Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные МикроТЭК (далее - МикроТЭК) предназначены для использования в качестве вторичной аппаратуры в составе:
- систем измерений количества и показателей качества нефти (СИКН);
- систем измерений количества и параметров нефти сырой (СИКНС);
- систем измерений количества и параметров свободного (попутного) нефтяного газа (СИКГ);
- узлов учета природного газа (УУГ);
- узлов учета пластовой воды (УУВ);
- систем учета жидких и газообразных углеводородов.
Область применения - предприятия нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей и других отраслей промышленности, предприятия транспортирования и хранения нефти.
Описание
Принцип действия МикроТЭК основан на измерении и преобразовании электрических сигналов, поступающих на соответствующие входы МикроТЭК от первичных преобразователей (объемного, массового расхода, плотности, вязкости, температуры, давления, содержания воды, уровня) и поверочных установок в значения физических величин (объемного, массового расходов, плотности, вязкости, температуры, давления, перепада давления, содержания воды, уровня, объема и массы).
Конструкция МикроТЭК может быть выполнена в одном из следующих исполнений:
1) по блочно-модульному принципу, позволяющему проектно компоновать МикроТЭК под конкретный состав оборудования объекта автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) с установкой в шкаф, и состоящему из:
- измерительных преобразователей, осуществляющих преобразование частотных, импульсных, токовых сигналов и сигналов с термометров сопротивления и термопар в выходной код или измеряемую величину;
- блока задания параметров, осуществляющего операции сбора, обработки данных и управления;
- блока инфракрасной гальванической развязки интерфейсных линий, обеспечивающего сопряжение разных типов интерфейсов и предотвращение попадания опасного напряжения на искробезопасные цепи;
- источников питания;
2) по принципу плат расширения в едином корпусе с установкой в шкаф.
Конструкция МикроТЭК может быть выполнена с горячим резервированием.
МикроТЭК имеет следующие модификации:
| Исполнение модульное: |
| Учет нефти (товарной, сырой) и пластовой воды до шестнадцати линий | -01 |
| Учет свободного нефтяного газа в сумме до шестнадцати линий | -02 |
| Учет нефти товарной в резервуарном парке до пяти РВС | -03 |
| Учет сред1) в сумме до двадцати четырех линий | -04 |
| Учет пластовой воды в сумме до шестнадцати линий | -05 |
| Учет природного газа в сумме до шестнадцати линий | -06 |
| Исполнение в едином корпусе: Учет свободного нефтяного газа по одной линии | - И |
МикроТЭК-XX
Примечания:
1) Под средой понимается движущаяся по измерительному трубопроводу жидкость или газ, (в том числе сухой насыщенный или перегретый пар), расход и (или) количество которых подлежат определению.
МикроТЭК обеспечивает выполнение следующих основных функций:
1) измерение и обработку сигналов в частотной, импульсной и аналоговой форме в диапазонах, соответствующих диапазонам измерений первичных преобразователей объемного и массового расхода, плотности, вла-госодержания, вязкости, температуры, давления и перепада давления, уровня;
2) обмен информацией с вторичной аппаратурой контроля загазованности;
3) корректировку системного времени;
4) диагностику и индикацию работоспособности основного и вспомогательного оборудования;
5) защиту системной информации (параметры системы, отчеты, текущие значения коэффициента преобразования преобразователей расхода (ПР) и др.) от несанкционированного доступа с применением паролей и ключей;
6) подключение к локальной сети АСУ ТП или системе телемеханики посредством CAN-шины и/или посредством последовательного интерфейса RS-232, передачу данных по интерфейсу RS-485 с протоколом MODBUS RTU и сети Ethernet TCP/IP MODBUS при наличии внешнего преобразователя;
7) хранение в памяти МикроТЭК значений учетных параметров при отключении электроэнергии в течение двух суток;
8) ручной ввод параметров;
9) управление автоматическим пробоотборником в соответствии с ГОСТ 2517;
10) режим поверки преобразователя расхода (ПР) по трубопоршневой поверочной установке (ТПУ) или компакт-пруверу (КП);
11) режим контроля метрологических характеристик (КМХ) ПР по контрольному ПР;
12) формирование и печать протоколов и отчетов.
Визуализация параметров на верхнем уровне осуществляется с помощью программного обеспечения, поставляемого по отдельному заказу.
Маркировка взрывозащиты - [Ex ia] ПС по ГОСТ Р51330.0, ГОСТ Р51330.10.
