Назначение
Системы контроля автоматизированные ВД-4000 (далее - системы ВД-4000) предназначены для измерения объемной доли горючих газов (CH4, С3Н8), давления, расхода газа технологических газовых сред в магистральных газопроводах при контроле производственных процессов и для оповещения об отклонении измеренных параметров от нормированных.
Описание
Принцип действия систем ВД-4000 основан на измерении объемной доли горючих газов (СН4, С3Н8) в потоке проходящего газа и/или воздуха рабочей зоны, измерении давления в газопроводе и временно герметизирующих устройствах и отображении измеренных значений на дисплеях, формировании сигналов управления встроенными устройствами и передаче информации на ПК.
Конструктивно системы ВД-4000 выполнены в виде комплекта блоков датчиков (БД) и блоков сигнализации и оповещения (БСО). Блоки датчиков применяются в составе с пробоотборными линиями, через которые получают пробу газо-воздушной смеси и измеряют избыточное давление в газопроводе и ВГУ (временно герметизирующих устройствах), расход газа, объединяются с блоками оповещения и сигнализации по радиоканалу. Опционально в комплекте системы ВД-4000 могут быть поставлены: устройство контроля и управления и системы контроля беспроводные, типа БСК ЭРИС-400. Устройство контроля и управления (УКУ) позволяет отображать данные, полученные от блоков датчиков, блоков сигнализации и оповещения и устройств из состава системы БСК ЭРИС-400.
Блок датчиков имеет:
- магнитное крепление, установленное в нижней части корпуса, и предназначенные для установки на газопроводе или кронштейн для монтажа на штатив;
- модуль газового анализа, представляющий собой четырехканальную кювету с установленными газочувствительными преобразователями, насосами принудительной подачи пробы, датчиками давления для регулирования работы пробоотборных насосов и электронной платой, управляющей работой модуля и обеспечивающей связь с остальными компонентами блока датчиков.
- модуль свето-звукового оповещения, состоящий из двух световых оповещателей и звукового оповещателя. Включение/выключение оповещателей производится в автоматическом режиме в зависимости от программно установленных порогов сигнализации;
- модуль цифровой индикации измеренных значений и радиосвязи, который состоит из OLED дисплеев и радиоантенны, установленных на электронной плате управления и связи. Электронная плата обеспечивает передачу информации по радиоканалу и управление работой всех модулей, расположенных в корпусе блока датчиков;
- модуль питания, представляющий собой комплект перезаряжаемых аккумуляторных батарей (АКБ). Конструкция модуля питания обеспечивает возможность замены модуля во взрывоопасной зоне без выключения прибора.
Блок сигнализации и оповещения (БСО) имеет:
- монтажный кронштейн, предназначенный для установки на штативе;
- модуль свето-звукового оповещения, состоящий из световых оповещателей и звукового оповещателя. Включение/выключение оповещателей производится в автоматическом режиме в зависимости от программно установленных порогов сигнализации;
- модуль питания, представляющий собой комплект перезаряжаемых аккумуляторных батарей. Конструкция модуля питания обеспечивает возможность замены модуля во взрывоопасной зоне без выключения прибора;
- модуль управления работой БСО, состоящий из электронных плат приема и передачи радиосигнала, преобразования полученного сигнала для управления включением/выключением свето-звуковых оповещателей.
Пороговые значения срабатывания свето-звуковой сигнализация по каналам измерения газовых компонентов устанавливаются пользователем.
В зависимости от комплектации системы ВД-4000 имеют следующие интерфейсы связи для обмена информацией с внешними устройствами: GSM-модем, радиомодем (по протоколу E-WIRE, для целей передачи данных об измеренных значениях в режиме реального времени). Передача данных осуществляется в кодированном виде, шифрованной 128 битным ключом E-Key и динамическим кодом E-DKey.
Общий вид системы ВД-4000, схемы пломбировки представлены на рисунках 1-3.
Рисунок 1 - Общий вид системы ВД-4000
Примечание: на данном рисунке отображен пример топологии системы (количество устройств, направление и путь передачи информации), топология зависит от конфигурации и применения,
может отличаться от представленной.
