Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах Franklin Fueling Systems

Назначение

Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах Franklin Fueling Systems (далее - 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, а также отпущенных и полученных в резервуары АЗС и нефтебаз.

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 модели TSP-LL2 (далее - зонд) уровнемера типа Franklin Fueling Systems, состоящего из закрепленных на стержне зонда измерительных преобразователей температуры (термисторов типа NTC и электронного преобразователя измеренных сигналов в цифровые значения уровня и температуры);

-    консоли модификаций TS-5, TS-550, TS-5000, TS-550 evо и CL6 (Colibri), которые показаны на рисунках 2 - 6. Модификации отличаются функциональными возможностями, версией программного обеспечения (ПО) и могут быть оснащены блоками расширения TS-EXPC (11 модулей входа-выхода) и TS-EXPC2 (6 модулей входа-выхода), позволяющими увеличить количество входных и выходных каналов. Блоки расширения не имеют системного ПО и не могут быть использованы без консоли. Консоль CL6 (Colibri) выполнена в виде одноплатного устройства с шестью каналами измерений;

-    устройства для определения плотности нефтепродукта (далее - поплавок плотности, показан на рисунке 7) - комплекты поплавков плотности моделей TSP-IGF4D, TSP-IGF4D3 - для бензина и моделей TSP-IDF4D и TSP-IDF4D3 - для дизельного топлива (модели TSP-IGF4D3 и TSP-IDF4D3 не имеет металлизированного покрытия);

-    датчиков утечек нефтепродуктов из резервуаров.

Системы оснащаются зондами для установки в горизонтальные цилиндрические резервуары с базовой высотой (диаметром) до 3600 мм. На зонде размещается от одного до трех поплавков (верхний - для измерений уровня нефтепродуктов, нижний - для измерений уровня подтоварной воды и промежуточный - для измерений плотности). Поплавок нефтепродукта и поплавок плотности калибруются как единый комплект.

Аналоговые сигналы от измерительных преобразователей температуры и поплавков зонда поступают в консоль, где преобразуются в цифровой формат. На их основе с помощью встроенного программного обеспечения (ПО) рассчитываются значения уровней нефтепродукта и подтоварной воды, плотности, температуры, объема и массы нефтепродукта.

Консоль может подключаться к компьютеру или по интерфейсу Ethernet, или RS232.

К консоли через модули зондов можно подключать одновременно до 36 зондов, а при наличии расширительного блока - до 72. Также возможно подключение к консоли до 60 датчиков утечки (при наличии расширительного блока - до 120).

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

Система позволяет обнаружить утечку нефтепродуктов и подтоварной воды из резервуаров при расходе от 0,378 л/ч на резервуар.

Для обнаружения утечек возможна также комплектация системы следующими моделями датчиков утечек:

-    стандартными (с одним логическим выходом):

-    TSP-EIS - электрооптические межстенные датчики (инфракрасные);

-    TSP-HLS - датчик высокого уровня нефтепродукта (в колодцах);

-    TSP-ULS - универсальный датчик жидкости (поплавковое реле);

-    Brite Sensors™ (с выходным сигналом в виде последовательного кода);

-TSP-HIS - гидростатический датчик межстенного резервуара;

-TSP-DIS - избирательный датчик межстенного пространства;

-TSP-DTS - избирательный датчик отстойника турбины;

-TSP-DDS - избирательный датчик отстойника раздаточной колонки;

-    TSP-MWS - избирательный датчик дозиметрического колодца;

-    TSP-XMS - избирательный датчик отстойника раздаточной колонки.

Кроме того могут подключаться другие датчики утечек с аналогичными системными

параметрами.

Метрологические характеристики датчиков утечек не нормируются.

Консоли обеспечивают подачу аварийных сигналов при возникновении нештатных ситуаций.

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

Консоли имеют последовательный интерфейс передачи данных RS-232C, а также могут быть дополнительно оснащены аналоговыми входами 4-20 мА (для подключения датчиков утечек), интерфейсами RS-422/485, USB, Ethernet, которые позволяют подключать различные периферийные устройства, такие как принтер, релейные блоки, ПК (персональный компьютер), и интерфейс CAN для подключения блоков расширения.

