Системы измерительные СТРУНА+

Назначение и область применения

Системы измерительные «СТРУНА+» предназначены для измерения уровня, температуры, плотности, давления, вычисления объёма, массы светлых нефтепродуктов и сжиженного газа (СУГ) в одностенных и двустенных резервуарах.

Система обеспечивает сигнализацию наличия подтоварной воды, повышение уровня пожарной и экологической безопасности, а также автоматизацию процессов учета нефтепродуктов на АЗС, АГЗС и нефтебазах.

Сферы применения:

• Нефтебазы, АЗС и АГЗС;

• Предприятия пищевой и химической промышленности;

• Использование в качестве эталонных средств измерений II разряда (согласно Государственной поверочной схеме по ГОСТ 8.477-82) при градуировке резервуаров.

Взрывозащита и сертификация:

• Соответствует требованиям к особо взрывобезопасному электрооборудованию подгруппы IIВ.

• Вид взрывозащиты: «Искробезопасная электрическая цепь уровня ia» согласно ГОСТ Р 51330.0-99 и ГОСТ Р 51330.10-99.

• Система зарегистрирована в Государственном реестре средств измерений (сертификат Госстандарта РФ).

Состав системы «СТРУНА+»

Система разделяется на центральную часть (устанавливается в помещении) и периферийную часть (устанавливается на резервуарах и в рабочей зоне).

Сокращения компонентов:

• ППП1 — первичный преобразователь параметров (уровень, плотность, температура, объем, масса);

• ДПУ-Ц — датчик предельного уровня цифровой;

• ДД1 — датчик давления;

• ДЗО — датчик загазованности оптический;

• УР3 — устройство распределительное;

• БИ1 — блок индикации;

• БП2 — блок питания;

• БУ2 — блок управления;

• БР — блок распределительный;

• БИЗ — блок изолятора;

• БРИ1 — блок расширителя интерфейсов;

• БСР1 — блок сервера;

• БРМ5, БРМЗ — блок радиомодема.

Принцип распределения информации и каналы связи

Принцип распределения, обработки и сбора информации позволяет увеличивать количество измерительных каналов до 64-х без потери производительности (данные по всем каналам обновляются в течение 3 секунд).

Система включает от 1 до 4 устройств распределительных УР3, имеющих до 24 измерительных каналов. К одному каналу УР3 на расстояние до 1200 метров могут быть подключены следующие конфигурации датчиков:

• до двух ППП1;

• ДПУ-Ц (сигнализация уровня в резервуаре или тосола в расширительном бачке);

• одновременно ППП1 и ДД1 (давление в резервуаре или в межстенном пространстве);

• одновременно ППП1 и ДПУ-Ц;

• одновременно ППП1 и ДЗО;

• одновременно ППП1, ДД1, ДПУ-Ц и ДЗО;

• до 9 шт. ДД1 (давление в резервуаре и трубопроводах на АГЗС);

• до 5 шт. ДЗО (контроль загазованности рабочей зоны парами нефтепродуктов, СУГ).

Каждый ППП1 может быть оснащен от 1 до 3 погружными плотномерами (для резервуаров РГС на АЗС/АГЗС) или от 1 до 7 погружными плотномерами (для резервуаров РВС на нефтебазах).

Основные функции и эксплуатационные показатели

Функции пожарной и технологической безопасности:

1. Контроль налива жидкости в резервуар.

2. Контроль утечки жидкости из резервуара.

3. Сигнализация о превышении объёмной доли горючих паров и газов (метана) свыше установленных порогов.

4. Приведение плотности и объёма к стандартным условиям по температуре (плюс 15 или плюс 20 °С).

Эксплуатационные параметры:

• Питание: однофазная сеть переменного напряжения 220 В, частота (50 ±1) Гц.

• Ток потребления: не более 0.4 А (без шкафа распределительного) / не более 2 А (со шкафом).

• Межповерочный интервал: рабочие системы — 4 года; системы для градуировки резервуаров — 1 год. Поверка производится по методике КШЮЕ.421451.002МП.

• Надежность: средний срок службы — не менее 12 лет; средняя наработка на отказ — не менее 100 000 ч (при доверительной вероятности 0,8).

• Масса системы: от 20 до 4500 кг (в зависимости от комплектации).

