Назначение
Система измерений количества и показателей качества нефти Z27001 (далее - система) предназначена для измерений массы нефти, прошедшей по трубопроводу, и используется при отгрузке нефти в танкеры. Система применяется на Морской ледостойкой стационарной платформе «Приразломная» ООО «Газпром нефть шельф», Россия, при учетно-расчетных операциях.
Описание
Принцип работы системы состоит в обработке сигналов от первичных преобразователей в составе системы, измеряющих параметры и количество нефти, преобразовании результатов измерений в значения физических величин и их регистрации.
Система представляет собой единичный экземпляр измерительной системы целевого назначения, спроектированной для конкретного объекта.
Монтаж и наладка системы осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с документацией на систему и ее составные части.
Система при измерении массы нефти реализует косвенный метод динамических измерений по ГОСТ 8.587-2019.
Конструктивно система состоит из рабочей измерительной линии, эталонно-резервной измерительной линии, блока контроля качества, блока обработки информации.
В состав рабочей измерительной линии входит счетчик ультразвуковой Altosonic VM (регистрационный номер 18656-04) с индивидуальным прямолинейным входным (со струевыпрямителем) и выходным (с преобразователем температуры и преобразователем давления) участками. На входе измерительной линии в трубопроводе установлено пробозаборное устройство.
В состав блока контроля качества входят:
- основной и резервный преобразователи плотности жидкости измерительные7835 (регистрационный номер 15644-01);
- два преобразователя температуры;
- преобразователь давления;
- влагомер нефти микроволновый МВН-1 модель МВН-1.1 (регистрационный номер 63973-16);
- ротаметр Н250 (регистрационный номер 19712-08);
- пробоотборник Jiskoot 210P;
- пробосборники Jiskoot PR-23F 9L;
- узел подключения пикнометрической установки (поточного эталонного плотномера).
В состав блока обработки информации входят:
- основной и резервный комплексы измерительно-вычислительные расхода и количества жидкостей и газов «АБАК+» (регистрационный номер 52866-13), далее - ИВК;
- контроллер программируемый логический ПЛК АБАК (регистрационный номер 63211-16);
- сервер iROBO-2000 на базе промышленного компьютера стоечного исполнения со SCADA-системой MasterSCADA с показывающем устройством, далее - АРМ-оператора.
В состав эталонно-резервной измерительной линии входят основной или резервной модуль, состоящий из счетчика ультразвукового Altosonic VMR (регистрационный номер 2761509), оснащенного индивидуальными прямолинейными входным (со струевыпрямителем) и выходным участками. В выходном индивидуальном прямолинейном участке установлены преобразователь температуры и преобразователь давления.
В качестве преобразователей температуры в составе системы применяются преобразователи измерительные 644 или 3144Р (регистрационный номер 14683-04) с термопреобразователями сопротивления платиновыми серии 65 (регистрационный номер 22257-01), датчики температуры 3144Р (регистрационный номер 39539-08), датчики температуры Rosemount 3144Р (регистрационный номер 63889-16).
В качестве преобразователей давления в составе системы применяются преобразователи давления измерительные 3051 TG (регистрационный номер 14061-04).
В измерительных каналах с передачей измерительной информации от первичных преобразователей в ИВК по токовому сигналу установлены преобразователи измерительные (барьеры искрозащиты) «Элемер-Бриз-420-Ех» (регистрационный номер 65317-16).
В состав системы входят трубопроводы с запорной арматурой, показывающие манометры, термометры, а также преобразователи давления для автоматического контроля протечек на запорной арматуре.
Система обеспечивает:
- измерение объема и массы брутто нефти, прошедшей по измерительной линии или эталонно-резервной линии;
- измерение температуры и давления нефти в измерительной линии, в эталоннорезервной линии и блоке контроле качества;
- измерение плотности нефти;
- измерение влагосодержания нефти;
- ввод в систему массовой доли балласта;
- вычисление массы нетто нефти;
- отбор объединенной пробы нефти;
- проведение поверки и контроля метрологических характеристик счетчика в измерительной линии в автоматическом режиме;
- индикацию результатов измерений и вычислений;
- сохранение в архиве результатов измерений и вычислений;
- формирование отчетов (двухчасовые, суточные).
При работе системы нефть поступает в измерительную линию, где проводится измерение объема, температуры и давления нефти. На входе измерительной линии установлено пробозаборное устройство нефть, через которое нефть с помощью насоса поступает в блок контроля качества, где проводятся измерения плотности, влагосодержания, температуры и давления нефти и проводится отбор проб автоматическим пробоотборником.
