Назначение
Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела предназначена для измерения, регистрации, обработки, контроля, хранения и индикации объемного расхода (объема) свободного нефтяного газа (далее - газа) при рабочих условиях и приведения объемного расхода (объема) газа к стандартным условиям в соответствии с ГОСТ 2939-63 на основе измерений давления, температуры, определения компонентного состава согласно ГОСТ 31371.7-2008 при учетных операциях в ОАО «ВЧНГ», г.Иркутск.
Описание
Принцип действия системы измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела (далее - СИКГ) заключается в непрерывном измерении, преобразовании и обработке посредством контроллера измерительного FloBoss 107 (далее - ИВК) входных сигналов измерительных преобразователей объемного расхода (объема), давления и температуры. Компонентный состав определяется в аттестованной аналитической лаборатории согласно ГОСТ 31371.7-2008. По определенному компонентному составу, измеренным значениям избыточного давления и температуры газа, а так же значению атмосферного давления ИВК автоматически рассчитывает физические свойства газа в соответствии с ГСССД МР 113-03. Далее автоматически выполняется расчет объемного расхода (объема) газа, приведенного к стандартным условиям, на основе измерений объемного расхода (объема) при рабочих условиях, избыточного давления, температуры газа и рассчитанных физических свойств газа.
СИКГ представляет собой единичный экземпляр, спроектированной для конкретного объекта из компонентов серийного отечественного и импортного изготовления. Монтаж и наладка СИКГ осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией СИКГ и эксплуатационными документами ее компонентов.
В состав СИКГ входит одна измерительная линия (Ду 25 мм), на которой установлены измерительные преобразователи объемного расхода (объема), температуры и давления.
СИКГ состоит из измерительных каналов объемного расхода (объема), температуры и давления газа, в которые входят следующие средства измерений: расходомер-счетчик вихревой 8800 (Госреестр № 14663-06), преобразователь давления измерительный 3051S (Госреестр №24116-08), преобразователь измерительный Rosemount 644 (Госреестр №14683-09) в комплекте с термопреобразователем сопротивления платиновым 0065 (Госреестр №22257-11), контроллер измерительный FloBoss 107 (Госреестр №14661-08).
Взрывозащищенность (искробезопасность) электрических цепей СИКГ при эксплуатации достигается путем применения преобразователей измерительных (Госреестр №44311-10) и барьеров искрозащиты энергетических (Госреестр №36335-07).
Измерительное оборудование СИКГ укомплектовано специализированными обогреваемыми термошкафами.
Состав и технологическая схема СИКГ обеспечивают выполнение следующих функций:
- автоматическое измерение и индикацию объема и объемного расхода газа при рабочих условиях, температуры, давления и приведение объема и объемного расхода газа к стандартным условиям по ГОСТ 2939;
- формирование отчетов, архивирование, хранение и отображение на операторной станции измеренных и расчетных значений измеряемых параметров;
- защита системной информации от несанкционированного доступа программным средствам; ввод компонентного состава газа в вычислители по результатам лабораторных анализов.
Программное обеспечение (далее - ПО) СИКГ (ПО контроллера измерительного FloBoss 107) обеспечивает реализацию функций СИКГ. ПО СИКГ разделено на метрологически значимую и метрологически не значимую части. Первая хранит все процедуры, функции и подпрограммы, осуществляющие регистрацию, обработку, хранение, отображение и передачу результатов измерений и вычислений СИКГ, а также защиту и идентификацию ПО СИКГ. Вторая хранит все библиотеки, процедуры и подпрограммы взаимодействия с операционной системой и периферийными устройствами (не связанные с измерениями СИКГ). Защита ПО СИКГ от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу, осуществляется путем: разделения, идентификации, защиты от несанкционированного доступа.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентиф икационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентиф икатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Wet Gas MR113 Properties Calculation Program | WetGasMR113Props3.bin | 1.00 | 5757 | CRC (CRC указана в 16-ричной системе исчисления) |
Идентификация ПО СИКГ осуществляется путем отображения на дисплее операторской станции структуры идентификационных данных. Часть этой структуры, относящаяся к идентификации метрологически значимой части ПО СИКГ, представляет собой хэш-сумму (контрольную сумму) по значимым частям.
