Назначение
Системы автоматизированные информационные контроля выбросов пыли после аспирации конвейеров агломашин 9,11 и агломашин 10,12 ПАО «ММК» (далее - системы) предназначены для:
- непрерывных автоматических измерений массовой концентрации твердых взвешенных частиц (пыли) в промышленных выбросах и параметров газового потока (температура дымовых газов, абсолютное давление дымовых газов, объемный расход газового потока);
- расчета и учета массовых и валовых выбросов твердых взвешенных частиц (пыли);
- 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
Системы выполняют следующие основные функции:
- измерение температуры дымовых газов, абсолютного давления дымовых газов, объемного расхода газового потока и массовой концентрации твердых взвешенных частиц (пыли);
- усреднение результатов измерений за 20 мин;
- расчет массовых и валовых выбросов твердых взвешенных частиц (пыли);
- сбор, хранение и передачу по запросу накопленной информации за отчетный период на внешний удаленный компьютер.
Принцип действия систем основан на следующих методах измерений:
- температура дымовых газов - термоэлектрический;
- абсолютное давление дымовых газов - тензорезистивный;
- объёмный расход газового потока - ультразвуковой;
- массовая концентрация твердых взвешенных частиц (пыли) - оптический.
Системы состоят из двух уровней:
- уровень измерительных комплексов точки измерения (включает в себя первичные измерительные преобразователи);
- уровень информационно-вычислительного комплекса (включает в себя шкаф сбора и обработки информации).
Измерительные каналы и первичные измерительные преобразователи, входящие в состав уровня измерительных комплексов точки измерения, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Состав уровня измерительных комплексов точки измерения
| № п/п | Наименование измерительного канала системы | Наименование измеряемого параметра | Первичный измерительный преобразователь, входящий в состав измерительного канала системы | Регистрационный номер первичного измерительного преобразователя |
| 1 | Канал измерения температуры дымовых газов | Температура дымовых газов | Термопреобразователь сопротивления платиновый SITRAN S TS500 | 61525-15 |
| 2 | Канал измерения абсолютного давление дымовых газов | Абсолютное давление дымовых газов | Преобразователь давления измерительный SITRANS Р серии 7MF модель DSIII | 66310-16 |
| 3 | Канал измерения объемного расхода газового потока | Объемный расход газового потока | Расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 модели FLOWSIC 100 Н | 43980-10 |
| 4 | Канал измерения массовой концентрации твердых взвешенных частиц (пыли) | Массовая концентрация твердых взвешенных частиц (пыли) | Анализатор пыли DUSTHUNTER модели SB100 | - |
Уровень информационно-вычислительного комплекса системы обеспечивает автоматический сбор, диагностику и автоматическую обработку информации, полученную с уровня измерительных комплексов точки измерения, а также обеспечивает интерфейс доступа к этой информации и ее предоставление. В состав уровня входит контроллер программируемый SIMATIC S7-1200 (регистрационный номер 63339-16).
Передача измерительной информации от средств измерений, входящих в состав системы, осуществляется следующим образом:
- от анализатора пыли в цифровой форме по протоколу Modbus через интерфейс RS-485;
- от первичных измерительных преобразователей давления и температуры в виде унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА;
- от ультразвукового расходомера газа в цифровой форме по протоколу RS-485.
Место пломбирования отсутствует. Ограничение доступа осуществляется с помощью механических замков.
Заводской номер наносится на паспортную табличку, расположенную с внешней стороны (в правом верхнем углу) шкафа сбора и обработки данных.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Общий вид оборудования системы представлены на рисунках 1 -4.
Рисунок 1 - Общий вид анализатора пыли DUSTHUNTER модели SB100
Рисунок 2 - Общий вид расходомера ультразвукового газового FLOWSIC 100
Рисунок 3 - Общий вид измерителя давления SITRANS Р DSIII
Рисунок 4 - Общий вид измерителя температуры SITRANS TS500
Программное обеспечение
Система имеет встроенное ПО, инсталлированное в программируемый контроллер SIMATIC, который находится в шкафу сбора и обработки информации. Встроенное ПО является метрологически значимым и предназначено для обработки измерительных сигналов, отображения результатов измерений, сбора, хранения и передачи измеренных данных на внешние устройства и носители информации, а также обеспечивает функцию самотестирования элементов системы.