Технические характеристики
1 Основные метрологические характеристики МикроТЭК приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование метрологической характеристики | МикроТЭК-01 | МикроТЭК-02 | МикроТЭК-03 | МикроТЭК-04 | МикроТЭК-05 | МикроТЭК-06 | МикроТЭК-11 |
| 1 Диапазон счета импульсов | от 0 до 999999999 | - | от 0 до 999999999 |
| 2 Диапазон измерений частоты, Гц | от 10 до 10 000 | - | от 10 до 10 000 |
| 3 Диапазон измерений силы постоянного тока, мА | от 4 до 20 |
| 4 Диапазон измерений сопротивления с термометра сопротивления (ТС) с номинальной статической характеристикой (НСХ) 50 П, 100 П, 500П, 50М, 100М (по ГОСТ Р 8.625), Ом | от 20 до 700 | от 80 до 200 | - | от 80 до 200 | от 20 до 700 | от 80 до 200 |
| 5 Диапазон измерений термоэлектродвижущей силы для термопар типа К, L (по ГОСТ Р 8.585), мВ | от минус 10 до 40 | - | - | от минус 10 до 40 | - | - | - |
| 6 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока, мА | ± 0,015 |
| 7 Пределы допускаемой относительной погрешности измерений: | | | | | | | |
| - частоты, % | ±0,002 | - | ±0,002 |
| - количества импульсов, % | ±0,025 | - | ± 0,025 |
| - количества импульсов за интервал времени, % | ±0,01 | - | - | - | ±0,01 | - | - |
| - отношения количества импульсов за интервал времени, % | - | - | - | - | - |
| 8 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений входного сигнала от ТС и преобразования в значение температуры, °C | ±0,1 |
| 9 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений входного сигнала от термопар и преобразования в значение температуры, °C | ± 1,0 | - | - | ± 1,0 | - | - | - |
| 10 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений текущего времени за сутки, с | ± 1,0 |
| 11 Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования входных электрических сигналов в значения величин: | | | | | | | |
| - объема при рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям**, % | ± 0,025 (для нефти) ± 0,05 (для пластовой воды) | ±0,05 |
| - массы, % | ±0,05 |
| - расхода, приведенного к стандартным условиям**, % | | ± 0,025 (для пластовой воды) | ± 0,025 | - | ± 0,025 |
| *) Под стандартными условиями понимают условия, соответствующие для нефти: температуре 15 °C или 20 °C и избыточному давлению, равному нулю; для жидкостей и газов: температуре 20 °C (293,15 К) и давлению 760 мм рт. ст. (0,101325 МПа). |
2 Параметры дискретных сигналов по цепям с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь ia":
| - входные сигналы: | |
| - уровень логического "0", В | от 0 до 5; |
| - уровень логической " 1", В | от 8 до 30; |
| - выходные сигналы: | |
| - максимальное напряжение коммутации постоянного тока, В | 30; |
| переменного тока, В | 250; |
| - сила постоянного тока, А, не более | 1. |
| 3 Средство отображения информации Жидкокристаллический индикатор синтезирующий (ЖКИ): - количество символов в строке, не менее | 20; |
| - количество строк | 4. |
| 4 Параметры интерфейсов: a) RS-232 (кроме модификации МикроТЭК-11): - тип соединения - "точка-точка"; - максимальная скорость обмена данными, бит/с | 9600; |
| - максимальная длина линии связи, м | 15; |
| - количество, шт. б) CAN (кроме модификации МикроТЭК-11): - максимальная скорость обмена, кбит/с (при длине шины до 100 м); | 1; 300; |
| - максимальная длина линии связи, м | 1000; |
| (при скорости обмена 50 кбит/с); - протокол обмена | Modbus RTU; |
| - количество, шт. в) RS-485: - максимальная скорость обмена данными, бит/с | 1; 19200; |
| - максимальная длина линии связи, м | 1000; |
| - протокол обмена | Modbus RTU; |
| - количество, шт. г) Ethernet: - максимальная скорость обмена данными, Мбит/с | 1; Ю; |
| - максимальная длина линии связи на одном сегменте, м | 150; |
| - протокол обмена | TCP/IP Modbus; |
| - количество, шт. | 1. |
| 5 Параметры электропитания: - напряжение переменного тока, В | от 198 до 242 (кроме МикроТЭК-11), от 176 до 242 (для МикроТЭК-11); |
| - частота, Гц | от 49 до 51 (кроме МикроТЭК-11), от 47 до 63 (для МикроТЭК-11); |
| - потребляемая мощность, Вт, не более | 200 (кроме МикроТЭК-11), 10 (для МикроТЭК-11). |
6 Время установления рабочего режима, мин, не более 30.
7 Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм, не более
- шкафа МикроТЭК 800 х 600 х 2000
- МикроТЭК-11 100 х 110 х 75.
8 Масса, кг, не более - шкафа МикроТЭК
150;
0,5.
- МикроТЭК-11
9 Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, °C
- относительная влажность воздуха, %
- атмосферное давление, мм рт. ст. (кПа)
от 1 до 50;
95 при 35 °C и более низких температурах без конденсации влаги; от 630 до 800 (от 84 до 106).
10 Сведения о надежности:
- средняя наработка на отказ, ч, не менее
10 000;
8;
2;
20 000.
- средний срок службы, лет
- срок сохраняемости, лет
- ресурс, ч
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на маркировочную табличку (кроме МикроТЭК-11), для МикроТЭК-11 на корпус изделия, на титульный лист руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом.
