Назначение
Система автоматического контроля промышленных выбросов на источниках КАСХ-1,2, КТО-600 ООО «Криогаз - Высоцк» (далее - АСКПВ или система) предназначена для:
- непрерывных автоматических измерений массовой концентрации загрязняющих веществ: оксида углерода (СО), оксида азота (NO), диоксида азота (NO2), хлороводород (HCl), диоксида серы (SO2), твердых взвешенных частиц (пыли) и параметров (температура, давление/разрежение, объемная доля паров воды, объемная доля кислорода, объёмный расход) в газовых выбросах;
- расчета и учета массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ;
- сбора, обработки, визуализации, хранения полученных данных, представления результатов в различных форматах;
- передачи по запросу накопленной информации на внешний удаленный компьютер (сервер) по проводному каналу связи.
Описание
Составными частями системы являются:
- аналитическая часть комплекса термического обезвреживания - 600 (далее КТО-600);
- аналитическая часть компрессорного агрегата смешанного хладагента - 1 (далее КАСХ-1);
- аналитическая часть компрессорного агрегата смешанного хладагента - 2 (далее КАСХ-2).
Система выполняет следующие основные функции:
- принудительный отбор пробы дымовых газов;
- очистку пробы от загрязнений и подготовку пробы к анализу в соответствии со спецификацией анализатора;
- транспортировку пробы с помощью подогреваемой линии с автоматическим контролем температуры;
- измерение массовой концентрации определяемых компонентов;
- измерение температуры, давления, скорости потока и массовой концентрации твердых (взвешенных) частиц непосредственно в дымовой трубе;
- приведение результатов измерений к нормальным условиям (0 °С и 101,3 кПа, сухой газ, O2 - 15 %);
- усреднение результатов измерений за 20 мин;
- расчет массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ;
- сбор, хранение и передачу по запросу накопленной информации за отчетный период на внешний удаленный компьютер.
Система является стационарным многоканальным проектно-компонуемым изделием и состоит из технологического и производственного уровня. Производственный уровень является общим.
В технологический уровень аналитической части КАСХ-1 и аналитической части КАСХ-2 входят следующие средства измерений:
- газоанализатор X-STREAM (далее - X-STREAM), (рег. № 57090-14);
- анализатор кислорода модели «Oxymitter 4000» (далее - Oxymitter 4000), (рег. № 1378110);
- измеритель скорости потока D-FL 100 с электронным блоком D-FL 100-20 (рег. № 66707-17);
- термопреобразователь сопротивления Rosemount 0065 (рег. № 53211-13);
- преобразователь измерительный Rosemount 644 (рег. № 56381-14);
- датчик давления Метран-150 (рег. № 32854-13);
- комплекс измерительно-управляющий и противоаварийной автоматической защиты Delta V (рег. № 49338-13);
- система пробоотбора (зонд для отбора проб газов и обогреваемая линия);
Принцип действия аналитической части КАСХ-1 и КАСХ - 2 основан на следующих методах измерений:
1) для определения компонентов СО, NO, NO2 - инфракрасная фотометрия;
2) для определения компонентов O2 - парамагнитный, электрохимический;
3) для определения H2O - расчётный, на основании разницы O2 в сухой и влажной пробе;
4) температуры - терморезистивный;
5) давления - тензорезистивный;
6) объёмного расхода - дифференциальная разница давлений;
Процесс измерения содержаний веществ заключается в отборе пробы и её первичной подготовке, транспортировке на охладитель и последующему анализу компонентного состава на «холодной» (сухой) основе. Непосредственно на дымоходах КАСХ-1 и КАСХ-2 установлены расходомеры, датчики давления и температуры, измеритель кислорода Oxymitter 4000 и пробоотборные зонды. Проба проходит через пробоотборный зонд по обогреваемой линии, за счёт побудителя расхода, поступает в шкаф на охладитель и на газоанализатор X-STREAM.
Передача измерительной информации от элементов аналитической части КАСХ-1 и КАСХ-2 осуществляется следующим образом:
- от измерителя кислорода Oxymitter 4000 в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА на контроллер;
- от датчиков давления (перепада давления) и температуры отходящих газов в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА на электронный блок расходомера D-FL 100-20;
- от газоанализатора X-STREAM и расходомера в цифровой форме по протоколу Modbus RTU на контроллер.
