Назначение
Анализаторы содержания нефтепродуктов в воде OPAL (далее - анализаторы) предназначены для технологического контроля содержания нефтепродуктов в воде и при аварийных ситуациях.
Описание
Принцип действия анализатора - инфракрасный оптический (фотоабсорциометриче-ский), основан на измерении ослабления мощности (интенсивности) светового потока, происходящего вследствие избирательного поглощения инфракрасного излучения молекулами нефтепродуктов в области длин волн 850 нм.
Конструкция анализатора представляет собой металлическую раму с установленным на ней оборудованием: измерительный блок, насос, ультразвуковой измеритель расхода, измеритель температуры пробы, клапан управления потоком, трёхходовой клапан, сетчатый фильтр и др. Анализатор устанавливается стационарно на стену или на бетон-ную/монтажную опору. Проба воды поступает в прибор при помощи встроенного насоса, обеспечивающего объёмный расход 35 - 400 дм3/мин, контролируемый по ультразвуковому расходомеру.
Измерительный блок представляет собой металлический короб с измерительной ячейкой, установленной снаружи короба на правой стороне. В коробе установлена плата с микропроцессорным блоком, электромонтажные элементы, ленточные кабели, жгуты и соединители. На лицевой стороне короба, являющейся дверцей с замком, имеется жидкокристаллический сенсорный монитор, на который выводятся результаты измерений, аварийная сигнализация, сигналы состояний и осуществляется управление и настройка анализатора в диалоговом режиме. На нижней панели короба расположены электрические соединители для подачи питания, сигналов управления и сигналов входа/выхода интерфейса. На левой панели короба установлен USB-порт ввода/вывода.
В анализаторе используется одна измерительная ячейка. Перед началом измерений измерительная ячейка заполняется дистиллированной водой и производится установка нуля, результат заносится в память. При проведении измерений через измерительную ячейку (непрерывно) пропускается анализируемая вода. Использование сигнала пропускания для чистой воды и последовательно регистрируемых сигналов пропускания для исследуемого раствора позволяет выделить ослабление светового потока, зависящее только от концентрации нефтепродуктов в воде. Для учёта потерь, связанных с рассеиванием инфракрасного излучения на частицах нефтепродуктов и окислов железа, измеряется мощность (интенсивность) светового потока под углами 150° и 90° к направлению источника ИК излучения соответственно. Измерения производятся в непрерывном режиме. Очистка измерительной ячейки происходит автоматически (с периодичностью от 1 до 600 с) с возможностью программирования.
Микропроцессорный блок управления с платой интерфейса предназначен для управления работой всего анализатора, а также передачи выходной информации во внешние системы контроля. Информация о содержании нефтепродуктов высвечивается на сенсорном жидкокристаллическом мониторе на передней панели. Прибор имеет 1 аналоговый выход 4 - 20 мА, цифровые выходы RS232 и RS485 для вывода результатов измерений, кода состояния и другой информации. Интерфейс используется для передачи данных по протоколу обмена Modbus RTU в том числе для непрерывной регистрации результатов измерений и мониторинга состояния.
Анализатор содержит также 11 релейных выходов и может работать в режиме сигнализатора с программной установкой пороговых значений содержания нефтепродуктов в воде.
Имеется опция обмена по HART-протоколу и опция удалённой установки нуля.
Типы анализируемой воды - промышленные и балластные воды.
Анализаторы предназначены для работы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок.
На анализатор может быть установлено дополнительное оборудование:
- охладитель, в котором циркулирует холодная вода, обеспечивает температуру горячей пробы не выше 50 °С;
- система безопасности от подачи в насос недопустимо горячей воды с температурой, превышающей 50 °С;
- статический центробежный сепаратор (гидроциклон) служит для удаления из пробы твердых частиц;
- поршневой клапан с пневматическим приводом для регулярной очистки статического центробежного сепаратора.
Рисунок 1
Программное обеспечение
Анализаторы имеют встроенное программное обеспечение: программа Measuring card Main, записанная в ППЗУ микроконтроллера анализатора.
Встроенное программное обеспечение разработано изготовителем анализатора для решения задач измерения содержания нефтепродуктов в воде. Анализаторы имеют защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных и непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки защиты ППЗУ микроконтроллера от чтения и записи.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Наименование встроенного ПО: Measuring card Main | W1023003 APP | 0.8 | FA5369DB | CRC 32 |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице. |
Анализатор имеет защиту встроенного программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений в виде кодов доступа трёх уровней - уровень пользователя, уровень пользователя с авторизацией и уровень представителя фирмы «SERES environnement». Уровень защиты «С» по МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики (МХ) учтено при нормировании МХ.
