Назначение
Системы мониторинга коррозии СМК АРКТЕХ-УЛЬТРАКС (далее - Системы) предназначены для измерений толщины стенки и контроля состояния трубопроводов, оборудования и резервуаров (далее - Объектов), изготовленных из стали или других сплошных однородных металлов, на предмет проходящих в них коррозионных и эрозионных процессов в режиме реального времени на объектах химической и нефтехимической промышленности, а также на других объектах.
Описание
Принцип работы Системы при измерении толщины основан на ультразвуковом контактном эхо-импульсном методе неразрушающего контроля.
Принцип измерений температуры основан на зависимости электрического сопротивления термочувствительного элемента от температуры.
Контроль состояния Объектов осуществляется по измеренным значениям толщины стенки и температуры и их совокупности с использованием аналитических и математических моделей.
Система может состоять из 2-х или 3-х уровней. Двухуровневая Система состоит из нижнего и верхнего уровней, а трёхуровневая - соответственно, из нижнего, среднего и верхнего уровней.
Нижний уровень Системы состоит из соединенных между собой кабелями сенсорных модулей (СМ), которые монтируются в виде матрицы с помощью кронштейнов непосредственно на контролируемую поверхность через слой высокотемпературного ультразвукового геля.
СМ представляет собой микропроцессорное устройство с ультразвуковым датчиком и контактным датчиком температуры, залитыми компаундом. Датчик температуры имеет никелевый чувствительный элемент (ЧЭ).
Средний уровень Системы представляет собой стационарный измерительный блок (СИБ), внутри которого расположены электронные платы, барьер искрозащиты, батарея и соединительные клеммы.
СИБ через интерфейс RS485 производит сбор и архивацию данных от СМ нижнего уровня Системы, а также передачу измеренной информации на переносной измерительный блок (ПИБ) или стационарный персональный компьютер (программно-технический комплекс -ПТК).
Верхний уровень Системы представляет собой ПИБ в виде планшета или ноутбука или ПТК, которые осуществляют сбор, архивацию, обработку и визуализацию измеренных данных. ПИБ через USB-разъем может передавать данные на другие персональные компьютеры.
Система может производиться как в общепромышленном, так и во взрывозащищенном исполнениях.
Для расширения температурного диапазона эксплуатации в состав Системы могут входить универсальные многофункциональные защитные модули АРКТЕХ, конструкция которых имеет слой теплоизоляционного материала и может иметь систему обогрева и регулирования температуры.
Структурная схема Системы представлена на рисунке 1. Цветовая гамма компонентов Системы может отличаться от представленной на рисунке 1. СИБ может производиться как в прямоугольном, так и в цилиндрическом корпусах. Общий вид составных частей Системы представлен на рисунке 2. СИБ может производится так же в цилиндрическом корпусе.
а)
б)
в)
г)
Рисунок 2 - Общий вид составных частей Системы: а) СМ, б) СМ в защитном модуле,
в) СИБ, г) ПИБ
Система может работать в следующих режимах: ручном (двухуровневая Система), полуавтоматическом и автоматическом.
В ручном режиме группа СМ соединена кабелем и активируется при подсоединении ПИБ. Данные загружаются в программное обеспечение (ПО) компьютера или сервера оператором.
В полуавтоматическом режиме группа СМ соединена кабелем с СИБ, который на месте собирает и сохраняет результаты измерений. Оператор, по мере необходимости, загружает измеренную информацию из СИБ в ПИБ или ПТК.
В автоматическом режиме группа СМ соединена с СИБ через интерфейс RS485. СИБ управляет СМ и обменивается данными (через сеть Ethernet, Wi-Fi, GSM, Wireless, Modbus, Modbus RTU, TCP, OPC, ISA 100) с ПТК или сервером с лицензионными ПО.
Структура условного обозначения Системы приведена ниже.
СМК АРКТЕХ-УЛЬТРАКС 1 2 3 4 5 6
1 - Наружный диаметр трубы, мм
2 - Количество сенсорных модулей на узле установки, шт
3 - Порядковый номер узла
4 - Способ управления и сбора данных
Р - ручное получение данных
А - автоматическое (непрерывное) управление и получение данных
РА - комбинированный способ
5 - Код оборудования
6 - Код проекта (в случае отсутствия индекс не указывается)
Предусмотрено пломбирование двухуровневой и трехуровневой Систем, как показано на рисунке 3.