ПО СИКГ защищено от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров, путем введения логина и пароля, ведения доступного только для чтения журнала событий. Доступ к метрологически значимой части ПО СИКГ для пользователя закрыт. При изменении установленных параметров (исходных данных) в ПО СИКГ обеспечивается подтверждение изменений, проверка изменений на соответствие требованиям реализованных алгоритмов, при этом сообщения о событиях (изменениях) записываются в журнал событий, доступный только для чтения. Данные, содержащие результаты измерений, защищены от любых искажений путем кодирования. ПО СИКГ имеет уровень защиты «C», в соответствии с МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Таблица 2
| Метрологические и технические характеристики ИК СИКГ | Метрологические и технические характеристики измерительных компонентов ИК СИКГ |
| Первичный и промежуточный измерительные преобразователи | ИВК |
| Наименование ИК СИКГ | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой погрешности | Тип | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой погрешности | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности |
| Основной | В рабочих условиях | Основной | Дополнительной | Основной | В рабочих условиях |
| ИК объемного расхода | от 1,23 до 47,34 м3/ч. | ±1,35% | ±1,35% | Rosemount 8800 | 4-20 мА | ±1,35% | - | 4-20 мА | ±0,1% от диапазона | - |
| ИК избыточного давления | от 0,1 до 0,4 МПа | ±0,1 % от диапазона | ±0,1 % от диапазона | 3051S | 4-20 мА | ±0,025 % от диапазона | ±(0,009% от ДИ.. + 0,025% от ДИ) | 4-20 мА | ±0,1% от диапазона | - |
| ИК температуры | от минус 10 до 50 °С | ±0,31 °С | ±0,44 °С | 1) ТСП 0065 | Pt100 | ±(0,15 + 0,002 х t), °С | - | 4-20 мА | ±0,1% от диапазона | - |
| 2) Преобразователь 644 | 4-20 мА | ±0,18 °С | ±0,003 °С /1°С |
Примечания к таблице 2.
1. Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытание в целях утверждения типа с аналогичными метрологическими и техническими характеристиками.
2. ИК - измерительный канал.
3. ИВК - контроллер измерительный FloBoss 107.
4. ДИтах - максимальный диапазон средства измерения.
5. ДИ - настроенный диапазон средства измерения.
6. t- измеренное значение температуры, °С.
Таблица 3
| Наименование | СИКГ |
| Рабочая среда | Свободный нефтяной газ по ГОСТ Р 8.615 |
| Диапазоны измерения входных параметров: - объемного расхода в рабочих условиях м3/ч - объемного расхода, приведенного к стандартным условиям, м3/ч - избыточного давления, МПа - температуры, ° С | от 1,23 до 47,34 м3/ч. от 2,58 до 250,80 м3/ч от 0,1 до 0,4 от минус 10 до 50 |
| Пределы относительной погрешности СИКГ при измерении объема (объемного расхода) газа, приведенного к стандартным условиям, %:, не более | ± 5% |
| У словия эксплуатации СИКГ: - температура окружающей среды, °С - расходомера-счетчика вихревого 8800 - преобразователя давления измерительного 3051S - преобразователя измерительного 644 - контролера измерительного FloBoss 107 - относительная влажность окружающей среды, % - расходомера-счетчика вихревого 8800 - преобразователя давления измерительного 3051S - преобразователя измерительного 644 - контролера измерительного FloBoss 107 - атмосферное давление, кПа | от 5 до 30 от 5 до 30 от 5 до 30 от 15 до 25 до 95 без конденсации до 100 при 35 °С без конденсации от 0 до 100 до 95 без конденсации от 84 до 106,7 |
| Параметры электропитания: - напряжение, В: - частота, Гц | 220 (+10%, -15%) 50 (±1) |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 600 |
| Г абаритные размеры, мм, не более - щит КИПиА (место установки FloBoss 107) - площадка СИКГ | 590x90x190 2000x1000x1500 |
| Масса, кг, не более (масса по проектной документации) | 80 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 10 |
Средства измерения входящие в состав СИКГ обеспечивают взрывозащиту по
ГОСТ Р 51330.10 “искробезопасная электрическая цепь” уровня “ib”.
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, установленную на шкафу КИПиА, методом шелкографии и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Количество |
| Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела, зав.№369 | 1 экз. |
| Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела. Паспорт | 1 экз. |
| Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела. Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 51428-12 «Инструкция. ГСИ. Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа площадки УПН-1 на горелку факела. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ООО «СТП» 27 апреля 2012 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- калибратор многофункциональный MC5-R: диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения ±(0,02 % показания + 1 мкА)..
Сведения о методах измерений
Инструкция. «Государственная система обеспечения единства измерений. Расход и объем свободного нефтяного газа. Методика измерений системой измерений количества и параметров газа СИКГ10 площадки УПН-1 на горелку факела ОАО «ВЧНГ», регистрационный номер ФР.1.29.2011.11510 в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».
2. ГОСТ Р 8.615-2005 «ГСИ. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования».
3. ГОСТ Р 51330.10-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i»».
4. ГОСТ 6651-2009 «ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний».
5. ГОСТ 2939-63 «Газы. Условия для определения объема».
Рекомендации к применению
Осуществление государственных учетных операций.
