Назначение
Газоанализаторы X-STREAM модели X-STREAM ХЕ и X-STREAM Х2 (далее - газоанализаторы) предназначены для измерения объемной доли различных компонентов в газовых средах в промышленных выбросах, для определения примесей в чистых газах, биогазах и других технологических газах.
Описание
Принцип действия газоанализаторов основан на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции и физико-химические процессы, а именно:
- электрохимический при измерении объемной доли и следов содержания O2;
- электрохимический при измерении H2S;
- инфракрасная фотометрия при измерении СН3СОСН3, С2Н2, NH3, СО2, СО, С2Н6, С2Н5ОН, С2Н4, СбН14, H2S, СН4, СН3ОН, С4Н10, NO, N2O, С3Н6, С3Н8, SO2, SF6, С2Н3С1, Н2О;
- фотометрия в ультрафиолетовом и видимом спектре при измерении СН3СОСН3, Cl2, H2S, NO2, SO2, C7H8, СбНб;
- парамагнитный при измерении О2;
- емкостной при измерении Н2О;
- по теплопроводности при измерении Аг, Не, Н2.
Модели газоанализаторов отличаются количеством каналов измерения (в X-STREAM ХЕ от 1 до 5 каналов измерения; в X-STREAM Х2 от 1 до 4) и наличием дополнительной интерфейсной платы (у модели X-STREAM ХЕ) и дисплеем.
Модель X-STREAM ХЕ имеет следующие исполнения, отличающихся конструкцией корпуса: - XEFD, XEXF XDF, XEXF XEF, XEGK, XEGP.
Модель X-STREAM Х2 имеет следующие исполнения, отличающихся конструкцией корпуса: - X2FD, X2GK, X2GP.
Конструктивно газоанализатор выполнен в виде отдельного одного или двух блоков с микропроцессорным управлением и дисплеем.
Газоанализатор включает в себя:
- измерительную ячейку (от 1 до 5 у X-STREAM ХЕ и от 1 до 4 у X-STREAM Х2);
- датчик (и) температуры (в каждом исполнении);
- датчик (и) давления (по отдельному заказу);
- датчик (и) расхода (по отдельному заказу);
- терморегулятор для поддержания температуры внутри корпуса (по отдельному заказу);
- группу клапанов (по отдельному заказу);
- насос (ы) для отбора газовых проб (по отдельному заказу);
- термостатированный корпус для поддержания заданной температуры;
- блок питания;
- плата (ы) входных/выходных сигналов (по отдельному заказу);
- оптически изолированные аналоговые выходы (по отдельному заказу);
- интерфейс связи на основе Веб-браузера (только для модели X-STREAM ХЕ);
- плата (ы) цифрового интерфейса (по отдельному заказу).
Газоанализатор проводит непрерывный анализ газовой смеси и определяет значение объемной доли от одного до пяти компонентов смеси в модели X-STREAM ХЕ (в модели X-STREAM Х2 от одного до четырех).
Данные об объемной доле измеренных компонентов и состоянии газоанализатора отображаются на дисплее в единицах: «ppm» (млн-1), «%».
Газоанализатор имеет:
- автоматическую, ручную или удалённую настройку нуля и диапазона;
- самодиагностику при включении и во время работы;
- хранение данных об измерении и калибровке, регистрация событий осуществляется на карте Flash MMC (для модели X-STREAM ХЕ);
- калькулятор и (или) программируемый контроллер (для модели X-STREAM-ХЕ).
О бщий вид газоанализаторов (модели и исполнения) представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
б) модель X-STREAM ХЕ исполнение XEGK
а) модель X-STREAM Х2 исполнение X2GK
в) модель X-STREAM Х2 исполнение X2GP
г) модель X-STREAM ХЕ исполнение XEGP
д) модель X-STREAM Х2 исполнение X2FD
е) модель X-STREAM ХЕ исполнение XEFD
ж) модель X-STREAM ХЕ исполнения XEXF XDF
Рисунок 1 - Общий вид газоанализаторов (модели и исполнения)
з) модель X-STREAM ХЕ исполнения XEXF XEF
а)
да
б)
в)
Место пломбирования
Место нанесения знака поверки
Место пломбирования
Место нанесения
г)
д)
е)
ж)
Место пломбирования
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки для газоанализаторов X-STREAM модели X-STREAM Х2 (исполнения: а) X2GK; б) X2GP; в) X2FD) и X-STREAM ХЕ (исполнения: г) XEGK; д) XEGP; е) XEFD; ж) XEXF XDF; з) XEXF XEF)
знака поверки
з)
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (ПО) является метрологически значимым. Представляет собой микропрограмму, устанавливаемую в энергонезависимую память газоанализатора в производственном цикле на заводе-изготовителе и не может быть модифицировано или загружено через какой-либо интерфейс на уровне пользователя.
