Опис
Застосування
PanaFlow HT – це витратомір, який має рівень SIL і використовуваний для вимірювання витрати рідини при номінальних, екстремально високих або низьких температурах. Це перший ультразвуковий витратомір для сертифікації по SIL (Safety Integrity Level – Рівень повноти безпеки). Як безпечний витратомір або витратомір для коксових печей, витратомір PanaFlow HT SIL призначений для застосування в практичних завданнях з особливими вимогами до безпеки, де надійність обладнання забезпечує зниження ризику для персоналу, основних засобів виробництва, навколишнього середовища і репутації підприємства. Цей витратомір також дозволяє реалізувати всі переваги ультразвукового методу і в завданнях без особливих вимог до безпеки, але де необхідно точне вимірювання витрати:
- Перегонка дистиляту коксування
- Вакуумна перегонка
- Крекінг-установки
- установки гідроочищення
- Крекінг-печі для легкого крекінгу
- Сира нафта
- Зріджений природний газ (СПГ)
Особливості та гідності
- Відсутність дрейфу при вимірах
- Немає необхідності в регулярній калібрування
- Практично не потребують обслуговування
- Відсутність в трубі перешкод руху потоку
- Надійність результатів вимірювань, забезпечена конструкцією (сертифікація IEC61508 в стадії отримання дозволу)
- Вимірювання витрати в технологічних процесах з екстремально високими температурами (600 ° C) вимірюваного середовища
- Вимірювання витрати при дуже низьких температурах вимірюваного середовища (-200 ° C)
- Вимірювання витрати двонапрямлених потоків
Швидка і проста установка
Системи з врізними УЗП зазвичай забезпечують більш високу точність вимірювань в порівнянні з накладними системами, проте їх установка може бути досить складною і важкою. Якщо монтаж таких систем проводитися неточно, без належної уваги до деталей, то надійність і точність вимірів можуть не відповідати заданим технічним характеристикам цих систем. В системі PanaFlow HT збірка системи проводиться на заводі-виробнику – необхідні компоненти вже встановлені, тому все, що потрібно виконати користувачеві – це лише приєднати кінцеві фланці за допомогою болтів до потрібного місця технологічної лінії.
Час-імпульсний метод вимірювання витрати
У цьому методі вимірювання два УЗП функціонують по черзі як генератори і приймачі ультразвукових сигналів. Ця їх акустична зв’язок один з одним означає, що один з УЗП може приймати ультразвукові сигнали, передані іншим УЗП і навпаки. Під час роботи кожен УЗП функціонує як передавач, що генерує певну кількість акустичних імпульсів, а потім як приймач того ж самого кількості імпульсів. При цьому вимірюється інтервал часу між передачею і прийомом ультразвукових сигналів в обох напрямках. Коли рідина в трубі нерухома, час проходження сигналу вниз по потоку дорівнює часу проходження сигналу проти потоку. При перебігу рідини час проходження сигналу по потоку менше часу проходження сигналу проти потоку. Різниця цих значень часу пропорційна швидкості потоку рідини, а її знак вказує напрямок руху потоку.
Активна температурна компенсація
Для визначення витрати рідини або газу в трубопроводі в ультразвукових витратомірах використовується метод визначення часу проходження ультразвукового сигналу. Виміряний час проходження полягає не тільки з часу передачі сигналу в рідини, але і також включає в себе, так зване «мертвий час», яке представляє собою час, необхідний для перетворення електричного сигналу в акустичний сигнал, і час проходження акустичного сигналу всередині буфера. Для отримання граничної точності в витратомірі PanaFlow HT використовується метод луна імпульсу для вимірювання поточних значень «мертвого часу». «Мертве час» вимірюється в реальному часі шляхом посилки імпульсу і вимірювання його відображення, а не шляхом використання встановленого часу. В результаті застосування цього винаходу компанії GE витратомір PanaFlow HT зберігає свою точність при динамічно змінюється температурі вимірюваного середовища.
