Назначение
Влагомеры оптические емкостные сырой нефти АМ-ВОЕСН (далее - влагомер) предназначены для непрерывного измерения объемного содержания воды в скважинной жидкости.
Описание
Принцип действия влагомера комбинированный, основан на двух методах: диэлькометрическом и оптическом. При работе влагомера в нефтяной фазе смеси (вода в нефти) функционирует диэлькометрическая часть; при работе влагомера в водной фазе смеси (нефть в воде) функционирует оптическая часть. Переключение режимов измерений влагомера при изменении фазы смеси производится автоматически.
Диэлькометрический метод основан на зависимости диэлектрической проницаемости водонефтяной смеси от содержания в ней воды. Электрод преобразователя меняет емкость нагрузки генератора в зависимости от содержания воды и нефти в водонефтяной смеси, вследствие чего изменяется частота выходного сигнала. Оптический метод основан на зависимости оптических свойств водонефтяной смеси от содержания в ней воды (нефти). Логарифмическая зависимость светопропускания смеси в зависимости от содержания в ней нефти преобразуется электронной схемой в частоту выходного сигнала. Влагомер градуируется на определенный сорт нефти и пластовой воды с места эксплуатации.
Влагомер состоит из первичного преобразователя (далее - ПП АМ-ВОЕСН) с диэлькометрическим и оптическим датчиками, электронного блока вычисления (далее - ЭБВ АМ-ВОЕСН) и барьера искробезопасности БИБ-04-7 КПДС.426475.008 ТУ.
1111 АМ-ВОЕСН представляет собой неразборную металлическую конструкцию. ПП АМ-ВОЕСН имеет исполнения по максимальному давлению и диаметру условного прохода, таблица 1. Внутри корпуса конструкции изолированно установлен стальной полый электрод диэлькометрической части и два объектива со светодиодом оптической части. Электрические сигналы с электрода и фотодиода передаются в электронный блок находящийся в алюминиевом коробе, который закреплен к 1111 АМ-ВОЕСН. На внешней стороне короба установлен электрический разъем для подключения контрольного кабеля связи.
Таблица 1
| Обозначение исполнения влагомера | Исполнение диаметра условного прохода, DN, мм | Исполнение максимального давления, PN, МПа |
| АМ-ВОЕСН-50-40 | 50 | 4,0 |
| АМ-ВОЕСН-50-63 | 6,3 |
| АМ-ВОЕСН-80-40 | 80 | 4,0 |
| АМ-ВОЕСН-80-63 | 6,3 |
| АМ-ВОЕСН-100-40 | 100 | 4,0 |
| АМ-ВОЕСН-100-63 | 6,3 |
ПП АМ-ВОЕСН может применяться во взрывоопасной зоне в соответствии с маркировкой взрывозащиты.
ЭБВ АМ-ВОЕСН выполнен из унифицированного пластикового короба. На передней панели короба размещены цветной светодиодный графический дисплей и пленочная клавиатура, рисунок 2. В верхнем боковом выступе короба установлен тумблер включения/выключатель питания влагомера. В нижних боковых выступах расположены клеммные соединения для подключения кабеля питания, контрольного кабеля связи 1111 АМ-ВОЕСН с ЭБВ АМ-ВОЕСН и кабеля цифрового интерфейса RS 485 связи влагомера с верхним уровнем внешней системы автоматизации. Внутри ЭБВ АМ-ВОЕСН размещена печатная плата с контролером STM32F405RGT6 и вспомогательными электронными элементами.
ЭБВ АМ-ВОЕСН пломбируется изготовителем от несанкционированного доступа при эксплуатации. Пломбирование производится наклейкой нанесением ее на правую торцевую сторону корпуса короба ЭБВ АМ-ВОЕСН, рисунок 2. 11 АМ-ВОЕСН не пломбируется.
б) ЭБВ АМ-ВОЕСН
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) влагомера является встроенным, загружаемым в ЭБВ АМ-ВОЕСН изготовителем на этапе изготовления и является его неотъемлемой частью. Градуировка влагомера производится специальной программой «Градуировка АМ-ВОЕСН .exe».
Защита метрологически значимой части ПО обеспечивается аппаратным вычислением контрольной суммы цифрового идентификатора и ее контролем, а также контролем версии ПО при включении питания ЭБВ АМ-ВОЕСН.
