Стационарный взрывозащищённый оптический датчик-газоанализатор СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 применяется для непрерывного контроля взрывоопасных концентраций углеводородов, этилового, метилового или изопропилового спиртов в смеси с азотом или воздухом, а также для контроля загазованности рабочей зоны парами реальных промышленно-используемых продуктов нефтепереработки.
Область применения СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
Газоанализатор может использоваться как часть автоматизированной системы сигнализации либо абсолютно независимо, как газоанализатор горючих паров и газов.
Так как СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 является взрывозащищённым, то он может эксплуатироваться во взрывоопасных зонах следующих промышленных объектов:
- газо- и нефтепроводы, компрессорные станции и подобные объекты;
- наливные эстакады и нефтяные платформы;
- газоперекачивающие агрегаты и оборудование, газовые турбины;
- предприятия по хранению и производству сжиженного природного / нефтяного газа;
- тепловые и нефтехимические электростанции;
- газовые и нефтяные печи и бойлеры, котельные и подобные объекты;
- технологическое оборудование (замкнутого цикла продуктов переработки газа и нефти) опасных объектов нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности;
- транспортные предприятия (в том числе метро и аэропорты), самолётные ангары и другие;
- танкеры по перевозке нефти / газа, морские платформы, военно-морской (включая АПЛ) и торговый флота.
Устройство и принцип действия оптического датчика-газоанализатора СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
1 - защитный кожух; 2 - трёхцветный светодиодный индикатор режимов работы; 3 - разъём для подключения HART-коммуникатора; 4 - винт заземления; 5 - кабельный ввод; 6 - месторасположение магнитного ключа при настройке; 7 - крепление; 8 - магнитный ключ
Газоанализатор СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 состоит из оптико-электронного и клеммного отсеков, имеющих общую взрывонепроницаемую оболочку. В оптико-электронном отсеке находятся источники и приёмники излучения, выводы элементов настройки и индикации и собственно электронная часть (модуль) функционирования устройства. В клеммном отсеке расположены отверстия для присоединения (взрывозащищённых) кабельных вводов, а также контакты клеммной колодки для подключения проводов подачи электропитания и снятия выходных сигналов. Защитный кожух обеспечивает защиту элементов оптико-электронной части датчика (защитного прозрачного стекла, за которым установлены источники и приёмники оптического излучения, и отражающего зеркала) от неблагоприятного воздействия окружающей среды, кроме этого защитный кожух используется при проверке функционирования (калибровке) датчика-газоанализатора. Для точной настройки чувствительности газоанализатора с помощью поверочных газовых смесей (в процессе первичной или периодической поверки) необходимо использовать специальную калибровочную камеру ЖСКФ.301261.064.
Принцип действия датчика СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 - оптический абсорбционный. Газоанализатор не чувствителен к присутствию в атмосфере азота, кислорода, окиси углерода, углекислого газа, сероводорода и аммиака. Кроме этого, датчик-газоанализатор выдерживает перегрузку при содержании измеряемого компонента свыше 100 % НКПР.
Работа газоанализаторов СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 основана на селективном поглощении молекулами углеводородов электромагнитного излучения и заключается в измерении изменения интенсивности инфракрасного излучения после прохождения им среды с тестируемым газом. Для уменьшения влияния паров воды, загрязнения оптики, пыли и изменения параметров оптических элементов используется оптическая схема с измерением поглощения на рабочей и опорной длинах волн.
Работоспособность газоанализаторов в составе различных промышленно-используемых систем мониторинга и автоматического контроля загазованности (газообнаружения) обеспечивается благодаря стандартным аналоговым, цифровым и релейным выходными сигналами.
Диагностика и управление конкретными характеристиками СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2, проверка работоспособности датчика-газоанализатора непосредственно в потенциально взрывоопасной зоне в режиме реального времени осуществляется благодаря возможности подключения к нему через HART-интерфейс в полевых условиях.
СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 выпускается во взрывозащищённом исполнении с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь» по ГОСТ 51330.10 и «Взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ Р 51330.1.
Для облегчения подключения датчиков в шлейф по RS-485 и для возможности разделения выходных информационных сигналов и электропитания на корпусе СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 предусмотрено два разъёма для присоединения кабельных вводов (взрывозащищённых).
Для использования в приморско-промышленной атмосфере (морские платформы, танкеры по перевозке нефтепродуктов, грузовые корабли и прочие суда) газоанализаторы выпускаются в исполнении из нержавеющей стали, благодаря чему являются устойчивыми к воздействию коррозионно-активных агентов (например, соляного тумана).
