Комплексы измерительные АСН

Назначение

Комплексы измерительные АСН (в дальнейшем - комплексы) предназначены для автоматизированного измерения количества нефти, нефтепродуктов и других жидкостей в единицах объёма и вычисления массы при отпуске (приёме) в (из) автомобильные (ых) или железнодорожные (ых) цистерны верхним или нижним способами налива (слива), а также управления процессом налива (слива) при проведении учетно-расчетных операций.

Описание

Комплексы состоят из следующих узлов:

- гидравлической части, состоящей из блока гидравлики (компактное исполнение) или модуля измерительного и модуля насосного (или станции "Каскад" с автоматизированной системой управления) при раздельном исполнении, а также клапана управляемого (или клапана КО) и стояка наливного;

- блока оператора;

- трапа перекидного;

- системы автоматизации.

Блок гидравлики представляет собой раму с системой трубопроводов, на которой смонтированы задвижка (или кран шаровый), электродвигатель, насос, компенсатор, манова-куумметр, краны шаровые, фильтр, газоотделитель (или фильтр-газоотделитель), клапан обратный, счетчик жидкости СЖ (СЖ-ППО, СЖ-ППТ, СЖ-ППВ) (Госреестр        № 44417

10) или счетчик нефтепродуктов серии ZC 17 (Госреестр № 14368-10), термопреобразователь сопротивления платиновый серий TR, TST (Госреестр № 26239-06) или плотномер типа ПЛОТ-3 (Госреестр № 20270-07).

Модуль измерительный представляет собой систему трубопроводов, в которой смонтированы фильтр, газоотделитель (или фильтр-газоотделитель), клапан обратный, счетчик, термопреобразователь сопротивления платиновый или плотномер.

Комплексы в своём составе могут иметь один и более блоков гидравлики (модулей измерительных) для разных продуктов, проходящих через один или несколько постов налива.

Модуль насосный или станция "Каскад" с автоматизированной системой управления предназначены для подачи продукта из резервуара к модулю измерительному. Модуль насосный представляет собой раму с системой трубопроводов, на которой смонтированы задвижка (или кран шаровый), электродвигатель, насос, компенсатор, мановакуумметр, краны шаровые. Станция "Каскад" состоит из насосного агрегата, полевого контроллера сбора информации, шкафа управления с контроллером управления и защиты насосного агрегата, поста управления, компенсаторов, обратного клапана, затворов поворотных (или кранов шаровых), манова-кууметра, манометра, датчиков, коробки соединительной.

Блок оператора представляет собой каркас, на котором находится площадка оператора и монтируются один или более стояков наливных, трапов перекидных и клапанов управляемых (или клапанов КО).

Клапан управляемый (или клапан КО) предназначен для перекрытия потока при наливе заданной дозы, а так же плавного регулирования потока продукта с обеспечением налива на минимальном расходе в начале и в конце выдачи дозы.

Стояк наливной предназначен для налива жидкостей с вязкостью от 0,55 до 300 мм2/с в автомобильную или железнодорожную цистерну. Стояки наливные изготавливаются двух типов: верхнего и нижнего налива.

В состав системы автоматизации входят:

- датчики положения наконечника, уровня, гаражного положения стояка и трапа;

- контроллер "Центральный блок управления" (в дальнейшем - ЦБУ);

- персональный компьютер с программным обеспечением "АРМ оператора налива и слива", универсальным драйвером и конфигуратором оборудования, устанавливаемый в операторной;

- контроллер "Весна-ТЭЦ2-3К", устанавливаемый в операторной;

- терминал ТС-002Ех;

- комплект автоматического устройства заграждения для нефтебаз (шлагбаума);

- клещи заземления (устройство заземления), устанавливаемые на посту налива;

- шкаф силовой;

- комплект монтажных и силовых кабелей.

ЦБУ обеспечивает:

а) управление режимами налива;

б) контроль датчиков безопасности (наличие заземления, положения трапа и других составных частей комплекса);

в) аварийное отключение процесса налива в случае возникновения нештатной ситуации;

г) получение, хранение, отображение на дисплее и передачу измеряемых величин -объем последнего налива, а также суммарные значения объема за все время эксплуатации АСН, температуру наливаемого продукта;

д) дозирование заданного объема и/или массы продукта путем управления запорной арматурой.

ЦБУ состоит из корпуса, внутри которого на кросс-плате могут устанавливаться функциональные модули: процессорный, силовой, ввода, заземления, индикации, терморегулятор, источник электропитания.

Модуль процессорный обеспечивает алгоритм работы объекта управления посредством выдачи остальным модулям управляющих команд и обработки полученных данных по внутреннему каналу связи с собственным протоколом связи. Результаты обработки данных и состояние процесса отображаются на модуле индикации.

