Назначение
Системы контроля загазованности Спутник (далее - СКЗ) предназначены для непрерывного измерения довзрывоопасных концентраций углеводородов в местах возможных появлений горючих газов, объёмной доли и массовой концентрации токсичных газов, диоксида углерода в воздухе рабочей зоны помещений, вблизи технологических агрегатов и открытых площадок промышленных объектов, а также для дальнейшей обработки, отображения и хранения измерительной информации, сигнализации превышения установленных пороговых значений и запуска алгоритмов защиты от загазованности.
Описание
Принцип действия СКЗ основан на определении первичными измерительными преобразователями (далее - ПИП) концентрации и объёмной доли детектируемого компонента, преобразовании величин в выходные сигналы ((4-20) мА, RS-485) и реализации измерительных, вычислительных, логических операций на базе программно -технического комплекса ШКУЗ-ПГП, которые при соединении образуют ряд измерительных каналов/цепей (далее - ИК). ИК СКЗ выполняет законченную функцию от измерения определяемого компонента в рабочей зоне до отображения результатов измерения на графической панели оператора. При построении аналоговых ИК СКЗ используются ПИП с универсальным токовым выходом (4-20) мА и соответствующие аналоговые модули ввода в составе ШКУЗ-ПГП. При построении цифровых ИК СКЗ используется ПИП с цифровым выходом RS-485 и соответствующие цифровые модули ввода в составе ШКУЗ-ПГП.
СКЗ представляет собой многоканальную измерительную систему, сконфигурированную в соответствии с проектной документацией на конкретный промышленный объект. Состав СКЗ приведён в таблице 1.
Таблица 1 - Состав системы контроля загазованности Спутник
| № | Название составной части | Функциональное назначение |
| 1 | Газоанализаторы оптические стационарные ОГС-ПГП/М (ФИФ ОЕИ № 74126-19) | ПИП |
| Газоанализаторы ОПТИМУС (ФИФ ОЕИ № 78684-20) | ПИП |
| Газоанализаторы оптические стационарные ОГС-ПГП и газоанализаторы многоканальные оптические стационарные взрывозащищённые СГС-ПГП (ФИФ ОЕИ № 49128-12) | ПИП |
| 2 | Шкаф контроля и управления загазованности ШКУЗ-ПГП | Программно технический комплекс |
В состав СКЗ может входить вспомогательный блок, обеспечивающий необходимые функциональные характеристики СКЗ, которые не связаны непосредственно с измерениями (блок питания, ИБП, исполнительные устройства и т.д.).
Конструктивно комплексы ШКУЗ-ПГП выполнены в виде навесного (напольного) металлического шкафа с установленными внутри на DIN-рейках составными частями (модулями) и элементами индикации и управления на передней панели.
СДИ «ОСНОВНОЕ ПИТАНИЕ»
Устройство звуковой сигнализации СДИ «АКБ»
Графическая панель
Механический замок
СДИ «2 ПОРОГ»
СДИ «НЕИСПРАВНОСТЬ»
СДИ «ЗВУК ОТКЛЮЧЕН»
СДИ «1 ПОРОГ» Кнопка «ТЕСТ»
Кнопка «КВИТИРОВАНИЕ»
[
Кнопка «ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗВУКА»
Рисунок 1 - Общий вид одного из исполнений ШКУЗ-ПГП в составе СКЗ
ШКУЗ-ПГП производит приём сигналов от ПИП, имеющих аналоговый (токовый (4-20) мА) или цифровой выходы (RS-485), и преобразование измеряемых величин. Также ШКУЗ-ПГП обеспечивают:
- обработку и отображение измеряемых ПИП концентраций и объёмной доли определяемого компонента на средствах отображения;
- передачу информации в системы управления верхнего уровня по каналам передачи
данных;
- формирование команд для управления исполнительными устройствами системы промышленной безопасности;
- регистрацию и архивирование сообщений;
- диагностику и общее управление системой СКЗ.
ПИП устанавливают в зоне измерения определяемого компонента и связывают по сигнальной линии с ШКУЗ-ПГП, размещённым вне зоны контроля.
