Система автоматическая непрерывного контроля и учета выбросов через источник выбросов №0101 ЦСК ООО «ММСК»
Назначение
Система автоматическая непрерывного контроля и учета выбросов через источник выбросов №0101 ЦСК ООО «ММСК» (далее - система) предназначена для измерений содержания диоксида серы в промышленных выбросах в отходящих газах стационарного источника выбросов №0101 цеха серной кислоты ООО «ММСК», а также для измерений параметров газового потока (температуры отходящих газов, давления отходящих газов, объемного расхода отходящих газов), разовых, массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ, сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, передачи данных во внешние информационные системы, представления полученных результатов в различных форматах.
Описание
Принцип действия системы по измерительным каналам (далее - ИК) основан на преобразовании измеряемых параметров с помощью первичных преобразователей в электрические сигналы. Сигналы от преобразователей в виде унифицированного сигнала силы постоянного тока от 4 до 20 мА передаются на модуль ввода, где подвергаются аналоговоцифровому преобразованию и далее передаются на контроллер в цифровом виде по интерфейсу RS-485 по протоколу Modbus RTU. Контроллер осуществляет расчет массовой концентрации загрязняющего вещества.
Система представляет собой единичный экземпляр средства измерений, спроектированный для конкретного объекта из компонентов серийного изготовления. Монтаж и наладка системы осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией и эксплуатационными документами ее компонентов.
Система является стационарным многоканальным измерительным устройством непрерывного действия. Конструктивно система состоит из ИК. В состав ИК входят первичные измерительные преобразователи (расходомер, датчик температуры, преобразователь давления), которые располагаются непосредственно на газоходе, и первичный измерительный преобразователь (газоанализатор в составе комплекса газоаналитического СГК-10М-115), установленный в блок-боксе. Комплекс газоаналитический СГК-10М-115 осуществляет забор пробы через зонд пробоотборный, транспортировку пробы по обогреваемому газопроводу и охлаждение пробы до подачи её в газоанализатор. Газоанализатор имеет два канала измерений концентрации диоксида серы, обеспечивающих верхний предел измерений не менее 2,5-кратного значения показателя выбросов, установленного для стационарного источника выбросов №0101 цеха серной кислоты ООО «ММСК». Верхний уровень ИК состоит из программируемого логического контроллера с модулем ввода и панелью оператора.
Преобразователи, установленные на газоходе, укрыты в обогреваемые термочехлы. Блок-бокс оснащен системой кондиционирования и обогрева для поддержания температуры, соответствующей нормальным условиям эксплуатации газоанализатора ЕН7000.
В состав системы входят средства измерений (далее - СИ) утвержденных типов, список которых приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Список ИК и входящие в их состав СИ
| Наименование ИК | Первичный измерительный преобразователь | Регистрационный номер1) |
| ИК массовой концентрации (объемной доли) диоксида серы | Газоанализатор ЕН7000 | 69936-17 |
| ИК объемного расхода отходящих газов | Расходомер-счетчик ультразвуковой ВЗЛЕТ РГ | 80169-20 |
| ИК температуры отходящих газов | Термопреобразователь универсальный ТПУ 0304 (модификации М1-Н индекс заказа -Б, тип первичного преобразователя - Pt100) | 50519-17 |
| ИК давления отходящих газов | Датчик давления ЭМИС-БАР | 72888-18 |
| Верхний уровень системы | ||
| Модуль аналогового ввода | Модуль аналогового ввода МВ210-102 | 92904-24 |
| Контроллер | Контроллер логический программируемый ПЛК 200 | 84822-22 |
| 1) Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений | ||
Система выполняет следующие основные функции:
- автоматически выполняет измерения объемной доли загрязняющего вещества в пробе, температуры, абсолютного давления и объемного расхода в газоходе;
- автоматически выполняет расчет массовой концентрации, ведет контроль и учет массовых выбросов загрязняющего вещества;
- выполняет сбор, обработку, хранение и передачу данных для архивирования и отображения на автоматизированном рабочем месте (далее - АРМ) оператора.
Пломбирование системы не предусмотрено. Для исключения возможности непреднамеренных и преднамеренных изменений измерительной информации, СИ, входящие в состав системы, пломбируются в соответствии с требованиями, изложенными в их описаниях типа.
