Системы измерительно-управляющие в составе газотурбинных установок 6B

Назначение

Системы измерительно-управляющие в составе газотурбинных установок 6B (далее -системы) предназначены для измерений и контроля параметров технологического процесса путем измерений температуры, влажности, давления и разности давлений, расхода, уровня, вибрации, перемещения, частоты вращения, электрических параметров (напряжения, силы и частоты тока) в реальном масштабе времени.

Описание

Принцип действия систем заключается в следующем: первичные измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный электрический сигнал. Комплексы измерительно-вычислительные измеряют аналоговые унифицированные выходные сигналы измерительных преобразователей, выполняют их аналого-цифровое преобразование, осуществляют преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров, выполняют вычислительные и логические операции, проводят диагностику оборудования, формируют сигналы предупредительной, аварийной сигнализации и передают информацию на рабочее место оператора. Вся информация о событиях и аварийнопредупредительные сигналы передаются на рабочую станцию оператора в режиме реального времени.

Системы относятся к проектно-компонуемым, представляют собой трехуровневые иерархические измерительно-управляющие системы распределенного типа и включают в себя:

Нижний уровень - первичные измерительные преобразователи (далее - ПИП), выполняют измерение физических величин, их преобразование в унифицированный электрический сигнал, а также формирование и передачу данных на средний уровень систем.

Средний уровень - комплексы измерительно-вычислительные и управляющие Mark* VIe, Mark* VIeS, MarkV to Mark* VIe migration (ГР № 37805-14) (далее - ИВК). Принцип действия ИВК основан на измерении аналоговых входных электрических сигналов, преобразовании их в цифровой код, обработке по заданному алгоритму с последующей их передачей к объекту управления.

Верхний уровень - это станция оператора и обслуживания (далее - ЧМИ). ЧМИ обеспечивает отображение параметров технологического процесса, архивных данных, журнала сообщений, сигналов сигнализации, информации о состоянии оборудования системы, настройку сигнализации.

Компоненты нижнего, среднего и верхнего уровней образуют измерительные каналы (далее - ИК). Системы могут иметь в своем составе не более 600 ИК, из них:

• ИК температуры и влажности (не более 416 ИК), включающие в себя:

Преобразователи термоэлектрические TC, TAF, TSC, пр-во «Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KG», Германия, Италия, ГР № 49520-12.

Термопреобразователи сопротивления платиновые TR, TST, пр-во «Endress+Hauser Wetzer GmbH + Co. KG», Германия, Италия, ГР № 49519-12.

Преобразователи термоэлектрические исполнения THC, пр-во «THERMOCOAX SAS», Франция, ГР № 55788-13.

Преобразователи термоэлектрические модели RG06451S, пр-во «PYRO-SYSTEMES», Франция, ГР № 55787-13.

Преобразователи термоэлектрические РТ с термопарами К, пр-во «Correge SAS», Франция, ГР № 46013-10.

Термометры сопротивления PS, пр-во «Correge SAS», Франция, ГР № 45038-10.

Лист № 2

Всего листов 16

Преобразователи термоэлектрические серии 185, пр-во «Emerson Process Management GmbH & Co. OHG», Германия, ГР № 22259-08.

Термогигрометры HMT330, пр-во «Vaisala Oyj», Финляндия, ГР № 30962-12.

Термометры биметаллические ТМ серии 55, пр-во «WIKA Alexander Wiegand GmbH & Co. KG», Германия, ГР № 54520-13.

Термометры сопротивления серии 90 мод. 2020, 2030, 2050, 2120, 2130, 2210, 2230, 2240, 2250, 2350, 2820, пр-во «JUMO GmbH & Co. KG», Германия, ГР № 49521-12.

Преобразователи термоэлектрические серии T с термопарами К, пр-во «THERMO-EST S.A.S.», Франция, ГР № 50139-12.

• ИК давления (не более 57 ИК), включающие в себя:

Преобразователи давления измерительные 2051, пр-во «Rosemount Inc.», США, «Emerson Process Management GmbH & Co. OHG», Германия, «Beijing Rosemount Far East Instrument Co., Ltd.», Китай, «Emerson Process Management Asia Pacific Pte Ltd.», Сингапур, ГР № 56419-14.

Манометры деформационные с трубчатой пружиной серии 2, пр-во «Wika Alexander Wiegand GmbH & Co.KG», Германия, «WIKA Polska S.A.», Польша, ГР № 55984-13.

Манометры дифференциальные показывающие 240, пр-во «Mid-West Instrument», США, ГР № 55740-13.

Манометры показывающие M5000, пр-во «Regulateurs GEORGIN», Франция, ГР № 55744-13.

Преобразователи давления измерительные 2088, пр-во «Emerson Process Management GmbH & Co. OHG», Германия, «Beijing Rosemount Far East Instrument Co., Ltd.», Китай, «Emerson Process Management Asia Pacific Pte Ltd. (Rosemount Division)», Сингапур, «Rosemount Inc.», США, ГР № 16825-08.