Уровень защиты встроенного ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 2 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Встроенное ПО контроллера SIMATIC |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 1.0 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики канала измерения массовой концентрации
твердых взвешенных частиц (пыли)
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массовой концентрации пыли, мг/м3 | от 0 до 200 |
| Поддиапазоны измерений массовой концентрации пыли, мг/м3 | от 0 до 10 включ. св. 10 до 200 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности1^ измерений массовой концентрации пыли2) в поддиапазоне от 0 до 10 включ. мг/м3, % | ±25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массовой концентрации пыли2) в поддиапазоне св. 10 до 200 мг/м3, % | ±25 |
| Диапазон измерений спектрального коэффициента направленного пропускания, % | от 5 до 95 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений спектрального коэффициента направленного пропускания, % | ±5 |
| 1) К верхней границе поддиапазона измерений. 2) После проведения градуировки на анализируемой среде. |
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов параметров газового потока в условиях эксплуатации
| Измерительный канал | Единицы измерений | Диапазон измерений2-* | Вид погреш ности | Пределы допускаемой погрешности, не более |
| Температура дымовых газов | оС | от -50 до +150 | Д, оС | ±0,75 |
| Абсолютное давление дымовых газов | кПа | от 0 до 120 | Y1*, % | ±0,5 |
| Объемный расход газового потока | м3/ч | от 4854 до 647104 | 6, % | ±3,5 |
| Приведенные к верхнему пределу диапазона измерений; 2) Номинальная цена единицы наименьшего разряда измерительных каналов: температуры дымовых газов 0,1 оС, абсолютного давления дымовых газов 0,1 кПа, объемного расхода газового потока 1 м3/ч. |
аблица 5 - Основные технические характеристики системы
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50-60) Гц, В | 380±38 / 220±22 |
| Габаритные размеры шкафа сбора и обработки информации, мм, не более: Ширина Высота Глубина | 800 2000 800 |
| Наработка до отказа в условиях эксплуатации, с учетом технического обслуживания, ч | 125 000 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Условия эксплуатации (шкаф сбора и обработки информации): диапазон температуры, оС относительная влажность (без конденсации влаги), %, не более диапазон атмосферного давления, кПа | от +5 до +35 до 95 от 84 до 120 |
| Параметры анализируемого газа: | |
| -скорость газового потока, м/с | от 0 до 40 |
| -температура, °С, не более | +150 |
Знак утверждения типа
на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским методом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность систем автоматизированных информационных контроля выбросов пыли после аспирации конвейеров агломашин 9,11 и агломашин 10,12 ПАО «ММК»
| Наименование | Обозначение | Заводской номер системы |
| 20380001 | 20380002 |
| Анализатор пыли DUSTHUNTER модели SB100 | SB100 | 1 шт. | 1 шт. |
| Расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100 модели FLOWSIC 100 Н | FLOWSIC 100 Н | 1 шт. | 1 шт. |
| Термопреобразователь сопротивления платиновый SITRANS TS500 | TS500 | 1 шт. | 1 шт. |
| Преобразователь давления измерительный SITRANS Р серии 7MF модель DSIII | DSIII | 1 шт. | 1 шт. |
| Шкаф сбора и обработки информации | - | 1 шт. | 1 шт. |
| Документация: |
| Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 экз. | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Системы автоматизированные информационные контроля выбросов пыли после аспирации конвейеров агломашин 9,11 и агломашин 10,12 ПАО «ММК». Руководство по эксплуатации», раздел 3.
Нормативные документы
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений»;
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры»;
Приказ Росстандарта от 6 декабря 2019 г. № 2900 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10’1 - V107 Па»;
Государственная поверочная схема для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов, утвержденной приказом Росстандарта от 30 декабря 2021 г. № 3105;
ГОСТ Р 8.958-2019 «ГСИ. Наилучшие доступные технологии. Автоматические измерительные системы для контроля вредных промышленных выбросов. Методы и средства испытаний».
