СИМОН-3

Система измерения массы и объема нефтепродуктов в горизонтальных резервуарах СИМОН-3

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ «СИМОН-3» предназначена для вычисления объема и массы нефтепродуктов в горизонтальных резервуарах автозаправочных станций и нефтебаз при отпуске и приемке различного сырья.

В комплексе установлена система контроля за уровнем продукта в резервуаре; измерения его плотности; определения температуры, а также для измерения уровня подтоварной воды. СИМОН-3 может быть использован как система контроля достижения предельного уровня при наливе в хранилище.

Принцип работы системы при измерении уровня – ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ. Данный метод основан на измерениях с помощью датчика давления высоты - столба нефтепродукта в резервуаре, а при помощи плотномера ПЛОТ-3Б комплекс «СИМОН-3» определяет плотность вещества, при последующем вычислении уровня, автоматизированный комплекс высчитывает массу и объем подконтрольного нефтепродукта, используя калибровочные таблицы резервуара.

Общая схема работы комплекса «СИМОН-3»

В комплексе измерительной системы применяются:

• Блок датчиков:
  • погружной датчик давления;
  • датчик подтоварной воды;
  • плотномер;
• Блок обработки;
• Блок управления.

В зависимости от решаемой задачи число блоков датчиков может варьироваться от 1 до 8. Блок датчиков устанавливается внутри резервуара, во взрывоопасной зоне В-1, согласно гл.7.3 ПУЭ. Блок обработки и Блок управления в операторной, зона В-1.

Перечень взрывозащищенного оборудования, которое может входить в состав системы.

Технические Характеристики

• Контролируемая среда: автомобильные бензины; дизтопливо всех видов и другие жидкости, неагрессивные по отношению к материалам, из которых изготовлены погружные части системы. В контролируемой среде должны отсутствовать газовые включения, смолянистые выделения и механические примеси.
• Диапазон измерения температуры контролируемой среды - от минус 10 °С до плюс 50 °С.
• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала температуры контролируемой среды не более ± 0,2 °С.
• Диапазон измерительного канала плотности нефтепродукта - от 630 до 1600 кг/м3.
• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала плотности контролируемой среды, не более ± 0,3 кг/м3.
• Диапазон измерительного канала уровня контролируемой среды – от 150 до 3000 мм.
• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала уровня контролируемой среды, не более ± 1 мм.
• Диапазон измерительного канала уровня подтоварной воды - от 20 до 55 мм.
• Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала уровня подтоварной воды, не более ± 2 мм.
• Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления объема контролируемой среды в рабочих условиях эксплуатации, не более:
  • ± 1 % при изменении уровня от150 до 250 мм (включительно);
  • ± 0,5 %.при изменении уровня от 250 до 3000 мм.
• Пределы допускаемой относительной погрешности вычисления массы контролируемой среды в рабочих условиях эксплуатации, не более:
• ± 1 % при изменении уровня от150 до 250 мм (включительно);
• ± 0,5 %.при изменении уровня от 250 до 3000 мм.
• Питание системы осуществляется от источника переменного тока напряжением 220 (+22/-33) В, частотой (50 ± 2) Гц.
• Максимальная мощность, потребляемая системой - не более 30 ВА.
• Масса:
  • блока датчиков – не более 12 кг;
  • блока обработки – не более 14 кг;
  • блока управления – не более 6 кг.
• Габаритные размеры:
  • блока датчиков - диаметр 145 высота 330 мм;
  • блока обработки - 360х720х200 мм.
  • блока управления - 400х500х200 мм.
• Средняя наработка на отказ системы – 50000 ч.
• Средний срок службы системы - 12 лет.
• Межповерочный интервал - 2 года.

Принцип комплексной системы по контролю и учету «СИМОН-3»

Принцип работы измерительного комплекса «СИМОН-3» - КОМБИНИРОВАННЫЙ: погружной датчик давления измеряет давление столба подконтрольной среды в резервуаре, плотномер измеряет плотность и температуру продукта, в свою очередь блок обработки производит вычисление уровня, массы и объема.

Структурная схема системы для 8-ми резервуаров при использовании датчика давления с токовым выходом

Погружной датчик давления предназначен для непрерывного преобразования гидростатического давления контролируемой среды в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА или цифровой по интерфейсу RS-485, далее передачи его в блок обработки.

