Газоанализаторы горючих газов ТГА. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Газоанализаторы горючих газов ТГА

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 3242
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 2 года
Найдено поверителей 33

Назначение

Газоанализаторы горючих газов ТГА предназначены для автоматических непрерывных измерений довзрывоопасных концентраций метана, пропана, н-бутана, этилена, а также ряда других углеводородных газов и паров, в том числе паров нефти, нефтепродуктов, спиртов в смеси с воздухом в соответствии с аттестованными методами (методиками) измерений (при использовании в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений).

Описание

Газоанализаторы горючих газов ТГА (далее - газоанализаторы) являются одноканальными стационарными приборами автоматического действия.

Принцип действия газоанализаторов основан на использовании метода недисперсионной инфракрасной (ИК) фотометрии. Прибор является абсорбционным, однолучевым и использует два ИК-детектора. ИК-детекторы измеряют интенсивность излучения на двух длинах волн. Один из детекторов настроен на длину волны, соответствующую полосе поглощения присутствующим в воздухе углеводородным газом, другой - вне ее. Содержание углеводородного газа пропорционально соотношению интенсивностей сигналов, измеряемых на выходе ИК-детекторов.

Конструктивно газоанализаторы выполнены одноблочными в ударопрочном металлическом корпусе, снабженном устройством жесткого болтового крепления к фиксированному рабочему месту.

Для каждого газа существует своя область поглощения ИК-излучения, что обуславливает высокую степень избирательности метода. Способ отбора пробы - диффузионный или принудительный. Принудительный способ отбора пробы обеспечивается за счет избыточного давления в газовой магистрали.

Газоанализаторы могут избирательно измерять содержание четырех типов газов -метана, пропана, н-бутана и этилена. Откалиброванные по пропану или этилену, с различными коэффициентами, рекомендуемыми предприятием-изготовителем, газоанализаторы могут также использоваться для измерений довзрывоопасных концентраций газов и паров до 30 различных углеводородных соединений: спиртов, нефти, нефтепродуктов и др.

Газоанализаторы обеспечивают выполнение следующих функций:

-    измерений содержания определяемого компонента;

-    обмен данными с ПЭВМ или иными внешними устройствами, используя один из цифровых коммуникационных протоколов: HART (включая версию HART-7), MODBUS RS-485 или программного обеспечения S3 системы EQP;

-    сообщение информации номера версии программного обеспечения (далее ПО) и цифрового идентификатора ПО;

-    выбор определяемого компонента;

-    выдачу сигнализации при достижении содержания определяемого компонента в воздухе установленных пороговых значений;

-    переключение контактов реле при срабатывании порогов тревожной сигнализации;

-    выдачу сигнализации «неисправность» в случае выхода из строя ИК-датчика или электрической схемы газоанализатора.

Работой газоанализатора управляет микропроцессор, осуществляющий диагностику состояния, процедуру калибровки и измерения. Газоанализаторы имеют выходной унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА, соответствующий ГОСТ 26.011-80, который пропорционален концентрации измеряемого компонента в диапазоне от 0 до 100 % НКПР.

Для проведения калибровки и поверки газоанализатора может применяться терминальный модуль PIRTB. Он изготовлен в металлическом корпусе во взрывозащищенном исполнении, внутри которого расположено магнитоуправляемое реле и индикаторный светодиод. В корпусе имеется прозрачное окно позволяющее наблюдать за режимом светодиода и осуществлять выбор режима работы газоанализатора: диагностика, калибровка или поверка, измерение и т.д. Терминальный модуль PIRTB может располагаться от газоанализатора на расстоянии до 30 м. При выпуске из производства газоанализаторы обычно калибруются на метан.

В производственных условиях при работе с газоанализатором удобно использовать полевой коммуникатор HART. Он позволяет осуществлять реконфигурацию газоанализатора, производить калибровку и поверку без демонтажа.

Металлический корпус газоанализатора выполнен из нержавеющей стали, обеспечивающий его работу в тяжелых условиях эксплуатации. Встроенный гидрофобный фильтр защищает фотометрическую часть газоанализатора от попадания воды. Степень защиты по ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) соответствует исполнению IP67.

Газоанализаторы имеют взрывозащищенное исполнение.

Общий вид газоанализатора, с обозначением мест нанесения знака поверки и пломбировки от несанкционированного доступа, представлен на рисунке 1.