В технологический уровень АСКПВ КТО-600 входят следующие средства измерений:
- анализатор газов непрерывного действия CT5100 (далее - CT5100), (рег. № 72338-18);
- измеритель скорости потока D-FL 100 с электронным блоком D-FL 100-20 (далее -расходомер) (рег. № 66707-17);
- анализатор пыли LM 3086 SER (далее - пылемер) (рег. № 77149-19);
- термопреобразователь сопротивления Rosemount 0065 (рег. № 53211-13);
- преобразователь измерительный Rosemount 644 (рег. № 56381-14);
- датчик давления Метран-150 (рег. № 32854-13);
- преобразователи WAGO I/O-SYSTEM серии 750, 753 (далее - преобразователь WAGO) (рег.№ 41134-09);
- комплекс измерительно-управляющий и противоаварийной автоматической защиты Delta V (далее - контроллер) (рег. № 49338-13);
- система пробоотбора (зонд для отбора проб газов и обогреваемая линия);
Принцип действия аналитической части КТО-600 основан на следующих методах измерений:
1) для определения компонентов СО, NO, NO2, SO2, HCl, O2, H2O - инфракрасная спектро-сопия;
2) температуры - терморезистивный;
3) давления - тензорезистивный;
4) объёмного расхода - дифференциальная разница давлений;
5) измерение твердых взвешенных частиц (пыли) - оптико-абсорбционный.
Процесс измерения содержаний веществ заключается в отборе проб и её первичной подготовке, транспортировке на блок вторичной подготовки и последующему анализу компонентного состава на «горячей» (влажной) основе. Предусмотрено по одному пробозаборному устройству на каждый из двух дымоходов. Непосредственно на дымоходах установлены расходомеры, датчики давления и температуры, пылемеры и пробоотборные зонды. Проба проходит через пробоотборный зонд по обогреваемой линии транспортировки пробы, поступает в шкаф на блок вторичной подготовки пробы с возможностью переключения потоков от дымоходов на газоанализатор CT5100.
Передача измерительной информации от элементов аналитической части КТО-600 осуществляется следующим образом:
- от газоанализатора CT5100, пылемера, датчиков давления и температуры в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА на преобразователь WAGO;
- от датчиков давления (перепада давления) и температуры в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА на электронный блок расходомера D-FL 100-20;
- от расходомера и преобразователя WAGO в цифровой форме по протоколу Modbus RTU на контроллер.
Место пломбирования отсутствует. Ограничение доступа осуществляется с помощью механических замков.
Знак поверки наносится в паспорт на средство измерений.
Общий вид оборудования системы представлены на рисунках 1 -12.
(контроллер)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) систем состоит из двух уровней:
- уровень встроенного ПО технических средств системы (анализатора, расходомера, пылемера);
- уровень прикладного ПО «ASKPV» нижнего уровня Delta V.
Встроенное ПО технических средств системы специально разработано изготовителями соответствующих технических средств и обеспечивает передачу измерительной информации в контроллер системы.