Исполнение СКЗ определяется конфигурацией и количеством аналоговых и цифровых
ИК.
Указание мест нанесения знака утверждения типа, заводского номера СКЗ приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Образец маркировки СКЗ с указанием мест нанесения знака утверждения
типа и заводского номера
Пломбирование СКЗ не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) СКЗ представлено раздельными программными компонентами:
- встроенное ПО СКЗ SCZ_SHKUZ_PLC обеспечивает сбор и обработку измерительной информации, полученной от ПИП, расчёт массовой концентрации и объёмной доли определяемого компонента в воздухе рабочей зоны.
- встроенное ПО СКЗ SCZ_SHKUZ_HMI СКЗ обеспечивает взаимодействие составных частей СКЗ и реализует отображение измерительной информации на мнемосхеме с указанием позиции/ номера ИК.
Влияние ПО СКЗ учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты ПО СКЗ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SCZ_SHKUZ_PLC | SCZ_SHKUZ_HMI |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже V2.05 | не ниже V1.05 |
| Цифровой идентификатор ПО | 81AD15E7 | 6F7ED160 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы исполняемого кода | CRC 32 | CRC 32 |
Технические характеристики
Метрологические характеристики СКЗ приведены в таблицах 3-10.
Таблица 3 - Метрологические характеристики СКЗ
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации выходного сигнала, в долях от предела допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности системы по измерительным каналам | приведены в таблице 8 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК СКЗ с газоанализатором ОГС-ПГП/М
| Определяемый компонент | Диапазон измерений объёмной доли, % (довзрывоопасной концентрации, % НКПР) | Пределы допускаемой о сно вной абсолютной погрешности, % (% НКПР) |
| Метан (СН4) | от 0 до 4,4 % (от 0 до 100 % НКПР) | ±(0,11 %+0,05-С*) (±(2,5 % НКПР +0,05-С*)) |
| Пропан (СэШ) | от 0 до 1,7 % (от 0 до 100 % НКПР) | ±(0,03 %+0,05-С*) (± (1,5 % НКПР +0,05-С*)) |
| Бутан (С4Н10) (н-бутан) | от 0 до 0,7 % (от 0 до 50 % НКПР) | ±0,056 % (±4 % НКПР) |
| Гексан (СбНм) | от 0 до 0,5 % (от 0 до 50 % НКПР) | ±0,04 % (±4 % НКПР) |
| С* - измеренное значение объёмной доли определяемого компонента, % (% НКПР); - значения НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени) в соответствии с ГОСТ 31610.20-1-2020; - диапазон показаний газоанализаторов от 0 до 100 % НКПР вне зависимости от исполнения; - пределы допускаемой основной погрешности газоанализаторов нормированы только для смесей, содержащих только один горючий компонент. |
Таблица 5 - Метрологические характеристики ИК СКЗ с газоанализатором ОПТИМУС с оптическим инфракрасным сенсором_
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности |
| довзрывоопасной концентрации, % НКПР | объёмной доли, % | довзрывоопасной концентрации, % НКПР | объёмной доли, % |
| Метан (СН4) | от 0 до 100 | от 0 до 4,4 | ±3 | ±0,13 |
| Пропан (СзШ) | от 0 до 100 | от 0 до 1,7 | ±3 | ±0,05 |
| Диоксид углерода (СО2) | - | от 0 до 2 | - | ±0,10 |
| - значения НКПР в соответствии с ГОСТ 31610.20-1-2020; - диапазон показаний газоанализаторов от 0 до 100 % НКПР вне зависимости от исполнения; - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности газоанализаторов нормированы для смесей, содержащих только один горючий компонент. |
Таблица 6 - Метрологические характеристики ИК СКЗ с газоанализатором ОПТИМУС с электрохимическим сенсором_
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности |
