Системы измерений уровня и контроля утечек SiteSentinel

Назначение

Системы измерений уровня и контроля утечек SiteSentinel (далее - система SiteSentinel или система) предназначены для непрерывных измерений уровня, температуры и плотности нефтепродуктов, уровня и температуры подтоварной воды в резервуарах автозаправочных станций (далее - АЗС) и нефтебаз, вычислений объёма и массы нефтепродуктов при хранении, отпущенных и полученных в резервуары АЗС и нефтебаз, а также для индикации утечек нефтепродуктов из резервуаров.

Описание

В системах реализован косвенный метод статических измерений массы светлых нефтепродуктов по ГОСТ Р 8.595-2004. В соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 системы относятся к типу ИС-2.

Системы состоят из каналов измерений количества нефтепродуктов, число которых равно числу резервуаров на объекте (АЗС или нефтебаза), а также блоков индикации утечек нефтепродуктов.

Каждый из каналов измерений количества нефтепродуктов состоит из следующих функциональных элементов (рисунок 1):

- магнитострикционного зонда уровнемера (модели 924Х и 7100, далее - зонд) с закрепленными на стержне зонда измерительными преобразователями температуры пятиточечными YSI 44006 и электронным преобразователем измеренных сигналов в цифровые значения уровня и температуры;

- контроллера (модели SiteSentinel iTouch, SiteSentinel iSite, SiteSentinel Integra или SiteSentinel Nano, показаны на рисунках 3.1 - 3.3а);

- устройство для определения плотности нефтепродукта (далее - плотномер, показан на рисунке 4); плотномером комплектуются только зонды модели 924Х;

- блок сопряжения модели VSmart Module (рисунок 5) выполняет и функции блока ис-крозащиты.

В зависимости от типа резервуара зонды выпускаются в двух модификациях:

- 924Х - для установки в горизонтальные цилиндрические резервуары и резервуары других типов с базовой высотой до 6,0 м (рисунок 2.1);

- 7100 - для установки в вертикальные резервуары с базовой высотой до 20,0 м, рисунок 2.2.

В верхней части зонда имеется магнитострикционный преобразователь с излучателем и приемником; вниз отходит стержень из нержавеющей стали с расположенными на нем двумя поплавками (верхний - для измерений уровня нефтепродуктов, нижний - для измерений уровня подтоварной воды); внутри стержня проходит магнитопровод, состоящий из алюминиево-магниевого стержня специального профиля и струны из никелевого сплава. Зонд 7100 имеет гибкое исполнение.

В поплавках находятся кольцевые магниты. Волна, пришедшая от магнитострикционного преобразователя-излучателя, взаимодействует с полем магнитов и возбуждает в струне акустический сигнал, распространяющийся по струне вверх и вниз. Сигнал, пришедший в головку зонда, регистрируется и обрабатывается в магнитострикционном преобразователе-приёмнике (при этом значение сигнала пропорционально уровню жидкости) и передается в контроллер по интерфейсу. Контроллер подключается к компьютеру по интерфейсу RS232.

Имеется 3 вида поплавков для разных групп нефтепродуктов (бензины, дизельное топливо и СУГ).

Измерительные преобразователи температуры (термисторы), закреплённые равномерно в пяти точках по длине стержня зонда вырабатывают сигналы, соответствующие температуре жидкости. В электронном преобразователе зонда формируются сигналы в цифровом формате, соответствующие значениям уровней и температуры, а также плотности нефтепродукта при использовании зонда с плотномером.

Плотномер состоит из корпуса и поплавка, соединённых пружиной. Корпус закрепляется неподвижно на стержне зонда, поплавок - на пружине и может перемещаться. При этом его перемещение зависит от плотности нефтепродукта. Плотномер устанавливается на стержне зонда в зоне нижнего уровня нефтепродукта над поплавком для измерения уровня подтоварной воды.

Если зонд, установленный в резервуаре, не имеет плотномера, то плотность нефтепродукта определяется в лаборатории согласно рекомендациям Р 50.2.075-2010 и Р 50.2.076-2010 на пробе, отобранной из резервуара в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85, и результаты измерений вводятся в контроллер с персонального компьютера по интерфейсу RS232.

К контроллеру можно подключать одновременно до 16 зондов. К контроллеру возможно подключение до восьми блоков сопряжения. Также возможно подключение к контроллеру до 512 датчиков утечки.

Система имеет возможность вычислять массу светлых нефтепродуктов в резервуаре и объём нефтепродуктов при рабочей температуре, а также объём приведенный к 20 оС или к 15 оС.

Пунктиром обозначены опциональные блоки и устройства.

Рисунок 1 - Блок-схема системы измерений уровня и контроля утечек SiteSentinel для одного резервуара

Уровнемер позволяет обнаружить утечку нефтепродуктов из резервуаров при расходе от 0,378 л/ч на резервуар.

Для обнаружения утечек возможна также комплектация системы следующими моделями индикаторов утечки:

- Vapor Sensor 30-3222 (индикация наличия паров нефтепродуктов в приямках или межстенном пространстве резервуаров).

- Liquid Sensor 30-3223 (индикация наличия нефтепродуктов в земле, приямках или межстенном пространстве резервуаров).

- Sump Sensor 30-3221-1 (индикация наличия нефтепродуктов в приямках и технологических шахтах).

- Reservoir Sensor 30-3221-2 (индикация наличия утечки нефтепродуктов в межстенном пространстве резервуаров, заполненных тосолом).

