Системы стационарные газоаналитические СКВА-03

Назначение

Системы стационарные газоаналитические СКВА-03 предназначены для измерения:

- объемной доли кислорода (O2), водорода (H2), диоксида углерода (CO2) хладонов 12 и 22, гексафторида серы (SF6) и горючих газов;

- массовой концентрации оксида углерода (СО), сероводорода (H2S), хлористого водорода (HCl), аммиака (NH3), хлора (Cl2), диоксида азота (NO2), диоксида серы (SO2), фосгена (COCl2), синильной кислоты (HCN), фосфина (PH3), паров органических веществ;

- довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров.

Описание

Система стационарная газоаналитическая СКВА-03 (далее - система) представляет собой стационарный многоблочный прибор непрерывного действия, состоящий из отдельных, функционально и конструктивно законченных, территориально распределенных блоков и модулей, соединенных в локальную измерительную сеть.

Система состоит из набора блоков и модулей, разделенных по функциональному признаку на следующие группы:

- преобразователи измерительные (ИП);

- устройства управления, сбора и обработки информации.

Принцип действия ИП:

- ИП объемной доли водорода, кислорода, массовой концентрации оксида углерода, сероводорода, диоксида азота, диоксида серы, хлористого водорода, аммиака, хлора, фосгена, синильной кислоты, фосфина - электрохимический (ЭХ),

- ИП довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров - термокаталитический (ТК) или оптико-абсорбционный (ОА);

- ИП массовой концентраций паров органических веществ - фотоионизационный (ФИ);

- ИП объёмной доли диоксида углерода - оптико-абсорбционный (ОА);

В состав системы входят преобразователи измерительные, перечисленные в таблице 1, и устройства управления, сбора и обработки информации, перечисленные в таблице 2.

Таблица 1 - Преобразователи измерительные

Таблица 2 - Устройства управления, сбора и обработки информации.

Блок сигнализации и управления (БСУ) является центральным звеном газоаналитической системы и выполняет следующие функции:

- сбор, обработка и анализ измерительных данных от удаленных групп ИП;

- обеспечение ИП напряжением питания;

- визуальное отображение полученной информации;

- передача информации по одному или нескольким каналам связи для потребителей (удаленных терминалов);

- управление внешними исполнительными устройствами;

- взаимодействие с оператором.

БСУ выполнен в виде металлического шкафа настенного монтажа. Для подключения шлейфов передачи данных и подвода питания в БСУ имеются соответствующие соединители. На лицевой панели БСУ расположен дисплей, функциональная клавиатура и светодиоды световой сигнализации. БСУ закрывается специальным ключом и может быть опломбирован для ограничения несанкционированного доступа.

На лицевой панели БСУ установлен модуль ЖК дисплея, функциональной клавиатуры и светодиодная матрица световой сигнализации. Световая сигнализация в БСУ выполнена в виде светодиодных индикаторов на 8 контролируемых системой зон.

Индикация по каждой зоне включает в себя индикацию событий достижения двух пороговых концентраций в зонах (ПОРОГ1, ПОРОГ2, ПОРОГ3, ПОРОГ4) и исправность контролирующих зону устройств (НОРМА). Звуковая сигнализация событий производится установленным в БСУ звуковым сигнализатором. В БСУ также установлены 2 реле, дублирующие работу звукового сигнализатора.

Отображение текущих концентраций и состояние ИП (Отказ, Норма, Превышение порогов) индицируется на 4-х строчном ЖК индикаторе. С помощью функциональной клавиатуры пользователь может просмотреть показания на всех ИП и их состояния.

Модуль расширения МР8 представляет собой адресный 8-ми канальный АЦП с выходным интерфейсом RS-485. МР8 предназначен для приема аналоговых сигналов от ИП, имеющих на выходе унифицированный токовый сигнал, преобразования этого сигнала в цифровую форму и передачу информации по интерфейсу RS-485 на вход БСУ. МР8 обеспечивает питание источников сигналов через искробезопасные цепи (МР8-Ех, МР8-Ех-МК) или через искроопасные цепи (МР8-0, МР8-0-МК), в зависимости от исполнения.

Выносной модуль реле ВМР 4/8 предназначен для управления внешними устройствами в зонах, удаленных от места установки БСУ. ВМР4/8 состоит из контроллера интерфейса RS-485 и четырех/восьми электромагнитных реле, с помощью которых реализуется функция управления. Все реле работают на переключение. Состояние реле индицируется световой сигнализацией на плате реле. Модуль реле имеет клеммник для подключения питания и RS485.

Измерительные преобразователи предназначены для преобразования значения содержания определяемого компонента на входе в унифицированный токовый выходной сигнал (4-20) мА.