Преобразователи давления измерительные 3051, пр-во «Rosemount Inc.», США, «Emerson Process Management GmbH & Co. OHG», Германия, ЗАО «Промышленная группа «Метран», г.Челябинск, «Beijing Rosemount Far East Instrument Co., Ltd.», Китай, «Emerson Process Management Asia Pacific Pte Ltd.», Сингапур, ГР № 14061-10.

Преобразователи давления измерительные 3051S, пр-во «Emerson Process Management GmbH & Co. OHG», Германия, «Beijing Rosemount Far East Instrument Co., Ltd.», Китай, «Emerson Process Management Asia Pacific Pte Ltd. (Rosemount Division)», Сингапур, «Rosemount Inc.», США, ГР № 24116-13.

Преобразователи давления измерительные FCX-AII и FCX-CII пр-во «Fuji Electric France S.A.S», Франция, ГР № 53147-13.

Преобразователи дифференциального давления Testo-6321, Testo-6351, Testo-6381, Testo-6383 пр-во «Testo AG», Германия, ГР № 47168-11.

• ИК расхода и уровня (не более 6 ИК), включающие в себя:

Счетчики-расходомеры массовые Micro Motion мод. DS, DH, DT, DL, CMF, F, R, T, CNG050, H, LF, пр-во «Technologias de Flujo», Мексика, «Emerson Process Management / Micro Motion Inc.», США, «Emerson Process Management Flow B.V.», Нидерланды, «Emerson Process Management Flow Technologies», Китай, ГР № 45115-10.

Преобразователи уровня JUPITER, пр-во «Magnetrol International N.V.», Бельгия, ГР № 38263-08.

• ИК вибрации, перемещения и частота вращения (не более 121 ИК), включающие в себя:

Преобразователи перемещения токовихревые BN-ПИТ, пр-во «Bently Nevada Inc.», США, ГР № 56536-14.

Вибропреобразователи серии SA, SV, ST и 5485С с мониторами параметрического контроля DW7100 и DW8100, пр-во «Metrix Instrument Co.», США, ГР № 44233-10.

Датчики частоты вращения A5S, пр-во «Braun Gmbh Industrie-Elektronik», Германия, ГР № 49138-12.

В качестве связующих компонентов используют шины передачи данных и сетевые компоненты. Связь осуществляется с помощью внутренней сети IONet. Это 100 Мбит/с сеть стандарта Ethernet, предлагаемая в конфигурациях без резервирования, с двойным и тройным резервированием. Для передачи данных используется специализированный протокол Ethernet Global Data (EGD). EGD построен на стандарте UDP/IP (RFC 768).

Для поддержания единого астрономического системного времени в системах используются сигналы от GPS часов точного времени с использованием протокола NTP Master.

На рисунке 1 представлена структурная схема систем.

ПИП

Рисунок 1 - Структурная схема системы измерительно-управляющей в составе газотурбинных установок 6B.

Внешний вид приборного шкафа ИВК.

Центральный пульт управления.

Рисунок 2 - Общий вид компонентов системы.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) системы обеспечивает работу станции оператора и обслуживания (ЧМИ), отвечает за сбор и хранение архивной информации, обеспечивает связь сервера приложений с интерфейсом оператора и инженера, а так же связь со сторонними системами и отвечает за резервное копирование данных.

ПО системы имеет структуру автономного программного обеспечения.

Уровень защиты ПО системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 - «С».

Для обеспечения защиты ПО от преднамеренных и непреднамеренных изменений в системе предусмотрено:

- разделение уровней доступа для различных категорий пользователей;

- защита с помощью паролей, карт-ключей и др. специализированных средств;

- регистрация событий в системном журнале;

- формирование архива всех действий пользователей;

- наличие антивирусного программного обеспечения;

- использование межсетевых экранов;

- размещение компонентов ИВК в шкафы, оборудованные замками.

Идентификационные признаки ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные по программному обеспечению.

Примечание:

(1) - и более поздние версии.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень и состав ИК систем и их метрологические характеристики.

Примечание:

(2) - погрешность температуры холодного спая.

Таблица 3

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы формуляров систем типографским способом.

Комплектность

Система измерительно-управляющая в составе газотурбинной установки 6B

(определяется индивидуальным заказом)                                          1 шт.

Формуляр на систему                                                           1 экз.

Программное обеспечение на диске                                             1 шт.

Методика поверки                                                              1 экз.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 57661-14 «Системы измерительно-управляющие в составе газотурбинных установок 6B. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» 14 апреля 2014 г.

