Автор: А.А. Дунаев (ЗАО «НПП «Герда»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №5/2014
Широкое распространение автоматических систем учета жидких продуктов во многом уменьшает объем ручных измерений и пробоотборов, выполняемых персоналом предприятия, однако не может полностью устранить необходимость выполнения таких операций, в связи с чем нужны портативные средства как для проведения калибровки стационарных автоматических систем, так и для дополнительного контроля параметров технологического процесса. Кроме того, портативные уровнемеры контактного типа находят применение там, где необходимо определять границу раздела фаз (продукт/вода) и где установить автоматическую систему измерения невозможно или экономически не выгодно.
При этом традиционно применяемые устройства (механические рулетки, метрштоки и т.п.) не удовлетворяют современным требованиям, так как не обеспечивают необходимой точности, удобства и безопасности измерений. Поэтому на смену им приходит новое поколение цифровых портативных инструментов, созданных с использованием последних достижений технологии и современных промышленных стандартов.
Ярким примером воплощения этих тенденций является оборудование серии HERMetic компании Honeywell Enraf Tanksystem (Швейцария), которое представляет комплекс переносных приборов и устройств, обеспечивающих контроль количества и качества жидких продуктов в резервуарах, танкерах, железнодорожных и автомобильных цистернах с минимальными затратами усилий и времени обслуживающего персонала. При этом имеется возможность сохранить полную герметичность резервуара, что особенно важно при работе на резервуарах, содержащих нефть с высоким содержанием сероводорода, химически агрессивные или ядовитые вещества.
Серия HERMetic включает ряд моделей высокоточных (основная погрешность датчика уровня ± 2мм) портативных уровнемеров, термометры, пробоотборники различного назначения, а также вспомогательную арматуру, обеспечивающую простоту установки, точность измерений и требуемую герметичность соединения с резервуаром.
Портативные уровнемеры HERMetic UTImeter (электронные рулетки) сочетают механический принцип перемещения лота, установленного на измерительной ленте, с электронным методом обнаружения раздела фаз и индикации показаний. Эти приборы обеспечивают измерение уровня нефтепродукта, подтоварной воды, температуры и предназначены для учета продукта при проведении товарных операций. Уровнемер состоит из лота с датчиком, опускаемого в резервуар на градуированной ленте, и корпуса с электронным блоком, имеющим средства звуковой и визуальной сигнализации.
Лента является одновременно средством измерения величины перемещения лота и каналом передачи данных от датчика к электронному блоку. За счет объединения в корпусе датчика нескольких сенсоров различного принципа действия данные приборы позволяют за одно погружение лота определить уровень продукта, подтоварной воды, температуру, а также базовую (трафаретную) высоту резервуара. Уровнемеры имеют искробезопасное исполнение и выпускаются в нескольких модификациях, что позволяет всегда подобрать оптимальную модель с точки зрения требуемой точности, герметичности, длины измерительной ленты, цены и т.п. Благодаря высокой точности, измерительные приборы серии HERMetic UTImeter с успехом могут быть использованы даже для периодической поверки или калибровки стационарных систем измерения.
Энергонезависимая память, сохраняющая результаты измерений температуры, обеспечивает дополнительные удобства для оператора.
Для использования на наземных резервуарах предлагаются две модели уровнемеров семейства HERMetic UTImeter, отличающиеся, главным образом, способом установки.
Модель HERMetic UTImeter Gtex2000 (рис. 1) имеет байонетное присоединение и герметичный корпус, что полностью исключает контакт оператора с атмосферой резервуара во время измерений. Уже в стандартном исполнении данный прибор имеет уплотнения из FFKM для агрессивных продуктов и утяжелитель лота для вязких сред. Во время выполнения измерений HERMetic UTImeter Gtex2000 фиксируется на специальном байонетном адаптере площадью проходного сечения 2?? (50 мм), снабженным шаровым краном (рис. 2), что обеспечивает полную герметичность резервуара между измерениями. Такие адаптеры также имеют ряд модификаций и могут быть включены в комплект поставки уровнемера в необходимом количестве (обычно по числу резервуаров).