| объёмной доли, млн-1 | массовой концентрации, мг/м3 | объёмной доли, млн-1 | массовой концентрации, мг/м3 |
| Сероводород(H2S) | от 0 до 7,1 | от 0 до 10 | ±1 | ±1,4 |
| от 0 до 20 | от 0 до 28,3 | ±2 | ±2,8 |
| от 0 до 50 | от 0 до 70,7 | ±3 | ±4,3 |
| от 0 до 100 | от 0 до 141,3 | ±5 | ±7,1 |
| Оксид углерода (CO) | от 0 до 100 | от 0 до 116,2 | ±10 | ±12 |
| | /той относительной погрешности для сероводорода (H2S) в точке 1азона от 0 до 10 мг/м3 не превышают ±35 % в диапазоне температур жности от 20 до 98 %, и соответствуют требованиям к измерениям, Постановления Правительства РФ от 16 ноября 2020 № 1847 «Об змерений, относящихся к сфере государственного регулирования змерений» |
| Пределы допускаем ПДК (10 мг/м3) для диаг от 0 до +50 °С, отн. вла изложенным в п. 4.43 П утверждении перечня и обеспечения единства и |
Таблица 7 - Метрологические характеристики ИК СКЗ с газоанализаторами ОГС-ПГП
| (СГС-ПГП) |
| Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| довзрывоопасной концентрации, % НКПР | объемной доли, % | абсолютной, % НКПР (%) | относительной, % |
| Метан (СН4) | от 0 до 50 включ. св. 50 до 100 | от 0 до 2,2 включ. св. 2,2 до 4,4 | ±5 % НКПР (±0,22 %) | ±10 % |
| Пропан (С3Н8) | от 0 до 50 включ. св. 50 до 100 | от 0 до 0,85 включ. св. 0,85 до 1,7 | ±5 % НКПР (±0,085 %) | ±10 % |
| Бутан (С4Н10) | от 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ±5 % НКПР (±0,07 %) | - |
| Изобутан (и-С4Н10) | от 0 до 50 | от 0 до 0,65 | ±5 % НКПР (±0,065 %) | - |
| Циклопентан (С5Н10) | от 0 до 50 | от 0 до 0,7 | ±5 % НКПР (±0,07 %) | - |
| Гексан (С6Н14) | от 0 до 50 | от 0 до 0,5 | ±5 % НКПР (±0,05 %) | - |
| Пропилен (С3Н6) | от 0 до 50 | от 0 до 1,0 | ±5 % НКПР (±0,1 %) | - |
| - значения НКПР для определяемых компонентов по ГОСТ 31610.20-1-2020. |
Таблица 8 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности системы по измерительным каналам
| Наименование ПИП | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной погрешности |
| от изменения температуры, на каждые 10°С | от изменения относительной влажности, на каждые 10 % | от изменения напряжения питания | от изменения атмосферног о давления |
| Газоанализаторы оптические стационарные ОГС-ПГП/М | ±0,2 в диапазоне температуры от -60 до +90 °С | ±0,2 в диапазоне от 20 до 95 % (без образования конденсата) | ±0,2 в пределах от 18 до 32 В | |
| Газоанализаторы ОПТИМУС | ±0,8 в диапазоне температуры от -60 до +75 °С (для ИК-сенсора) от -40 до +60 °С (для ЭХ-сенсора) | ±0,3 в диапазоне от 20 до 98 % (без образования конденсата) | ±0,2 в пределах от 18 до 32 В | |
| Газоанализаторы оптические стационарные ОГС-ПГП и газоанализаторы многоканальные оптические стационарные взрывозащищённые СГС-ПГП | ±0,2 в диапазоне температуры от -60 до +85 °С | ±0,5 в диапазоне от 0 до 95 % (при температуре 35 °С) | | ±0,5 в диапазоне от 84 до 106,7 кПа, на каждые 3,3 кПа |
Таблица 9 - Основные технические характеристики ШКУЗ-ПГП
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество входных сигналов, не более: | |
| - токовый (от 4 до 20 мА) | 150 |
| - дискретный (сухой контакт) | 120 |
| - цифровой | 150 |
| Количество выходных сигналов, не более: | |
| - дискретный (сухой контакт) | 120 |
| - цифровой | 3 |
| Выходной сигнал: | |
| цифровой | RS-485 Modbus® |
| | RTU, Ethernet |
| дискретный (сухой контакт): | |
| -напряжение постоянного тока, В | 24 |
| -напряжение переменного тока, В | 220 |
| -постоянный ток, А | 6 |
