Назначение
Влагомеры сырой нефти ВСН-2-ВТ (далее - влагомеры) предназначены для измерений объёмной доли воды в нефти, нефтепродуктах и других жидкостях органического происхождения, после сепарации газа при транспортировке по технологическим трубопроводам.
Описание
Влагомер состоит из первичного измерительного преобразователя (далее - ПИП), блока обработки и соединительного кабеля.
Измерение влагосодержания нефти производится с автоматической температурной коррекцией методом измерения комплексного сопротивления измеряемой среды, протекающей по датчику. Установленный на измерительную линию ПИП преобразует параметры датчика с протекающей по нему жидкости в сигнал, который в блоке обработки преобразуется с помощью встроенного микропроцессора в числовое значение влагосодержания и выдается, в зависимости от выбранного пользователем режима, на дисплей блока обработки и внешние устройства регистрации данных в виде токового и цифрового сигнала. Влагомер градуируется на сорт нефти (нефтепродукта) и пластовой воды с места эксплуатации и на температурный диапазон измеряемой среды.
Модификации влагомеров различаются исполнениями ПИП по конструкции, диаметром условного прохода и максимальным давлением, исполнениями блока обработки и диапазонами измерений. В зависимости от модификации ПИП имеет прямоточное (рисунок 1а), угловое (рисунок 1б) и полнопоточное (погружное) исполнения (рисунок 1в). ПИП состоит из металлического корпуса и электрода диэлькометрического датчика. Электрод полнопоточного исполнения имеет конструкцию плоско-параллельных электродов. На корпусе ПИП прямоточного и углового исполнения крепится короб с измерительной платой. К разъему на плате, через кабельный ввод подключен соединительный кабель. У ПИП полнопоточного исполнения измерительная плата размещена внутри корпуса, а кабельный ввод находится на резьбовой крышке.
ПИП предназначен для применения во взрывоопасной зоне в соответствии с маркировкой взрывозащиты, блок обработки предназначен для размещения вне взрывоопасной зоны с барьером искрозащиты (далее - БИЗ).
Рисунок 1в -Полнопоточное исполнение ПИП
Рисунок 1а -Прямоточное исполнение
Рисунок 1б -
Угловое исполнение
ПИП
ПИП
Блок обработки имеет два исполнения: БОКИ - в металлическом корпусе c клавиатурой и индикатором (рисунок 2а); БО - в пластиковом корпусе без клавиатуры и индикатора (рисунок 2б). При заказе, БО комплектуется с клавиатурно-индикаторным модулем (далее - КИМ) (рисунок 2в). В корпусе блока обработки размещены две печатные платы с электронными элементами. Клеммные соединения для подключения внешних устройств и передачи измеренных данных в исполнении БОКИ расположены на задней стороне корпуса, в исполнении БО размещены в верхней и нижней частях корпуса.
Рисунок 2б - Блок обработки в исполнении без клавиатуры и индикатора (БО)
Рисунок 2а - Блок обработки в исполнении с клавиатурой и индикатором (БОКИ)
Общий вид БИЗ приведен на рисунке 2г.
Рисунок 2в - Клавиатурно-индикаторный модуль
Рисунок 2г - Барьер искрозащиты
Расшифровка условного обозначения влагомера:
ВСН-2-ВТ - АА - БББ - ВВВ - ГГ
Исполнения по максимальному давлению ПИП, МПа:
4,0; 6,4; 10___________________ ____________________________
У - угловое исполнение ПИП, БО;
П - прямоточное исполнение ПИП, БО;
ПП - полнопоточное исполнение ПИП, БО;
УК - угловое исполнение ПИП, БОКИ;
ПК - прямоточное исполнение ПИП, БОКИ;
ППК - полнопоточное исполнение ПИП, БОКИ.
Исполнения диаметра условного прохода ПИИ (DN): 50; 80; 100; 150; 200
Исполнения верхней границы диапазона измерений, %: 10; 30; 60
Пример обозначения:
ВСН-2-ВТ-4,0-УК-50-60 - модификация с диапазоном рабочего давления первичного измерительного преобразователя от 0 до 4 МПа, исполнение первичного измерительного преобразователя - угловое, с диаметром условного прохода 50 мм, блок обработки с клавиатурой и индикатором, с диапазоном измерений от 0,1 до 60 % объемных долей воды.