Модель HERMetic UTImeter Otex (рис. 3) разработана для проведения измерений в открытом люке и не ограничивает контакта оператора с атмосферой резервуара.
Для ее установки не требуется никакой специальной арматуры.
Основные преимущества данного семейства приборов можно охарактеризовать слоганом компании-производителя: «Right, Light, Tight», что в свободном переводе означает «Точность, Легкость, Герметичность».
Точность
Используемый в приборах HERMetic UTImeter многофункциональный датчик ULTRA позволяет одновременно и с большой точностью определять границу раздела фаз (воздух–жидкость, нефть–вода) и измерять температуру.
Температурный сенсор этого датчика – платиновый термометр сопротивления PT1000. Сигнал от этого элемента переводится в цифровую форму и обрабатывается микропроцессором, расположенным прямо в корпусе датчика. Это позволяет скорректировать или компенсировать все возможные ошибки, такие как смещение нуля, нелинейность и дрейф. Характеристики термометра сопротивления хранятся в памяти внутри датчика, который передает действительные значения температуры в электронный блок прибора. Благодаря этому в случае замены датчика, ленты или электронного блока нет необходимости в новой калибровке.
Использование цифрового канала передачи данных от датчика к электронному блоку существенно повышает устойчивость прибора к электромагнитным излучениям.
Легкость
Приборы нового семейства HERMetic UTImeter на 30–40% (в зависимости от модели) легче и на 20% меньше по габаритным размерам предыдущих моделей, не говоря уже об аналогичной продукции других производителей. Это достигнуто путем изменения конструкции и использования новой технологии производства корпусов приборов с применением современных пластиков, устойчивых к нефтепродуктам, растворителям и другим химическим веществам.
Измерительная лента уровнемера также стала тоньше.
В связи с уменьшением массы прибора работать с ним стало удобнее, а стоимость доставки снизилась.
Герметичность
Модель HERMetic UTImeter Gtex2000 гарантирует герметичность и отсутствие испарений (утечек) во время проведения измерений.
Семейство UTImeter разработано с учетом уменьшения затрат на обслуживание. Основные элементы прибора (лента, лот, электронный дисплей) могут быть заменены без применения специальных приспособлений и пайки. Калибровка температурного сенсора осуществляется по одной точки (температура «тающего льда») без применения эталонного термометра.
Общая техническая характеристика
HERMetic UTImeter Otex | HERMetic UTImeter Gtex | |
Стандартная масса
(с 30-метровой лентой), кг |
3,5 | 4,4 |
Максимальное
избыточное давление, МПа |
– | 0,03 |
Погрешность измерения уровня раздела фаз, мм | ± 2 мм | ± 2 мм |
Представление показаний | Звуковое
и визуальное |
Звуковое
и визуальное |
Стандартная длина ленты уровнемера, м | 15, 30, 35 | 15, 30, 35 |
Цена деления ленты уровнемера, мм | 1 | 1 |
Погрешность ленты уровнемера, мм на 30 м | ±1,5 | ±1,5 |
Стандартная масса лота, кг | ~0,315 | ~0,315 |
Минимальный измеряемый уровень жидкости, мм | 4 | 4 |
Диапазон температуры окружающей среды, °С | –20…+50 | –20…+50 |
Диапазон температуры, измеряемой пробником, °С | –40…+90 | –40…+90 |
Точность в пределах диапазона калибровки, °С: | ||
0…+70°С | ± 0,1 ± 0,1 | |
–40…0°С | ± 0,2 ± 0,2 | |
+70…+90°С | ± 0,2 ± 0,2 | |
Жидкокристаллический дисплей | 8 знаков, | 8 знаков, |
с подсветкой | с подсветкой | |
Питание прибора
на 50 ч (в электронном блоке) |
Батарея 9В | Батарея 9В |
Взрывозащита | ATEX II 1 G EEx ia II B T4 | ATEX II 1 G EEx ia II B T4 |
Приборы HERMetic UTImeter соответствует всем основным международным стандартам (SOLAS 74, MARPOL 73/78 IBC, BCH codes, ISO, API, IP) и сертифицированы такими организациями, как ATEX и FM, а также имеют все необходимые российские сертификаты.