Комплектность
Комплектность поставки МикроТЭК приведена в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| 1 Комплекс измерительно-вычислительный МикроТЭК | 1 | |
| 2 Комплект эксплуатационной документации на МикроТЭК: - формуляр; - руководство по эксплуатации; - руководство оператора | 1 1*) 1*} | |
| 3 Методика поверки | 1*) | |
| 4 Комплект эксплуатационной документации на компоненты МикроТЭК: 4.1 Преобразователь измерительный Блок С7: - формуляр; - руководство по эксплуатации 4.2 Преобразователь измерительный Блок С9: - формуляр; - руководство по эксплуатации 4.3 Блок задания параметров БЗП: - паспорт; - руководство по эксплуатации 4.4 Блок гальванической развязки Блок С15: - паспорт; - руководство по эксплуатации 4.5 HART-модем Блок С40: - формуляр; - руководство по эксплуатации; - руководство оператора 4.6 Источник питания: - этикетка | 1 1*) 1 j*) 1 । *) 1 ] *) 1 1*) 1*) 1 | поставляется только при наличии соответствующих блоков в составе МикроТЭК |
| 5 Комплект разрешительной документации: - копия свидетельства об утверждении типа; - копия сертификата соответствия; - копия разрешения на применение; - копия свидетельства о метрологической аттестации алгоритма вычислений; - копия свидетельства об аттестации методики выполнения измерений | । *) I *) j*) ]*) 1*) | по требованию заказчика |
| *) При поставке большого количества МикроТЭК по одному адресу количество документов должно быть оговорено дополнительно. |
Поверка
Поверка МикроТЭК проводится согласно методике ОФТ.20.148.00.00.00 МП "Комплекс измерительновычислительный МикроТЭК. Методика поверки", утвержденной ГЦИ СИ ФГУ "Томский ЦСМ" ""20____г.
Перечень основных средств поверки приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование основных средств поверки | Основные технические и метрологические характеристики |
| диапазон измерений, номинальное значение | погрешность, класс точности |
| Магазин сопротивления Р4831 | (0-111111,10) Ом | КТ 0,02/210* |
| Меры электрического сопротивления постоянного тока многозначные Р3026-2 | (0,01 -111111,1) Ом | КТО,005/1,5 10* |
| Катушка электрического сопротивления РЗЗ1 | 100 Ом | КТ 0,01 |
| Вольтметр универсальный цифровой В7-28 | =U (10*-1000) В | f и 8= ± 0,025 + 0,005—JL 1 UxJ (на пределах измерений 0,1; 1; 10 В) |
| Калибратор электрических сигналов СА | диапазон воспроизведения =U (0-100) мВ | пределы допускаемой основной погрешности ± (%X+%S): ± (0,02X+0,01S) |
| диапазон воспроизведения заданного количества импульсов (1 - 10) кГц | пределы допускаемой основной погрешности = ± 1 ед. мл. р. |
| Генератор сигналов специальной формы ГСС-05 | (0,0001-5000000) Гц | A = + (5-10*F+ 1 мкГц) |
| Генератор Г5-60 | (0,1 -9999990) мкс | А = ± (1-10'6-т +10 нс) |
| Примечание - В таблице приняты следующие обозначения: Un - предел измерений, В; Ux - показание вольтметра, В; X - значение воспроизводимой величины; S - значение диапазона воспроизведений; т - установленная длительность импульсов, мкс; 8 - относительная погрешность, %; А - абсолютная погрешность, ед. измерений |
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 8.589-2007 ГСИ. Ведение учетных операций на пунктах приема-сдачи нефти в нефтепроводных системах.
ГОСТ Р 8.595-2004 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений.
ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ. Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования.
ГОСТ 8.586.1-5-2005 ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств.
ГОСТ Р 51330.0-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие положения.
ГОСТ Р 51330.10-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Искробезопасная электрическая цепь.
ГОСТ 26.203-81 Комплексы измерительно-вычислительные. Признаки классификации. Общие требования.
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 30319.0-3-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств.
ПР 50.2.019-2006 ГСИ. Методика выполнения измерений при помощи турбинных, ротационных и вихревых счетчиков.
РД 50-411-83 Расход жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств.
МИ 2667-2004 Расход и количество жидкостей и газов. Методика выполнения измерений с помощью ос-редняющих трубок "ANNUBAR DIAMOND II+" и "ANNUBAR 485".
МИ 2693-2001 ГСИ. Порядок проведения коммерческого учета сырой нефти на нефтедобывающих предприятиях.
ГСССД МР 113-03 Определение плотности, фактора сжимаемости, показателя адиабаты и коэффициента динамической вязкости влажного нефтяного газа в диапазоне температур 263... 500 К при давлениях до 15 МПа.
ТУ 4318-148-20885897-2003 Комплекс измерительно-вычислительный МикроТЭК. Технические условия.
Заключение
Тип комплексов измерительно-вычислительных МикроТЭК утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
Сертификат соответствия № РОСС RU.MT02.B01369, выдан органом по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования научно-исследовательского фонда "Сертификационный центр ВостНИИ" (ОС ВРЭ ВостНИИ).
Разрешение на применение № РРС 00-34780, выдано Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору.
