Назначение
Системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT (далее - система VEEDER-ROOT или система) предназначены для непрерывных измерений уровня, температуры и плотности нефтепродуктов, уровня подтоварной воды в резервуарах автозаправочных станций (далее - АЗС) и нефтебаз, вычислений объёма и массы нефтепродуктов при хранении, отпущенных и полученных в резервуары АЗС и нефтебаз, а также для индикации утечек нефтепродуктов из резервуаров.
Описание
В системах реализован косвенный метод статических измерений массы светлых нефтепродуктов по ГОСТ Р 8.595-2004. В соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 системы относятся к типу ИС-2.
Системы состоят из каналов измерений количества нефтепродуктов, число которых равно числу резервуаров на объекте (АЗС или нефтебаза), а также блоков индикации утечек нефтепродуктов.
Каждый из каналов измерений количества нефтепродуктов состоит из следующих функциональных элементов (рисунок 1):
- магнитострикционный зонд уровнемера модели 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX (далее -зонд 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX соответственно) с закрепленными на стержне зонда пятью термисторными измерительными преобразователями температуры и электронным преобразователем измеренных сигналов в цифровые значения уровня и температуры;
- устройство для определения плотности нефтепродукта (далее - плотномер, показан на рисунке 2), плотномером комплектуются только зонды 8463;
- контроллеры моделей TLS-45OX1, TLS-35OX, TLS-50, TLS4X и TLS-2X, показаны на рисунках 4 - 8 (далее - контроллеры TLS-45OX, TLS-35OX, TLS-300X, TLS-50, TLS4X и TLS-2X соответственно).
Зонд 8463 (рисунок 2) устанавливается в горизонтальные цилиндрические резервуары и резервуары других типов с базовой высотой до 3,6 м. Зонды Mag Plus 1 Mag-FLEX (рисунок 3) предназначены для установки в резервуары с базовой высотой до 15,0 м.
В верхней части зонда имеется магнитострикционный преобразователь с излучателем и приемником. Вниз отходит стержень из нержавеющей стали с расположенными на нем двумя поплавками (верхний - для измерений уровня нефтепродуктов, нижний - для измерений уровня подтоварной воды). Внутри стержня проходит магнитопровод, состоящий из алюминиево-магниевого стержня специального профиля и струны из железо-никелевого сплава. Зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX имеет гибкое исполнение. В поплавках находятся кольцевые магниты. Электромагнитная волна, пришедшая от магнитострикционного преобразователя-излучателя, взаимодействует с полем магнитов и возбуждает в струне акустический сигнал, распространяющийся по струне вверх и вниз. Сигнал, распространяющийся вверх, регистрируется и обрабатывается в магнитострикционном преобразователе-приёмнике (при этом значение сигнала пропорционально уровню жидкости) и передается в контроллер по интерфейсу. Контроллер подключается к компьютеру по интерфейсу RS232, RS485, USB, IFSF и / или TCP\IP.
Имеется три вида поплавков для разных групп нефтепродуктов (бензины, дизельное топливо и СУГ). Измерительные преобразователи температуры (термисторы), закреплённые равномерно в пяти точках по длине стержня зонда вырабатывают сигналы, соответствующие температуре жидкости. В электронном преобразователе зонда формируются сигналы в цифровом формате, соответствующие значениям уровней и температуры, а также плотности нефтепродукта при использовании зонда с плотномером.
Плотномер состоит из корпуса и поплавка. Корпус прикреплён к поплавку воды. Корпус может свободно двигаться на стержне зонда, поплавок - находится внутри корпуса и может перемещаться. При этом его перемещение зависит от плотности нефтепродукта. Плотномер устанавливается на стержне зонда в зоне нижнего уровня нефтепродукта над поплавком для измерения уровня подтоварной воды.
Если зонд, установленный в резервуаре, не имеет плотномера, то плотность нефтепродукта определяется в лаборатории в соответствии с Р 50.2.075-2010 и Р 50.2.076-2010 на пробе, отобранной из резервуара в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85, и результаты измерений плотности вводятся в контроллер с его панели.
К контроллеру можно подключать одновременно до 32 зондов. Также возможно подключение к контроллеру до 64 датчиков утечки.
Система имеет возможность автоматически вычислять массу светлых нефтепродуктов в резервуаре и объём нефтепродуктов при рабочей температуре, а также объём приведенный к 20 оС или к 15 оС. Эти возможности системы реализуются только при комплектации зондами модели 8463 и контроллерами TLS-2X, TLS4X и TLS-450X.
Зонд:
- датчики уровня;
- преобразователь температуры;
- вторичный электронный преобразователь.
Контроллер с ПО
Персональный компьютер
Устройство определения плотности
; Индикаторы
। утечки
Пунктиром обозначены опциональные блоки и устройства.
Рисунок 1 - Блок-схема системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT для одного резервуара
Уровнемер позволяет обнаружить утечку нефтепродуктов из резервуаров при расходе на резервуар 0,378 л/ч или 0,756 л/ч.
