Системы измерений массы нефтепродуктов FAFNIR серии VISY-X

Назначение

Системы измерений массы нефтепродуктов FAFNIR серии VISY-X (далее - система) предназначены для непрерывных измерений уровня, температуры, плотности, объема и массы светлых нефтепродуктов (далее - нефтепродукты) и сжиженных углеводородных газов (СУГ) с учетом массы паровой фазы, уровня и температуры подтоварной воды в резервуарах автозаправочных станций (далее - АЗС) и нефтебаз, 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 и объема светлых нефтепродуктов по ГОСТ 8.587-2019 и массы СУГ по ГОСТ Р 8.785-2012. В соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 системы относятся к типу ИС-2.

Системы представляют собой совокупность измерительных, связующих, вычислительных и вспомогательных компонентов, образующих измерительные каналы (ИК) уровня нефтепродукта, подтоварной воды, температуры, плотности и давления паров СУГ.

Системы состоят из:

- магнитострикционного зонда (далее - зонд) модификации VISY-Stick Advanced состоящего из магнитострикционного волновода, поплавков уровня (нефтепродукта или СУГ и подтоварной воды), датчиков температуры и коммуникационного интерфейса и/или зонда модификации VISY-Stick Flex состоящего из магнитострикционного волновода, поплавков уровня (нефтепродукта и подтоварной воды), датчиков температуры и коммуникационного интерфейса;

- температурного зонда (далее - зонд) модификации VISY-Stick Flex Temp (опция) состоящего из датчиков температуры и коммуникационного интерфейса;

- модулей плотности (далее - плотномер), применяемых совместно с зондом:

- VISY-Density - для бензина/дизельного топлива;

- VISY-Density LPG - для СУГ;

- датчика давления VPS-L (опция) - для измерений давления паров СУГ;

- вычислительного блока серии VISY-Command (далее - контроллер), имеющего различные исполнения, отличающиеся внешним видом и размерами из-за наличия или отсутствия: дисплея, принтера, радиосвязи, различных коммуникационных интерфейсов, и количеством обслуживаемых резервуаров от 1 до 16;

- внешних модулей: дисплея оператора VISY-View Touch; термопринтера; цифрового входного модуля VISY-Input 8, и/или модуля выходных реле VISY-Output 8;

- контроллера SECON-Client - предназначен для обеспечения удаленного сбора информации с контроллеров серии VISY-Command и консолидации в единой базе данных на сервере владельца;

- дисплея TD-Display - устройство отображения результатов измерений для водителей топливозаправщиков с целью исключения ситуаций переливов топлива.

В систему так же входят ряд дополнительных опциональных компонентов:

- датчики контроля окружающей среды (утечек нефтепродуктов);

- адаптеры связи; преобразователь протоколов Ethernet интерфейса (преобразователя), системы предотвращения переполнения и других вспомогательных модулей и технологических систем;

- передатчики VISY-RFT-L, устанавливаемые с целью беспроводной передачи данных от зондов VISY-Stick к контроллеру VISY-Command;

- датчики утечек VISY-Reed Interstitial Dry, VISY-Reed Interstitial Wet, VISY-Stick Interstitial, устанавливаемые с целью обнаружения утечек в межстенном пространстве резервуаров;

- датчики уровня VISY-Stick Oil Separator, VISY-Sludge, устанавливаемые в маслоотстойник, с целью измерения толщины слоя масла и осадка в маслоотстойнике, для предотвращения переливов;

- датчики VISY-Stick Sump Manhole, VISY-Reed Sump Manhole, VISY-Reed Sump Dispencer, VISY-Stick Sump Dispencer устанавливаемые с целью обнаружения утечек в техническом колодце и ТРК соответственно;

- сигнализаторы уровня LS300/LS500, применяются для предотвращения переливов жидкости в резервуарах.

Блок-схема подключения измерительных компонентов системы к измерительному блоку VISY-Command и его подтипов приведена на рисунке 1, общий вид зондов с плотномерами на рисунке 2, внешний вид датчика давления VPS-L показан на рисунке 3, контроллеров и внешнего дисплея оператора на рисунках 4 и 5, цифрового входного модуля и модуля выходных реле на рисунке 6, дополнительных дисплеев на рисунке 7.

Рисунок 1 - Блок-схема подключения компонентов системы к контроллеру VISY-Command и его подтипов

Число зондов для нефтепродуктов соответствует числу резервуаров на объекте (АЗС или нефтебаза).

Зонды (рисунок 2) устанавливаются в горизонтальные цилиндрические резервуары и резервуары других типов с базовой высотой до 4,05 м (зонды VISY-Stick Advanced) и с базовой высотой до 20 м (зонды VISY-Stick Flex и VISY-Stick Flex Temp).