При измерении массы нефти в эталонно-резервной линии, поверке или контроле метрологических характеристик последовательно с измерительной линией подключается эталоннорезервная линия, где проводится измерение объема, температуры и давления нефти. Результаты измерений в виде электрических сигналов поступают в блок обработки информации, где преобразуются в значения физических величин и вычисляется масса брутто нефти. При вычислении массы нетто нефти в блок обработки информации вводят значения параметров балласта нефти.
Места пломбирования средств измерений в составе системы приведены в их описаниях типа.
Заводской номер системы приведен в формуляре на систему. Знак утверждения типа на систему не наносится.
Программное обеспечение
Программное обеспечение системы состоит из программного обеспечения контроллера, программного обеспечения средств измерений в составе системы, программного обеспечения ИВК и программного обеспечения АРМ-оператора.
Программное обеспечение ИВК предназначено для считывания измерительной информации от преобразователей и обработки результатов измерений, вычисления массы брутто и нетто нефти, объема и плотности нефти при стандартных условиях, передаче результатов измерений и вычислений в АРМ-оператора, хранения архивной информации. Программное обеспечение ИВК разделено на метрологически значимую часть ПО и метрологически незначимую часть ПО.
Идентификация ПО ИВК проводится с помощью номера версии программного обеспечения, отображаемого на его показывающем устройстве.
Программное обеспечение АРМ-оператора предназначено для:
- вывода на экран показаний средств измерений, сигнализация предельных значений;
- ввода паспорта качества;
- проведение КМХ (счетчика ультразвукового Altosonic VM, плотномеров, влагомера);
- проведение поверки счетчика ультразвукового Altosonic VM;
- управление автоматическим пробоотборником;
- управление запорной арматурой и проверки ее герметичности;
- управление насосами в БИК;
- формирования отчетов.
Программное обеспечение АРМ-оператора разделено на метрологически значимую часть ПО и метрологически незначимую часть ПО.
Идентификация ПО АРМ-оператора проводится с помощью номера версии программного обеспечения, отображаемого на его показывающем устройстве.
Для защиты от несанкционированного доступа к ПО системы доступ ограничен паролем.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения ИВК
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | Abak.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО (CRC32) | 4069091340 |
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения АРМ-оператора
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | Г енератор отчетов АБАК REPORTER |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.44.98.717 |
| Цифровой идентификатор ПО (MD5) | ef9f814ff4180d55bd94d0debd23 0d76 |
Защита ПО системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по п. 4.5 Р 50.2.077-2014. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО и измеренных (вычисленных) данных.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений объемного расхода нефти, м3/ч | от 1000 до 9200 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы брутто нефти, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы нетто нефти, % | ±0,35 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных линий, шт. | 2 (1 рабочая, 1 эталонно-резервная) |
| Режим работы СИКН | периодический |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Г ц | 420, трехфазное; 240, однофазное; 50±1 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - температура воздуха в помещениях, где установлено оборудование СИКН, °С, не ниже | от +15 до +35 +15 |
| Параметры измеряемой среды |
| Измеряемая среда | товарная нефть по ГОСТ Р 51858-2002 |
| Избыточное давление нефти, МПа | от 0,2 до 1,6 |
| Температура нефти, °С | от +15 до +40 |
| Плотность нефти при рабочих условиях, кг/м3 | от 870 до 912 |
| Вязкость нефти кинематическая при рабочих условиях, мм2/с | от 1 до 47 |
| Массовая доля воды, % | от 0,01 до 0,5 |
| Массовая концентрация хлористых солей, мг/дм3, не более | от 10 до 300 |
| Массовая доля механических примесей, %, не более | от 0 до 0,05 |
| Свободный газ | отсутствует |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система измерений количества и показателей качества нефти Z27001. Заводской номер Z27001 | | 1 |
| Формуляр | | 1 |
| Документация на составные части системы | | 1 комплект |
| Комплект запасных частей | | 1 комплект |
Сведения о методах измерений
приведены в документе ФР.1.29.2023.45073 «ГСИ. Масса нефти. Методика измерений системой измерений количества и показателей качества нефти (СИКН Z27001) ООО «Газпром нефть шельф» МЛСП «Приразломное».
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;
Перечень измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, утвержденный постановлением Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847.