Уровень защиты ПО и измерительной информации «высокий» по Р 50.2.077-2014. Сведения об идентификационных данных ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | EBV_VL |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | v.1.00 |
| Цифровой идентификатор ПО | D565AD4C |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений содержания воды, объемная доля, % | от 0,1 до 99,9 |
| Пределы допускаемого значения абсолютной погрешности содержания воды, объемная доля, %, в поддиапазонах: от 0,1 до 60,0 вкл. %, объемная доля воды от 60,0 до 99,9 %, объемная доля воды | ± 1,0 ± 1,5 |
| Диапазон показаний содержания нефти, объемная доля, % | от 0,1 до 99,9 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Измеряемая среда | водонефтяная смесь или скважинная жидкость после предварительной сепарации свободного газа |
| Остаточное содержание свободного газа в измеряемой среде, объемная доля, %, не более | 5 |
| Диапазон плотности измеряемой среды, кг/м3 | от 772 до 1116 |
| Диапазон содержания хлористых солей в измеряемой среде, массовая доля, % | от 0,3 до 15 |
| Диапазон температуры измеряемой среды, °С | от + 5 до + 85 |
| Давление, МПа, не более | 6,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон температуры окружающей среды, °С - ПП АМ-ВОЕСН - ЭБВ АМ-ВОЕСН | от - 50 до + 50 от + 5 до + 55 |
| Максимальное значение относительной влажности, %: - ПП АМ-ВОЕСН при температуре плюс 15°С; - ЭБВ АМ-ВОЕСН при температуре плюс 20°С | 80 60 |
| Представление результатов измерений | в цифровом виде |
| Дискретность отсчета, %, объемная доля | 0,01 |
| Цифровой интерфейс | RS 485 протокол MODBUS RTU |
| Максимальное расстояние от ПП АМ-ВОЕСН до барьера искробезопасности с ЭБВ АМ-ВОЕСН, м | 200 |
| Электропитание: - ЭБВ АМ-ВОЕСН: напряжение переменного тока частотой 50 Гц, В - ПП АМ-ВОЕСН: напряжение постоянного тока, В | от 187 до 242 7,5 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более: - ПП АМ-ВОЕСН - ЭБВ АМ-ВОЕСН | 2 10 |
| Степень защиты оболочек от пыли и влаги: - ПП АМ-ВОЕСН - ЭБВ АМ-ВОЕСН | IP 65 IP 20 или IP 44 1) |
| Маркировка взрывозащиты: - ПП АМ-ВОЕСН - ЭБВ АМ-ВОЕСН | 1ExibIIBT3 [Exib]IIB |
| Габаритные размеры ПП АМ-ВОЕСН (длинахширинахвысота), мм, не более - ПП АМ-ВОЕСН-50-40 - ПП АМ-ВОЕСН-50-63 - ПП АМ-ВОЕСН-80-40 - ПП АМ-ВОЕСН-80-63 - ПП АМ-ВОЕСН-100-40 - ПП АМ-ВОЕСН-100-63 Габаритные размеры ЭБВ АМ-ВОЕСН (длинахширинахвысота), мм, не более | 400х463х266 400х463х273 500x463x284 500x463x291 500x463x301 500x463x311 110x95x60 |
| Масса ПП АМ ВОЕСН, кг, не более - ПП АМ-ВОЕСН-50-40 - ПП АМ-ВОЕСН-50-63 - ПП АМ-ВОЕСН-80-40 - ПП АМ-ВОЕСН-80-63 - ПП АМ-ВОЕСН-100-40 - ПП АМ-ВОЕСН-100-63 Масса ЭБВ АМ-ВОЕСН, кг, не более | 11,1 12,5 14,4 15,8 17,7 19,0 0,3 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 20 000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
| 1) В зависимости от комплектации, устанавливается при заказе |
Знак утверждения типа
наносится на шильдик 1111 АМ-ВОЕСН способом шелгографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Влагомер, в том числе: - первичный преобразователь - электронный блок вычисления | ПП АМ-ВОЕСН ЭБВ АМ-ВОЕСН | 1 шт. 1 шт. |
| Барьер искробезопасности | БИБ-04-7 | 1 шт. |
| Кабель контрольный | КВВГЭз 4х0,75 1) | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей 2) | АМ-ВОЕСН 2.05.00.000 | 1 шт. |
| Комплект ЗИП 3) | АМ-ВОЕСН 2.01.00.000 ЗИ | 1 шт. |
| Комплект калибровочный 2) | 8689.00.000 | 1 шт. |
| Миксер 2) | БН.55-07 | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | АМ-ВОЕСН 2.05.00.000 | 1 экз. |
| Ведомость ЗИП. Спецификация | АМ-ВОЕСН 2.01.00.000 ЗИ | 1 экз. |
| Паспорт | АМ 007.1.00.00.000 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | АМ 007.1.00.00.000 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки2) | НА.ГНМЦ.0358-19 МП | 1 экз. |
| 1) Аналог кабеля указывается в руководстве по эксплуатации на влагомер, длина кабеля определяется при заказе. 2) По требованию заказчика. 3) Состав комплекта устанавливается при заказе. |
Поверка
осуществляется по документу НА.ГНМЦ.0358-19 МП «ГСИ. Влагомеры оптические емкостные сырой нефти АМ-ВОЕСН. Методика поверки», утвержденному ОП ГНМЦ АО «Нефтеавтоматика» 30 октября 2019.
Основные средства поверки:
рабочий эталон 1-го или 2-го разряда единицы объемного влагосодержания нефти и нефтепродуктов по ГОСТ 8.614-2013, аттестованный в диапазоне объемного влагосодержания от 0,01 % до 99,9 %, с пределами допускаемой абсолютной погрешности от 0,01 % до 0,3 %.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на паспорт при первичной поверке при выпуске из производства и на свидетельство о поверке при периодической поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.614-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного влагосодержания нефти и нефтепродуктов
ТУ 26.51.53-007-31651777-2018 Влагомер оптический емкостной сырой нефти АМ-ВОЕСН. Технические условия
78321-20: Методика поверки НА.ГНМЦ.0358-19 МПСкачать5.8 Мб
776-52