Датчик состоит из измерительного блока давления и электронного преобразователя, объединенных в стальном герметичном корпусе. Сам датчик выполнен во взрывозащищенном исполнении и устанавливается в комплекте с искрозащитным барьером.

Кабель, кроме питающих и сигнальных линий, содержит в себе пустотелую жилу, для подачи опорного давления паров контролируемой среды.

Плотномер состоит из датчиков плотности, температуры и электронного преобразователя, конструктивно объединенных в стальном неразборном корпусе. Плотномер предназначен для измерения плотности и температуры контролируемой среды и передачи измеренных значений по интерфейсу RS-485 и протоколу обмена MODBUS RTU в блок обработки. Плотномер выполнен во взрывозащищенном исполнении по классу «ОСОБОВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ», маркировка «0ЕхiаIIВТ5». Устанавливается комплекте с барьером искрозащитным «БАСТИОН-4».

Датчик подтоварной воды предназначен для измерения уровня подтоварной воды в резервуаре и передачи измеренных значений по интерфейсу RS-485 и протоколу обмена MODBUS RTU. Датчик подтоварной воды также выполнен с соблюдением условий уровня взрывозащиты «ОСОБОВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ» и имеет маркировку «0ЕхiаIIВТ5Х», также устанавливается в комплекте с искрозащитным барьером.

Конструктивно сам блок датчиков представляет собой компактную разборную конструкцию, которая с помощью стального троса опускается на дно резервуара. Кабельные линии от блока датчиков через кабельный ввод на защитном кожухе, подключаются к клеммной коробке.

Блок обработки предназначен для приема информации о параметрах контролируемой среды с блока датчиков, вычисления уровня, объема и массы контролируемого продукта в резервуаре и передачи измеренных значений оператору на персональный компьютер. Блок обработки производит сравнение измеренных значений уровня контролируемой среды с заданными предельными значениями, при достижении которых выдает команды управления в блок управления.

В состав блока обработки входят:

• функциональные модули серии NL:
  программируемый контроллер NLcon-1AT (далее по тексту – контроллер);
  модуль аналогового ввода NL-8AI;
• блок токовых шунтов NL-8CS.
• барьеры искрозащитные БАСТИОН-1 и БАСТИОН-4;
• блок питания.

Конструктивно блок обработки размещается в металлическом шкафу. Система обеспечивает выдачу информации о измеренных параметрах контролируемой среды в резервуарах на компьютер (контроллер) по интерфейсу RS-485 или RS-232 в соответствии с протоколом обмена «Кедр 2.0» или «MODBUS RTU».

Система обеспечивает выдачу сигналов управления насосным агрегатом по каждому резервуару в виде «сухих контактов» с допустимым током 0,3 А при напряжении 250 В. Система обеспечивает выдачу сигнала звуковой сигнализации по каждому резервуару в виде «сухих контактов» с допустимым током 0,3 А при напряжении 250 В.

Длина линии связи между блоком обработки и блоком датчиков – не более 2000 м, между блоком обработки и компьютером (контроллером), блоком обработки и блоком управления- не более 20 м.

Система все свои функции выполняет под управлением контроллера системы. Контроллер системы по интерфейсу RS-485 и протоколу обмена MODBUS RTU производит опрос плотномера, датчика подтоварной воды, модуля аналогового ввода, к которому подключены датчики давления, для получения от них значений по измерениям. По полученной информации производится вычисление уровня контролируемой среды и уровня подтоварной воды. По градуировочным таблицам на резервуары, хранящимся в памяти контроллера, производится вычисления объема контролируемой среды в резервуаре, а затем по вычисленному объему, и измеренным значениям давления и уровня производится вычисление массы.

Блок управления предназначен для формирование релейных сигналов для управления исполнительными устройствами.

В состав блока управления входят модули серии NL-8R - модули релейного вывода.

Для отключения насосного агрегата блок управления по каждому резервуару обеспечивает выдачу «нормально замкнутых «сухих контактов».

Для звуковой сигнализации о достижении предельного уровня налива блок управления по каждому резервуару обеспечивает выдачу нормально разомкнутых «сухих контактов».

Конструктивно блок управления размещается в металлическом шкафу.

Барьеры искрозащитные обеспечивают класс взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», с уровнем взрывозащиты «IA» для цепей питания и информационных цепей датчиков.

Блок питания обеспечивает питанием модули и блок датчиков.