Технические характеристики в цифрах

Погрешности измерений

• Абсолютная погрешность уровня продукта (ППП1):

  • в диапазоне до 5 м (РГС) и для ГР до 9 м: ± 1 мм

  • в диапазоне свыше 5 м (РВС): ± 2 мм

• Абсолютная погрешность уровня подтоварной воды: ± 2 мм

• Абсолютная погрешность плотности (любой вариант ППП): ± 0,5 кг/м³

• Абсолютная погрешность температуры: ± 0,5 °С

• Относительная погрешность объема: ± 0,4 %

• Относительная погрешность массы:

  • для массы до 120 тонн: ± 0,65 %

  • для массы от 120 тонн и более: ± 0,5 %

• Приведенная погрешность измерений давления: ± 1,0 % (для АГЗС предел ± 0,7 %)

Диапазоны измерений уровня (мм)

• ППП1 без плотномера (АЗС): 160 … 5000

• ППП1 без плотномера (АПЖ) и с погружным плотномером (АЗС, АПЖ): 120 … 5000

• ППП1 без плотномера и с погружным плотномером (АГЗС): 200 … 5000

• ППП1 с плотномером в кожухе (АЗС): 290 … 5000

• ППП1 с погружными плотномерами для нефтебаз (РВС): 150 … 18000

• ППП1 для градуировки резервуаров (ГР): 10 … 5000 (9000)

• ППП1 поплавок подтоварной воды (для нефтебаз): 80 … 300

• Сигнализация подтоварной воды (АЗС): Порог 1 («предупреждение») — 25 мм, Порог 2 («авария») — 80 мм.

Диапазоны измерений плотности погружным плотномером (кг/м³)

• Бензин АИ-80 (АЗС): 690 … 760

• Бензины АИ-92, 95, 98, 100 (АЗС): 725 … 795

• Керосин (АЗС): 765 … 840

• Дизельное топливо (АЗС): 810 … 880

• Сжиженный газ (АГЗС): 499 … 599

• Бензины (Нефтебазы): 679 … 803

• Керосин и Дизельное топливо (Нефтебазы): 760 … 880

• Другие диапазоны по заказу (ширина диапазона до 150 кг/м³): в пределах от 450 до 1500.

Прочие диапазоны и параметры

• Температурный диапазон эксплуатации датчиков:

  • без термочехла: -40 … +55 °С

  • с термочехлом (ППП1, ДПУ-Ц): -60 … +55 °С

• Объемная доля паров бензина и СУГ: 0 … 60 % НКПР

• Избыточное давление:

  • для АГЗС и трубопроводов: 0 … 1,6 МПа

  • для межстенного пространства АЗС: 0 … 0,25 МПа

Подробное описание блоков центральной части

Устройство распределительное (УР3)

Устанавливается в помещении. Обеспечивает сбор, предварительное преобразование и подготовку информации к передаче.

• Состав: Блоки распределительные БР4 (до 4 каналов в одном БР4, до 6 блоков в одном УР3), блок питания БП1 (степень взрывозащиты ExiaIIB), блок изолятора БИЗ (гальваническая развязка, расширитель шины CAN), блок защиты автоматики БЗА (барьеры искрозащиты). Опционально: БСР2, БРИ1, БСП.

• Вес: не более 5 кг.

• Габариты: 90 × 535 × 290 мм.

Блок сервера (БСР2) — Опция на DIN-рейку

Добавляет возможности:

• Удаленный мониторинг и изменение метрологических параметров (смещение уровня, тип продукта, градуировочные таблицы) через веб-браузер по HTTP;

• Изменение алгоритмов управления, ведение журнала событий;

• Подключение термопринтера для печати параметров;

• 2 выхода RS-485 (протокол Modbus STRUNA+).

Блок расширителя интерфейсов (БРИ1) — Опция на DIN-рейку

Добавляет два независимых выхода:

• Выход RS-485 (Modbus STRUNA+);

• Выход RS-485 (протокол «Кедр» или Modbus STRUNA+).

• Могут комплектоваться конвертерами RS-485/USB и RS-485/RS-232.

Блок индикации (БИ1)

Настольное исполнение для установки в помещении. Предназначен для отображения информации оператору, выдачи системных сообщений и ввода уставок с клавиатуры.

• Интерфейсы: Выход RS-485 или USB (внешний протокол — Modbus STRUNA+, позволяющий объединять в сеть несколько систем и обслуживать до 64 каналов).

• Особенности питания: При расстоянии от БИ1 до УР3 от 100 до 500 метров требуется блок питания БП2 (до 100 м — БП2 не нужен).