Для обнаружения утечек возможна также комплектация системы следующими моделями индикаторов утечки:
- Mag Sump Sensor 857060-XXX (индикация наличия нефтепродуктов в земле, приямках или межстенном пространстве резервуаров).
- Discriminating Pan and Sump Sensor 794380-3XX (индикация утечки жидкости в шахте резервуара, поддоне ТРК и выявление пролива НП на датчик).
- Containtment sump sensor 794380-2XX (индикация жидкости в индикационных колодцах межстенного пространства резервуара).
- Twin wall piping sensor 794380-4XX (индикация жидкости в межстенном пространстве трубопровода).
- Solid-State Discriminating Sensor for Fiberglass Tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуара).
- Liquid sensor with header tank 711-002-1000 (бачок под тосол для регистрации нарушения целостности межстенного пространства резервуара).
- Solid - State discriminating interstitial sensor for dry intenstice tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).
- MicroSensor 794360-344 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).
- Groundwater Sensor 794380-62X (индикация наличия топлива в грунтовых водах)
- Vapor Sensor 794390-7XX (индикация наличия паров нефтепродуктов в приямках или межстенном пространстве резервуаров).
Метрологические характеристики индикаторов утечки не нормируются.
Вся информация о функционировании системы, результатах измерений и индикации утечек выводится на дисплей контроллера, компьютера и принтер.
В минимальную базовую комплектацию систем входят зонд, контроллер.
Пломбировки компонентов систем от несанкционированного доступа не требуется.
Рисунок 2 - Зонд 8463Х с плотномером
Рисунок 3 - Зонд Mag plus 1 Mag-FLEX
Рисунок 5 - Контроллер
TLS-350X
Рисунок 4 - Контроллер TLS-450X
Рисунок 6 - Контроллер
TLS-300X
Рисунок 7 - Контроллер
TLS4X
Рисунок 8 - Контроллер
TLS-2X
Программное обеспечение
Встроенное прикладное программное обеспечение (ПО) разработано специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров - уровня нефтепродукта и подтоварной воды, температуры и плотности нефтепродукта в электрические выходные сигналы. ПО устанавливается изготовителем в контроллер системы и позволяет выполнять следующие функции :
- вычислять массу нефтепродукта в резервуарах косвенным методом статических измерений и объём нефтепродукта при рабочей температуре, а также объём, приведенный к 20 оС или к 15 оС;
- выполнять сверку остатков в целях обнаружения не идентифицированных потерь;
- формировать отчеты по приёмке и отпуску нефтепродуктов;
- формировать журнал событий;
- обнаруживать утечки жидкости из резервуаров;
- формировать сменные отчеты и балансы;
- вырабатывать сигналы тревоги.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы.
Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1.1 и 1.2.
Программное обеспечение не может быть модифировано потребителем.
Системы VEEDER-ROOT имеют защиту встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную системой паролей.
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1.1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| TLS-45OX серии 8600Х | TLS-450PLUS серии 8600Х | TLS4X серии 8601Х |
| Идентификационное наименование ПО | 34200x-0xx-y.bin | 0xx-y.bin | 0xx-y.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 34200x-0xx-y | 0xx-y | 0xx-y |
| Цифровой идентификатор ПО | —* |
| где x принимает значения от 0 до 9; у принимает значения от 0 до 9 или значения от A до Z. * - Данные недоступны, так как данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс |
Таблица 1.2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| TLS-2X серии 8560X | TLS-300X серии 8485Х; TLS-350X серии 8470Х и 8482Х |
| Идентификационное наименование ПО | 349xxx-0xx-y.bin | 346xxx-0xx-y.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 349xxx-0xx-y | 346xxx-0xx-y |
| Цифровой идентификатор ПО | —* |
| где x принимает значения от 0 до 9; у принимает значения от 0 до 9 или значения от A до Z. * - Данные недоступны, так как данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс |
Технические характеристики
Таблица 1.3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массы нефтепродукта в резервуаре, кг | по вместимости резервуара |
| Диапазон измерений объёма нефтепродукта в резервуаре, м3 | по вместимости резервуара |
| Диапазон измерений уровня нефтепродукта, мм: - зонда 8463: - без плотномера - с плотномером - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | от 82 до 3660 от 180 до 3660 от 185 до 15000 |
| Диапазон измерений уровня подтоварной воды, мм: - зонда 8463 - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | от 22 до 1000 от 150 до 1000 |
| Диапазон измерений температуры рабочей среды, оС | от -40 до +50 |
| Диапазон измерений плотности нефтепродукта, кг/м3 | от 690 до 900 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы нефтепродукта в резервуаре или массы партии нефтепродукта, принятой в резервуар или отпущенной из резервуара, % - массы нефтепродукта от 120 т и более - массы нефтепродукта до 120 т | ±0,50 ±0,65 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня нефтепродукта, мм: - зонда 8463 - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | ±1,0 ±2,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня подтоварной воды, мм - зонда 8463 - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | ±1,5 ±3,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры рабочей среды в резервуарах, оС: - зонда 8463 - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | ±0,5 ±1,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений плотности нефтепродукта в резервуаре (зонд 8463), кг/м3 | ±1,0 |
