Магнитострикционный уровнемер-плотномер ПМП-201

Назначение, область применения

ПМП-201 является взрывозащищенным средством измерения (номер в Госреестре 24715-14, сертификат соответствия ТР ТС 012/2011 №ТС RU C-RU.ГБ05.В.00333) уровня, температуры, плотности, объема и массы жидкости в резервуарах баз хранения нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и др. Основными объектами эксплуатации ПМП являются АЗС, АГЗС, МАЗС, КАЗС, нефтебазы, ГНС, НПЗ и другие опасные производственные объекты, требующие применения взрывобезопасного оборудования.

ПМП может использоваться как в качестве самостоятельной системы измерения количества и контроля параметров жидких сред в резервуарах, так и в качестве подсистемы систем АСУТП, РСУ и ПАЗ, обеспечивая функции измерения и дополнительного независимого отключения исполнительных механизмов и оповещения персонала.

Различные варианты исполнения и комплектации ПМП позволяют передавать информацию об измеренных физических величинах с использованием стандартных для систем автоматизации интерфейсов (RS-485, RS-232, USB, Ethernet) и протоколов (СЕНС, Modbus). Функции ПМП обеспечивают соблюдение требований НПБ 111-98 и СП 156.13130.2014 в части обеспечения безопасности эксплуатации опасных производственных объектов.

Алгоритмы ПМП для расчета массы нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов соответствуют требованиям ГОСТ Р 8.595-2004, ГОСТ Р…-2011 и СТБ 8030-2006, что подтверждается аттестованными методиками измерений массы. ПМП пригодны для создания систем коммерческого учета нефтепродуктов и СУГ.

Измеряемые и вычисляемые параметры среды

ПМП осуществляет прямое измерение уровня, температуры, плотности и уровня раздела сред, производит преобразования и вычисления, и выдаёт числовые значения следующих параметров контролируемой среды:

1. Уровень жидкости, м;
2. Уровень раздела сред (уровень подтоварной жидкости), м;
3. Температура жидкости средняя, °C;
4. Процентное заполнение объёма резервуара, %;
5. Объём жидкости, м³;
6. Масса продукта, т;
7. Плотность жидкости, г/см³;
8. Объём основного продукта (объём жидкости над разделом сред), м³;
9. Температура паровой фазы СУГ, °C;
10. Масса паровой фазы, т;
11. Масса жидкой фазы, т;
12. Температура в каждой точке измерения (до восьми точек), °C.

     

     

     

    Измерение уровня жидкости основано на эффекте магнитострикции. Через звукопровод, расположенный внутри направляющей ПМП, пропускается импульс тока, который создает вокруг звукопровода по всей его длине магнитное поле. В месте расположения поплавка с постоянным магнитом, скользящего по направляющей вдоль звукопровода возникает импульс упругой деформации, который распространяется по звукопроводу с постоянной скоростью. В блоке обработки сигналов измеряются интервалы времени от момента формирования импульса тока в звукопроводе до момента приема импульса упругой деформации от поплавка. Расстояние до места пересечения звукопровода с магнитным полем магнита поплавка определяется как величина, пропорциональная интервалу времени распространения импульса упругой деформации.

    Измерение уровня раздела сред аналогично измерению уровня жидкости с помощью дополнительного поплавка раздела сред. Поплавок подбирается исходя из плотности сред, уровень раздела которых нужно контролировать.

    Измерение температуры - многоточечное, с применением интегральных датчиков температуры, равномерно распределенных по длине направляющей (до 8-ми точек). Для определения средней температуры жидкости используются показания датчиков температуры, находящихся под поверхностью жидкости, а для температуры паров - над поверхностью.

    Объем жидкости определяется одним из двух способов:

    1. по градуировочной таблице (наиболее точный способ) - ПМП рассчитывает объем для измеренного уровня по таблице соответствия между уровнем и объемом. Градуировочная таблица вводится в память ПМП при его изготовлении или при эксплуатации.
    2. по математическим формулам (для определения объема жидкости в резервуарах с простыми геометрическими формами) - ПМП рассчитывает объем жидкости по формулам, соответствующим следующим типам резервуаров:
    • вертикальные резервуары, то есть резервуары с неизменной по высоте площадью поперечного сечения (имеют линейную зависимость объёма жидкости от уровня жидкости);
    • горизонтальные цилиндрические резервуары с плоскими или эллиптическими днищами.

    Варианты исполнения ПМП с измерением уровня раздела сред, кроме общего объёма жидкости, определяют также объём основного продукта - объём жидкости, находящейся над разделом сред и под ним.

    Измерение плотности осуществляется с помощью поплавка плотности, уровень погружения которого зависит от плотности жидкости. По взаиморасположению поплавков уровня и плотности определяется глубина погружения поплавка плотности и, соответственно, сама плотность.

    Если комплектация поплавком плотности по каким-либо причинам не целесообразна, ПМП определяет плотность одним из двух способов:

    1. Плотность произвольной жидкой среды рассчитывается для текущей средней температуры по заданным, введённым в память ПМП исходным данным: исходной плотности, температуре, соответствующей исходной плотности, и коэффициенту объемного расширения жидкости. Исходные данные для расчёта плотности могут вводиться при эксплуатации в соответствии с паспортными данными продукта или результатами контрольных измерений. Исходные данные могут быть взяты из справочной литературы.
    2. Применяется для определения плотности СУГ (пропан - бутан). Плотность определяется в соответствии с ГОСТ 28656-90. ПМП рассчитывает плотность СУГ для текущей средней температуры по заданному компонентному составу - массовым долям пропана и бутана (%).

    Измерение массы выполняется ПМП путем умножения объёма на среднюю плотность. Применительно к СУГ ПМП выдает также сумму масс жидкой и паровой фаз.

    Измерение массы нефтепродуктов с применением ПМП проводится в соответствии с «Методикой измерений массы нефтепродуктов в резервуарах горизонтальных стальных с использованием системы измерительной «СЕНС», аттестованной на соответствие ГОСТ Р 8.595-2004.

    Измерение массы СУГ с применением ПМП проводится в соответствии с «Методикой измерений массы СУГ в резервуарах горизонтальных стальных с использованием системы измерительной «СЕНС», аттестованной на соответствие ГОСТ Р 8.595-2004.

    Сигнализация и управление

    Уровнемеру можно задать до восьми пороговых значений измеренных или вычисленных параметров (уровня, температуры, объема, массы, %-ного заполнения и др.), при достижении которых (возникновения события) передаются команды управления вторичным приборам, которые осуществляют подачу световых, звуковых сигналов, переключение контактов релейных блоков для управления исполнительными механизмами (насосами, электромагнитными клапанами, электрическими нагревателями).

    При настройке ПМП устанавливается направление срабатывания - на превышение или понижение, и гистерезис. Гистерезис - величина отклонения параметра от порогового значения в сторону увеличения для нижнего порога и в сторону уменьшения для верхнего порога, в пределах которого не будет происходить сброс установленного события и возврат к пороговому значению параметра не вызовет повторного срабатывания. Настройка величины гистерезиса позволяет устанавливать такой режим управления, при котором обеспечивается устойчивость систем автоматики при естественных колебаниях контролируемых величин.