Температура по длине зондов VISY-Stick Advanced и VISY-Stick Flex измеряется в пяти точках при помощи платиновых термопреобразователей сопротивления типа Pt1000.

Температура по длине зонда VISY-Stick Flex Temp измеряется при помощи цифровых программируемых датчиков температуры (от 1 до 31 шт.).

Модуль плотности устанавливается на зонды VISY-Stick Advanced серии 908XXX и VISY-Stick Flex, и закрепляется на штанге зонда.

Поплавок подтоварной воды двигается свободно по всей высоте штанги зонда или до модуля плотности, в случае его наличия.

К измерительным блокам VISY-Command возможно одновременное подключение до 16 резервуаров. При использовании измерительных блоков всех модификаций возможен контроль утечек из резервуара, не превышающих 0,38 л/ч.

Зонд магнитострикционный VISY-Stick Advanced с

модулем плотности VISY-Density

модулем плотности VISY-Density LPG

Зонд VISY-Stick Flex Temp

Рисунок 2 - Зонды магнитострикционные VISY-Stick Advanced с модулем плотности VISY-Density и VISY-Density LPG, зонд магнитострикционный VISY-Stick Flex и зонд VISY-Stick Flex Temp

Зонд магнитострикционный VISY-Stick Flex

Внешний вид датчика давления VPS-L показан на рисунке 3.

Рисунок 3 - Внешний вид датчика давления VPS-L

Все зонды и сенсоры и датчики давления имеют единый принцип подключения к измерительному блоку.

Вывод графической информации с измерительного блока осуществляется при помощи, входящего в состав программного обеспечения (ПО) VISY-SoftView или опционального ПО

VISY-Monitor, также возможно использование другого ПО Secon Lev (Secon Lev+) для вывода графической информации на дисплей контроллера SECON-Client. Вывод результатов измерений на внешние устройства также осуществляется посредством интерфейсов RS-232 и/или RS-485.

Контроллер VISY-Command

Рисунок 4 - Внешний вид модификаций контроллеров VISY-Command

Контроллер VISY-Command GUI/Web

VISY-Command RF и VISY-Command GUI RF применяются для беспроводной передачи данных с зондов и датчиков утечек по радиоканалу. Используются в условиях невозможности применения кабельной проводки для соединения датчиков с контроллером.

Контроллер VISY-Command RF и                     Модуль

VISY-Command GUI RF                    VISY-View Touch

Цифровой входной модуль VISY-Input 8

Рисунок 6 - Внешний вид цифрового входного модуля VISY-Input 8 и модуля выходных реле VISY-Output 8

Рисунок 5 - Внешний вид модификаций контроллеров VISY-Command и модуля VISY-View Touch

Модуль выходных реле VISY-Output 8

SECON-Client

TD-Display

Рисунок 7 - Внешний вид дополнительных контроллера SECON-Client и дисплея TD-Display

При использовании контроллера любой модификации возможно подключение дополнительных сенсоров:

- для обнаружения утечек в двустенных резервуарах, шахты резервуара, в расширительном бачке резервуара и для поддона топливораздаточных колонок (ТРК);

- датчик контроля вакуума в межстенном пространстве трубопровода и резервуара, а также других, в соответствии с руководством по эксплуатации;

В минимальную базовую комплектацию систем входят зонд и контроллер;

Программное обеспечение

Встроенное прикладное ПО разработано специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров:  уровня, температуры, плотности

нефтепродукта и СУГ, уровня и температуры подтоварной воды. ПО устанавливается изготовителем в контроллер системы и позволяет выполнять следующие функции:

- измерять массу нефтепродукта и СУГ в резервуарах косвенным методом статических измерений, объём нефтепродукта и СУГ при рабочей температуре, а также объём, приведенный к 15 оС или 20 оС;

- формировать отчеты по приёмке и отпуску нефтепродуктов;

- формировать журнал событий;

- обнаруживать утечки жидкости из резервуаров;

- формировать сменные отчеты;

- вырабатывать сигналы тревоги;

- принимать сигналы от внешних устройств через цифровой входной модуль;

- управлять внешними устройствами через модуль выходных реле;

- осуществлять ручной ввод плотности.

Внешнее ПО поставляется в комплекте с системой, служит в качестве интерфейса для настроек контроллера.

Данные о конфигурации системы хранятся в защищенной сегнетоэлектрической (ферроэлектрической) оперативной памяти (FRAM) контроллера.

Изменение параметров настроек контроллера и доступ к конфигурационным данным защищены паролем. Измерительная информация может быть просмотрена, но не может быть изменена. Даже наличие пароля и фирменного специального ПО не дают такой возможности. ПО не может быть мотивировано потребителем.

