Система измерений количества газа морской ледостойкой стационарной платформы имени Ю. Корчагина ООО "ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть"

Назначение

Система измерений количества газа морской ледостойкой стационарной платформы имени Ю. Корчагина ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» (далее - система) предназначена для автоматизированных измерений и контроля объемного расхода и объема, давления, температуры, плотности свободного нефтяного газа (далее - газа), выполнения функций сигнализации, а также накопления, регистрации и хранения информации об измеряемых технологических параметрах.

Описание

Принцип действия системы основан на косвенном методе измерений объема газа, приведенного к стандартным условиям (температура 20 °C, давление 0,101325 МПа), в соответствии с которым измеренный при рабочих условиях объемный расход и объем газа приводят к стандартным условиям методом «р-пересчета» по ГОСТ 8.611. Плотность газа при рабочих условиях измеряют, плотность газа при стандартных условиях принимают условнопостоянной величиной и заносят в измерительные контроллеры по результатам периодического определения по пробе газа.

Система представляет собой единичный экземпляр измерительной системы, спроектированной для морской ледостойкой стационарной платформы (МЛСП) из компонентов серийного производства, вид ИС-2 по ГОСТ 8.596. Система конструктивно состоит из блока измерительных линий (далее - БИЛ) и шкафа обработки информации (далее - ШОИ).

Поток газа поступает во входной коллектор БИЛ и далее, в зависимости от выбора оператора, в одну из двух измерительных линий (далее - ИЛ). БИЛ содержит две ИЛ, одна из которых является рабочей, другая - контрольно-резервной. ШОИ состоит из одного стандартного шкафа фирмы «Rittal» со смонтированными в нем двумя контроллерами измерительными FloBoss S600   (рабочий/резервный), искробезопасными барьерами,

коммуникационным и другим оборудованием.

Измерительные преобразователи, размещенные в БИЛ, линиями связи соединены с измерительными контроллерами FloBoss S600, образуя измерительные каналы (далее - ИК), которые обеспечивают в автоматическом режиме измерения:

- объемного расхода газа в рабочих условиях в каждой ИЛ;

- плотности газа в БИЛ;

- избыточного давления газа в каждой ИЛ;

- температуры газа в каждой ИЛ.

Измерительные каналы системы осуществляют измерения следующим образом:

- измерительные преобразователи преобразуют текущие значения параметров технологического процесса в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА и частотные сигналы;

- сигналы измерительных преобразователей поступают на входы плат ввода/вывода с аналого-цифровыми преобразователями контроллеров измерительных FloBoss S600;

- цифровые коды, преобразованные посредством программных приложений FloBoss S600 в значения физических параметров технологического процесса, отображаются на экранах жидкокристаллического дисплея и при помощи локальной сети передаются на верхний уровень (АСУТП МЛСП) для отображения на мнемосхемах мониторов, регистрации и архивации данных, подготовки отчетов и управления процессом.

Состав ИК системы представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Состав ИК системы.

Система осуществляет выполнение следующих основных функций:

- измерение объемного расхода и объема газа при рабочих условиях;

- измерение плотности газа при рабочих условиях;

- измерение температуры и избыточного давления газа;

- вычисление объемного расхода и объема газа, приведенных к стандартным условиям;

- контроль метрологических характеристик измерительного канала объемного расхода газа рабочей измерительной линии на месте эксплуатации без нарушения режима измерений и учета газа с использованием измерительного канала объемного расхода газа контрольнорезервной измерительной линии;

- индикация, регистрация, хранение и передача в системы верхнего уровня текущих, средних и интегральных значений измеряемых параметров;

- диагностику работоспособности измерительных компонентов;

- управление работой системы;

- контроль, индикация и сигнализация предельных значений измеряемых параметров;

- формирование, архивирование и печать отчетов о результатах измерений и по учету газа, протоколов контроля метрологических характеристик; формирование и выдача отчетов системы;

- учет, формирование журнала, архивирование и печать событий системы.

С труктурная схема системы приведена на рисунке 1, фотография БИЛ - общий вид, на рисунке 2.

В системе предусмотрена защита от несанкционированного доступа к системной информации, программным средствам, текущим данным и параметрам настройки (замки, механические пломбы, индивидуальные пароли и программные средства для защиты файлов и баз данных, ведение журналов событий системы).

АРМ Оператора

БИЛ

II

FloBoss S60O

Преобразователь плотности газа измерительный модели 7812

Преобразователь давления измерительный 3051S

Датчик температуры 3144Р

- Преобразователь расхода газа ультразвуковой SeniorSonic с электронным модулем Mark III

Рисунок 1 - Структурная схема

Рисунок 2 - БИЛ (общий вид)

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) системы реализовано на базе встроенного ПО контроллеров измерительных FloBoss S600 и обеспечивает выполнение функций системы. Защита ПО системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу осуществляется путем идентификации и защиты от несанкционированного доступа. Защита ПО от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров выполнена путем введения логина и пароля.

Идентификационные данные ПО системы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО системы

Нормирование метрологических характеристик системы проведено с учетом применения ПО.

Уровень защиты ПО систем от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» согласно Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики системы представлены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 - Метрологические характеристики ИК системы

Таблица 4 - Метрологические и технические характеристики системы

Продолжение таблицы 4

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации системы типографским способом.

Комплектность

Комплектность системы представлена в таблице 5.

Таблица 5- Комплектность системы

Поверка

осуществляется по документу МЦКЛ.0198.МП «ГСИ. Система измерений количества газа морской ледостойкой стационарной платформы имени Ю. Корчагина ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть». Методика поверки», утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 03.06.2016 г.

Основные средства поверки:

- калибратор многофункциональный MC5-R (Регистрационный № 18624-99): диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения +(0,02 % показания + 1 мкА); диапазон воспроизведения последовательности импульсов 0...9999999 имп. (амплитуда сигнала от 0 до 10 В); диапазон воспроизведения частотных сигналов прямоугольной формы от 0,0028 Гц до 50 кГц, пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения +0,01 %.

Знак поверки наносится на бланк свидетельства о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в документе «ГСИ. Методика (метод) измерений. Объем свободного нефтяного газа. Методика измерений системой измерений количества газа морской ледостойкой стационарной платформы имени Ю. Корчагина ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», МЦКЛ.0331.М-2016, свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № RA.RU.311313AlH-019-16 от 25.03.2016 г.

Нормативные документы

ГОСТ 2939-63 Газы. Условия для определения объема

ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава

ГОСТ 31371.7-2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 7. Методика выполнения измерений молярной доли компонентов

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

ГОСТ 8.611-2013 ГСИ. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода

Проектная и техническая документация № 07720-01 фирмы Daniel Measurement and Control, Inc.