Модуль ввода обеспечивает питание внешних датчиков (устройств), определение состояния датчиков путем анализа токового сигнала в цепи питания датчика, подсчет количества импульсов, прием и передачу данных по внутреннему каналу.

Модуль силовой обеспечивает включение/выключение силовых исполнительных устройств по командам, поступающим от модуля процессорного.

Модуль заземления определяет наличие надежного соединения заземляющего провода с объектом, осуществляет измерение электрической емкости объекта относительно земли и передает данные о состоянии по внутреннему каналу процессорному модулю.

Универсальный конфигуратор оборудования предназначен для создания, записи и считывании конфигурации ЦБУ, а так же для замены микропрограммы, содержащейся в нем.

ПО «АРМ оператора налива и слива» обеспечивает:

а) дистанционное управление АСН оператором из помещения;

б) ограничение доступа к возможности изменения параметров налива только авторизованным пользователям;

в) архивирование и хранение данных по каждому наливу - объема, массы, температуры, плотности налитого/слитого продукта - минимум в течение одного календарного года, а также суммарные значения объема и массы за все время эксплуатации АСН;

г) формирование отчетных документов - сменного отчета, списка наливов, товарнотранспортной накладной.

Контроллер "Весна-ТЭЦ-2-3К" обеспечивает дистанционное управление процессами налива из помещения операторной как резервное устройство в случае неработоспособности персонального компьютера: ввод с клавиатуры заданного объема, отображение фактического объема, команды разрешения, пуска и останова налива.

Терминал ТС-002Ех обеспечивает возможность ввода заданного объема и разрешения налива оператором налива или водителем автоцистерны непосредственно на посту налива.

Для обеспечения защиты от несанкционированного доступа оператор налива проходит идентификацию с помощью индивидуальной пластиковой карты.

Схема передачи измерительной информации представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Исполнения комплексов подразделяются по:

- типу комплексов:

1 - для перекачивания;

4 - для верхнего налива;

5 - для верхнего налива, с одной стороны каркаса, без оснащения трапами перекидными и лестницами;

6 - для верхнего и нижнего налива;

8 - налива (слива) с одной стороны каркаса;

10 - налива (слива) с двух сторон каркаса;

12 - для верхнего налива попеременно с одной или другой стороны каркаса;

14 - для верхнего налива в железнодорожные цистерны со стояком модификации 14;

16 - для верхнего налива в железнодорожные цистерны со стояком модификации 16;

18 - для верхнего налива в железнодорожные цистерны со стояком модификации 18;

20 - для верхнего налива в железнодорожные цистерны со стояком модификации 20;

- типу обслуживаемых цистерн:

- автомобильные (не обозначается);

ЖД - железнодорожные;

- способу налива:

В - верхний налив;

Н - нижний налив;

ВН - верхний и нижний налив;

- способу герметизации:

- негерметизированный способ налива (без отвода паров, не обозначается);

Г - герметизированный способ налива (с отводом паров);

- способу обогрева:

- без электрообогрева (не обозначается);

НОРД - с электрообогревом;

- по модификации:

- немодульного типа (не обозначается);

модуль - модульного типа;

- по диаметру условного прохода:

- диаметр условного прохода стояка - 80 мм (не обозначается);

Ду100 - диаметр условного прохода стояка - 100 мм.

Примечание - При применении стояка с другим диаметром условного прохода в обозначение комплекса вносится условное сокращение этого диаметра;

- количеству стояков наливных:

1 - один стояк наливной (допускается не обозначать);

2 - два стояка наливных;

3 - три стояка наливных;

4 - четыре стояка наливных;

120 - 120 стояков наливных;

- количеству модулей насосных (блоков насосных) или станций "Каскад" с автоматизированной системой управления:

1 - один модуль насосный или станция "Каскад" (допускается не обозначать);

2 - два модуля насосного или станций "Каскад";

3 - три модуля насосного или станций "Каскад";

4 - четыре модуля насосного или станций "Каскад";

120 - 120 модулей насосных или станций "Каскад";

- типу наливаемого продукта:

- светлые нефтепродукты (не обозначается);

нефть - нефть, минеральные масла;

пищ - пищевые продукты.

- типу насосов:

без насоса;

с насосом типа АСВН;

с насосом типа КМ;

с насосом типа КМС;

с насосом типа ЦГ;

с насосом типа Ш80;

с насосом типа Х80;

с насосом типа УОДН.