Идентификационные данные ПО указаны в таблице 1.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с P 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Газоанализаторы X-STREAM | X-STREAM ХЕ | X-STREAM Х2 |
| Идентификационное наименование ПО | XSTREAM_XE X2B_V 1 aa_bbbbbbbb_Bc. HEX1) (X2B.exe) | X-STREAM-2M X2MT_V1aа_bbbbbbbb_Bc. HEX1) |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 1.5.2 | не ниже 1.20 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
| 1) Значения «аа», «bbbbbbbb» и «с» - цифровые значения ревизии/подверсии ПО в идентификационном наименовании (где «аа» - значение от 20 до 99; «bbbbbbbb» - значение от 00000000 до 99999999; «с» - значение от 1 до 99). |
Технические характеристики
Основные параметры и характеристики газоанализаторов представлены в таблицах 2, 3, 4.
Таблица 2 - Наименования определяемых компонентов, диапазоны измерений, пределы допускаемой основной приведенной погрешности газоанализаторов
| Определяемый компонент | Метод анализа | Диапазон измерений содержания компонента | Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности, % |
| Ацетон | CH3COCH3 | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 400 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 3 % | ±5 |
| инфракрасная фотометрия | от 0 до 500 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 3 % | ±5 |
| Ацетилен | C2H2 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 500 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Аммиак | NH3 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 3000 млн-1 | ±6 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Аргон | Ar | по теплопроводности | от 0 до 50 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Определяемый компонент | Метод анализа | Диапазон измерений содержания компонента | Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности, % |
| Двуокись углерода | CO2 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 5 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 1 % | ±5 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Оксид углерода | CO | инфракрасная фотометрия | от 0 до 10 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 500 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 3000 млн-1 | ±6 |
| от 0 до 1 % | ±5 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Хлор | C12 | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Этан | C2H6 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 600 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Этанол | C2H5OH | инфракрасная фотометрия | от 0 до 1000 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| Этилен | C2H4 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 400 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Гелий | He | по теплопроводности | от 0 до 10 % | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Г ексан | СбН14 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| Водород | H2 | по теплопроводности | от 0 до 1 % | ±5 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| от 0 до 50 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Сероводород | H2S | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 1 % | ±10 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| инфракрасная фотометрия | от 0 до 10 % | ±7 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Метан | CH4 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 1000 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 1 % | ±6 |
| от 0 до 20 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Определяемый компонент | Метод анализа | Диапазон измерений содержания компонента | Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности, % |
| Метанол | СНзОН | инфракрасная фотометрия | от 0 до 1000 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| н-Бутан | C4H10 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 800 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Диоксид азота | NO2 | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 25 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 250 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 1000 млн-1 | ±6 |
| от 0 до 10 % | ±5 |
| Оксид азота | NO | инфракрасная фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 500 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 2500 млн-1 | ±8 |
| от 0 до 1 % | ±6 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Закись азота | N2O | инфракрасная фотометрия | от 0 до 100 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Кислород | O2 | электрохимический | от 0 до 5 % | ±5 |
| от 0 до 25 % | ±5 |
| парамагнитный | от 0 до 1 % | ±5 |
| от 0 до 25 % | ±5 |
| от 0 до 100 % | ±3 |
| Кислород (следовое) | O2 | электрохимический | от 0 до 10 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 10000 млн-1 | ±10 |
| Пропан | C3H8 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 1000 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Пропилен | СзНб | инфракрасная фотометрия | от 0 до 400 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Диоксид серы | SO2 | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 25 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 500 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 3000 млн-1 | ±6 |
| от 0 до 1 % | ±5 |
| инфракрасная фотометрия | от 0 до 1 % | ±7 |
| от 0 до 100 % | ±5 |
| Фторид серы | SF6 | инфракрасная фотометрия | от 0 до 20 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 2 % | ±5 |
| Толуол | C7H8 | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 300 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 5 % | ±10 |
| Бензол | СбНб | ультрафиолетовая фотометрия | от 0 до 300 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 5 % | ±10 |
| Определяемый компонент | Метод анализа | Диапазон измерений содержания компонента | Пределы допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности, % |
