющим модулем (коммуникационным устройством “HART”).

Датчики Polytron BO-MA/B, Polytron Ex PR МЕТ и Polytron ND Ех/ ND SE-Ex для контроля горючих газов не имеют цифровой индикации, измерительная информация поступает на центральный блок. Корпус датчика имеет взрывозащищенное исполнение.

В зависимости от числа измерительных каналов, типа используемых датчиков и конструктивного исполнения газоаналитические системы REGARD имеют следующие модификации:

- REGARD-1 и UniGARD - одноканальные системы, состоящие из центрального блока и датчика, имеющего аналоговый выход 4-20 мА , отличающиеся конструктивным исполнением;

R EGARD- 1-SE-Ex и UniGARD- SE-Ex - одноканальные системы, состоящие из центрального блока и термокаталитического датчика, отличающиеся конструктивным исполнением;

- QuadGard - четырехканальные системы, состоящие из центального блока, представляющего собой корпус, в котором размещены от 1 до 4 измерительных карт типа 4 - 20 мА и SE-Ex, а также общая 'Muster-карта, и от 1 до 4 датчиков любого принципа действия;

- REGARD - многоканальная система (7 или 16 каналов), состоящая из центрального блока, представляющего собой стойку с набором различных измерительных карт, модулей и датчиков любого принципа действия.

В состав всех модификаций систем, предначенных для измерения объемной доли кислорода и вредных компонентов, входит изиерительная карта на 4 - 20 мА. На ее лицевой панели расположены:

д исплей, на который выводится текущее значение объемной доли компонента, химическая формула, единица измерения (объемная доля в ppm или %, массовая концентрация в мг/м3), а также код неисправностей;

т ри красных светодиода: А1 и А2 - первый и второй пороги срабатывания сигнализации, АЗ загорается одновременно при срабатывании А1 или А2;

ж елтый светодиод Fault загорается при возникновении неисправностей в системе;

з еленый светодиод Power свидетельствует о наличии питания для данного канала;

ж елтый светодиод Inhibit загорается при переходе из режима измерения в режим контроля параметров и калибровки;

к расная кнопка R служит для отключения сигнализации в ручном режиме и входа в меню, обеспечивающего контроль или изменение установленных параметров (в том числе и порогов срабатывания сигнализации) и проведение калибровки;

две черные кнопки для установления необходимых цифровых значений при калибровке и т.п.

В состав систем модификаций SE-Ex входит измерительная карта SE-Ex, имеющая аналогичную лицевую панель, кнопку R голубого цвета и единицы измерения - % LEL (% НКПР).

Мастер-карта (Muster-карта) контролирует связь между отдельными входными канальными картами по внутренней шине данных и количество этих карт в системе. Мастер-карта может обрабатывать 99 измерительных каналов и выдавать сигналы групповых тревог (А1 и А2) или неисправностей (АЗ);

В состав центрального блока многоканальной системы REGARD могут входить:

- восьмиканальная дисплейная карта в комплекте в восьмиканальным модулем (RS-485), к которому подключено 8 датчиков с выходом 4-20 мА. Модуль соединен с картой одним экранированным кабелем длиной до 1000 м (вместо 8 кабелей). Измерительная информация от каждого датчика выводится на дисплей последовательно;

- HART-карта позволяет получать на дисплее измерительную информацию с последовательно соединенных кабелем датчиков (до 8 шт.) с выходом 4-20 мА;

- релейно-дисплейная карта, на которую поступает информация от измерительных карт, соединена с релейными модулями (RS-485), обеспечивающими срабатывание пере-фирийных устройств - включение световой и звуковой сигнализации, а также системы вентиляции. Данная карта может управлять до 16 релейных модулей, имеет дисплей для отображения состояния всех реле. Показания на дисплей выводятся при помощи кнопок на передней панели карты;

- коммуникационная MODBUS-карта - служит для вывода информации в цифровом виде через интерфейс RS 422, RS 232 на компьютер при наличии Windows NT от 99 каналов. При наличии MODBUS-карты может быть использовано программное обеспечение Vision 32, с помощью которого можно на мониторе получить изображение конфигурации системы в цехе, отображение всех сигналов, хранение измерительной информации в течение 31 дня и распечатку протоколов для каждого определяемого компонента за каждый день.

