Назначение
Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3000R3 (далее - ИВК) предназначен для измерения, преобразования, обработки, хранения и индикации: измерительных сигналов силы постоянного тока (от 4 до 20 мА, HART) от измерительных преобразователей расхода, давления, разности давлений, температуры; измерительных сигналов термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 и термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625; дискретных сигналов; воспроизведения (управляющих и аварийных) выходных дискретных сигналов и сигналов силы постоянного тока (от 4 до 20 мА); вычисление теплоты сгорания, относительной плотности, числа Воббе и энергосодержания природного газа по ГОСТ 31369; приведения объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха при рабочих условиях к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939; вычисления объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха приведенного к стандартным условиям, и массового расхода (массы) бензина, воды, гудрона, дизельного топлива, полугудрона, перегретого и насыщенного пара на установленных в трубопроводах сужающих устройствах в соответствии с ГОСТ 8.586.1, ГОСТ 8.586.2, ГОСТ 8.586.5; вычисления массового расхода (массы) нефти и нефтепродуктов в соответствии с ГОСТ Р 8.595, жидких углеводородных сред, однофазных и однородных по физическим свойствам жидкостей по результатам измерений кориолисовыми (массовыми) измерительными преобразователями расхода; вычисления массового расхода (массы) воды, перегретого и насыщенного пара по результатам измерений измерительными преобразователями объемного расхода.
Область применения - НПЗ ОАО «ТАИФ-НК» г. Нижнекамск.
Описание
ИВК состоит из контроллеров AFV10D, источников питания, модулей аналогового ввода/вывода (FIO) AAI141-H00, AAI141-S00, AAI543-H00, модулей связи ESB-шины ЕС401-10, модулей связи (RS-422/485) ALR121-S00, модулей дискретного входа ADV151-P10/B5S00, модулей дискретного выхода ADV569-P00, устройств ввода/вывода измерительных дистанционных IS рас: 9160, 9182, 9165, 9170, 9193, 9194, 9199, 9191, операторской станции управления.
Принцип действия ИВК заключается в измерении и преобразовании входных сигналов (от 4 до 20 мА, HART), поступающих от измерительных преобразователей расхода, давления, разности давлений, температуры; входных сигналов термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 и термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625, тем самым, ИВК обеспечивает измерение следующих параметров потока измеряемой среды: объемный расход (объем) при рабочих условиях, массовый расход (масса), давление, перепад давления (на стандартном сужающем устройстве - диафрагме по ГОСТ 8.586.2), температура.
ИВК осуществляет расчет объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха, приведенного к стандартным условиям, и массового расхода (массы) бензина, воды, гудрона, дизельного топлива, полугудрона, перегретого и насыщенного пара по методу переменного перепада давления в соответствии с алгоритмами расчета согласно ГОСТ 8.586.5.
ИВК осуществляет приведение объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха при рабочих условиях к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939, путем автоматической электронной коррекции показаний измерительных преобразователей объемного расхода: вихревых, турбинных, ротационных, ультразвуковых по температуре и давлению измеряемой среды (природного газа, азота, воздуха), коэффициенту сжимаемости измеряемой среды (природного газа), в соответствии с ПР 50.2.019 для измерительных преобразователей объемного расхода: вихревых, ротационных и турбинных.
Расчет физических свойств измеряемой среды проводится ИВК согласно: природного газа - ГОСТ 30319.0, ГОСТ 30319.1, ГОСТ 30319.2 и ГОСТ 30319.3; азота - ГСССД 4-78 и ГСССД 89-85; воздуха - ГСССД 8-79 и ГСССД 109-87; воды, перегретого и насыщенного пара - ГСССД 6-89, ГСССД 187-99 и ГСССД МР 147-2008. Коэффициент сжимаемости природного газа рассчитывается ИВК любым из трех методов, в соответствии с ГОСТ 30319.2: модифицированный метод NX19 мод., модифицированное уравнение состояния GERG-91 мод., уравнение состояния ВНИЦ СМВ.
ИВК осуществляет расчет массового расхода (массы) нефти и нефтепродуктов в соответствии с ГОСТ Р 8.595.
ИВК защищен от несанкционированного доступа в программное обеспечение и изменения алгоритмов и установленных параметров, путем введения пароля. Алгоритм расчета ИВК физических свойств и расхода природного газа, азота, воздуха, воды, перегретого и насыщенного пара; расхода нефти, нефтепродуктов, жидких углеводородных сред, однофазных и однородных по физическим свойствам жидкостей и программное обеспечение ИВК аттестованы ГЦИ СИ ООО «СТП».