Прикладное ПО «ASKPV» нижнего уровня Delta V производит:
- прием и обработку цифровых сигналов от газоанализаторов, расходомеров, пылемеров и преобразователя WAGO;
- расчет массовых и валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
Прикладное ПО «ASKPV» нижнего уровня Delta V, обеспечивающие расчет выбросов являются метрологически значимыми. Влияние прикладного ПО «ASKPV» нижнего уровня Delta
V учтено при нормировании метрологических характеристик измерительных каналов системы. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные элементов встроенного прикладного ПО контроллера Delta
V приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) |
| Идентификационное наименование ПО | Контрольная сумма 1) |
| ASKPV_KASX_SI_1 | C986A094 |
| ASKPV_KASX_SI_2 | BA811ADF |
| ASKPV_SI | 76E85514 |
| 1) Алгоритм расчёта контрольной суммы - CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов аналитической части КАСХ - 1 и КАСХ - 2 (с устройством отбора и подготовки пробы)_
| Измери тельный | Диапазон показаний массовой | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности в условиях эксплуатации2), % |
| канал (определяемый компонент) | концентрации (объемной доли), мг/м3 (%) | массовой концентрации (объемной доли), мг/м3 (%) | приведенной1) | относительной |
| CO | от 0 до 1200 | от 0 до 120 включ. | ±20 | - |
| св. 120 до 1200 | - | ±20 |
| NO | от 0 до 650 | от 0 до 80 включ. | ±25 | - |
| св. 80 до 650 | - | ±25 |
| NO2 | от 0 до 1000 | от 0 до 100 включ. | ±20 | - |
| св. 100 до 1000 | - | ±20 |
| О2 | от 0 до 25 % (об.) | от 0 до 5 (об.) включ. св. 5 до 25 % (об.) | ±15 | ±15 |
| Пары Н2О | от 0 до 25 % (об.) | от 0 до 5 % (об.) включ. св. 5 до 25 % (об.) | ±25 | ±25 |
| 1) Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 2) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов - 1; 0,1 мг/м3(% об.). |
Таблица 3 - Метрологические характеристики газоаналитических каналов аналитической части КТО-600 (с устройством отбора и подготовки пробы)
| Измери тельный канал | Диапазон показаний массовой | Диапазон измерений массовой концентрации (объемной доли), мг/м3 (%) | Пределы допускаемой погрешности в условиях эксплуатации2), % |
| (определяемый компонент) | концентрации (объемной доли), мг/м3 (%) | приведенной1) | относительной |
| CO | от 0 до 300 | от 0 до 60 включ. | ±20 | - |
| св. 60 до 300 | - | ±20 |
| NO | от 0 до 300 | от 0 до 60 включ. | ±25 | - |
| св. 60 до 300 | - | ±25 |
| NO2 | от 0 до 300 | от 0 до 60 включ. | ±25 | - |
| св. 60 до 300 | - | ±25 |
| SО2 | от 0 до 600 | от 0 до 80 включ. | ±25 | - |
| св. 80 до 600 | - | ±25 |
| HCl | от 0 до 150 | от 0 до 30 включ. | ±25 | - |
| св. 30 до 150 | - | ±25 |
| О2 | от 0 до 15 % (об.) | от 0 до 5 % (об.) св. 5 до 15 % (об.) | ±15 | ±15 |
| Пары Н2О | от 0 до 20 % (об.) | от 0 до 4% (об.) св.4 до 20 % (об.) | ±25 | ±25 |
| 1) Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 2) В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847, п. 3.1.3; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов - 1; 0,1 мг/м3(% об.). |
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительного канала твердых (взвешенных) частиц аналитической части КТО-600
| Измерительный канал (определяемый компонент или параметр) | Диапазон показаний | Диапазон изме- рений3) | Пределы допускаемой относительной погрешности, % |
| Массовая концентрация твердых (взвешенных) частиц, мг/м3 | от 0 до 10000 | от 10 до 40001) | ±202) |
| Спектральный коэффициент направленного пропускания, % | от 0 до 100 | от 5 до 95 | ±5 |
| 1) Для оптической длины пути 1м; 2) После проведения градуировки на анализируемой среде; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительного канала твердых (взвешенных) частиц (веществ) составляет 0,1 мг/м3. |
| Таблица 5 - Метрологические характеристики измерительных каналов системы |
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой погрешности | 0,3 |
| Пределы допускаемого изменения выходного сигнала за 24 ч непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой погрешности | ±0,3 |
| Время прогрева, мин, не более | 60 |
| Предел допускаемого времени установления выходного сигнала (Т 0,9), с (время одного цикла без учета транспортного запаздывания) | 120 |
Таблица 6 - Метрологические характеристики для измерительных каналов параметров газового потока в условиях эксплуатации
| Измерительный канал | Единицы измерений | Диапазон измерений3) | Пределы допускаемой погрешности |
| Температура дымовых газов | оС | от 0 до +400 | ±0,5 (абс.) |
| Абсолютное давление дымовых газов | кПа | от 0 до 160 | ±0,25 % (прив.)2) |
| Скорость газового потока1) | м/с | от 3 до 40 | ±0,4 (абс.) |
