Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT

Назначение

Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT (далее -система VEEDER-ROOT или система) предназначены для непрерывных измерений уровня, температуры и плотности нефтепродуктов, уровня 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):

- магнитострикционный зонд уровнемера модели 8462, 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX (далее - зонд 8462, 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX соответственно) с закрепленными на стержне зонда пятью термисторными измерительными преобразователями температуры 576010-928 и электронным преобразователем измеренных сигналов в цифровые значения уровня и температуры;

- устройство для определения плотности нефтепродукта (далее - плотномер, показан на рисунке 2), плотномером комплектуются только зонды 8463.

- контроллеры моделей TLS-45OX1, TLS-35OX, TLS-ЗООХ, TLS-50, TLS4 и TLS-2X, показаны на рисунках 4 - 8 (далее - контроллеры TLS-45OX, TLS-35OX, TLS-ЗООХ, TLS-50, TLS4 и TLS-2X соответственно);

Зонды 8462 и 8463 (рисунок 2) устанавливаются в горизонтальные цилиндрические резервуары и резервуары других типов с базовой высотой до 3,6 м. Зонды Mag Plus 1 MagFLEX (рисунок 3) предназначены для установки в резервуары с базовой высотой до 15,О м.

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 железо-никелевого сплава. Зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX имеет гибкое исполнение. В поплавках находятся кольцевые магниты. Электромагнитная волна, пришедшая от магнитострикционного преобразователя-излучателя, взаимодействует с полем магнитов и возбуждает в струне акустический сигнал, распространяющийся по струне вверх и вниз. Сигнал, распространяющийся вверх, 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, USB, и / или RJ45.

Имеется три 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. Корпус прикреплён к поплавку воды. Корпус может свободно двигаться на стержне зонда, поплавок - находится внутри корпуса 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 в с соответствии с 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 плотности вводятся в контроллер с его панели.

К контроллеру можно подключать одновременно до 32 зондов. Также возможно подключение к контроллеру до 64 датчиков утечки.

Система имеет возможность автоматически вычислять массу светлых нефтепродуктов в резервуаре и объём нефтепродуктов при рабочей температуре, а также объём приведенный к 20 оС или к 15 оС. Эти возможности системы реализуются только при комплектации зондами модели 8463 и контроллерами TLS2X, TLS4 и TLS-450X.

Персональный компьютер

Устройство определения плотности

- Solid-State Discriminating Sensor for Fiberglass Tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуара).

- Liquid sensor with header tank 711-002-1000 (бачок под тосол для регистрации нарушения целостности межстенного пространства резервуара).

- Solid - State discriminating interstitial sensor for dry intenstice tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).

- MicroSensor 794360-344 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).

- Groundwater Sensor 794380-62X (индикация наличия топлива в грунтовых водах)

- Vapor Sensor 794390-7XX (индикация наличия паров нефтепродуктов в приямках или межстенном пространстве резервуаров).

Метрологические характеристики индикаторов утечки не нормируются.

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

В минимальную базовую комплектацию систем входят зонд и контроллер.

Рисунок 2 - Зонд 8463Х с плотномером        Рисунок 3 - Зонд Mag plus 1 Mag-FLEX

Рисунок 4 - Контроллер

TLS-450X

Рисунок 5 - Контроллер      Рисунок 6 - Контроллер

TLS-350X                  TLS-300X

Рисунок 7 - Контроллер

TLS-4X

Рисунок 8 - Контроллер

TLS-2X

Программное обеспечение

Встроенное прикладное программное обеспечение (ПО) разработано специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров - уровня нефтепродукта и подтоварной воды, температуры и плотности нефтепродукта в электрические выходные сигналы. ПО поставляется в комплекте с системой на CD-диске, устанавливается в контроллер системы и 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.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Программное обеспечение не может быть изменено потребителем.

Системы VEEDER-ROOT имеют защиту встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную системой паролей.

Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286.

Таблица 1

Технические характеристики

Диапазон измерений массы нефтепродукта в резервуаре, кг

Диапазон измерений объёма нефтепродукта в резервуаре, м3

Диапазон измерений уровня нефтепродукта, мм:

- зонд 8462

- зонд 8463:

- без плотномера

- с плотномером

- зонды Mag Plus 1 Mag-FLEX

Диапазон измерений уровня подтоварной воды, мм:

- зонды 8462 и 8463

- зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX

Диапазон измерений температуры рабочей среды, оС

Диапазон измерений плотности нефтепродукта, кг/м3

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы нефтепродукта в резервуаре или массы партии нефтепродукта, принятой в резервуар или отпущенной из резервуара, %

- массы нефтепродукта 120 т и более

- массы нефтепродукта до 120 т

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня нефтепродукта, мм:

- зонды 8462 и 8463, при первичной поверке

- зонды 8462 и 8463, в эксплуатации:

- от 82 до 1000 мм

- свыше 1000 мм

- зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня подтоварной воды, мм

- зонды 8462 и 8463

- зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры рабочей среды в резервуарах, оС:

- зонды 8462 и 8463:

- от минус 20 до плюс 50

- от минус 40 до минус 20

- зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности нефтепродукта в резервуаре (зонд 8463), кг/м3

Параметры рабочей среды:

- температура, оС

- избыточное рабочее давление, МПа

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, °С:

- для зондов 8462, 8463 и Mag Plus 1 Mag-FLEX

- для контроллеров

- для индикаторов утечки

- относительная влажность при 25 °С, %

- атмосферное давление, кПа

по вместимости резервуара.

по вместимости резервуара.

от 82 до 3660;

от 82 до 3660;

от 180 до 3660;

от 185 до 15000.

от 22 до 1000.

от 150 до 1000.

от минус 40 до плюс 50.

от 690 до 900.

± 0,50;

± 0,65.

± 1,0;

± 1,0;

±[1+0,15(L-1)]2;

± 2,0.

± 1,5;

± 3.

± 0,5;

± 1,0;

± 1,5.

±1,0.

от минус 40 до плюс 50;

до 0,034.

от минус 40 до плюс 50;

от 0 до плюс 40;

от минус 40 до плюс 60;

до 95, без конденсации;

от 84 до 106,7.

2 Здесь L - число полных метров измеряемого уровня нефтепродуктов.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации (руководство по эксплуатации системы) типографским способом и наклейкой на боковую поверхность корпуса контроллера.

Комплектность

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу МЦКЛ.0114.МП «Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ЗАО КИП «МЦЭ» 28.08.2013 г.

Основные средства поверки:

- установка поверочная уровнемерная с диапазоном измерений от 10 до 15000 мм и пределами допускаемой погрешности ±0,3 мм;

- рулетка измерительная металлическая с лотом 2 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 01 (и) -180, номер в Госреестре СИ РФ 32156-06, диапазон измерений, °С, от минус 50 до плюс 200, 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, номер в Госреестре СИ РФ 27163-09, диапазон измерений плотности от 500 до 1600 кг/м3, пределы абсолютной погрешности Д = ± 0,1 кг/м3.

Сведения о методах измерений

изложены в документе «МЦКЛ.0125М-2013. Масса нефтепродуктов. Методика измерений с использованием системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT», и в эксплуатационном документе «Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT. Руководство пользователя».

Нормативные документы

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

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

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

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

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

6 Техническая документация изготовителя.

Рекомендации к применению

при осуществлении торговли и товарообменных операций.