| Винилхлорид | C2H3CI | инфракрасная фотометрия | от 0 до 1000 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 2 % | ±10 |
| Водяной пар | H2O | инфракрасная фотометрия | от 0 до 1000 млн-1 | ±10 |
| от 0 до 8 % | ±5 |
| Водяной пар (следовое) | H2O | емкостной | от 0 до 100 млн-1 | ±15 |
| от 0 до 3000 млн-1 | ±10 |
| * Диапазоны измерений и определяемые компоненты определяются при заказе и могут составлять от 1 до 5 для модели X-STREAM ХЕ и от 1 до 4 для модели X-STREAM Х2. При заказе диапазона с верхним значением, отличным от приведенных в таблице 2, выбирают наименьший диапазон измерений, включающий это значение. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики газоанализаторов
| Наименование характеристики | Метод анализа |
| - ультрафиолетовая фотометрия | - инфракрасная фотометрия | - электрохимический | - электрохимический (O2 - следовое) | - парамагнитный | - емкостный (H2O- следовое) | - теплопроводность (TCD) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Предел допускаемого СКО случайной составляющей приведенной к ВПИ погрешности, % | 1 |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, % | 0,5 пределов допускаемой основной приведенной к ВПИ погрешности |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к ВПИ погрешности за счет изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °С от нормальной, % | ±1 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к ВПИ погрешности за счет изменения расхода газа, % | ±0,5 | ±2 | ±1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной к ВПИ погрешности за счет влияния давления на 1 гПа, %, при постоянной температуре: - без датчика компенсации давления; - с датчиком компенсации давления | ±0,10 ±0,01 |
| Нестабильность за 7 сут, % от верхнего предела диапазона измерений: - нуля -диапазона | 2 0,5 | 2 1 |
| Время установления показаний (t90), c, не более | 7 | 12 | 80 | 5 | 300 | 30 |
| Время прогрева, мин | от 15 до 50 | 50 |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Технические характеристики | Значения для исполнений |
| XEFD, X2FD | XEGK, X2GK | XEGP, X2GP | XEXF XEF | XEXF XDF |
| Расход анализируемого газа, л/мин | от 0,2 до 1,5 |
| Номинальное напряжение питания: - от источника переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - от источника постоянного тока, В | от 100 до 240 50/60 24 (опция) |
| Габаритные размеры, мм, не более: - длина - ширина - высота | 222 512 578 | 460 130 220 | 411 133 482 | одноотсечная модель | двухотсечная модель |
| 400 550 265 | 815 550 265 |
| Масса, кг, не более | 63 | 12 | 16 | 25 | 45 |
| Температура окружающей среды, °С | от -20 до +50 | от 0 до +50 | от 0 до +50 | от - 20 до + 50 |
| Относительная влажность окружающей среды (без конденсации), %, не более | 90 (при +20 °С), 70 (при +40 °С) |
| Температура окружающей среды при хранении и транспортировании, °С | от -20 до +70 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254 | 1Р66 | IP20 | IP20 | 1Р66 |
| Маркировка взрывозащиты | 1ExdII BT4/H2 X | - | - | - |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом, а также на лицевую панель газоанализатора методом наклейки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность газоанализатора
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Г азоанализатор | X-STREAM | 1 шт. |
| Внешний источник питания с силовым кабелем для постоянного тока (для исполнения X2GK) | - | по отдельному заказу |
| Датчик следового содержания кислорода (если приемлемо) | - | по отдельному заказу |
| Руководство по эксплуатации | РЭ HASXXE-IM-HS | 1 шт. |
| Паспорт | ПС TP HASX2E-SFM-HS | 1 шт. |
| Методика поверки | МП 90-221-2013 с изменением № 1 | 1 шт. |
| Программное обеспечение | - | на USB накопителе |
Поверка
осуществляется по документу МП 90-221-2013 с изменением № 1 «ГСИ. Газоанализаторы X-STREAM модели X-STREAM ХЕ и X-STREAM Х2. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» 25 мая 2018 г.
Основные средства поверки:
- ГСО-ПГС состава СН3СОСН3 (ГСО 103-85-2013), С2Н2 (ГСО 10379-2013), NH3 (ГСО 10326-2013, 10545-2014), Аг (ГСО 10320-2013), СО2 (ГСО 10241-2013), СО (ГСО 10240-2013), Cl2 (ГСО 10372-2013, 10545-2014), С2Н6 (ГСО 10597-015), С2Н5ОН (ГСО 10338-2013, 10524-2014), С2Н4 (ГСО 10247-2013), Не (ГСО 10324-2013), С6Н14 (ГСО 10335-2013, 10524-2014), Н2 (ГСО 10259-2013), H2S (ГСО 10328-2013), СН4 (ГСО 10256-2013), СН3ОН (10337-2013, 10524-2014), С4Н10 (10349-2013, 10524-2014), NO2 (10331-2013), NO (ГСО 10323-2013), N2O (ГСО 10382-2013), О2 (ГСО 10253-2013), С3Н8 (ГСО 10322-2013, 10524-2014), C3H6 (ГСО 10249-2013, 10524-2014), SО2 (ГСО 10342-2013, 10536-2014), SF6 (ГСО 10347-2013), C7H8 (ГСО 10368-2013, 10524-2014), C6H6 (ГСО 10367-2014, 10524-2014), С2Н3С1 (ГСО 10373-2013, 10548-2014) в баллонах под давлением;
- рабочие эталоны 1-го и 2-го разрядов - генераторы газовых смесей ЕТ-950 (рег. № 48233-11). Диапазон воспроизведения заданных значений объемной доли компонентов от 0,01 до 1000 млн-1; пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения: от 3 до 7 % (для рабочих эталонов 1-го разряда);
- источники микропотоков С7Н8, Н2О, SF6 (рег. № 15075-01) с пределом допускаемой относительной погрешности ±7 % при воспроизводимости до 1,0 мкг/мин и ±5 % >1,0 мкг/мин.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых газоанализаторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методиках (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 30852.19-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования
ГОСТ Р 50759-95 Анализаторы газов для контроля промышленных и транспортных выбросов. Общие технические условия
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ Р 52350.29.1-2010 Взрывоопасные среды. Часть 29-1. Газоанализаторы. Общие технические требования и методы испытаний газоанализаторов горючих газов
ГОСТ 12.2.007.0 -75 ССБТ Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности
Техническая документация фирмы «Emerson Process Management GmbH&Co. OHG», Германия