Примечание - При применении насоса в составе станции "Каскад" с автоматизированной системой управления перед обозначением насоса добавляется аббревиатура "СН-";

- типу счетчика:

с о счетчиками жидкости СЖ (СЖ-ППО, СЖ-ППТ, СЖ-ППВ);

с о счетчиком нефтепродуктов серии ZC 17;

- климатическому исполнению и категориям размещения:

У 1(2) - умеренное категории размещения 1(2);

Х Л1(2) - холодное категории размещения 1(2);

У ХЛ1(2) - холодное категории размещения 1(2).

Принцип работы комплекса основан на косвенном динамическом методе измерений массы.

Комплекс работает следующим образом. После подготовки к операции налива, задания дозы и включения насоса, открывается клапан управляемый (или клапан КО) и насос подает жидкость в фильтр, газоотделитель (или фильтр-газоотделитель), где осуществляется деаэрация жидкости и ее очистка от механических примесей. При прохождении жидкости через счетчик, отпущенное количество преобразуется в электрические импульсы с нормированным значением для передачи информации на ЦБУ комплекса. Далее жидкость через клапан управляемый (или клапан КО), стояк наливной и наконечник наливной (или головку присоединительную (муфту нижнего налива) попадает в автомобильные цистерны или железнодорожные вагоны-цистерны.

Значение объема налитой жидкости отображается на ЦБУ или ПО "АРМ оператора налива и слива", а масса вычисляется в зависимости от плотности, полученной одним из способов:

- ареометрическим;

- пикнометрическим методом;

- по показаниям плотномера, входящего в комплекс.

Схема комплекса представлена на рисунках 2, 3.

Рисунок 2

Рисунок 3

Программное обеспечение

Программное обеспечение (в дальнейшем - ПО) комплекса обеспечивает прием и обработку информации от первичных преобразователей и внешних систем управления, а также управление исполнительными устройствами в соответствии с заложенным алгоритмом. ПО состоит из комплекса программных средств, объединенных функционально, но разделенных аппаратно, находящихся в отдельных устройствах, например в ЦБУ или персональном компьютере.

ПО комплекса подразделяется на метрологически значимое и метрологически незначимое. Метрологически значимое ПО используется только для получения, преобразования и передачи измерительных данных. ПО, которое используется для обеспечения безопасности и управления технологическим процессом является метрологически незначимым.

Канал прохождения измерительной информации включает в себя счетчик жидкости, модуль процессорный ЦБУ и персональный компьютер. При наличии в комплексе плотномера значение плотности определяется с его помощью, и результат измерений передается в ПК для расчета массы жидкости.

ПО, установленное в центральном процессоре ЦБУ, содержит метрологически значимые части.

Защита от несанкционированного доступа к микропрограммам ЦБУ осуществляется путем пломбирования корпуса прибора. Кроме того, предусмотрена программная защита от считывания микропрограммы из микроконтроллеров. Защита от несанкционированного доступа к программам на персональном компьютере достигается встроенными средствами операционной системы: идентификацией пользователя с помощью индивидуального имени пользователя и пароля; разделением прав доступа пользователей на уровни: администратора и пользователя.

Перечень идентификационных параметров метрологически значимого программного обеспечения, приведен в таблице 1.

Таблица 1

Уровень защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений "С" по МИ 3286-2010.

Пломбирование счетчика и плотномера осуществляется согласно технической документации на них, места пломбирования ЦБУ показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 - Места пломбирования ЦБУ

Технические характеристики

Диапазон температур окружающей среды в соответствии с ГОСТ 15150-69, 0С:

Знак утверждения типа

наносится на маркировочные таблички комплексов, расположенные на модулях измерительных (или блоках гидравлики), методом штемпелевания (металлофото, шелкографии, наклейки), титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Примечание: Комплект поставки определяется по согласованию с заказчиком в соответствии с техническим заданием или опросным листом.

Поверка

осуществляется по методике "ГСИ. Комплексы измерительные АСН. Методика поверки"

858.00.00.00.00 МП, утверждённой ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в апреле 2012 г.

Основное поверочное оборудование:

- установка поверочная массовая УПМ 2000 вместимостью 2000 дм3, диапазон измерений (0 : 2000) кг, погрешность +0,04 %;

- секундомер, диапазон измерений (0 : 30) мин., погрешность ±1 с, ц.д. 0,2 с;

- комплект ареометров АНТ-1, диапазон измерений (650:1010) кг/м3, ц.д. 0,5 кг/м3 ГОСТ 18481-81;

- термометр лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений (0:50) °С, ц.д. 0,1 °С.

Сведения о методах измерений

изложены в инструкции по применению.

Нормативные документы

1. ГОСТ 8.510-2002 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости".

2. ГОСТ Р 8.595-2004 "ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений".

3. ГОСТ Р 8.596-2002 "ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения".

4. ТУ 4213-166-05806720-2002 Комплексы измерительные АСН.

Рекомендации к применению