Место пломбирования от

несанкционированного

доступа

Рисунок 1 - Общий вид газоанализатора

Программное обеспечение

Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение (ПО), выполняющее ряд измерительных и программных функций: выбор режима, проведение калибровки, установку уровней тревоги, визуализацию технологических параметров.

ПО газоанализатора идентифицируется с помощью HART коммуникатора/HART-модема или MODBUS MASTER-устройства.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

(стандартное) 007228-001 (SIL 2) 007455-001

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Номер версии (идентификационный номер) ПО

К-14.02

Цифровой идентификатор ПО

А449h (стандартное) D834h (SIL 2)

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО

CRC-16

Программное обеспечение защищено паролем от внесения изменений.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р.50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики газоанализаторов при измерениях четырех газов - метана, пропана, н-бутана и этилена приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

1

2

Диапазон измерений объемной доли углеводородных газов: метана, пропана, н-бутана и этилена, % НКПР*

от 0 до 100

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений объемной доли углеводородных газов, % НКПР:

-    в диапазоне от 0 до 50 % НКПР включ.

-    в диапазоне св. 50 до 100 % НКПР

3 5

-н -н

Нормальные условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, С

-    относительная влажность воздуха, %

-    диапазон изменения атмосферного давления, кПа

от 15 до 25 от 30 до 80 от 90,6 до 104,8

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений объемной доли углеводородных газов при изменении окружающей температуры в диапазонах от +25 до +90 оС и от +15 до -60 оС, % НКПР

±10

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений объемной доли углеводородных газов при изменении относительной влажности окружающего воздуха в диапазонах от 5 до 30 % и от 80 до 95 %, % НКПР

±5

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений объемной доли углеводородных газов при изменении атмосферного давления, % НКПР:

-    в диапазоне от 80 до 90,6 кПа

-    в диапазоне от 104,8 до 110 кПа

±7,5

±15

Предел допускаемого времени установления показаний Т0,9Д, с, не более:

-    без гидрофобного фильтра (метан/пропан/этилен/бутан)

-    с гидрофобным фильтром (метан/пропан/этилен/бутан)

6,8/7,5/6,6/7,6

7,6/8,1/10,1/8,9

Время прогрева после подачи на газоанализатор питающего напряжения, мин

60

Диапазон изменения выходного токового сигнала, мА

от 4 до 20

Электрическое питание от внешнего источника постоянного тока напряжением, В

-    диапазон изменения

-    номинальное значение

от 18 до 32 24

1

2

Потребляемая мощность, Вт, не более

8

Масса, кг, не более

5,2

Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более

236x132x117

Средний срок службы, лет

15

Рабочие условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, С

-    относительная влажность воздуха, %

-    атмосферное давления, кПа

от -60 до +90 от 5 до 95 от 80 до 110

Маркировка взрывозащиты газоанализаторов

1Exd[ib]IICT4/T5

Степень защиты газоанализатора, обеспечиваемая его оболочкой, не ниже

IP67

*НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени по ГОСТ Р 52350.29.1-2010

Для измерений других углеводородных газов и паров газоанализатор должен быть откалиброван в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3

Определяемый

компонент**

Поверочный

компонент

Концентрация поверочного компонента, используемого при калибровке, % об. д.

Концентрация поверочного компонента, задаваемая в газоанализаторе*, % НКПР

Пределы основной абсолютной погрешности измерений определяемого компонента, % НКПР

