Современные технические решения в области измерения массы жидкости и газа в резервуарах, технологий для контроля и измерения потока сыпучих сред

Система измерений массы нефтепродуктов в резервуарах

Назначение средства измерений

Системы измерения массы жидкости и газа в резервуарах ПС-6900 (далее – система) предназначены для измерений уровня, плотности, температуры жидкости, уровня подтоварной воды и вычислений объема и массы жидкостей в резервуарах и при их приеме в резервуар и отпуске из резервуара, а также регистрации результатов измерений и вычислений в архиве и передаче их в системы более высокого уровня.

Принцип действия

Принцип работы системы при проведении измерений на одном резервуаре состоит в формировании контроллером, в соответствии с заданным оператором режимом измерений, управляющих команд на измерение одного или нескольких контролируемых параметров: уровня жидкости в резервуаре, уровня подтоварной воды в резервуаре, плотности и температуры жидкости в резервуаре на одном или нескольких уровнях, проведении измерений контролируемых параметров уровнемером с измерительным датчиком и передаче результатов измерений в контроллер. Контроллер проводит обработку результатов измерений и регистрацию в архиве результатов измерений. Уровнемер с измерительным датчиком работает по принципу сервоприводного уровнемера.

Измерительный датчик подвешивается на стальной трос, который в свою очередь наматывается на измерительную катушку, оснащенную прецизионными канавками. Через магнитную муфту ось измерительной катушки соединяется с шаговым двигателем. При измерении уровня жидкости в резервуаре отслеживается положение измерительного датчика на поверхности жидкости, в результате изменения которого меняется натяжение стального троса. Уровнемер, оснащенный электронным датчиком веса, отслеживает плавучесть измерительного датчика на основе уравновешивания выталкивающей силы, действующей на него. С помощью шагового двигателя уровнемер корректирует положение измерительного датчика на поверхности жидкости в соответствии с измененным уровнем жидкости. В измерительном датчике установлены датчики температуры и плотности и при проведении измерений погружаются в жидкость на необходимый уровень. Измерение уровня подтоварной воды проводится измерительным датчиком емкостным методом с помощью электродов, расположенных в нижней части измерительного датчика.

Состав и функции системы

В состав системы входят:

от одного до восьми уровнемеров;
контроллер резервуарного учета ПСК-6900 (далее – контроллер);
конфигурационное программное обеспечение (опционально).

Система обеспечивает выполнение следующих функций для каждого уровнемера в ее составе:

измерение уровня жидкости в резервуаре по запросу оператора и в режиме реального времени;
измерение плотности и температуры жидкости в резервуаре на заданном уровне по запросу оператора;
измерение уровня подтоварной воды в резервуаре по запросу оператора;
измерение средней плотности и средней температуры жидкости в резервуаре в автоматическом режиме по запросу оператора;
измерение объема и массы жидкости в резервуаре в автоматическом режиме по запросу оператора;
определение дна резервуара;
измерение массы жидкости при операциях приема и сдачи;
выдача предупредительных сигналов о достижении уровня жидкости в резервуаре минимально или максимально допустимого значения уровня жидкости.

Перечень измеряемых параметров определяется выбранным режимом измерений. В зависимости от выбранного режима измерений последовательно в автоматическом режиме могут измеряться несколько параметров.

Контроллер ПСК-6900 обеспечивает выполнение следующих функций:

выбор и настройку режима измерений;
формирование команд управления для уровнемеров;
считывание результатов измерений уровня жидкости, плотности жидкости, температуры жидкости, уровня подтоварной воды от уровнемеров;
считывание параметров состояния уровнемеров; - ввод параметров измерительного датчика уровнемера и катушки измерительной;
автоматический ввод поправок, введенных в контроллер ПСК-6900, в результаты измерений уровня жидкости, плотности жидкости, температуры жидкости, уровня подтоварной воды уровнемерами с измерительными датчиками;
вычисление средней температуры жидкости в резервуаре;
вычисление средней плотности жидкости в резервуаре;
вычисление объема и массы жидкости в горизонтальных стальных резервуарах;
вычисление объема и массы жидкости в вертикальных стальных резервуарах с понтоном и без понтона;
вычисление объема и плотности нефтепродукта, приведенного к стандартным условиям (15 или 20 °С, избыточное давление 0 Па), в соответствии с Р 50.2.076-2010;
вычисление массы жидкости (продукта) в резервуаре в начале операции приема/сдачи, массы жидкости (продукта) в резервуаре по окончании операции приема/сдачи и их разность;
ввод в память контроллера условно постоянных значений уровня жидкости и/или подтоварной воды и/или средней плотности жидкости и/или средней температуры жидкости в резервуаре (определяется выбранным режимом измерений);
сохранение в архиве результатов измерений и вычислений, выполненных по запросу оператора;
настройку параметров сохранения и сохранение в архиве результатов измерений уровня жидкости в резервуаре в реальном масштабе времени;
сохранение в архиве журнала событий;
защиту от несанкционированного доступа настроек системы, результатов измерений и вычислений;
обмен информацией с системами более высокого уровня по протоколам Modbus TCP и Modbus RTU;
управление процессом измерений из систем более высокого уровня.

Преимущества системы

Высокая точность и стабильность измерений;
Подтвержденная надежность;
Высокий уровень защиты ПО от санкционированного и несанкционированного вмешательства исключает возможность хищения и потерь при хранении, отпуске и приеме нефтепродуктов;
Отсутствие необходимости обслуживания системы, позволяет оптимизировать численность персонала нефтяной компании;
Компактность системы;
Несложный монтаж, позволяет минимизировать затраты при внедрении системы как на новых объектах, так и при реконструкции имеющегося ранее смонтированного оборудования;
Беспроводная передача данных позволяет сэкономить на строительных и монтажных работах при прокладке кабельных линий связи;
Легкое интегрирование в имеющуюся систему управления АСУ ТП;
Поверка системы измерения на месте эксплуатации исключает потерю контроля за резервуаром.

SolidFlow 2.0
Расходомер твердых сыпучих веществ

Измерительная система состоит из следующих компонентов:

модуль обработки (в корпусе монтажной шины или корпусе полевого исполнения)
муфта для приваривания сенсора к трубопроводу
сенсора (соединительная гайка, дистанционные кольца, уплотнительное кольцо для адаптации к толщине стенки)
Инструкция по монтажу
Коробка C1- или C3-Box (опционально)

Принцип работы

Расходомер SolidFlow 2.0 является измерительной системой, специально разработанной для измерения расхода твердых сыпучих веществ, транспортируемых по металлическим трубопроводам.

Прибор использует в своей работе последние достижения микроволновых технологий. Он применяется только в металлических трубопроводах. Однородное измерительное поле образуется при специальном взаимодействии микроволн со стенками трубопровода.

Электромагнитная энергия в трубопроводе рассеивается частицами материала и принимается сенсором. Принятые сигналы обрабатываются по частоте и амплитуде.

Благодаря частотной селекции принимаемого сигнала, измеряются только движущиеся частицы, а сигнал от неподвижных отложений подавляется.

Для повышения надежности измерения SolidFlow 2.0 обладает активной функцией компенсации струй.