- релейный модуль - имеет 16 реле, которые можно конфигурировать для индикации групповых или отдельных тревог Al, А2, АЗ (неисправности).

Дополнительно к многоканальной системе REGARD может подключаться блок REGARD PROFIBUS-DP Gaterway, обеспечивающий вывод на компьютер в цифровом формате.

Все модификации имеют аналоговый выход 4-20 мА, а также возможность подключения интерфейсов RS 232, RS 422, RS 485.

Питание систем осуществляется от сети переменного тока напряжением (220+22.зз) В, при аварийных ситуациях предусмотрено питание от источников напряжением 24 В.

Любой датчик при помощи кабеля подключается к контроллеру Regard, от которого получает электропитание.

Центральный блок системы Regard размещается в настенном шкафу или в шкафу управления, в которых содержатся блоки питания, входные/выходные клеммные блоки, барьеры безопасности, стойки, канальные карты и модули.

В системе Regard используется двухпроводная электрическая связь 4 ... 20 мА с напряжением 8 ... 30 В. Тем самым при соединительном кабеле диаметром 2x1 мм и напряжении 24 В допускается удаление датчика от центрального блока на расстояние до 8 км, а во взрывоопасных зонах—до 1 км.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Основные метрологические характеристики системы газоаналитической REGARD приведены в таблицах 1,2 и 3.

Таблица 1.

Метрологические характеристики газоаналитической сиетемы REGARD с элетрохимическими датчиками Polytron 1, Polytron 2, Polytron 2 ХР ТОХ, Polytron L С12, Polytron L HF/HC1 и оптическими датчиками Polytron IR CO2, Polytron IR Ex (исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FP IL)

Примечания:

1. * определение содержания аммиака при контроле превышения ПДК в отсутствии аминов;

* * определение содержания фосфина при отсутствии арсина и наоборот;

* ** контроль превышения ПДК цианистого водорода при отсутствии диоксида азота, диоксида серы, сероводорода, хлора, фосфина.

* *** определение содержания фтористого водорода при отсутствии HCI и наообо-рот (при отсутствии НВг, BF3, SiF4, GeF4, WFg, BCI3, SiCLt, SiHiCb, POCI3, PCI3).

Если в анализируемом воздухе присутствуют мешающие компоненты указанные выше, то датчики Polytron 2 ХР ТОХ используются в качестве индикаторов для предварительной оценки содержания компонентов с последующим анализом по методикам выполнения измерений (МВИ), разработанным и аттестованным в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

* **** определение содержания вредных газов при контроле предельно допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны, поиска мест утечек и выдачи сигнализации при превышении установленных пороговых значений при условии загазованности контролируемой воздушной среды источниками, выделяющими только один компонент.

* ***** определение содержания гидразина при контроле ПДК и превышения ПДК в отсутствии монометилгидразина и диметилгидразина.

* ****** определение содержания хлора при отсутствии Вгг.

* ******* определение содержания фтористого водорода при отсутствии HCI и наооборот.

2. При контроле в воздухе рабочей зоны компонентов, указанных в документации фирмы «Drager Safety AG & Co.KGaA»,, но не приведенных в таблице 1, датчики Polytron 2 ХР ТОХ применяются в качестве индикаторов для предварительной оценки содержания компонентов с последующим анализом по методикам выполнения измерений (МВИ), разработанным и аттестованным в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

Таблица 2.

Метрологические характеристики системы газоаналитической REGARD с оптическими датчиками Polytron 2IR,

Polytron IR Ex (исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FP IL, IR Ex HC)

Примечания:

1. Диапазон показаний датчиков составляет от 0 до 100 % НКПР.

2. НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени.

3. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности нормированы при условии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента.

Таблица 3.

Метрологические характеристики системы газоаналитической REGARD с термокаталитическими датчиками Polytron 2 ХР Ex, Polytron ND Ех/ ND SE-Ex, Polytron Ex PR MET, Polytron BO-MA/B

Примечания:

1. НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени.

2. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности нормированы при ус

ловии наличия в контролируемой среде только одного определяемого компонента.

2. Предел допускаемого времени установления показаний То 9Д, с:

исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FPIL -

и брызгозащитным кожухом          30;

исполнение IR Ех НС                45.

3. Время срабатывания сигнализации для каналов горючих газов не более 15 с, для канала с датчиками Polytron IR Ex НС не более 20 с.

4. Предел допускаемой вариации показаний, Вд, 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

5. Предел допускаемого изменения выходного сигнала (показаний) при непрерывной работе (AtJ, в долях от предела допускаемой основной погрешности:

6. Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния неизмеряемых компонентов для электрохимических датчиков, содержание и перечень которых указан в Руководстве по эксплуатации системы REGARD, в долях от предела допускаемой основной погрешности: ± 0,6.

7. Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения температуры и влажности окружающей среды, атмосферного давления приведены в табл. 4.

Таблица 4.

Примечание: * IR Ех (исполнений IR Ex, IR Ex IL, IR Ex ES, IR Ex FP, IR Ex FP IL, IRExHC)

8. Условия эксплуатации системы газоаналитической REGARD и основные технические характеристики приведены табл.З.

Таблица 3.

Примечание: Для датчика приведены предельные значения. Конкретные значения указанных параметров приведены в РЭ на каждый датчик, используемый в системе.

9. Содержание агрессивных примесей в окружающей и контролируемой среде, отравляющих каталитически активные элементы (пеллисторы) датчиков, не должно превышать санитарные нормы согласно ГОСТ 12.1.005.

10. Система газоаналитическая REGARD и датчики, входящие в состав этой системы, прошли испытания на взрывозащиту и имеют соответствующие Сертификаты. Полный срок службы датчиков (исключая сенсор):             не менее 15 лет.

Полный срок службы сенсоров:                                3-5 лет.

Маркировка взрывозащиты датчиков (газоизмерительных головок), имеющих разрешение Госгортехнадзора на применение:

Маркировка взрывозащиты ручного управляющего модуля (коммуникационного устройства “HART») - OExiallCT4.

Знак утверждения типа

Знак может наноситься на титульный лист Руководства по эксплуатации системы газоаналитической REGARD.

Комплектность

Комплектность поставки системы газоаналитической REGARD приведена в табл.4.

Таблица 4

Примечание: 1. * или другой модуль с аналогичными функциями, указанный в документации фирмы Drager Safety AG & Co.KgaA” и имеющий разрешение Госгортехнадзора на применение во взрывоопасных зонах.

2. По требованию Заказчика фирмой могут поставляться газоаналитические системы с любым набором сменных датчиков и отдельно датчики.

Поверка

Поверку системы газоаналитической REGARD осуществляют в соответствии с документом по поверке в составе эксплуатационной документации ( Руководство по эксплуатации фирмы-изготовителя), согласованным ГЦИ СИ «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева» 28.05.2002 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

- парофазные источники газовых смесей ПИГС по ТУ 4215-001-20810646-99 (№ 18358-99 в Госреестре РФ),

- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ (№ 19351-00 в Госреестре РФ) в комплекте с ГСО-ПГС состава H2S/N2 и NH3/N2 в баллоне под давлением по ТУ 6-16-2956-92;

- генератор термодиффузионный ТДГ-01 по ЩДЕК.418319.001 ТУ (№ 19454-00 в Госреестре РФ) в комплекте с источниками микропотоков ИМ газов и паров по ИБЯЛЛ.418319.013 ТУ;

- ГСО-ПГС CO/N2,02/N2 по ТУ 6-16-2956-92 (с извещением о продлении № 1 от 1 апреля 1998 г.);

- газоаналитический комплекс «МОГАИ-6» ИРМБ.413426.001 РЭ (№ 19858-00 в Госреестре РФ) для получения ПГС на основе HCN;

- газодинамическая установка ГДУ-34 гЯ6434.00.00.000 РЭ (№ 20616-00 в Госреестре РФ) для получения ПГС на основе СОСЬ;