1 - разъем для подключения компрессора; 2 - разъем для подключения пневматических линий для отбора проб; 3 - дисплей и клавиатура; 4 - АКБ; 5 - Сменные блоки с фильтром;
6 - звуковой извещатель; 7 - световые извещатели
4
Рисунок 3 - Общий вид Блока сигнализации и оповещения с указанием места пломбирования
1 - дисплей и клавиатура; 2 - АКБ; 3 - звуковой извещатель; 4 - световые извещатели
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения систем ВД-4000 указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | VD4000.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанной в таблице. |
Защита программного обеспечения системы ВД-4000 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Средний» по P 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности при измерении объемной доли горючих газов (CH4, C3H8)_
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной | относительной, % |
| Метан CH4 | от 0 до 2,2 % включ. (от 0 до 50 % НКПР) | ±0,13 % (±3 % НКПР) | - |
| св. 2,2 до 4,4 % включ. (св.50 до 100 % НКПР) | ±(0,04 X+0,042) % ±(0,9X+1,02) % НКПР | - |
| св. 4,4 до 100 % | - | ±10 |
| Пропан C3H8 | от 0 до 0,85 % включ. (от 0 до 50 % НКПР) | ±0,05 % ±3 % НКПР | - |
| св. 0,85 до 1,70 % включ. (св.50 до 100 % НКПР) | ±(0,047 X+0,01) % ±(2,35X+1) % НКПР | - |
| св. 1,7 до 100 % | - | ±10 |
| Примечание: где Х - измеренное значение объемной доли, % |
Таблица 3 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления__
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений избыточного давления, кПа: - в магистральном газопроводе - в ВГУ | от 0 до 2 от 0 до 50 |
| Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, % - в магистральном газопроводе - в ВГУ | ±2 ±0,5 |
Таблица 4 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении расхода газа_
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений расхода газа, м /час | от 0,1 до 50,0 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности при измерении расхода газа, % | ±2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности при измерении объемной доли горючих газов, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,2 |
| Предел допускаемой дополнительной приведенной к ВПИ погрешности при измерении избыточного давления, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности | 0,2 |
| Предел допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении расхода газа, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной относительной погрешности | 0,2 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики системы ВД-4000
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Напряжение автономного питания от аккумуляторных перезаряжаемых батарей, В, не более | 7,5 |
| Интервал времени работы без замены/зарядки АКБ*, ч, не менее | 8 |
| Время срабатывания сигнализации, с, не более | 5 |
| Г абаритные размеры (БД, БСО), мм, не более длина ширина высота | 370 350 200 |
| Масса (БД, БСО), кг, не более | 10 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от - 40 до + 50 98 от 84 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 40000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
| Примечание : * - При условии попеременной замены АКБ режим работы непрерывный |
Знак утверждения типа
наносится на каждый блок системы ВД-4000 методом шелкографии, а также на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 7 - Комплект поставки систем ВД-4000_
| Наименование | Обозначение | Количество, шт |
| Система контроля автоматизированная | ВД-4000 | 1 |
| Устройство контроля и управления | | 1* |
| Системы контроля беспроводные, типа БСК ЭРИС-400 | | 1 комплект* |
| Модем для удаленного терминала | | 1* |
| Программное обеспечение удаленного терминала | | 1* |
| Наименование | Обозначение | Количество, шт |
| Монтажная тренога для установки блока датчиков или блока сигнализации и оповещения | | 1* |
| Руководство по эксплуатации | 421451.4000-ХХ РЭ | 1 |
| Паспорт | 421451.4000-ХХ ПС | 1 |
| Методика поверки | МП 64-221-2015 | 1 |
| Примечание: * -Дополнительное оборудование по отдельному заказу |
Поверка
осуществляется по документу МП 64-221-2015 «ГСИ. Системы контроля автоматизированные ВД-4000. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 14.12.2016 г.
Основные средства поверки:
- Эталон единицы содержания компонентов в газовых средах 1 разряда в диапазоне значений от 110-6 до 10 %, № 3.2.ВКЭ.0067.2014 (генератор газовых смесей ГГС, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 62151-15);
- стандартные образцы - поверочные газовые смеси (ГСО-ПГС):
ГСО 10524-2014 (СНтазот), ГСО 10597-2015 (СНтазот), ГСО 10524-2014 (С3Н8-азот);
- эталон единицы абсолютного давления 1 разряда в диапазоне значений от 0,133 до 400 кПа, № 3.2.ВКЭ.0014.2015 (манометр абсолютного давления МПАК-15, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 24971-03);
- эталон единицы объемного расхода газа 1 разряда в диапазоне значений от 4 до 1600 м /ч, № 3.2.ВКЭ.0049.2014 (установка поверочная для счетчиков газа УПСГ-1600, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 22646-02).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ТУ 4215-001-72208717-2015 Системы контроля автоматизированные ВД-4000. Технические условия.
66646-17: Методика поверки МП 64-221-2015Скачать4.1 Мб