Технические характеристики
Диапазоны измерений и погрешность измерений приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Определяемый параметр | Диапазон измерений, млн-1 | Пределы допускаемой приведённой погрешности по стандартному образцу НВМ-9, ГСО 8654-2005, % |
| Объёмная доля нефтепродуктов в воде, млн-1 | от 0 до 10 от 0 до 50 от 0 до 100 | ± 10 |
| Диапазон показаний объёмной доли нефтепродуктов в воде, млн-1: | от 0 до 500 |
| Пределы допускаемого изменения показаний при непрерывной работе в течение 24 ч, в долях от пределов приведённой погрешности Предел допускаемого времени установления показаний, с Габаритные размеры, (высота х ширина х длина), мм, не более - базовое исполнение - с охлаждающей установкой и статическим центробежным сепаратором (гидроциклоном) - исполнение в корпусе Intertec Classic - исполнение в корпусе Z25560/01 Масса, кг, не более - базовое исполнение | 0,2 10 1055 х 822 х 225 1055 х 839 х 225 1390 х 950 х 500 1200 х 800 х 500 30 |
- с охлаждающей установкой и статическим центробежным
| сепаратором (гидроциклоном) | 60 |
| - исполнение в корпусе Intertec Classic | 140 |
| - исполнение в корпусе Z25560/01 | 160 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | |
| - базовое исполнение | 150 |
| - исполнение в корпусе Intertec Classic и Z25560/01 | 300 |
| Напряжение питания переменного тока частотой 50 - 60 Гц, В | 220 *33 |
| Маркировка взрывозащиты для исполнения в корпусе Intertec Classic и Z25560/01 Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96 | 2ExpzIIT4/T3 |
| - базовое исполнение | IP55 |
| - исполнение в корпусе Intertec Classic и Z25560/01 | IP65 |
| Срок службы, лет | 15 |
| Средняя наработка на отказ, ч Условия эксплуатации: | 25000 |
| - диапазон температуры окружающего воздуха, °C | |
| базовое исполнение (без корпуса) | от 5 до 55 |
| при эксплуатации в корпусе Intertec Classic | от минус 60 до 100 |
| при эксплуатации в корпусе Z25560/01 | от минус 5 до 55 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | 84 - 106,7 |
| - диапазон относительной влажности, % при t = 25 °C | 10 - 80 |
| - максимальная высота над уровнем моря, м | 2000 |
| Параметры пробы на входе: | |
| - диапазон рабочей температуры, °C | от 5 до 50 |
| - давление, бар | от 3 до 6 |
| кПа | от 300 до 600 |
| - расход, дм3/ч | от 35 до 400 |
| Нулевая проба - дистиллированная вода | |
| Параметры вспомогательных агентов на входе: - воздух (для работы гидроциклона) | |
| - давление, бар | от 4 до 8 |
| - расход, дм3/ч | от 35 до 80 |
| - охлаждающая вода, | |
| - давление, бар | от 3,5 до 6 |
| - расход, дм3/ч | 400 |
| - температура, °С | от 5 до 25 |
Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что встроенное программное обеспечение анализатора является его неотъемлемой частью.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и на корпус анализатора в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации.
Основной комплект включает:
| Наименование | Количество |
| 1. | Анализатор нефтепродуктов в воде OPAL | 1 |
| 2. | Анализатор нефтепродуктов в воде OPAL. Руководство по эксплуатации | 1 |
| 3. | Анализатор нефтепродуктов в воде OPAL. Методика поверки № МП-242-1513-2013 | 1 |
| 4. | Насос для подачи пробы | 1 |
| 5. | Измеритель расхода анализируемой воды | 1 |
| 6. | Ручной вентиль переключения подачи воды в режимах sample/zero | 1 |
| 7. | Вентиль выхода пробы | 1 |
| 8. | Регулятор воздушного потока | 1 |
| 9. | Блок питания | 1 |
| 10. | Водоотвод | 1 |
| 11. | Термочувствительный элемент | 1 |
| 12. | Кабинет Intertec Classic (опция) | 1 |
| 13. | Кабинет типа Z25560/01 (опция) | 1 |
| 14. | Контроллер давления (опция) | 1 |
| 15. | Клапан давления (опция) | 1 |
| 16. | Статический центробежный сепаратор (Гидроциклон) (опция) | 1 |
| 17. | Очистительный пневматический клапан (опция) | 1 |
| 18. | Соленоидный клапан (опция) | 1 |
| 19. | HART-конвертер (опция) | 1 |
| 20. | Редуктор давления (опция) | 1 |
| 21. | Термостат (опция) | 1 |
| 22. | Обогреватель (опция) | 1 |
| 23. | Охладитель (для высоких температур пробы) (опция) | 1 |
| 24. | Кабинет для охладителя (опция) | 1 |
| 25. | Электромагнитный вентиль высоких температур (опция) | 1 |
| 26. | TURBILUGHT детектор мутности (опция) | 1 |
| 27. | Насос возврата пробы (опция) | 1 |
| 28. | Комплект запасных частей и принадлежностей | 1 |
| 29. | Упаковочный ящик | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1513-2013 «Анализаторы содержания нефтепродуктов в воде OPAL. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в марте 2013 г.
Основные средства поверки:
Стандартный образец состава раствора нефтепродуктов в водорастворимой матрице НВМ-9, ГСО 8654-2005.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Анализаторы содержания нефтепродуктов в воде OPAL. Руководство по эксплуатации», раздел 9.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
2. Техническая документация фирмы «SERES environnement», Франция.
Рекомендации к применению
вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