Пломбирование влагомера производится в виде наклейки, наносимой на корпус блока обработки. Места пломбирования блока обработки приведены на рисунках 3а и 3б. ПИП влагомера не пломбируется.
Место пломбирования
Рисунок 3а - Место пломбирования блока обработки в исполнении БОКИ
Место пломбирования
Рисунок 3б - Место пломбирования блока обработки в исполнении БО
Заводской номер влагомера присваивается по заводскому номеру первичного преобразователя и блока обработки и указывается в паспорте. Заводские (серийные) номера КИМ и БИЗ указываются в паспорте на влагомер.
Знак утверждения типа наносится на таблички ПИП, блок обработки в исполнении БОКИ и КИМ. Места нанесения знака утверждения типа и заводских (серийных) номеров приведены на рисунках 4а - 4в, 5а - 5г. Формат заводского номера влагомера - цифровое обозначение. Формат заводского номера КИМ - цифровое обозначение. Формат серийного номера БИЗ - буквенно-цифровое обозначение.
Рисунок 4а - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера на ПИП прямоточного исполнения
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского номера
Рисунок 4б - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера на ПИП углового исполнения
Рисунок 4в - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера на ПИП полнопоточного (погружного) исполнения
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского номера
Место нанесения знака утверждения типа
Место нанесения заводского номера
Рисунок 5а - Место нанесения знака утверждения типа и заводского номера на блок обработки в исполнении БОКИ
Рисунок 5б - Место нанесения заводского Рисунок 5в - Место нанесения серийного номера на блок обработки в исполнении БО номера на БИЗ
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 5 г - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа на клавиатурно-индикаторный модуль
Нанесение знака поверки на влагомер не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) влагомера состоит из встроенной программы «ВСН-2-ВТ» и программы визуализации «Display VSN2-At» для персонального компьютера.
Встроенная программа «ВСН-2-ВТ» загружается в блок обработки изготовителем на этапе изготовления, обеспечивает: обработку в цифровом виде и отображение настроечных и измеренных данных, хранение градуировочных коэффициентов и архива суточных измерений, передачу данных по цифровому интерфейсу.
Программа визуализации «Display VSN2-At» используется для визуализации показаний и настройки влагомера при комплектации влагомера блоком обработки без клавиатуры и индикатора.
Уровень защиты ПО и измерительной информации «средний» по Р 50.2.077-2014.
Сведения об идентификационных данных программ приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенной программы «ВСН-2-ВТ»
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «ВСН-2-ВТ» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | VER40.4 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xA2F1 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
Таблица 2 - Идентификационные данные программы визуализации «Display VSN2-At»
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «Display VSN2-At» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | _ |
| Цифровой идентификатор ПО | 62Е79932 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Модификация влагомера |
| ВСН-2-ВТ-АА-БББ-ВВВ-10 | ВСН-2-ВТ-АА-БББ-ВВВ-30 | ВСН-2-ВТ-АА-БББ-ВВВ-60 |
| Диапазон измерений объемной доли воды, % | от 0,1 до 10 | от 0,1 до 30 | от 0,1 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений объемной доли воды, %, в поддиапазонах измерений объемной доли воды: от 0,1 % до 10 % включ. св. 10 % до 30 % включ. св. 30 % до 60 % включ. | ±0,15 _ _ | ±0,15 ±0,25 _ | ±0,15 ±0,25 ±0,5 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Измеряемая среда | Нефть, нефтепродукты и другие жидкости органического происхождения |