Программное обеспечение
ПО приборов состоит из встроенного и внешнего ПО. Оба ПО являются метрологически значимыми.
Встроенное ПО устанавливается в СМ на предприятии-изготовителе во время производственного цикла и не может быть изменено в процессе эксплуатации Системы. Встроенное ПО осуществляет функции сбора, преобразования и обработки измерительной информации от первичных датчиков. Конструкция Системы исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию. В соответствии с п. 4.5 рекомендаций по метрологии Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий».
Идентификационные данные встроенного ПО - отсутствуют.
Внешнее ПО «АРКТЕХ» предназначено для программирования работы Системы, сбора, архивации, обработки (вычисление толщины стенки Объектов) и визуализации измеренных данных, передачи результатов измерений через интерфейс RS485.
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров Системы от несанкционированного доступа предусмотрен программный контроль доступа по паролю с регистрацией в журнале событий.
Уровень защиты внешнего ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, соответствует уровню «средний» рекомендаций по метрологии по п. 4.5 Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные внешнего ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные внешнего ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | АРКТЕХ |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 0.0.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | отсутствует |
Технические характеристики Таблица 2 - Метрологические характеристики |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений толщины1-*, мм | от 3,0 до 200,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений толщины, мм | ±0,1 |
| Среднее квадратическое отклонение результата измерений толщины, мм, не более | 0,0025 |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -52 до +150 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры в зависимости от поддиапазона измерений: - от -52 °С до 0 °С включ. - св. 0 °С до +60 °С включ. - св. +60 °С до +100 °С включ. - св. +100 °С до +150 °С включ. | ±3,9 ±1,9 ±3,3 ±5,2 |
| Примечание: 1) Допускается изготовление и применение Систем в диапазонах измерений толщины и температуры, согласованных с пользователем, но лежащих внутри полных диапазонов измерений. |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон рабочих частот, МГц | от 5 до 50 |
| Дискретность отсчета при измерении толщины, мм | 0,000011) |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды2), °С - СМ - СИБ - относительная влажность воздуха, % | от -52 до +60 от -52 до +60 до 95 |
| Напряжение электрического питания, В - постоянный ток - переменный ток | от 12 до 24 от 210 до 230 |
| Масса, г, не более - СМ - СИБ - ПИБ | 540 45000 4500 |
| Габаритные размеры, мм, не более - СМ (ДхШхВ) - СИБ (ДхШхВ) (для прямоугольного исполнения) - СИБ (Вхдиаметр) (для цилиндрического исполнения) - ПИБ (ДхШхВ) | 124х65х106 680x390x250 680х390 640х420х60 |
| Маркировка взрывозащиты СМ | 0ExianCT1.. T6 |
| Средний срок службы, лет | 20 |
| Примечания: 1) При отображении результатов измерений на ПИБ в режиме реального времени дискретность отсчета составляет 0,001 мм. 2) При применении в составе Системы универсальных многофункциональных защитных модулей АРКТЕХ температурный диапазон эксплуатации может быть расширен от минус 70 °С до плюс 80 °С. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации. Комплектность средства измерений
Таблица 4 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система мониторинга коррозии СМК АРКТЕХ-УЛЬТРАКС | в соответствии с заказом | 1 шт. |
| Внешнее программное обеспечение | - | 1 комплект |
| Руководство по эксплуатации | СМК.00.01 | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 203-32-2019 | 1 экз. |
| Защитный модуль АРКТЕХ1) | - | 1 шт. |
| Примечание: 1) Поставляется по дополнительному заказу. |
Поверка
осуществляется по документу МП 203-32-2019 «Система мониторинга коррозии СМК АРКТЕХ-УЛЬТРАКС. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 23.04.2019 г.
Основные средства поверки:
- Комплект образцовых ультразвуковых мер толщины КМТ 176М-1 (Регистрационный № 6578-78);
- Калибратор температуры поверхностный КТП-2 (Регистрационный № 53247-13);
- Калибратор температуры поверхностный КТП-500 (Регистрационный № 21590-06). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ТУ 4217-001-17346435-2014 Система мониторинга коррозии СМК АРКТЕХ. Технические условия
76400-19: Методика поверки МП 203-32-2019Скачать3.2 Мб