Методика проведения идентификации ПО описана в руководстве по эксплуатации на системы измерений массы (глава 13).

Идентификационные данные ПО для контроллера VISY Command (VI-4) системы приведены в таблице 1.

Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом применения ПО.

Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2

Таблица 3- Основные технические характеристики

Продолжение таблицы 3

Знак утверждения типа

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

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Продолжение таблицы 4

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МЦКЛ.0229.МП «ГСИ. Системы измерений массы нефтепродуктов FAFNIR серии VISY-X. Методика поверки», с изменением № 1, утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16.03.2020 г. и ЗАО КИП «МЦЭ» 18.03.2020 г.

Основные средства поверки:

- рабочий эталон единицы уровня жидкости 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82, диапазон измерений уровня от 0 до 20000 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,3 мм;

- рабочий эталон единицы длины 3-го разряда по Государственной поверочной схеме утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 N 2840, компарированная в соответствии с МИ 1780-87 рулетка измерительная металлическая 2 класса точности с лотом по ГОСТ 7502-98, с диапазоном измерений длины от 0,001 до 20 м, с погрешностью не более ±(10 +10-L) мкм, где L - число полных и неполных метров измеренных уровней;

- рабочий эталон единицы плотности по Государственной поверочной схеме утвержденной приказом Росстандарта от 01 ноября 2019 N 2603, измеритель плотности жидкостей вибрационный ВИП-2МР (регистрационный номер 27163-09), диапазон измерений плотности от 650 до 2000 кг/м3, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± 0,1 кг/м3;

- рабочий эталон 3-го разряда единицы температуры по ГОСТ 8.558-2009, термометр цифровой малогабаритный типа ТЦМ 9410Ex/M1 в комплекте с термопреобразователем ТТЦ01И-180 (регистрационный номер 68355-17), диапазон измерений температуры от минус 50 до плюс 200 оС, пределы допускаемой погрешности ± (0,05 + 0,0005-|t|);

- рабочий эталон единицы температуры 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009, термометр сопротивления платиновый вибропрочный ТСПВ-1, регистрационный номер 50256-12;

- измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 2.05М (далее - МИТ), регистрационный номер 46432-11;

- рабочий эталон единицы избыточного давления 3-го разряда по Государственной поверочной схеме утвержденной приказом Росстандарта от 29 июня 2018 N 1339, калибратор давления портативный Метран 502-ПКД-10П, регистрационный номер 26014-03, диапазон измерений избыточного давления от минус 0,1 до плюс 2,5 МПа, с пределом допускаемой приведенной погрешностью ±0,15 %;

- ГСО 10209-2013 Стандартный образец плотности сжиженных углеводородов ПСУГ-П, интервал допускаемых аттестованных значений от 484 до 510 кг/м3, абсолютная погрешность ±0,1 кг/м3 при Р =0,95, давлении от 1,4 до 1,6 МПа и температуре от плюс 15 до плюс 30 °C;

- ГСО 10210-2013 Стандартный образец плотности сжиженных углеводородов ПСУГ-Б, интервал допускаемых аттестованных значений от 567 до 585 кг/м3, абсолютная погрешность ±0,1 кг/м3 при Р =0,95, при давлении от 0,9 до 1,1 МПа и температуре от плюс 15 до плюс 30 °C;

- ГСО 10211-2013 Стандартный образец плотности сжиженных углеводородов ПСУГ-ПБ, интервал допускаемых аттестованных значений от 500 до 570 кг/м3, абсолютная погрешность ±0,1 кг/м3 при Р =0,95, при давлении от 1,4 до 1,6 МПа и температуре от плюс 15 до плюс 30 °C.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в соответствующий раздел паспорта на систему.

Сведения о методах измерений

изложены в документе МЦКЛ.0412.МП-2018 «Масса нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов. Методика измерений с использованием системы измерений массы нефтепродуктов FAFNIR серии VISY-X» с изменением №1, свидетельство об аттестации № RA.RU.311313/MH-143-2019 от 10.06.2019.

Нормативные документы

Приказ Минэнерго России от 15.03.2016 № 179 Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при учете используемых энергетических ресурсов, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений

Приказ Росстандарта от 29.12.2018 N 2840 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 1-10"9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм

Приказ Росстандарта от 29 июня 2018 N 1339 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа

Приказ Росстандарта от 01 ноября 2019 N 2603 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений плотности

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

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

ГОСТ 8.587-2019 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Методики (методы) измерений»

ГОСТ Р 8.785-2012 ГСИ. Масса газового конденсата, сжиженного углеводородного газа и широкой фракции легких углеводородов. Общие требования к методикам (методам) измерений

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

ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1-106 Па

Техническая документация изготовителя