Нанесение знака поверки на систему не предусмотрено.
Заводской номер системы в виде цифрового обозначения 005 нанесен на маркировочную табличку методом шелкографии и указан в формуляре системы. Маркировочная табличка закреплена на внешней стене блок-бокса.
Общий вид блок-бокса системы с указанием места нанесения заводского номера представлен на рисунке 1. Маркировочная табличка с указанием мест нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид блок-бокса системы с указанием места нанесения маркировочной таблички
Место нанесения маркировочной таблички
Место нанесения знака утверждения типа
waw crkb.»u
ЭНЕРГОКО» ОРУКТОРСКОР РЮРО
ЭНЕРГО КБ ООО иЭнергоКонстру«орс:кре Борст
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКАЯ РЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ И УЧЕТА ВЫБРОСОВ ЧЕРЕЗ ИСТОЧНИК ВЫБРОСОВ №0101 ЦСК ООО «ММСК»
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Маркировочная табличка системы с указанием мест нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) системы состоит из ПО измерительных преобразователей, входящих в состав системы, ПО контроллера и ПО АРМ оператора. Идентификационные данные ПО входящих в состав системы измерительных преобразователей приведены в описаниях типа на эти преобразователи.
ПО системы состоит из метрологически значимого ПО (встроенное) и метрологически незначимого ПО (внешнее). Метрологически незначимое внешнее ПО Windows 10, CODESYS.3.5, «ОВЕН Конфигуратор» предназначено для отображения и архивирования информации, поступающей с контроллера. На целостность измерений, на обработку и сбор информации внешнее ПО не влияет.
Метрологически значимое ПО реализует выполнение следующих функций:
Встроенное прикладное ПО контроллера производит прием, преобразование и обработку результатов измерений, является метрологически значимым. ПО контроллера реализует следующие расчетные алгоритмы:
- обработку цифровых значений (результатов аналогового-цифрового преобразования модуля аналогового ввода) и преобразование их в значения измеряемых величин;
- расчет и хранение усредненных за 30 минут значений давления отходящих газов, кПа;
- расчет и хранение усредненных за 30 минут значений температуры отходящих газов,0С;
- расчет и хранение усредненных за 30 минут значений объемного расхода отходящих газов, м3/ч;
- расчет и хранение усредненных за 30 минут значений массовой концентрации SO2 в отходящих газах, мг/м3;
- расчет и хранение значений массовых выбросов SO2, кг/ч;
- расчет и хранение значений валовых выбросов SO2, т/год;
- контроль за работой системы;
- сравнение результатов измерений с заданными пороговыми уставками;
- вывод информации на экран сенсорной панели;
- передача данных на следующий уровень.
Система может быть подключена к внешнему программно-аппаратному комплексу для формирования экологической отчётности и (или) передавать данные в Государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду.
Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ASNKV |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.2.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений. В системе действует трехуровневая защита ПО.
Верхний уровень разработчика защищен логин-паролем от несанкционированного доступа. Редактирование программного кода возможно только после ввода логина-пароля разработчика.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики системы приведены в таблицах 3 - 7.