Гарантированная сейсмостойкость газоанализаторов (до 9 баллов по MSK-64 по ГОСТ 30546.1-98) и работоспособность в местах с высокочастотной вибрацией (более 55 Гц) обеспечиваются высокой механической прочностью и взрывобезопасным исполнением.
Варианты исполнения газоанализатора оптического датчика-газоанализатора СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
| Исполнение газоанализатора | Определяемый компонент | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | ||
| % НКПР | объёмной доли, % | абсолютной | относительной | ||
| СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 | метан (CH4) | 0 - 100 | 0 - 4,4 | ± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР) | ± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР) |
| пропан (C3H8) | 0 - 100 | 0 - 1,7 | ± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР) | ± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР) | |
| бутан (C4H10) | 0 - 50 | 0 - 0,7 | ± 5 % НКПР | - | |
| изобутан (и-C4H10) | 0 - 50 | 0 - 0,65 | ± 5 % НКПР | - | |
| пентан (C5H12) | 0 - 50 | 0 - 0,7 | ± 5 % НКПР | - | |
| циклопентан (C5H10) | 0 - 50 | 0 - 0,7 | ± 5 % НКПР | - | |
| гексан (C6H14) | 0 - 50 | 0 - 0,5 | ± 5 % НКПР | - | |
| циклогексан (C6H12) | 0 - 50 | 0 - 0,75 | ± 5 % НКПР | - | |
| гептан (C7H16) | 0 - 50 | 0 - 0,55 | ± 5 % НКПР | - | |
| пропилен (C3H6) | 0 - 50 | 0 - 1 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары метилового спирта (CH3OH) | 0 - 50 | 0 - 2,75 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары этилового спирта (C2H5OH) | 0 - 50 | 0 - 1,55 | ± 5 % НКПР | - | |
| этан (C2H6) | 0 - 50 | 0 - 1,25 | ± 5 % НКПР | - | |
| этилен (C2H4) | 0 - 50 | 0 - 1,15 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары толуола (C6H5CH3) | 0 - 50 | 0 - 0,55 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бензола (C6H6) | 0 - 50 | 0 - 0,6 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары этилбензола (C8H10) | 0 - 50 | 0 - 0,5 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары ацетона (CH3СОCH3) | 0 - 50 | 0 - 1,25 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары метилтретбутилового эфира (CH3СО(CH3)3) | 0 - 50 | 0 - 0,75 | ± 5 % НКПР | - | |
| параксилол (п-C8H10) | 0 - 50 | 0 - 0,55 | ± 5 % НКПР | - | |
| орто-ксилол (о-C8H10) | 0 - 50 | 0 - 0,5 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары изопропилового спирта (C3H8O) | 0 - 50 | 0 - 1 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бензина автомобильного | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары дизельного топлива | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары топлива для реактивных двигателей | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бензина авиационного | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бензина неэтилированного | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары керосина | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары уайт-спирита | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| пары нефтепродуктов | 0 - 50 | - | ± 5 % НКПР | - | |
| 1.3-бутадиен C4H6 | 0 - 100 | 0 - 1,4 | ± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР) | ± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР) | |
| оксид этилена C2H4O | 0 - 100 | 0 - 2,6 | ± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР) | ± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР) | |
| хлорметан CH3CL | 0 - 100 | 0 - 7,6 | ± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР) | ± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР) | |
| пары бутилацетата C6H12O2 | 0 - 50 | 0 - 0,65 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары этилацетата C4H8O2 | 0 - 50 | 0 - 1,1 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бутанона C4H8O | 0 - 50 | 0 - 0,9 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары пропанола-1 C3H7OH | 0 - 50 | 0 - 1,1 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары бутанола C4H9OH | 0 - 50 | 0 - 0,85 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары октана C8H18 | 0 - 50 | 0 - 0,4 | ± 5 % НКПР | - | |
| пары диэтиламина C4H11N | 0 - 50 | 0 - 085 | ± 5 % НКПР | - | |
Примечания:
1) значения НКПР в соответствии с ГОСТ Р 30852.19-2002;
2) поверочным компонентом при периодической поверке для всех исполнений газоанализатора, кроме «СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 метан» и «СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 гексан», является пропан (C3H8).
3) при необходимости мониторинга загазованности многокомпонентного состава паров углеводородов (и сложных соединений) в процессе первичной поверки газоанализаторов производится пересчёт чувствительности СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 для проведения освидетельствования с использованием эквивалентных метрологически аттестованных ГСО-ПГС.
4) пересчёт чувствительности контролируемого газового компонента по отношению к ГСО-ПГС (пропан-воздух) в случае необходимости производится при выпуске СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 из производства.