| 1) Диапазон измерений по каналу объемного расхода рассчитывается с учетом измеренного значения скорости газового потока и площади сечения дымовой трубы; 2) Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 3) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: температуры 0,1 оС, давления 0,1 кПа, скорость 0,1 м/с, пыли 0,1 мг/м3. |
Таблица 7 - Основные технические характеристики газоаналитического оборудования аналитической части КАСХ - 1 и КАСХ - 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50-60) Гц, В | 170±70 |
| Габаритные размеры шкафа аналитического, мм, не более: Ширина Высота Глубина | 1090 2100 960 |
| Средняя наработка на отказ в условиях эксплуатации, с учетом технического обслуживания, ч (при доверительной вероятности Р=0,95) | 24000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Условия эксплуатации (внутри аналитического шкафа): диапазон температуры, оС относительная влажность (без конденсации влаги), %, не более диапазон атмосферного давления, кПа | от 10 до 30 95 от 84 до 106,7 |
| Параметры анализируемого газа на входе в пробоотборный зонд: | |
| -температура, °С, не более | +400 |
Таблица 8 - Основные технические характеристики газоаналитического оборудования аналитической части КТО-600
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50±1) Гц, В | 380±38 |
| Габаритные размеры шкафа аналитического, мм, не более: Ширина Высота Глубина | 2200 2100 1000 |
| Средняя наработка на отказ в условиях эксплуатации, с учетом технического обслуживания, ч (при доверительной вероятности Р=0,95) | 24000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Условия эксплуатации (внутри шкафа): диапазон температуры, оС относительная влажность (без конденсации влаги), %, не более диапазон атмосферного давления, кПа | от 5 до 30 95 от 84 до 106,7 |
| Параметры анализируемого газа на входе в пробоотборный зонд: | |
| -температура, °С, не более | +180 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом. Комплектность средства измерений
Таблица 9 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система автоматического контроля промышленных выбросов на источниках КАСХ-1,2, КТО-600 ООО «Криогаз - Высоцк», в составе: | Зав. № 1 | 1 шт. |
| Анализатор газа непрерывного действия CT5100 | CT5100 | 1 комплект |
| Газоанализатор X-STREAM | X-STREAM | 2 комплекта |
| Анализатор кислорода модели «Oxymitter 4000» | Oxymitter 4000 | 2 комплекта |
| Термопреобразователи сопротивления Rose-mount 0065 | Rosemount 0065 | 4 комплекта |
| Преобразователь измерительный Rosemount 644 | Rosemount 644 | 4 комплекта |
| Измеритель скорости потока D-FL 100 с электронным блоком D-FL 100-20 | D-FL 100-20 | 4 комплекта |
| Датчик давления Метран - 150 TAR | Метран - 150 TAR | 4 комплекта |
| Анализатор пыли LM 3086 SER | LM 3086 SER | 2 комплекта |
| Преобразователь WAGO I/O-SYSTEM серии 750, 753 | WAGO I/O-SYSTEM | 10 комплектов |
| Комплекс измерительно-управляющий и про-тивоаварийной автоматической защиты Delta V | Delta V | 1 комплект |
| Шкаф приборный аналитической части КАСХ | - | 2 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Шкаф приборный аналитической части КТО | - | 1 шт. |
| Шкаф контроллерный | - | 1 шт. |
| Документация: |
| Система автоматического контроля промышленных выбросов на источниках КАСХ-1,2, КТО-600 ООО «Криогаз - Высоцк». Руководство по эксплуатации. | РЭ | 1 экз. |
| Интегрированная система управления и безопасности (ИСУБ). Описание прикладного программного обеспечения «ASKPV». | ОПО | 1 экз. |
| Интегрированная система управления и безопасности (ИСУБ). Руководство пользователя для программного обеспечения «ASKPV». | РП | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2416-2021 | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе «Система автоматического контроля промышленных выбросов на источниках КАСХ-1,2, КТО-600 ООО «Криогаз - Высоцк». Руководство по эксплуатации», пункт 1.4.
Нормативные документы
Постановление Правительства РФ от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», п. 3.1.3
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»
Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»
ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»
Приказ Росстандарта от 06.12.2019 № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па»
ГОСТ 8.606-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов»
Приказ Росстандарта от 25.11.2019 № 2815 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»
ГОСТ Р 8.960-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Метрологическое обеспечение автоматических измерительных систем для контроля вредных промышленных выбросов. Основные положения»
ГОСТ Р 8.958-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний»
ГОСТ Р 8.959-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методика поверки» Техническая документация изготовителя
82350-21: Методика поверки МП-242-2416-2021Скачать11.5 Мб