Назначение
Устройство многофункциональное «УРАН - НТ.01» предназначено для измерения и регистрации параметров технологического процесса при работе колтюбинговых установок в нефтегазовой промышленности.
Описание
Принцип действия устройства основан на преобразовании:
- унифицированных токовых сигналов 4-20 мА, полученных от датчиков давления, в цифровую форму при определении усилия инжектора на подъем и на спуск, возникающего от воздействия гидравлической жидкости на механизм подачи колтюбинговой установки, давления технологической жидкости, давлений в линиях прижима цепей, привода барабана и ПВО;
- значения температуры непосредственно в цифровую форму;
- цифровых сигналов, полученных от ассиметрично расположенных двух датчиков Холла, в угловое перемещение.
Устройство состоит из:
- базового устройства;
- мастер-терминала, представляющего собой переносный компьютер;
- съемного запоминающего устройства и согласующего устройства;
- шести датчиков давления Метран-55 (Государственный реестр СИ № 1837508; ТУ 4212-009-12580824-2002) с верхними пределами измерений: 100 МПа (1 ед.); 25 МПа (1 ед.) и 16 МПа (4 ед.);
- цифрового датчика температуры, изготовленного с использованием преобразователя температуры DS18S20;
- датчика глубины.
Поступающая от датчиков информация каждые 0,33 с обрабатывается в базовом устройстве и передается в мастер-терминал для отображения. Информация о технологическом процессе формируется для записи в стационарное запоминающее устройство (ЗУ), которое расположено в базовом устройстве. Данные из стационарного ЗУ при необходимости переносятся в съемное запоминающее устройство.
На табло мастер-терминала отображаются следующие параметры:
- усилие инжектора при спуске (подъеме) длинномерной безмуфтовой трубы (далее - труба) в механизме подачи под давлением гидравлической жидкости. С помощью коэффициента зависимости усилия инжектора при подъеме (спуске) трубы и постоянной механизма подачи в программном обеспечении происходит перерасчет измеряемого давления в усилие;
- давление технологической жидкости, используемой для восстановления работоспособности скважины;
- давления в линии прижима цепей, в линии барабана, в линии противовыбросового оборудования (ПВО);
- температура технологической жидкости;
- угловое перемещение датчика глубины в перерасчете на глубину спуска/подъема. В устройстве предусмотрено эквивалентное соотношение углового перемещения к глубине спуска/подъема: 360° - 1 м. Это соотношение обеспечивается конструктивными размерами звездочки механизма подачи (длина окружности и др.) и соблюдением условий, исключающих проскальзывание (пробуксовывание) трубы относительно механизма подачи;
- скорость движения трубы;
- индикация уровней масла и смазки, давления масла, температуры охлаждающей жидкости и других технологических параметров.
В устройстве предусмотрено использование уставок, которые пользователь может устанавливать самостоятельно.
Отображение измеряемых параметров на мастер-терминале осуществляется в двух режимах:
- режиме «Мониторинг»: на экране мастер-терминала отображается панорама технологических параметров, представленных в виде шкал приборов - манометров, термометра и т.д., в реальном времени;
- режиме «Таблица», используемом при проведении поверки или контроля технологического процесса, параметры представлены в форме табличных данных.
Устройство обеспечивает:
- измерение параметров колтюбингового процесса;
- архивирование событий с отметками реального времени (ведется журнал вкл/выкл и журнал событий);
- хранение данных в запоминающем устройстве с возможностью их просмотра и анализа;
- вывод текущих значений измеряемых и вычисляемых параметров технологического процесса и результатов протоколирования на монитор мастер-терминала с использованием программных средств обработки данных;
- сигнализацию звуковую и цветовую при превышении значений уставок;
- просмотр архивированной совокупности технологических параметров в форме слайдов на мониторе персонального компьютера с возможностью сортировки событий.
Технические характеристики
| Наименование технических характеристик | Значение |
| 1 | 2 |
| Диапазон преобразования силы, кН (тс) - на спуск/подъем (линия Д2) - на подъем (линия Д1) | 0-270 (0-27) 0-270 (0-27) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразования силы к диапазону измерения (линии Д1 и Д2), %, не более | ±1,0 |
| Диапазон измерения давления технологической жидкости (линия ДЗ), МПа | 0-80 |
| Диапазон измерения давления в линии прижима цепей (линия Д4), МПа | 0-20 |
| Диапазон измерения давления в линии барабана линия Д5), МПа | 0-16 |
| Диапазон измерения давления в линии ПВО (линия Д6), МПа | 0-16 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения давлений к верхнему пределу измерения, % не более | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерения давлений к верхнему пределу измерения на каждые 10 °C в диапазоне от минус 40 до плюс 50 °C, % не более -максимальный верхний предел измерений модели 517 датчиков давления Метран-55 Лерх ' верхний предел измерения датчика давления, МПа | ± (ОД+ 0,07-^-) ^верх где =100 МПа Рверх =16 МПа для Д1, Д2.Д5ИД6 Рверх=25 МПа ДЛЯД4 Рверх =100 МПа для ДЗ |
| Диапазон измерения температуры технологической жидкости, °C | от минус 40 до плюс 110 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерения температуры к диапазону измерения, %, не более | ±1,5 |
| Диапазон преобразования углового перемещения датчика глубины | ± 360° п, где п -количество оборотов (от 0 до 5999) |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности преобразования углового перемещения к нормирующему значению, % (нормирующее значение соответствует номинальному, равному 360°) | ±0,5 |
| Диапазон показаний скорости движения трубы, м/с | 0,00-0,87 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 5 |
| Время непрерывной работы устройства, ч, не более Время перерыва до повторного включения, мин, не менее | 24 10 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 15 |
| Условия эксплуатации: | |
| - относительная влажность при температуре 35 °C ,% | до 95 |
| - атмосферное давление, кПа | 86,0 -106,7 |
| - напряжение питания, постоянное, В | 20,4 -27,6 |
| -температура окружающего воздуха, ®С | |
| для базового устройства, для датчиков давления, датчика глубины | от минус 40 до плюс 50 |
| -для датчика температуры | от минус 40 до плюс 110 |
| -для мастер - терминала | от минус 15 до плюс 50 |
| -для устройства согласующего, CD ROM, съемного накопителя | от плюс 10 до плюс 35 |
| Длина линии связи, м, не более | 24 |
| Маркировка взрывозащиты: - базового устройства | [Exia] НВ в комплекте «УРАН - НТ.01» |
| - датчика глубины | 0ExiallBT5 в комплекте «УРАН-НТ.01» |
| -датчика давления | 0ExiallBT5 в комплекте «УРАН-НТ.01» |
| -датчика температуры | 0ExiallBT4 в комплекте «УРАН - НТ.01» |
| Масса базового устройства, кг, не более | 5 |
| Габаритные размеры базового устройства, мм | 290x425x80 |
| Степень зашиты, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254-96 - датчика давления, датчика температура, датчика глубины - базового устройства | IP65 IP54 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10 000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 |
| Назначенный срок службы, лет | 7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на маркировочную табличку лицевой панели базового устройства методом наклейки; на титульный лист руководства по эксплуатации печатным способом.