| Параметры измеряемой среды: - температура, °С - объемная доля свободного газа в измеряемой среде, %, не более - скорость потока через ПИП, м/с | от 0 до +80 1 от 0,5 до 3,8 |
| Максимальное давление в ПИП, МПа1) | 4,0; 6,4; 10 |
| Выходные сигналы: - унифицированный сигнал постоянного тока, мА - цифровой (уровни напряжений: от 0 до 0,5/3,5 В) | от 4 до 20 RS-232; RS-485 MODBUS RTU |
| Сопротивление изоляции между корпусом и цепями корпуса, МОм, не менее | 20 |
| Максимальная длина соединительного кабеля при сечении проводов 0,75 мм2, м, не более | 500 |
| Параметры электропитания: - напряжение постоянного тока, В - напряжение переменного тока (БОКИ), В - частота переменного тока, Гц | 24±0,2 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более: - ПИП - БОКИ, БО | 3 25 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С ПИП БОКИ, БО, КИМ - относительная влажность при 25°С, %, не более ПИП БОКИ, БО, КИМ - атмосферное давление, кПа | от - 40 до + 50 от + 5 до + 40 95 80 от 84 до 106 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Маркировка взрывозащиты: | |
| - ПИП | 1Ex ib IIA T3 Х |
| - БОКИ, БО | [Ex ib]IIA Х |
| - БИЗ | [Ex ia]IIB/IIC; [Ex ib]IIB/IIC |
| Габаритные размеры (Д*ШхВ), мм, не более | |
| - ПИП: | |
| ВСН-2-ВТ-АА-П(ПК)-50-ГГ | 428x200x250 |
| ВСН-2-ВТ-АА-П(Пк)-80-ГГ | 466x230x240 |
| ВСН-2-ВТ-АА-У(Ук)-50-ГГ | 420x165x250 |
| ВСН-2-ВТ-АА-у(ук)-80-ГГ | 450x210x310 |
| ВСН-2-ВТ-АА ПП(ППК)-100-ГГ | 350x160x160 |
| ВСН-2-ВТ-АА-ПП(ППК)-150-ГГ | 400x160x160 |
| ВСН-2-ВТ-АА-Пп(пПк)-200-ГГ | 450x160x160 |
| - БОКИ | 305x230x80 |
| - БО | 110x100x45 |
| - КИМ | 305x45x80 |
| Масса, кг, не более | |
| - ПИП | |
| исполнение 4 МПа: | 22 |
| исполнение 6,4 МПа: | 29 |
| исполнение 10 МПа | 35 |
| - БОКИ | 3 |
| - БО | 0,3 |
| - КИМ | 1 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 20 000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| 1) В зависимости от исполнения ПИП влагомера, устанавливается при заказе |
Знак утверждения типа
наносится на табличку ПИП, лицевую панель блока обработки исполнения БОКИ и клавиатурно-индикаторного модуля методом шелкографии, на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Влагомер сырой нефти1), в составе: - первичный измерительный преобразователь; - блок обработки | ВСН-2-ВТ-АА-БББ-ВВВ-ГГ | 1 к-т |
| Клавиатурно-индикаторный модуль 2) | ВСН-2-ВТ.00.00.000 КИМ | 1 шт. |
| Барьер искрозащиты 3) | ВСН-2.02.00.000 | 1 шт. |
Продолжение таблицы 5
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Флэш-карта с программой визуализации «Display VSN2-At» и эксплуатационными документами 2) | ВСН-2-ВТ.02.00.000 ФК | 1 шт. |
| Кабель сопряжения с компьютером 2) | ВСН-2-ВТ.02.00.000 К2 | 1 шт. |
| Кабель соединительный 4) | ВСН-2-ВТ.02.00.000 К1 | 1 шт. |
| Паспорт | ВСН-2-ВТ.00.00.000 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ВСН-2-ВТ.00.00.000 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
| | |
| 1) Модификация в соответствии с заказом. 2) Поставляется по заказу. 3) Поставляется с блоком обработки без клавиатуры и индикатора. 4) Стандартная длина кабеля 1,5 м. | |
Сведения о методах измерений
приведены в п. «1.6.2 Принцип работы влагомера» руководства по эксплуатации ВСН-2-ВТ.00.00.000 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 8.614-2013 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений объемного влагосодержания нефти и нефтепродуктов»;
ТУ 26.51.66-019-65811318-2020 Влагомеры сырой нефти ВСН-2-ВТ. Технические условия.
