Назначение
Газоанализаторы циклического действия СНГС - 04М (далее - газоанализаторы) предназначены для измерения объемной доли метана, этана, пропана, бутана, пентана и водорода в дегазируемой из бурового раствора газовоздушной смеси.
Описание
Принцип действия газоанализаторов - термокаталитический с предварительным газохроматическим разделением определяемых компонентов.
Газоанализаторы представляют собой стационарные двухканальные многокомпонентные приборы циклического действия.
В основе работы газоанализаторов лежит газохроматографическое разделение и анализ компонентов пробы анализируемого газа фиксированного объема. Для сокращения продолжительности анализа более тяжелые компоненты отделяются от определяемых компонентов на предколонке, из которой затем удаляются без анализа в режиме обратной продувки. В качестве газа-носителя используется атмосферный воздух, поступающий на газоанализатор после предварительной очистки с помощью устройства подготовки газа-носителя.
Способ отбора пробы - принудительный, за счет избыточного давления в точке отбора пробы или с помощью внешнего побудителя расхода.
Газоанализатор имеет два независимых измерительных канала. Первый канал обеспечивает измерение в анализируемом газе объемной доли водорода (H2), метана (CH4) и этана (C2H6), а второй - пропана (C3H8), бутана (C4H10) и пентана (C5H12) (изомеры не разделяются). Каждый измерительный канал оборудован независимой системой газовых коммутаций, предколонкой, разделительной колонкой, термостатом колонок, обеспечивающим изотермический режим их работы, и термокаталитическим чувствительным элементом.
Конструктивно газоанализаторы состоят из следующих блоков:
- газоаналитический блок;
- устройство подготовки газа-носителя, представляющее собой термокаталитическую печь, в которой происходит дожигание определяемых компонентов, содержащихся в газе-носителе. Температура нагрева реактора до 550 С°.
Кроме того, в комплект газоанализатора входит источник газа-носителя - компрессор с осушителем, обеспечивающий выходное давление от 5 до 6 кгс/см2.
Управление режимами работы газоанализатора и обработка сигналов производятся с помощью микропроцессорного устройства, встроенного в газоаналитический блок.
Газоанализаторы обеспечивают отображение измерительной и служебной информации на жидкокристаллическом дисплее и выдачу цифрового сигнала по интерфейсам RS-232, RS-485, USB.
Газоанализаторы выполнены в общепромышленном исполнении и предназначены для работы во взрывобезопасной зоне.
Степень защиты корпуса газоанализатора от доступа к опасным частям и от попадания внешних твердых предметов и воды IP21 по ГОСТ 14254-96.
Внешний вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.
всего листов 5
а) газоаналитический блок
б) - устройство подготовки
газа-носителя
Рисунок 1 - Внешний вид газоанализатора циклического действия СНГС - 04М
Программное обеспечение
Газоанализаторы имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения объемной доли метана, этана, пропана, бутана, пентана и водорода в дегазируемой из бурового раствора газовоздушной смеси.
Программное обеспечение газоанализатора идентифицируется путем вывода версии программного обеспечения на дисплей газоанализатора по запросу пользователя через меню программы.
Программное обеспечение выполняет следующие функции:
- прием и обработку измерительной информации;
- формирование выходного цифрового сигнала;
- проведения градуировки газоанализатора;
- хранение измерительной информации в графическом виде (хроматограмм).