1

2

3

4

5

Изобутан и-С4Н10 CAS No.75-28-5

Пропан

0,85

75

±4

Пентан н-С5Н12 CAS No.109-66-0

Пропан

0,85

65

±7

Гексан С6Н14 CAS No.110-54-3

Пропан

0,85

66

±5

Нонан С9Н20 CAS No.111-84-2

Пропан

0,85

90

±5

1-Бутен C4H8 CAS No.106-98-9

Пропан

0,85

57

±4

Циклопентан

С5Н10

CAS No.287-92-3

Пропан

0,85

54

±5

Спирт метиловый СН3ОН

CAS No.67-56-1

Пропан

0,85

28

±6

Спирт этиловый

С2Н5ОН

CAS No.64-17-5

Пропан

0,85

50

±5

1

2

3

4

5

Этоксиэтан

(С2Н5)2О

CAS No.60-29-7

Пропан

0,85

57

±4

Этилацетат СН3СООС2Н5 CAS No.141-78-6

Пропан

0,85

75

±4

Бутанол

СН3(СН2)2СН2ОН CAS No.71-36-3

Пропан

0,85

72

±5

Бутилацетат СН3СООС4Н9 CAS No.123-86-4

Пропан

0,85

90

±5

2-Бутанон СН3СОС2Н5 CAS No.78-93-3

Пропан

0,85

100

±6

Спирт изопропиловый С3Н7ОН CAS No.67-63-0

Пропан

0,85

72

±5

Этилбензол

С6Н5С2Н5

CAS No. 100-41-4

Этилен

1,15

42

±4

Ацетон (СН3)2СО CAS No.67-64-1

Этилен

1,15

33

±5

Диэтиленгликоль

С4Н10О3

CAS No.111-46-6

Этилен

1,15

65

±10

Толуол

С6Н5СН3

CAS No.108-88-3

Этилен

1,15

38

±4

Бензол С6Н6 CAS No.71-43-2

Этилен

1,15

45

±5

О-ксилол С6Н4(СН3)2 CAS No.95-47-6

Этилен

1,15

33

±4

3-Метилпиридин

(Пиколин)

C6H7N

CAS No.108-99-6

Этилен

1,15

25

±5

Стирол С6Н5СН=СН2 CAS No.100-42-5

Этилен

1,15

58

±5

Хлорбензол

C6H5Cl

CAS No.108-90-7

Этилен

0,92

93

±5

Бензин (А=92) CAS No.8006-61-9

Пропан

0,85

46

±3

1

2

3

4

5

Топливо дизельное CAS No.68476-34-6

Пропан

0,85

95

±3

Уайт-спирит CAS No.64742-82-1

Этилен

1,15

22

±5

Керосин

CAS No.8008-20-6

Пропан

0,85

93

±5

Конденсат газовый

Пропан

0,85

60

±8

Нефть сырая марки «Урал»

Пропан

0,85

30

±6

* - концентрация поверочного компонента задается с использованием одного из цифровых коммуникационных протоколов: HART (HART-коммуникатор), Modbus RS-485 или программного обеспечения S3 системы EQP;

** - диапазон измерений определяемого компонента от 0 до 50 % НКПР, диапазон показаний от 0 до 100 % НКПР.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и в виде наклейки, расположенной на торцевой поверхности газоанализаторов.

Комплектность

Комплектность поставки газоанализаторов приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество

Газоанализатор горючих газов

ТГА

1

Терминальный модуль 1)

модель PIRTB

1

Полевой коммуникатор фирмы Эмерсон 2)

HART

1

Калибровочный комплект ’

-

1

Магнит для калибровки 1)

-

1

Комплект гидрофобных фильтров 1)

-

1

Калибровочный адаптер (штуцер подачи ПГС) 1)

-

1

Руководство по эксплуатации

-

1 на партию

Методика поверки

МП 2017-2

1 на партию

Газовый контроллер Flex Vu® 1)

UD10 или UD20

(исполнение Fxd)

1

Монтажный комплект для установки газоанализатора в воздуховод 1)

Q900

1

1) Необходимость определяется проектными решениями.

) Или другой прибор, обеспечивающий обмен данными по HART-протоколу.

Поверка

осуществляется по документу МП 2017-2 «Инструкция. Газоанализаторы горючих газов ТГА. Методика поверки», утвержденному ФГУП «:ВНИИФТРИ» 03 августа 2017 г.

Основные средства поверки:

-    рабочий эталон 1-го разряда - генератор газовых смесей ГГС-03-03, (рег. № 62151-15) в комплекте с ГСО № 10540-2014 состава: C^/N^ С2Н4/Ы~2, Cs^/N^ н-С4Й10/ N2, в баллонах под давлением;

-    азот газообразный особой чистоты, сорт 1 по ГОСТ 9293-74.

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

Знак поверки наносится в виде наклейки на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия

ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов ГОСТ 14254-96 Степени зашиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

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

ГОСТ 8.578-2014. ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах

ТУ 4215-015-38970043-09, изм. 3 Газоанализаторы горючих газов ТГА. Технические условия

Развернуть полное описание