Комплектность
| ОБОЗНАЧЕНИЕ | НАИМЕНОВАНИЕ | кол-во |
| 1 | 2 | 3 |
| 3.866.031 | Базовое устройство | 1 |
| 3.853.012 | Накопитель МН | 2 |
| 3.853.022 | Датчик глубины | 1 |
| 4.853.421 | Датчик температуры технологической жидкости | 1 |
| СПГК.1528.000 | Датчик давления МЕТРАН-55-Ех-ДИ-517-МП-П 0-025-16 МПа-42-ШР | 4 |
| СПГК.1528.000 | Датчик давления МЕТРАН-55-Ех-ДИ-517-МП-П 0-025-25 МПа-42-ШР | 1 |
| СПГК.1528.000 | Датчик давления МЕТРАН-55-ЕХ-ДИ-517-МП-П 0-025-100 МПа-42-ШР | 1 |
| 2РМ18КП7Г1В1 | Соединитель для подключения параметрических сигналов от двигателя | 1 |
| 4.853.530 | Кабель для подключения датчика глубины | 1 |
| 4.853.531 | Кабель для подключения датчика температуры технологической жидкости | 1 |
| 4.853.532 | Кабель для подключения датчика давления технологической жидкости | 1 |
| 4.853.533 | Кабель для подключения датчика давления в линии усилия инжектора на спуск | 1 |
| 4.853.534 | Кабель для подключения датчика давления в линии усилия инжектора на подъем | 1 |
| 4.853.535 | Кабель для подключения датчика давления прижима цепей | 1 |
| 4.853.536 | Кабель для подключения датчика давления в линии привода барабана | 1 |
| 4.853.537 | Кабель для подключения датчика давления в линии привода ПВО | 1 |
| 3.853.538 | Кабель для подключения датчика уровня в баке «Уровень смазки» | 1 |
| 3.853.539 | Кабель для подключения датчика уровня в гидробаке «Уровень масла» | 1 |
| 3.853.540 | Кабель питания | 1 |
| 3.563.897 | Устройство согласующее | 1 |
| Мастер-Терминал | 1 |
| 3.853.560 | Кабель для подключения мастер-терминала | 1 |
| 4.075.321 | Комплект монтажа и укладки кабеля | 1 |
| 3.866.031 Э4 | Схема соединений | 1 |
| 3.866.031 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 |
| 3.866.031 Р0 | Руководство оператора по программному обеспечению | 1 |
| СПГК.1528.000ПС | Паспорт на датчик давления Метран-55 | 6 |
| СПГК.5175.000.00РЭ | Руководство по эксплуатации на датчик давления Метран-55 | 1 |
| 1 | 2 | 3 |
| МИ 4212-012-2001 | Методика поверки на датчики давления типа Метран | 1 |
| 3.866.031 МП | Методика поверки «Устройство многофункциональное «УРАН-НТ.01» | 1 |
| Программы для Мастер-терминала (CD ROM) | 1 |
| Операционная система Windows ХР (CD ROM) | 1 |
| Программное обеспечение на устройство (CD ROM) | 1 |
Поверка
Поверку устройства осуществляют в соответствии с документом по поверке «Устройство многофункциональное «УРАН - НТ.01». Методика поверки 3.866.031 МП» в составе эксплуатационной документации, согласованным с ГЦИ СИ ФГУ «Воронежский ЦСМ» в ноябре 2009 г.
В перечень основного поверочного оборудования входят:
- калибратор-измеритель нормированных сигналов 3M3001, ВПИ 25 мА, ± (0,02 % измеряемого тока +2 ед. мл. р.), разрешающая способность 1 мкА магазин сопротивления МСР-63; 0,01-10000 Ом, КТ 0,05/4-10'6;
- термостат жидкостный, -80- + 220 °C; ± 0,5 °C.
Межповерочный интервал 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»
ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.»
ГОСТ Р 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования.»
ГОСТ Р 51330.10-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.»
Правила устройства электроустановок (гл. 7.3 ПУЭ)
Техническая документация предприятия-изготовителя.
Заключение
Тип устройств многофункциональных «УРАН - НТ.01» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Сертификат соответствия от 11 ноября 2009 г. № РОСС RU.ME92.A01888 выдан Негосударственным фондом «Межотраслевой орган сертификации «СЕРТИУМ».