Система обеспечивает выполнение следующих функций:

- измерение содержания определяемых компонентов в воздухе;

- отображение результатов измерений на встроенном дисплее БСУ;

- обработку, архивирование и хранение результатов измерений (дата, время, № и обозначение ИП, значение порога, который был достигнут). Максимальное количество записей - 300);

- формирование выходных сигналов (цифрового, релейных),

Лист № 3

Всего листов 16

- формирование сигналов о превышении заданных пороговых уровней (световая и звуковая сигнализация),

- диагностику аппаратной части преобразователя и целостности фиксированной части встроенного ПО,

- формирование и выдачу сигналов управления внешними устройствами,

- обмен информацией с удаленным терминалом по интерфейсу RS-485 Modbus RTU.

Модули расширения МР-8Ех и МР8-Ех-МК выполнены во взрывозащищенном исполнении, маркировка взрывозащиты [Exib]IIC/IIB

ИП системы (кроме СО1.0, СО2.0) выполнены во взрывозащищенном исполнении, маркировка взрывозащиты:

- А200,                                                                     1ExibIICT6

- А300                                                          1ExibIICT6, 1ExdibIICT6

- B300, C300                                                    1ExibIICT6, 1ExdibIICT6

- АРП 1.0                                                             1ExibIIBT4 X

Виды взрывозащиты ИП:

- «взрывонепроницаемая оболочка» (d) по ГОСТ ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК 60079-1-98), ГОСТ 30852.1-2002 (МЭК 60079-1:1998);

- «искробезопасная электрическая цепь» (ib) по ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99),

ГОСТ 30852.10-2002 (МЭК 60079-11:1999).

Внешний вид элементов системы представлен на рисунках 1 - 6.

Рисунок 1 - Блок сигнализации и управления         Рисунок 2 - Модуль расширения

Рисунок 4 - ИП серий В300, С300, внешний вид

Рисунок 3 - ИП серий А200, А300, внешний вид

Рисунок 6 - ИП СО1.0 или СО2.0

Рисунок 5 - ИП АРП1.0, внешний вид

Программное обеспечение

Системы стационарные газоаналитические СКВА-03 имеют следующие виды программного обеспечения (ПО) - встроенное ПО ИП, БСУ и МР;

Измерительные преобразователи АРП1.0 и ИП серии А200, А300, В300, С300 имеют встроенное ПО, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения содержания определяемых компонентов в воздухе рабочей зоны.

ИП СО1.0 и СО2.0 являются полностью аналоговыми устройствами, не содержат микроконтроллера и не имеют встроенного ПО.

БСУ имеет встроенное ПО, разработанное изготовителем специально для решения задач приема и обработки измерительной информации от ИП, архивирования и хранения результатов измерений, световой и звуковой сигнализации о достижении заданных уровней срабатывания сигнализации, формирования и выдачи сигналов управления внешними устройствами, а также обмена информацией с удаленным терминалом по интерфейсу RS-485 Modbus RTU.

ПО БСУ выполняет следующие функции :

- сбор, обработка и анализ измерительных данных от удаленных групп ИП;

- архивирование случаев превышения пороговых концентраций ;

- обеспечение ИП напряжением питания ;

- визуальное отображение полученной информации;

- передача информации по одному или нескольким каналам связи для потребителей (удаленных терминалов);

- управление внешними исполнительными устройствами;

- взаимодействие с оператором.

Лист № 5

Всего листов 16

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.

Элементы системы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

1) Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности системы по измерительным каналам приведены в таблицах 4 - 6.

Таблица 4 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности системы по измерительным каналам с ИП серий А200, А300, В300 и С300

Всего листов 16

Таблица 5 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности сис-

темы по измерительным каналам с ИП АРП1.0

Примечания:

1) Свх — значение объемной доли определяемого компонента на входе газоанализато-

ра, %;

2) значения НКПР указаны в соответствии с ГОСТ Р 51330.19-99;

3) пределы допускаемой основной абсолютной погрешности нормированы при условии загазованности контролируемой воздушной среды источниками, выделяющими только один компонент;

4) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на гексан в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порога срабатывания сигнализации 20 % НКПР обеспечивают возможность сигнализации о наличии горючих газов и паров горючих жидкостей и их смеси в воздухе в диапазоне сигнальных концентраций от 5 до 50 % НКПР, перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001 ПС.

5) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на хладон 22 в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порогов сигнализации в соответствии со значениями по умолчанию, указанными в паспорте ЕКРМ.413151.001 ПС, обеспечивают возможность сигнализации объемной доли хладонов в диапазоне от 0,16 до 0,2 % (Порог1), перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001 ПС;

6) преобразователи АРП1.0 с градуировкой на хладон 12 в режиме газосигнализатора (исполнение Г) при установке порогов сигнализации в соответствии в соответствии со значениями по умолчанию, указанными в паспорте ЕКРМ.413151.001 ПС, обеспечивают возможность сигнализации объемной доли фреонов в диапазоне от 0,11 до 0,21 % (Порог1), перечень контролируемых компонентов указан в Приложении А паспорта ЕКРМ.413151.001ПС.