Рисунок 3 - Консоль TS-550 evo

ТЩРЩ

Поплавок    Поплавок    Поплавок    Узел подвески

подтоварной    плотности    нефтепродукта

воды

Программное обеспечение

Встроенное ПО системы устанавливаемое в консоль 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;

-    формировать отчеты по приёмке и отпуску нефтепродуктов;

-    формировать журнал событий;

-    обнаруживать утечки нефтепродукта из резервуаров;

-    формировать сменные отчеты и балансы;

-    вырабатывать сигналы тревоги.

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы.

ПО систем делится на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Метрологически значимая часть разработана специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров - уровня нефтепродукта и подтоварной воды, температуры и плотности нефтепродукта в значения измеряемых объема и массы нефтепродукта. ПО не может быть изменено потребителем.

Системы имеют защиту встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты от чтения и записи. В случае установки новой версии ПО, происходит проверка совместимости устанавливаемого ПО для соответствующей модификации консоли и проверка его (ПО) подлинности с помощью цифровой подписи.

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 используют интернет браузер. Доступ к данным имеет несколько уровней, каждый из которых защищён паролем.

Защита встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Технические характеристики

Диапазон измерений объёма нефтепродукта в резервуаре, м

Диапазон измерений уровня нефтепродукта, мм:

-    без поплавков измерения плотности и воды

-    без поплавка измерения плотности

-    с поплавком измерения плотности

Диапазон измерений уровня подтоварной воды, мм Диапазон измерений температуры рабочей среды в резер-оС

вуарах

Диапазон измерений плотности нефтепродукта в резерот 5 до 200.

вуарах, кг/м

от 24 до 3660 включ.; от 170 до 3660 включ.; от 270 до 3660 включ. от 24 до 1000.

от минус 40 до плюс 60.

от 690 до 1000.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измере

-    уровня нефтепродукта, мм    ±1,0;

-    уровня подтоварной воды, мм    ±1,5;

-    температуры нефтепродукта, °С    ±0,5;

-    плотности нефтепродукта, кг/м    ±1,0. Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы нефтепродукта в резервуаре или массы партии нефтепродукта, принятой в резервуар или отпущенной из резервуара, %:

-    массы нефтепродукта от 120 т и более    ± 0,50;

-    массы нефтепродукта до 120 т    ± 0,65. Температура рабочей среды, оС от минус 40 до плюс 60. Рабочие условия эксплуатации консоли:

-    температура окружающей среды, °С    от 0 до плюс 40;

-    относительная влажность при 25 °С, %    до 95, без конденсации;

-    атмосферное давление, кПа    от 84 до 106,7. Напряжение электропитания от сети переменного тока с    +22

частотой (50±1) Гц, В    220 -33.

Потребляемая мощность, В-А, не более    350.

Количество зондов подключаемых к консоли    до 36. Габаритные размеры (высота, длина, ширина), мм:

-    консоли и блока расширения:

-TS-5    254 x 236 x 140

-    TS-550 и TS-EXPC2    322 x 268 x 250

-    TS-550 evo    322 x 280 x 250

-    TS-5000 и TS-EXPC    322 x 420 x 250

-    CL6 (Colibri)    305 х 185 х 62

-    зонда TSP-LL2    100 x 100 х (от 680 до 3980). Масса, кг, не более:

-    консоли и блока расширения:

Комплектность

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу МЦКЛ.0120.МП «Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах Franklin Fueling Systems. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ЗАО КИП «МЦЭ» 12.09.2013 г.

Основные средства поверки:

-    установка поверочная уровнемерная с диапазоном измерений от 10 до 4000 мм и пределами допускаемой погрешности ±0,3 мм;

-    рулетка измерительная металлическая с грузом Р5Н2Г, 2 класса точности по ГОСТ 7502-98;

-    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 от минус 50 до плюс 200 °С, пределы абсолютной погрешности А = ±(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/м , пределы абсолютной погрешности А = ± 0,1 кг/м3.

Сведения о методах измерений

изложены в документе «Масса нефтепродуктов. Методика измерений с использованием системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах Franklin Fueling Systems», МЦКЛ.0146М-2013, и в эксплуатационном документе «Системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах Franklin Fueling Systems. Руководство пользователя».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам измерений уровня и контроля утечек Franklin Fueling Systems

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.