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов содержания диоксида серы
| Номер канала | Диапазон измерений объемной доли, млн-1 | Диапазон измерений массовой концентрации1) в н.у2) 3), мг/м3 | Пределы допускаемой приведенной4) погрешности, % |
| 1 | от 0 до 1000 | от 0 до 2906 | ±7 |
| 2 | от 0 до 5000 | от 0 до 14530 | ±7 |
| Примечания: 1) В соответствии с Постановлением Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» (раздел 3, п. 3.1.3). Участок диапазона измерений, в котором результаты измерений соответствуют обязательным метрологическим требованиям Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» (раздел 3, п. 3.1.3), от Св до Сн, где Св - верхняя граница диапазона измерений, мг/м3, а Сн, мг/м3, рассчитывается по формуле с — „ _£в СН = Гс s™, где Зтах - наибольшее допустимое значение погрешности измерений согласно п. 3.1.3, раздела 3 Постановления Правительства РФ № 1847 от 16.11.2020, %; Yc - пределы допускаемой приведенной погрешности в условиях эксплуатации, %; 2) значение массовой концентрации вычисляется в соответствии с ГОСТ Р 8.974-2019; 3) н.у. - нормальные условия соответствуют ГОСТ Р 70805-2023, абсолютное давление 101,325 кПа, температура 0 °С (273,15 К), содержание паров воды (объемная доля, %) 0 % (сухой газ); 4) нормирующее значение - верхний предел диапазона измерений | |||
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов объемного расхода, давления, температуры
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода отходящих газов в рабочих условиях1), м3/с | от 10 до 113,4 |
| Пределы допускаемой приведенной к максимальному значению диапазона измерений погрешности при измерении объемного расхода отходящих газов в рабочих условиях, % | ±3 |
| Диапазон измерений температуры отходящих газов, °С | от -50 до +100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±0,9 |
| Диапазон измерений абсолютного давления отходящих газов, кПа | от 0 до 130 |
| Пределы допускаемой приведенной2) погрешности при измерении абсолютного давления отходящих газов, % | ±0,5 |
| Примечания: 1) рассчитанные значения объемного расхода для площади сечения газохода 2,835 м2 2) нормирующее значение - верхний предел диапазона измерений. | |
Таблица 5 - Метрологические характеристики системы при измерениях разового, массового и годового (валового) выбросов диоксида серы
| Номер канала | Диапазон измерений разового выброса, г/с | Диапазон измерений массового выброса, кг/ч | Диапазон измерений валового (годового) выброса, т/год | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % |
| 1 | от 4,3 до 518 | от 15,3 до 1863 | от 134,1 до 16321 | ±55 |
| 2 | от 21,3 до 2588 | от 76,6 до 9316 | от 670,8 до 81605 | ±55 |
Таблица 6 - Показатели надёжности
| Наименование характеристики | Значение |
| Среднее время наработки на отказ, ч | 10000 |
Таблица 7 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры энергопитания: - напряжение1), В - частота, Гц | от 360 до 440 от 49 до 51 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха2), °С - температура внутри блок-бокса, °С - относительная влажность (без конденсации влаги), % - относительная влажность внутри блок-бокса, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +45 от +15 до +25 от 30 до 95 80 от 84 до 106,7 |
| Примечания: 1) напряжение трехфазной пятипроводной системы питания с автоматическим вводом резерва; 2) СИ размещены в термочехлах, обеспечивающих температуру от +5 °С до +40 °С | |
Знак утверждения типа
нанесен на титульный лист руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом и на маркировочную табличку методом шелкографии.
Комплектность
Комплектность СИ представлена в таблице 8.
Таблица 8 - Комплектность СИ
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система автоматическая непрерывного контроля и учета выбросов через источник выбросов №0101 ЦСК ООО «ММСК» | _ | 1 шт. |
| Формуляр | БНСВ.421411.005 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | БНСВ.421411.005 РЭ | 1 экз. |
| Комплект эксплуатационных документов на комплектующие изделия, входящие в состав системы | _ | 1 компл. |
В состав системы входят составные части, список которых приведен в таблице 9. Состав составных частей определен проектом.
Таблица 9 - Составные части системы
| Наименование | Обозначение |
| Блок-бокс с системой кондиционирования | ББ |
| Комплект газоаналитический СГК-10М-115 | КГА |
| Шкаф КИП | ШКИП |
| Щит автоматического ввода резерва ЯАВР-3 40А IP31 | ЩАВР |
| Шкаф ЩР 0,4 кВ | ЩР 0,4 |
| Шкаф сигнализации | ШС |
| Шкаф пожарной сигнализации | ШПС |
| Шкаф воздуходувки обдува ПЭА | ШВО |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации БНСВ.421411.005 РЭ, раздел 1.4 «Устройство и принцип работы».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 31.12.2020 г. № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
Приказ Росстандарта от 29.01.2026 г. № 147 «Об утверждении Государственного первичного эталона единицы температуры - кельвина в диапазоне от 0,3 до 273,16 К и Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Росстандарта от 05.12.2025 г. № 2667 «Об утверждении Государственного первичного эталона единицы давления для области абсолютного давления в диапазоне от 1-10’2 до 1407 Па и Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления»;
Приказ Росстандарта от 25.11.2019 г. № 2815 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»;
ГОСТ Р 70803-2023 Автоматические измерительные системы для контроля выбросов загрязняющих веществ. Общие технические требования.