Основное оборудование для поверки системы:

- калибратор многофункциональный цифровой Additel (ГР № 54357-13) с диапазоном измерений напряжения постоянного тока от минус 30 до 30 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0002U + 0,0009 В), диапазоном воспроизведений напряжения постоянного тока от 0 до плюс 12 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0002U + 0,0006)В, где U - показания калибратора;

- калибратор многофункциональный ASC301-R (ГР № 55604-13) с диапазоном измерений/воспроизведений силы постоянного тока от 0 до 24 мА, предел допускаемой основной погрешности ±(0,01% от показ. + 2 мкА);

- измеритель параметров процессов Fluke 787 (ГР № 52020-12) с диапазоном измерений силы постоянного тока от минус 1 до 1 А, ±(0,0021 + 0,002 А), где I - показатель измерителя;

- мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная МС 3070-2 (ГР № 50281-12) класс точности 0,002; генератор сигналов сложной формы со сверхнизким уровнем искажений DS360 (ГР № 45344-10) с диапазоном частот от 0,01 Гц до 200 кГц, предел допускаемой абсолютной погрешности ±(25-10-6<F + 0,004 Гц);

- калибратор процессов многофункциональный Fluke 726 (ГР № 52221-12): диапазон воспроизведения напряжения постоянного тока от минус 20 до 20 В, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0001U + 0,002 В); диапазон воспроизведения силы постоянного тока от минус 24 до 24 мА, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0002I + 0,002 А); диапазон воспроизведения электрического сопротивления от 5 до 400 Ом, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,00015R + 0,1 Ом)6; диапазон воспроизведения

Лист № 15

Всего листов 16 частоты переменного тока от 1 до 1000 Гц, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,0005F;

- калибратор температуры JOFRA модели RTC-157B (ГР № 46576-11): диапазон воспроизводимых температур от минус 57 до плюс 155 °С (при окружающей температуре 0 °С), от минус 45 до плюс 155 °С (при окружающей температуре 23 °С), пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установления заданной температуры по внутреннему термометру (READ) ±0,10 °С, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установления заданной температуры по внешнему штатному платиновому ТС углового типа (TRUE) ±0,04 °С;

- калибратор температуры JOFRA модели RTC-700B (ГР № 46576-11): диапазон воспроизводимых температур от 10 до 700 °С (при окружающей температуре 0 °С), от 33 до 700 °С (при окружающей температуре 23°С), пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установления заданной температуры по внутреннему термометру (READ) ±0,29 °С (в диапазоне от 33 до 660 °С), ±1,69 °С (в диапазоне св. 660 до 700 °С), пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установления заданной температуры по внешнему штатному платиновому ТС углового типа (TRUE) ±0,11 °С (в диапазоне от 33 до 660 °С);

- калибратор температуры модели СТС-1200А (ГР № 18844-03): диапазон воспроизводимых температур от 300 до 1205 °С; пределы допускаемой погрешности установления заданной температуры ±2,0 °С;

- генератор влажного воздуха HygroGen 2 (ГР № 32405-11): диапазон воспроизведения относительной влажности от 0 до 100 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности по относительной влажности ±0,5 %, диапазон воспроизведения температуры от 0 до плюс 60 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности по температуре ±0,1 °С;

- манометр цифровой МТ210 (ГР № 18413-02) в комплекте с помпой пневматической: диапазон измерений избыточного давления от минус 80 до плюс 3000 кПа, пределы допускаемой основной погрешности ±(0,01 % от тек. знач. + 0,01 % от в.п.и.); диапазон измерений абсолютного давления от 0 до 130 кПа, пределы допускаемой основной погрешности ±(0,01 % от тек. знач. + 0,01 % от в.п.и.).

- рулетка измерительная металлическая с грузом РНГ (ГР № 43611-10), номинальная длина шкалы 5000 мм, класс точности 3;

- виброустановка калибровочная портативная 9100D (ГР № 50247-12): максимальные значения воспроизводимых параметров вибрации на частоте 100 Гц (без полезной нагрузки): виброускорение (пик) 196 м/с2, виброскорость (пик) 380 мм/с, виброперемещение (размах), 1,27 мм, расширенная неопределенность измерения виброускорения, виброскорости виброперемещения при калибровке на опорной частоте 100 Гц при полезной нагрузке 100 г с коэффициентом охвата k=2 при доверительной вероятности 95 %: ±1 %; расширенная неопределенность измерения виброускорения, виброскорости и виброперемещения при калибровке на опорной частоте 100 Гц при полезной нагрузке 100 г с коэффициентом охвата k=2 при доверительной вероятности 95 % ±1 %; расширенная неопределенность измерения виброускорения с коэффициентом охвата k=2 при доверительной вероятности 95 % в диапазонах частот 30 : 2 000 Гц: ±3%; 7 : 10 000 Гц: ±15 % (±1 дБ); расширенная неопределенность измерения виброскорости в диапазоне частот 30 : 500 Гц с коэффициентом охвата k=2 при доверительной вероятности 95 %: ±3 %, расширенная неопределенность измерения виброперемещения в диапазоне частот 30 : 150 Гц с коэффициентом охвата k=2 при доверительной вероятности 95 %: ±3 %;

- устройство для калибровки преобразователей перемещения токовихревое ТК3 (ГР № 15542-08): диапазон установки осевого перемещения от 5 до 25400 мкм, диапазон установки радиального виброперемещения от 2 до 254 мкм, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки перемещений ±5%, частота вращения диска 5000±1000 об/мин.

Сведения о методах измерений

приведены в формуляре на системы измерительно-управляющие в составе газотурбинных установок 6В.

Нормативные документы

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

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