5) топливо дизельное по ГОСТ 305-2013, уайт-спирит по ГОСТ 3134-78, топливо для реактивных двигателей по ГОСТ 10227-86, бензин авиационный по ГОСТ 1012-2013, бензин неэтилированный по ГОСТ Р 51866-2002, керосин по ГОСТ Р 52050-2006, бензин автомобильный по техническому регламенту «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».
Технические характеристики оптического взрывозащищённого датчика-газоанализатора горючих газов СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2
| Характеристики | Значения |
| Принцип действия | оптический абсорбционный |
| Тип сенсора | инфракрасный |
| Диапазон показаний, % НКПР | 0 - 100 |
| Материал корпуса | алюминий или нержавеющая сталь SS316 |
| Напряжение электропитания, В: | |
| - номинальное | 24 |
| - рабочий диапазон | 18 - 32 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более: | |
| - режим обогрева выключен, 24 В | 3,6 |
| - режим обогрева включен, 24 В | 5,5 |
| - пиковая нагрузка, 32 В | 3,5 |
| Выходные сигналы | трёхцветная светодиодная индикация |
| унифицированный аналоговый сигнал (4 - 20) мА в диапазоне показаний, HART-выход | |
| информационный цифровой сигнал по стандартному каналу связи RS-485 с протоколом MODBUS RTU * | |
| искробезопасный HART-порт для подключения HART-устройств | |
| дискретный сигнал срабатывания реле «сухой» контакт: «превышение порога загазованности» и «неисправность» | |
| Световая индикация: | |
| - красный | «превышение порога загазованности» |
| - зелёный | «норма» |
| - жёлтый | «неисправность» |
| Сухой контакт реле: | |
| - нормально-разомкнутый | «Порог 1», «Порог 2» |
| - нормально-замкнутый | «Неисправность» |
| Время прогрева газоанализатора до выхода в режим измерений, мин, не более | 10 |
| Среднее время установления выходных аналогового и цифрового сигналов по уровню, с, не более: | |
| - Т0,5 | 10 |
| - Т0,9 | 20 |
| Вид взрывозащиты | ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011 Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования ГОСТ IEC 60079-1-2011 Взрывоопасные среды. Часть 1. Оборудование с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемые оболочки «d»; ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 Взрывоопасные среды. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i» |
| Маркировка взрывозащиты: | 1 Exd [ib] IIC T4 Gb |
| - рудничное исполнение | PB Exd[ib]I Mb |
| Степень защиты от влияния воды и пыли | IP67 |
| Сейсмостойкость | при воздействии землетрясений интенсивностью 9 баллов по MSK-64 при уровне установки над нулевой отметкой до 10 м по ГОСТ 30546.1-98 |
| Условия эксплуатации: | |
| - диапазон температуры окружающей и анализируемой сред, °C | от -60 до +90 |
| - относительная влажность при температуре 35 °С без конденсации влаги, %, не более | 100 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | 80 - 100 |
| Кабельный ввод | ¾" NPT |
| Габаритные размеры, мм, не более (Д×Ш×В) | 245×135×135 |
| Масса, кг, не более: | |
| - алюминиевый корпус | 2,5 |
| - корпус из нержавеющей стали | 5 |
| Гарантия, лет | 2 |
| Средний срок эксплуатации, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 35000 |
| Межповерочный интервал, лет: | |
| - СГОЭС-М11 | 1 |
| - СГОЭС-М11-2 | 2 |
Примечание: * - поддержка протокола Modbus RTU предусмотрена базовой модификацией, по специальному заказу поставляются газоанализаторы с поддержкой интерфейса Profibus и других.
Комплект поставки стационарного оптического взрывозащищённого газоанализатора СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Газоанализатор СГОЭС-М11 * или СГОЭС-М11-2 *, защитный кожух в комплекте | ЖСКФ.413311.002-11 СБ | 1 шт. (нержавеющая сталь) |
| Заглушка (¾" NPT) | ЖСКФ.714751.027 | по заказу ** |
| Кабельный ввод (резьба М16) | ЖСКФ.305311.101 СБ | |
| Кабельный ввод (¾" NPT по умолчанию) | ЖСКФ.305311.001 СБ | |
| Муфта переходная (¾" NPT - М16) | ЖСКФ.714671.025 | |
| Крепеж и прочие принадлежности: | - | |
| - болт М8×30 | - | 2 шт. |
| - шайба-гровер М8 | - | 2 шт. |
| - шайба М8 | - | 4 шт. |
| - гайка М8 | - | 2 шт. |
| Камера калибровочная | ЖСКФ.301261.064 | 1 шт. на поставку (не более 10 изделий) |
| Магнитный (калибровочный) ключ | ЖСКФ.304119.001 | 1 шт. на поставку |
| Паспорт | ЖСКФ.413311.002 ПС | 1 шт. |
| Методика поверки | МП-242-1827-2014 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ЖСКФ.413311.002-М11 РЭ | 1 комплект (CD-диск 1 шт.) |
| Программное обеспечение SgoGrad | - | |
| Копии сертификатов | - |
Примечания:
* - исполнение определяется при заказе;