• Вес: не более 0.4 кг.

• Габариты: 56 × 188 × 132 мм.

Блок управления (БУ2)

Подключается к шкафу УР3. В системе может быть до 8 блоков БУ2 (до 64 каналов управления цепями 220В и/или релейными выходами).

• Функции: Программируемое управление внешними исполнительными механизмами, передача сигналов в шкафы автоматики, свето-звуковое оповещение по порогам (например, перелив 90%/95% или подтоварная вода 25/80 мм).

• Ток нагрузки каналов: * Силовые цепи (оптосимистор) 220 В: 0,1 … 0,5 А

  • Маломощные цепи (твердотельное реле) 220 В: 0,01 … 0,1 А

  • Цепи постоянного тока DC 40 В и АС 27 В: до 0,5 А

• Вес: не более 0.8 кг.

• Габариты: 40 × 165 × 225 мм.

Программное обеспечение АРМ «СТРУНА МВИ» для ПЭВМ

Обеспечивает интеграцию со сторонним ПО через TCP/IP, OPC-серверы (для SCADA), XML-файлы и таблицы БД (для 1С), а также протокол «Кедр». Позволяет получать доступ к данным через Интернет/Wi-Fi с мобильных устройств и настраивать автоматическую рассылку уведомлений о поставках топлива по E-mail.

Подробное описание периферийных датчиков

Первичный преобразователь параметров (ППП1)

• Назначение: Непосредственное измерение уровня, температуры, плотности, сигнализация подтоварной воды в резервуаре.

• Конструкция: Взрывобезопасное исполнение (ExiaIIB), устанавливается прямо в резервуар. Полностью герметичен (испытательное давление для АЗС — 0,2 МПа, для СУГ — 2,5 МПа при рабочем давлении до 1,6 МПа).

• Вес: для РГС ∼ 30 кг, для РВС ∼ 60 кг (зависит от длины).

Датчик загазованности оптический (ДЗО)

• Назначение: Измерение довзрывоопасных концентраций паров нефтепродуктов и СУГ. Заменяет устаревшие термокаталитические датчики.

• Особенности: Не требует отдельной центральной части. Сохраняет работоспособность при критических концентрациях газов благодаря оптическому принципу. Искробезопасная цепь позволяет экономить на кабеле.

• Подключение: Через конвертер интерфейсный (КИ). До 5 датчиков на отдельную линию (одноканально) или до 3 датчиков (многоканально). Напрямую к ППП1 можно подключить 1 датчик ДЗО.

• Защита и ресурс: Срок службы не менее 20 лет, степень защиты IP66 (выдерживает временное затопление).

• Вес: не более 0.3 кг (вместе с КИ).

• Габариты: 54 × 160 × 160 мм.

Датчик давления (ДД1)

Выпускается в двух модификациях (посадочное место М20х1.5 или вместо механического манометра):

• ДД1 на 0.25 МПа (без крана): используется для контроля давления азота в межстенном пространстве двустенных резервуаров (мониторинг утечек).

• ДД1 на 1.6 МПа (с краном): используется для измерения давления в резервуарах СУГ (расчет массы с учетом паровой фазы) и в технологических трубопроводах АГЗС.

• Подключение: Через клеммную коробку КК1. До 9 датчиков ДД1 на одну линию связи операторской. Напрямую к ППП1 подключается 1 датчик.

• Вес: не более 0.5 кг.

• Габариты: Ø 57 × 125 мм.

Датчик предельных уровней цифровой (ДПУ-Ц)

• Назначение: Защита от перелива резервуара. Выдает дискретные цифровые сигналы «Предупреждение» (при достижении 90% заполнения) и «Тревога» (95% заполнения). При автономном использовании обеспечивает функцию противоаварийной автоматической защиты согласно правилам промбезопасности.

• Монтаж: Устанавливается на фланец DN100, DN160 или гайку d31мм. Типовой рабочий диапазон — 400 мм.

• Вес: от 3 до 70 кг (в зависимости от длины).

ДПУ-Ц для расширительных бачков с тосолом

• Назначение: Оснащен 1 поплавком. Контролирует уровень тосола в расширительном бачке межстенного пространства двустенного резервуара, обеспечивая экологическую и пожарную безопасность.

• Подключение: Через коробку КК1 на отдельную линию или непосредственно к ППП1.

• Вес: не более 3 кг.

• Габариты: 60 × 670 × 110 мм.