- установка газодинамическая высшей точности УВТ-Ф для получения ПГС на основе РНз (регистрационный № 60-А-89);

- генератор поверочных газовых смесей ГС-024 ИРМБ.413332.001 ТО для получения ПГС на основе озона;

- динамическая установка ГДУ-ЗЛ гЯ.6433.00.00.000 ТО для получения ПГС на основе гидразина;

- установка высшей точности УВТ-Ф для получения ПГС на основе AsH3 (регистрационный № 59-А-89);

- эталонный гравиметрический комплекс Хд 1.456.440, входящий в состав ГЭТ 154 для получения ПГС на основе ацетальдегида;

- ГСО-ПГС СНд/азот (воздух), СзН§/азот (воздух), С2Н4/азот (воздух) по ТУ 6-16-2956-92 (с извещением о продлении № 1 от 1 апреля 1998 г.);

- ГСО-ПГС СНд/воздух, СзНв/воздух, С4Ню/воздух, СбН^воздух, СгНд/воздух, Нг/воздух по ТУ 6-16-2956-92 (с извещением о продлении № 1 от 1 апреля 1998 г.);

- ПГС СзН^/воздух - эталонный материал ВНИИМ ЭМ №№ 06.02.630, 06.02.631;

- поверочный нулевой газ - воздух по ТУ 6-21-5-85 (извещение № 5 от 05.08.1999 г.).

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

1. ГОСТ 13320 «Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия».

2. ГОСТ 27540 «Сигнализаторы горючих газов и паров термохимические. Общие технические условия».

3. ГОСТ 12.2.007.0 «Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Требования безопасности».

4. ГОСТ   Р   51330.0-99   (МЭК   60079-0-98)   «Электрооборудование

взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования».

5. ГОСТ   Р   51330.1-99   (МЭК   60079-1-99)   «Электрооборудование

взрывозащищенное. Часть I. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка».

6. ГОСТ   Р   51330.10-99   (МЭК   60079-11-99)   «Электрооборудование

взрывозащищенное. Часть П. Искробезопасная электрическая цепь».

7. ГОСТ   Р   51330.19-99   (МЭК   60079-20-96)   «Электрооборудование

взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования».

8. ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

9. Техническая документация фирмы-изготовителя.

Заключение

Системы газоаналитические Regard соответствуют требованиям ГОСТ 13320, ГОСТ 27540, ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1, ГОСТ Р 51330.10, ГОСТ Р 51330.19 и технической документации фирмы - изготовителя.

Разрешение Госгортехнадзора России на применение датчиков (газоизмерительных головок), входящих в состав систем газоаналитических Regard:

Polytron 2 ХР ТОХ - № РРС 03-3515 от 08.05.2001 г.;

Polytron 2 ХР-Ех, Polytron ND Ех/ ND SE-Ex - № РРС 03-3516 от 08.05.2001 г. и № РРС 03-3514 от 08.05.2001 г.;

Polytron 2 IR - № РРС 03-3513 от 08.05.2001 г.

Polytron Polytron SE Ex PR MET - № PPC 04-4390 от 05.09.2001 г.

Разрешение Госгортехнадзора России на системы газоаналитические Regard (газоизмерительная и сигнализирующая система Regard): № РРС 04-5714 от 24.04.2002 г.

Сертификаты соответствия ГОСТ Р :

на датчики Polytron 2 ХР ТОХ № РОСС DE.ME92.B00068 от 14.01.2002 г.,

на датчики Polytron 2IR № РОСС DE.ME92.B00069 от 14.01.2002 г.,

на датчики Polytron 2 ХР-Ех, Polytron ND Ех/ ND SE-Ex - № РОСС DE.ME92.B00064 и № РОСС DE.ME92.B00067 от 14.01.2002 г.,

на датчики Polytron SE Ex PR МЕТ № РОСС DE.ME 92.В00066 от 14.01.2002 г.

на систему газоаналитическую Regard № РОСС DE.ME92. В00088 от 10.04.2002 г.

выданы негосударственным фондом «Межотраслевой орган сертификации «СЕРТИУМ», Москва. ■