Таблица 1.4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры рабочей среды: - температура, оС | от -40 до +50 |
| - избыточное рабочее давление, МПа | до 0,034 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С: - для зондов 8463 и Mag Plus 1 Mag-FLEX | от -40 до +50 |
| - для контроллеров | от 0 до +40 |
| - для индикаторов утечки | от -40 до +60 |
| - относительная влажность при 25 °С, % | до 95, без конденсации |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Напряжение электропитания от сети переменного тока с частотой (50±1) Гц, В | 230 "24 |
| Потребляемая мощность (базовый комплект), В-А, не более | 240 |
| Количество зондов, подключаемых к контроллеру: - TLS-45OX | до 32 |
| - TLS-35OX | до 16 |
| - TLS-300X | до 4 |
| - TLS4X | до 12 |
| - TLS-2X | до 6 |
| Габаритные размеры (диаметр х длина), мм: - зонда 8463 | 80 х (от 1000 до 4110) |
| - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | 80 х (от 1000 до 15350) |
| Габаритные размеры (высота х длина х ширина), мм: - контроллера TLS-45OX | 476 x 228 x 292 |
| - контроллера TLS-35OX | 514 x 185 x 285 |
| - контроллера TLS-300X | 514 x 105 x 285 |
| - контроллера TLS-2X | 195 x 107 x 178 |
| - контроллера TLS4X | 225 x 85 x 320 |
| Масса, кг, не более: - зонда 8463 | 6 |
| - зонда Mag Plus 1 Mag-FLEX | 12 |
| - контроллера TLS-45OX | 18 |
| - контроллера TLS-35OX | 16 |
| - контроллера TLS-300X | 14 |
| - контроллера TLS4X | 3 |
| - контроллера TLS-2X | 4 |
| Средний срок службы, лет | 12 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации (руководство по эксплуатации системы) типографским способом и наклейкой на боковую поверхность корпуса контроллера.
Комплектность
Таблица 2 - Комплектность средства измерений
| Наименование и условное обозначение | Количество |
| Зонд модели 8463 | Определяется условиями договора поставки |
| Зонд модели Mag Plus 1 Mag-FLEX |
| Контроллер модели TLS-450X |
| Контроллер модели TLS-350X |
| Контроллер модели TLS-300X |
| Контроллер модели TLS-2X |
| Контроллер модели TLS4X |
| Устройство определения плотности (для зондов модели 8463) |
| Индикаторы утечки |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МЦКЛ.0154.МП с изменением № 2 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МЦКЛ.0154.МП «Системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT. Методика поверки», с изменением № 2, утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 19.03.2020 г.
Основные средства поверки:
- рабочий эталон единицы уровня жидкости 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82, установка поверочная уровнемерная c диапазоном измерений уровня от 10 до 15000 мм и пределами допускаемой погрешности ±0,3 мм;
- рабочий эталон единицы длины 3-го разряда по Государственной поверочной схеме утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2840, компарированная в соответствии с МИ 1780-87, рулетка измерительная металлическая 2 класса точности с лотом по ГОСТ 7502-98, с диапазоном измерений длины от 0,001 до 20 м, с погрешностью не более ±(10 +10-L) мкм, где L - число полных и неполных метров измеренных уровней;
- рабочий эталон 3-го разряда единицы температуры по ГОСТ 8.558-2009, термометр цифровой малогабаритный типа ТЦМ 9410 Ex/M1 в комплекте с термопреобразователем ТТЦ 01 (и) -180, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистрационный номер) 32156-06, диапазон измерений от минус 50 °С до плюс 200 °С, цена деления 0,1 °С, пределы абсолютной погрешности Д = ±(0,05+0,0005-|t|+0,1) °С, где t - измеряемая температура, °С;
- рабочий эталон единицы плотности 1-го разряда по ГОСТ Р 8.024-2002, плотномер лабораторный автоматический типа ВИП2-МР, регистрационный номер 32156-06, диапазон измерений плотности от 500 до 1600 кг/м3, пределы абсолютной погрешности Д = ±0,1 кг/м3.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки на носится на свидетельство о поверке или в соответствующий раздел паспорта на систему, либо на систему.
Сведения о методах измерений
изложены в документе «МЦКЛ.0274М-2014. Масса нефтепродуктов. Методика измерений с использованием системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT», и в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Минэнерго России от 15.03.2016 № 179 Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при учете используемых энергетических ресурсов, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений
Приказ Росстандарта от 29.12.2018 № 2840 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 1-10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм
ГОСТ 8.477-82. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости
ГОСТ 8.558-2009. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 8.024-2002. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности
ГОСТ Р 8.595-2004. ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений
ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
Техническая документация изготовителя