| -переменный ток, А | 6 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение питания от сети переменного тока, В | 220±22 |
| - частота, Гц | 50±2 |
| - встроенный ИБП постоянного тока, В | 24 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 2000 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - ширина | 800 |
| - глубина | 800 |
| - высота | 2000 |
| Масса, кг, не более | 200 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +5 до +40 |
| - относительная влажность (без образования конденсата, при +30 °С), %, | |
| не более | 95 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 30000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Таблица 10 - Основные технические характеристики ПИП
| Технические характеристики ПИП | Наименование ПИП |
| Газоанализаторы ОГС-ПГП/М | Газоанализаторы ОПТИМУС | Газоанализаторы оптические стационарные ОГС-ПГП и газоанализаторы многоканальные оптические стационарные взрывозащищённые СГС-ПГП |
| исполнение ОГС- ПГП/М-Х1- Х2 | исполнение ОГС-ПГП/М-Х1 -Х2-И |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Диапазон напряжения питания, В | от 18 до 32 |
| Габаритные размеры (длина/высота/ширина), мм, не более | 241/190/115 | 305/127/127 | 260/130/150 | 350/220/160 |
| Масса, кг, не более | в алюминиевом корпусе | 2,5 (в корпусе из алюминиевого сплава) 4,2 (в корпусе из нержавеющей стали) | 3,0 |
| 3,0 | 3,5 |
| в стальном корпусе |
| 6,5 | 7,0 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Условия эксплуатации: | | | |
| - температура | | от -60 до +75 | |
| окружающего воздуха, °С | от -60 до +90 | (для ИК-сенсора) | от -60 до +85 |
| - относительная влаж- | | от -40 до +60 (для | |
| ность (без образования | | ЭХ-сенсора) | |
| конденсата), % | от 20 до 95 | от 20 до 98 | не более 95 |
| - атмосферное давление, | | | |
| кПа | от 80 до 120 | от 80 до 120 | от 84 до 106,7 |
| Нормальные условия | | | |
| измерений: | | | |
| - температура | | | |
| окружающего воздуха, °С | от 15 до 25 | от 15 до 25 |
| - относительная влаж- | | | |
| ность окружающего воз- | | | |
| духа, % | от 30 до 80 | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, | | | |
| кПа | от 84,4 до 106,7 | от 97,3 до 105,3 |
| - напряжение питания | | | |
| постоянного тока, В | от 22 до 26 | от 22 до 26 |
Знак утверждения типа
наносится на самоклеящуюся алюминиевую пластину методом прямой печати, которая закрепляется на внутренней стороне дверцы ШКУЗ-ПГП.
Комплектность
Таблица 11 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система контроля загазованности | Спутник | 1 *) 1 шт. ) |
| Руководство по эксплуатации | ПДАР.424321.001РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | ПДАР.424321.001ПС | 1 экз. |
| *) Вариант исполнения - согласно опросному листу. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Системы контроля загазованности Спутник. Руководство по эксплуатации» ПДАР.424321.001РЭ, разделе 1.4.
Нормативные документы
Постановление Правительства РФ от 16 ноября 2020 № 1847 Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений
Приказ Росстандарта от 31.12.2020 № 2315 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах
ПДАР.424321.001ТУ Системы контроля загазованности Спутник. Технические условия
Правообладатель
Общество с ограниченной ответственностью «Пожгазприбор» (ООО «Пожгазприбор») ИНН 7811487042
Адрес: 192019, г. Санкт-Петербург, набережная Обводного канала, д. 24А Телефон: + 7 (812) 309-58-87 Е-mail: info @pozhgazpribor.ru
85040-22: Методика поверкиСкачать9.0 Мб