- Liquid Phase Sensor 30-3207 (индикация наличия жидкости (нефтепродуктов или воды).

- Interstitial Sensor 30-3206 (индикация наличия жидкости (нефтепродукта или воды) в межстенном пространстве резервуаров).

Метрологические характеристики индикаторов утечки не нормируются.

Комплектация системы блоком Output Module OM4 20-8309 обеспечивает подачу аварийных сигналов при возникновении нештатных ситуаций.

Вся информация о функционировании системы, результатах измерений и индикации утечек выводится на дисплей компьютера и принтер.

В минимальную базовую комплектацию систем входит зонд моделей 924Х или 7100 и контроллер.

Комплектация систем зондами и контроллерами конкретных моделей, устройством для определения плотности жидкости, индикаторами утечки и модулем подачи аварийных сигналов осуществляется в соответствии с условиями договора поставки.

Для защиты компонентов систем от несанкционированного доступа в местах, указанных на рисунках 2.3, 3 - 3.3а и 5, размещают пломбы.

Рисунок 2.1 - Зонд 924Х

Рисунок 2.2 - Зонд 7100

Рисунок 2.3 - Монтаж пломбировка зонда 7100 на резервуаре

Рисунок 3.1 - Контроллер    Рисунок 3.2 - Контроллер    Рисунок 3.3 - Контроллер

SiteSentinel iTouch               SiteSentinel iSite                SiteSentinel Integra

Рисунок 3.3 а - Контроллер SiteSentinel

Nano

Рисунок 4 - Плотномер для зонда 924Х

Рисунок 5 - Блок сопряжения VSmart Module для контроллеров SiteSentinel iSite и SiteSentinel Integra

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) системы позволяет выполнять следующие функции:

- вычислять массу нефтепродукта в резервуарах косвенным методом статических измерений и объём нефтепродукта при рабочей температуре, а также объём приведенный к 20 оС или к 15 оС;

- выполнять сверку остатков в целях обнаружения не идентифицированных потерь;

- формировать отчеты по приёмке и отпуску нефтепродуктов;

- формировать журнал событий;

- обнаруживать утечки жидкости из резервуаров;

- формировать сменные отчеты и балансы;

- вырабатывать сигналы тревоги.

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы.

И дентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Внутреннее ПО систем SiteSentinel разработано специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров - уровня нефтепродукта и подтоварной воды, температуры и плотности нефтепродукта в цифровые выходные сигналы и их визуализации. ПО не может быть изменено потребителем.

Системы SiteSentinel имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты от чтения и записи.

Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии Р 50.2.077-2014.

Внешнее ПО SiteConnect, устанавливаемое в персональный компьютер под управлением операционной системы MS Windows, используют для просмотра и изменения настроечных параметров первичных измерительных преобразователей уровня, температуры и плотности, отображения результатов измерений и результатов расчетов объёма и массы нефтепродуктов в реальном времени на дисплее персонального компьютера при проведении технического обслуживания и просмотра памяти данных.

Внешнее программное обеспечение поставляется в комплекте с системой на CD-диске. Работа с данным ПО защищена системой паролей. Уровень защиты внешнего ПО SiteConnect от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные внутреннего ПО системы, а также внешнего ПО SiteConnect

X - принимает значения от 0 до 9, Y - буквы латинского алфавита.

* - Данные недоступны, так как данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс после опломбирования

Технические характеристики

Таблица 1.1 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 1.1

Таблица 1.2 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации (руководство по эксплуатации системы) типографским способом и наклейками на боковые поверхности корпусов контроллера и блока сопряжения.

Комплектность

Таблица 2 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу МЦКЛ.0047.МП «ГСИ. Системы измерений уровня и контроля утечек SiteSentinel. Методика поверки», с изменением № 1, утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 05.10.2018 г.

Основные средства поверки:

- рабочий эталон единицы уровня жидкости 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82 - установка поверочная уровнемерная с диапазоном измерений от 10 до 20000 мм и пределами допускаемой погрешности ±0,3 мм;

- рулетка измерительная металлическая с лотом 2-го класса точности по ГОСТ 7502-98, длина измерительной ленты в зависимости от базовой высоты резервуара, ц.д. 1 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности Л = ± 0,3+0,15^(L-1) мм, где L - уровень в м;

- термометр цифровой малогабаритный типа ТЦМ 9410 Ex/M1 в комплекте с термопреобразователем ТТЦ 01И-180, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под регистрационным номером (далее - регистрационный номер) 32156-06, диапазон измерений от минус 50 до плюс 200 °С, цена деления 0,1 °С, пределы абсолютной погрешности Д = ±(0,05+0,0005-|t|+0,1) °С, где t - измеряемая температура, °С;

- плотномер лабораторный автоматический типа ВИП2-МР, регистрационный номер 27163-09, диапазон измерений плотности от 500 до 1600 кг/м3, пределы абсолютной погрешности Д = ± 0,1 кг/м3.

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

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в документе «Масса нефтепродуктов. Методика измерений с использованием системы измерений уровня и контроля утечек SiteSentinel», МЦКЛ.0092М-2012 (свидетельство об аттестации методики измерений № 01.00140/245-12 от 29.06.2012 г.)

Нормативные документы

ГОСТ 8.477-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

ГОСТ 8.024-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности

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

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

Техническая документация изготовителя