** - количество и типоразмер кабельной арматуры - согласно заявке потребителя.
Дополнительные принадлежности для контроля и настройки функционирования СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2
| Наименование | Количество, шт. |
| Конвертер для подключения к ПК (RS-485/USB или RS-485/RS-232) | 1 |
| Совместимый HART-коммуникатор | 1 |
| Для настройки чувствительности (поверки / калибровки) измерительных преобразователей: | |
| - вентиль точной регулировки (подачи) газовой смеси | 1 |
| - ротаметр (для измерения расхода подаваемой газовой смеси) | 1 |
| - соединительная ПВХ трубка | согласно заявке * |
| - аттестованные поверочные газовые смеси ГСО-ПГС | 1 комплект согласно заявке * |
Примечание: * - тип и концентрации анализируемого газового компонента определяются потребителем в зависимости от условий конкретного объекта эксплуатации.
Вспомогательное оборудование для датчика-газоанализатора СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
Магнитный ключ для СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
|
Магнитный ключ позволяет произвести установку «нуля» на месте штатного монтажа датчика (без его отключения), а также сбросить настройки СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 до заводской установки |
Заглушка для СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
|
Защитный кожух для СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2
|
| Калибровочный комплект для СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 | |
ВТР вентиль точной регулировки
|
Вентиль точной регулировки ВТР используется для регулирования расхода (проводимой) газовой среды; ВТР устанавливается на баллон с газовой смесью, при этом резьба вводной гайки должна соответствовать резьбе, имеющейся на клапане выпуска имеющейся ГСО-ПГС |
РМА ротаметр
|
Ротаметр предназначен для точного определения объёма расхода газовой смеси (шкала градуирована по воздуху, градуировку можно пересчитать на расход контролируемого газового компонента) |
Трубка поливинил-хлоридная (ПВХ)
|
Трубка ПВХ предназначена для соединения штуцеров подачи (и сброса) газовой смеси: поливинилхлорид гладкий; внутренний диаметр 4 мм, толщина стенок 1,5 мм |
ГСО-ПГС аттестованные смеси заданной концентрации определяемого газового компонента
|
Аттестованные поверочные газовые смеси применяются для контроля точности метрологических характеристик измерения задаваемой концентрации газа - поставляются в газовых баллонах ёмкостью 4 и 10 литров. |
Схема подключения СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 к пороговому устройству УПЭС с использованием аналогового (токового) выхода
Подключение газоанализаторов СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 по цифровому каналу RS-485
Схема соединения СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 с пороговым устройством УПЭС-903М c использованием цифрового выхода RS-485
1 - трансмиттер ССС (УПЭС-903М); 2 - СГОЭС-М11; 3 - плата двухканальная УПЭС; 4 - кабель технологический
Схема использования СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 в качестве удалённого сенсора, с использованием цифрового выхода RS-485
1 - трансмиттер ССС (УПЭС-903М); 2 - СГОЭС-М11; 3 - источник питания; 4 - персональный компьютер; 5 - конвертор RS232↔RS485; 6 - кабель технологический
Схема соединений для установки нуля и регулировки чувствительности СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 при помощи компьютера
1 - баллон с поверочной газовой смесью; 2 - ротаметр; 3 - ПВХ-трубки для подачи газа; 4 - камера калибровочная; 5 - СГОЭС-М11; 6 - кабель технологический; 7 - персональный компьютер; 8 - конвертор RS232↔RS485; 9 - источник питания; 10 - миллиамперметр
Разрешительная документация и сертификаты на оптический датчик-газоанализатор СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2
У оптического датчика-газоанализатора СГОЭС-М11 и СГОЭС-М11-2 имеется Свидетельство об утверждении типа средств измерений, Сертификат соответствия (Таможенный Союз), Сертификат об утверждении типа средств измерений Республики Беларусь, Сертификат о признании утверждения типа средств измерений Республики Казахстан, Свидетельство о типовом одобрении Российского Морского Регистра Судоходства, Разрешение на применение в Республике Беларусь, сертификат типа ATEX EC Type Examination и сертификат SIL2 Certificate TUV. Данная документация высылается дополнительно по запросу Потребителя.