Структура системи PANAFLOW HT
Система PanaFlow HT складається з нової електроніки XMT900, системи УЗП BWT і корпусу датчика. Panametrics XMT900 – це новітній генератор, і він об’єднує найсучасніші можливості вимірювання витрати з жорстким тестуванням програмних і апаратних засобів відповідно до IEC61508. Добре зарекомендувала себе в виробничих умовах система УЗП з хвилеводної концентрацією (BWT) гарантує точне, без дрейфу і перешкод потоку вимірювання витрати в найскладніших завданнях визначення витрати, забезпечуючи при цьому доступ до ПЗП в будь-який час. Ця система складається з вузлів буферів і УЗП. У буферних вузлах використовується хвилеводи для ефективного концентрування великої кількості ультразвукових сигналів перетворювачів в вимірюваної середовищі. У той же час, ці хвилеводи діють як буфери для захисту УЗП від екстремальних температур з метою забезпечення їх необмеженого терміну служби. Ця інноваційна конструкція значно розширює можливий діапазон застосування. Ультразвуковий сигнал, який передається через буферні вузли, є досить потужним для проникнення в усі рідини, включаючи високов’язкі рідини і рідкі середовища з високим молекулярною вагою. Корпус датчика витратоміра поставляється в різних конфігураціях для труб діаметром аж до 16 дюймів (400 мм) – стандартне виконання, з різних матеріалів і варіантів обробки.
Безпека – термінологія
Загальна безпека визначається як незалежність від неприпустимого ризику фізичних травм або шкоди здоров’ю людей, або безпосередньо, або опосередковано в результаті пошкодження обладнання або нанесення шкоди навколишньому середовищу. Функціональна безпека – це залежність від коректності функціонування системи або частини обладнання, яке знаходить під управлінням, і вона є тільки частиною загальної безпеки. Завдання функціональної безпеки – це розробка, створення, організація функціонування і обслуговування систем так, щоб запобігти небезпечним аварії або, в крайньому випадку, управляти ними, коли вони з’являються. Для визначення необхідної працездатності систем безпеки повинен використовуватися підхід, що враховує ризики.
Стандарти IEC61508
Широке використання електронних систем управління і їх вплив на безпеку обладнання призвело до створення сімейства стандартів IEC 61508, які сфокусовані на функціональної безпеки електричних / електронних / програмованих систем, пов’язаних з безпекою. Ці міжнародні стандарти, введені в дію в 1998 р, привели, в свою чергу, до розробки додаткових стандартів (наприклад, IEC61511 для обробної промисловості).
Інструментальна система безпеки (SIS)
Інструментальна система безпеки (або система, пов’язана з безпекою, по IEC61508) використовується для виконання однієї або більше інструментальних функцій безпеки (SIF). SIF відноситься до спеціального окремого набору дій і відповідного обладнання, необхідних для ідентифікації окремої небезпечної ситуації і дії для повернення системи в безпечний стан. У типовій SIF датчики ідентифікують небезпека, логічне вирішальне пристрій визначає відповідну дію, а виконавчі органи виконують ці дії. Датчик Логічне вирішальне пристрій виконавчої й орган SIS автоматично призводить технологічний процес в безпечний стан, коли задані умови порушені. Ця система дозволяє подальше виконання процесу безпечним способом, коли дозволяють задані умови.
Відповідність PANAFLOW HT функціональної безпеки
PanaFlow HT – це ультразвуковий витратомір рівня SIL2 (датчик) з можливістю досягнення рівня SIL3 для системи в конфігурації з резервуванням. Він сертифікований по IEC61508 на повне підтвердження коректності конструкції незалежною організацією. Шляхом сертифікації незалежною організацією були проведені випробування необхідної конструкції на сувору відповідність терміну служби з безпеки і функціональної безпеки. Ці випробування дозволяють зробити висновок про те, що PanaFlow HT є оптимальним ультразвуковим витратоміром з точки зору безпеки або контролю за процесом.
Кабелі УЗП
Інтегровані кабелі: армований кабель з сертифікованими кабельними сальниками або кабель, герметизований мінеральною ізоляцією. Кабелі для дистанційної установки: армований кабель з сертифікованими кабельними сальниками або без кабельних сальників (при відсутності кабельних сальників потрібна установка кабельних магістралях або застосування інших засобів відповідно до директив щодо завершення).