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| СНГС.413538. 001 Д20 | CGA105.exe | 1.2.1.0 | 2D96EA75 | CRC 32 |
| П р и м е ч а н и я: 1 Номер версии встроенного программного обеспечения газоанализатора должен быть не ниже указанного в таблице. 2 Контрольная сумма получена для файла CGA105.exe. |
Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик газоанализаторов. Уровень защиты встроенного программного обес-
Лист № 3 всего листов 5 печения газоанализаторов от преднамеренных или непреднамеренных изменений - «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
1) Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности газоанализаторов приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объемной доли определяемого компонента, % | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, % |
| Водород (H2) | от 0 до 1,0 | ± (0,0020 + 0,15-С) |
| Метан (CH4) | от 0 до 1,0 | ± (0,0025 + 0,10-С)* |
| ± (0,05 + 0,10-С)** |
| Этан (C2H6) | от 0 до 0,6 | ± (0,0020 + 0,10-С) |
| Пропан (C3H8) | от 0 до 0,4 | ± (0,0020 + 0,15-С) |
| Бутан (C4H10) | от 0 до 0,4 | ± (0,0020 + 0,10-С) |
| Пентан (C5H12) | от 0 до 0,3 | ± (0,004 + 0,15- С) |
| Примечания: 1 Пределы допускаемой абсолютной погрешности по каждому определяемому компоненту установлены с учетом влияния наличия в анализируемой газовой смеси других определяемых компонентов с содержанием, не превышающим верхний предел измерений, указанный в таблице. 2 С - измеренное значение объемной доли определяемого компонента в анализируемой газовой смеси; * - при объемной доле водорода в анализируемой газовой смеси менее 0,010 %; * * - при объемной доле водорода в анализируемой газовой смеси свыше 0,010 % до 1,0 %. |
2) Предел допускаемого среднего квадратического отклонения, в долях от пределов
допускаемой погрешности (по результатам 10 измерений)
3) Пределы допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой погрешности
4) Пределы допускаемого изменения показаний за 8 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой погрешности
5) Время прогрева, часов, не более
6) Электропитание осуществляется однофазным переменным током частотой (50±1) Гц, напряжением, (220 ± 20) В.
7) Потребляемая мощность, Вт, не более
8) Габаритные размеры и масса блоков газоанализатора указаны в таблице 3.
Таблица 3
| Блок газоанализатора | Г абаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| длина | ширина | высота |
| Газоаналитический блок | 500 | 500 | 300 | 25 |
| Устройство подготовки газа-носителя | 165 | 165 | 345 | 3,5 |
Таблица 3
9) Средняя наработка на отказ, часов 25 000.
10) Условия эксплуатации:
- диапазон температуры окружающей среды, °С от 10 до 45;
- диапазон относительной влажности воздуха при температуре 25 °С, %
(без конденсации влаги) от 30 до 80;
- диапазон атмосферного давления, кПа от 84 до 106.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на табличку на обратной стороне газоанализатора.
Комплектность
Комплект поставки газоанализаторов приведен в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| Газоанализатор циклического действия СНГС - 04М (газоаналитический блок, устройство подготовки газа-носителя) | 1 шт. |
| Компрессор1) с осушителем, обеспечивающий выходное давление от 5 до 6 кгс/см2 | 1 шт. |
| Кабель питания газоанализатора | 1 шт. |
| Стандартные образцы состава газовых смесей в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92 для градуировки газоанализатора1) | 1 комплект |
| Редуктор кислородный баллонный1) | 1 шт. |
| Кабель интерфейсный RS-4851) | 1 шт. |
| Кабель интерфейсный RS-2321) | 1 шт. |
| Кабель интерфейсный USB1) | 1 шт. |
| Комплект ЗИП1) | 1 комплект |
| Формуляр СНГС.413538.001 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации СНГС.413538.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки МП 242-1402-2012 | 1 экз. |
| 1) Поставляются по заказу потребителей. |
Поверка
осуществляется по документу МП 242-1402-2012 «Газоанализаторы циклического действия СНГС - 04М. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИ-ИМ им. Д.И.Менделеева» 21 августа 2012 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава газовых смесей водород - воздух (ГСО 3947-87), метан - воздух (ГСО 3904-87, ГСО 4272-88), этан - воздух (ГСО 8972-2008, ГСО 8971-2008), пропан - воздух (ГСО 9218-2008), бутан - воздух (ГСО 9126-2008), пентан - воздух (ГСО 91302008) в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;
- поверочный нулевой газ воздух марки Б по ТУ 6-21-5-82 в баллонах под давлением;
- рабочий эталон 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2008 - генератор газовых смесей ГГС, исполнение ГГС-Р, по ШДЕК.418313.900 ТУ.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Газоанализаторы циклического действия СНГС - 04М. Руководство по эксплуатации» СНГС.413538.001 РЭ, 2012 г.
Нормативные документы
1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
Лист № 5 всего листов 5
3 ГОСТ 8.578-2008 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
4 ГОСТ Р 52319-2005 (МЭК 61010-1:2001) Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования
5 ГОСТ Р 51522.1-2011 (МЭК 61326-1:2005) Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования и методы испытаний
6 ТУ 4318-001-88907363-2010 Газоанализаторы циклического действия СНГС-04М. Технические условия
Рекомендации к применению
осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований к промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