Таблица 6 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности системы по измерительным каналам с ИП СО1.0, СО2.0

Лист № 9

Всего листов 16

- от воздействия неизмеряемых компонентов, содержания которых приведены в таблице 10, равны 1,0 в долях основной абсолютной погрешности в начальной точке диапазона измерений

Таблица 7 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности системы по измерительным каналам с ИП серий А200, А300, В300 и С300 при изменении температуры окружающей и контролируемой сред

Таблица 8 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности Пределы допускаемой дополнительной погрешности системы по измерительным каналам с ИП серий А200, А300, В300 и С300 от изменения атмосферного давления

Таблица 9 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИП при изменении относительной влажности

Таблица 10 - Пределы допускаемой суммарной дополнительной погрешности от воздействия неизмеряемых компонентов

Примечание:

1) Чувствительность ИСМ необратимо уменьшается до 20% от начальной при воздействии в течение 8 ч: [H2S]=10 мг/м3; [SO2]=20 мг/м3; [CL2]=1 мг/м3;

2) ИСМ-PID 1.0, ИСМ-PID 2.0, ИСМ-PID 3.0 не обладают чувствительностью к перечисленным газам, т.к. значение потенциала ионизации этих газов больше 10,6 эВ. 3 4 5

Таблица 11 - Время установления выходного сигнала для ИП серий А200, А300, В300 и

7) Интервал времени с момента включения до выхода в режим измерений (время прогре-

С300

ва) по измерительным каналам с ИП, мин, не более:

- АРП1.0

- СО1.0, СО2.0

- ИП серий А200, А300, В300 и С300

8) Электрическое питание системы осуществляется переменным током частотой (50±1) Гц напряжением от 170 до 242 В.

9) Максимальная потребляемая электрическая мощность, Вт, не более

Примечание - при подключении 32 шт. ИП АРП1.0, включенных 16 реле и 24 включенных светодиодах на передней панели.

10) Габаритные размеры и масса элементов системы указаны в таблице 12.

Таблица 12

11) Средняя наработка на отказ в условиях эксплуатации

(с учетом технического обслуживания), ч                                             40 000

12) Средний срок службы сенсоров, лет:

- ЭХ (кроме кислорода)

- ЭХ (кислород)

- ТК (горючие газы и пары)

- ОА (горючие газы и пары, диоксид углерода, гексафторид серы)

- PID

Рабочие условия эксплуатации

1) Диапазон атмосферного давления, кПа:

- ИП АРП1.0                                                       от 84 до 106,7

- ИП СО1.0 или СО2.0                                                от 80 до 120

- ИП серий А200, А300, В300 и С300                                    от 80 до 120

- БСУ-0, БСУ-Ех, МР8-0, МР8-Ех, МР8-0-МК, МР8-Ех-МК, ВМР4, ВМР8   от 80 до 120

2) Диапазоны температуры окружающей и анализируемой сред:

- ИП АРП1.0

Таблица 13   - Диапазоны температуры и относительной влажности

окружающей и анализируемой сред для измерительных каналов с ИП серий А200, А300, В300 и С300

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на корпус БСУ в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 14 - Комплектность системы

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1704-2013 "Системы стационарные газоаналитические СКВА-03. Методика поверки", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" «25» декабря 2013 г.

Основные средства поверки:

- рабочий эталон 1-го разряда - генератор газовых смесей ГГС по ШДЕК.418813.900 ТУ исполнения ГГС-Р или ГГС-К в комплекте со стандартными образцами состава газовых смесей по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением, исполнения ГГС-Т или ГГС-К с источниками микропотока по ИБЯЛ. 418319.013 ТУ;

- установка газодинамическая ГДУ-34 по гЯ.6434.00.00.000 ТУ, пределы допускаемой относительной погрешности ± 10 %;

- установка высшей точности "УВТ-Ф" (регистрационный номер № 60-А-89) для получения ГС РНЗ-воздух, предел допускаемой относительной погрешности ± 5 %;

- рабочий эталон 1-го разряда генератор поверочных газовых смесей модульный ИН-ФАН по ЛШЮГ.413411.017 ТУ;

- стандартные образцы состава газовые смеси в баллонах под давлением по ТУ 6-162956-92;

- парофазные источники газовых смесей по ТУ 4215-001-20810646-99;

- азот газообразный особой чистоты сорт 1 по ГОСТ 9293-74 в баллонах под давлением;

- поверочный нулевой газ (ПНГ) - воздух марки А, Б по ТУ 6-21-5-82 в баллонах под давлением.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе «Системы стационарные газоаналитические СКВА-03. Руководство по эксплуатации» ЕКРМ.411741.003 РЭ.

Нормативные документы

1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

2 ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

3 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

4 ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов.

5 ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.

6 ГОСТ 8.578-2008 Государственная система обеспечения единства измерений. Государст

венная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

Лист № 16

Всего листов 16

7 ТУ 4215-020-47275141-12 (ЕКРМ.411741.003ТУ) Системы стационарные газоаналитические СКВА-03. Технические условия.

Рекомендации к применению

при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда.

при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.