Технические характеристики
Таблица 1
| Наименование | ИВК |
| 1 | 2 |
| Диапазоны входных сигналов: - силы постоянного тока, мА - термоэлектрических преобразователей по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (НСХ) (В, Е, J, К, N, R, Т, L, S), °C - термометров сопротивления по ГОСТ Р 8.625 (тип PtlOO, Pt500, PtlOOO, NilOO, Ni500, NilOOO), °C | от 4 до 20 от минус 270 до 1800 от минус 200 до 850 |
| Диапазоны выходных сигналов: - силы постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ИВК при преобразовании входного аналогового сигнала (силы постоянного тока от 4 до 20 мА) в цифровой сигнал, мкА | ±36 |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности ИВК при преобразовании входного аналогового сигнала (силы постоянного тока от 4 до 20 мА) в цифровой сигнал от влияния изменения температуры окружающей среды от нормальной (23 ± 2 °C) в диапазоне температур от 0 до 50 °C, мкА /10 °C | ±23 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИВК при преобразовании входного аналогового сигнала термоэлектрического преобразователя по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (НСХ) (В, Е, J, К, N, R, Т, L, S) в цифровой сигнал,% | ±0,7 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИВК при преобразовании входного аналогового сигнала термометра сопротивления по ГОСТ Р 8.625 (тип PtlOO, Pt500, PtlOOO, NilOO, Ni500, NilOOO) в цифровой сигнал,% | ±0,35 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности ИВК при преобразовании входного аналогового сигнала термоэлектрического преобразователя по ГОСТ 6616 с номинальной статической характеристикой (НСХ) (В, Е, J, К, N, R, Т, L, S) и сигнала термометра сопротивления по ГОСТ Р 8.625 (тип PtlOO, Pt500, PtlOOO, NilOO, Ni500, NilOOO) в цифровой сигнал от влияния изменения температуры окружающей среды от нормальной (23 ± 2 °C) в диапазоне температур от 0 до 50 °C, % /10 °C | ±0,15 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ИВК при преобразовании цифрового сигнала в выходного аналоговый сигнал (силы постоянного тока от 4 до 20 мА), мкА | ±58 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности ИВК при преобразовании цифрового сигнала в выходного аналоговый сигнал (силы постоянного тока от 4 до 20 мА) от влияния изменения температуры окружающей среды от нормальной (23 ± 2 °C) в диапазоне температур от 0 до 50 °C, мкА /10 °C | ±23 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности ИВК при измерении времени, % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности ИВК: - при вычислении объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха, приведенного к стандартным условиям, и массового расхода (массы) воды, перегретого и насыщенного пара, нефти и нефтепродуктов, жидких углеводородных сред, однофазных и однородных по физическим свойствам жидкостей, % - при приведении объемного расхода (объема) природного газа, азота, воздуха при рабочих условиях к стандартным условиям, % | ±0,05 ±0,05 |
| Условия эксплуатации: -температура окружающей среды, °C | от 0 до 50 |
| 1 | 2 |
| -относительная влажность, % -атмосферное давление, кПа | от 20 до 80 без конденсации от 84 до 106,7 |
| Напряжение питания: - источник постоянного тока, В - источник переменного тока, В | 24 (±10%) 220 (±10%) |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 230 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 800x2100x600 800x2100x400 107,5x32,8x130 |
| Масса, кг, не более | 280 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 18000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус ИВК методом шелкографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность ИВК соответствует таблице 2.
Таблица 2
| № п/п | Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| 1 | Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3000R3. | | 1 экз. | |
| 2 | Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3000R3. Руководство по эксплуатации. | | 1 экз. | |
| 3 | Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3OOOR3. Паспорт. | | 1 экз. | |
| 4 | Инструкция. ГСОЕИ. Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3OOOR3. Методика поверки. | | 1 экз. | |
Поверка
Поверка ИВК осуществляется в соответствии с документом «Инструкция. ГСОЕИ. Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3OOOR3. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ООО «СТП» в августе 2010 г.
Средства измерений для поверки:
- калибратор-вольтметр универсальный В1-2 8;
- магазин сопротивлений Р4831 по ГОСТ 23737-79;
- частотомер 43-88;
- термометр ртутный стеклянный ТЛ-4 (№1 и №2) по ГОСТ 28498-90.
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема».
ГОСТ 30319.0-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения».
ГОСТ 30319.1-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки».
ГОСТ 30319.2-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости».
ГОСТ 30319.3-96 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния».
ГОСТ 31369-2008 «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава».
ГОСТ 6616-94 «Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия».
ГОСТ 8.586.1-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Принцип метода измерений и общие требования».
ГОСТ 8.586.2-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Диафрагмы. Технические требования».
ГОСТ 8.586.5-2005 «ГСОЕИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Методика выполнения измерений».
ГОСТ Р 8.595-2004 «ГСОЕИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений».
ГОСТ Р 8.625-2006 «ГСОЕИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний».
ПР 50.2.019-2006 «ГСОЕИ. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков».
ГСССД 4-78 «Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного азота при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-100 МПа».
ГСССД 6-89 «Вода. Коэффициент динамической вязкости при температурах 0.. .800 °C и давлениях от соответствующих разряженному газу до 300 МПа».
ГСССД 8-79 «Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного воздуха при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-100 МПа».
ГСССД 89-85 « Азот. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 65... 1000 К и давлениях от состояния разряженного газа до 200 МПа».
ГСССД 109-87 «Воздух сухой. Коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 150... 1000 К и давлениях от соответствующих разряженному газу до 100 МПа».
ГСССД МР 147-2008 «Расчет плотности, энтальпии, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости пара и водяного пара при температурах 0... 1000 °C и давлениях 0,0005... 100 МПа на основании таблиц стандартных справочных данных ГСССД 187-99 и ГСССД 6-89».
ГСССД 187-99 «Вода. Удельный объем и энтальпия при температурах 0...1000 °C и давлениях 0,001.. .1000 МПа».
Заключение
Тип «Комплекс измерительно-вычислительный CENTUM модели CS3000R3», зав. №01 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
