ALTOSONIC III Przepływomierz ultradźwiękowy stosowany do rozliczeń dla lekkich węglowodorów ciekłych

Transkrypt

1 KRHNE 04/2004 KRHNE Polska Sp. z o.o. ul. Stary Rynek liwski 8A, Gdańsk ALTSNIC III Przepływomierz ultradźwiękowy stosowany do rozliczeń dla lekkich węglowodorów ciekłych Cechy przyrządu: Zgodny z IML R-117 i API Wysoka dokładność, powtarzalność i długookresowa stabilność pomiaru Szeroki zakres dynamiki pracy (pomiar przy liniowej prędkości przepływu cieczy od 0 do 20 m/s) Pomiar dwukierunkowy Lekka, zwarta, odporna na wstrząsy, w całości spawana konstrukcja Brak jakichkolwiek wewnętrznych elementów konstrukcyjnych, mogących zaburzać lub blokować przepływ cieczy Brak elementów ruchomych (zwykle narażonych na zużycie lub uszkodzenie w przypadku przepływu cieczy żrących, ściernych lub powodujących gromadzenie się osadów) Brak konieczności instalowania filtrów (powodujących spadki ciśnienia, potrzebę okresowego czyszczenia i obsługi) Wbudowana diagnostyka Zastosowania: Przemysł olejowy i petrochemiczny Rafinerie Instalacje dla produktów rafinowanych Kolejowe i samochodowe terminale i stacje końcowe do załadunku i odbioru produktów rafinowanych Pomiary fiskalne oraz służące rozliczeniom finansowym dla lekkich węglowodorów ciekłych Pomiary celno-skarbowe (z wykorzystaniem ALTSNIC V jako przepływomierza wzorcowego) Rozliczenia i fakturowanie międzywydziałowe Układy wykrywania przecieków Każdy przepływomierz opuszczający fabrykę podlega tzw. mokrej kalibracji. Jej celem jest zapewnienie najwyższej możliwej dokładności i jakości przyrządu. Kalibracja przeprowadzana jest na własnym, akredytowanym stanowisku kalibracyjnym firmy KRHNE, spełniającym najwyższe stosowane wymogi, zgodne z wytycznymi IEC IS

2 Zasada pomiaru ALTSNIC III, podobnie do innych przepływomierzy ultradźwiękowych KRHNE, dokonuje pomiaru w oparciu o tzw. różnicową metodę czasu przejścia. Pomiar w/w różnicowego czasu przejścia bazuje z kolei na prostym fizycznym fakcie, który można opisać poniższą analogią: Wyobraźmy sobie dwie łodzie przebywające rzekę po tej samej przekątnej (skośnej) linii, jedną poruszającą się zgodnie z prądem, drugą poruszającą się pod prąd. Łódź płynąca z prądem potrzebuje znacznie krótszego czasu, by osiągnąć przeciwległy brzeg, niż łódź płynąca pod prąd. Fale ultradźwiękowe zachowują się dokładnie w ten sam sposób. Dźwiękowa fala poruszająca się zgodnie z kierunkiem przepływu mierzonego medium, rozprzestrzenia się z większą prędkością niż ta, która porusza się w kierunku przeciwnym do ruchu owego medium. Czasy przejścia dwóch niezależnych ultradźwiękowych fal mierzone są w sposób ciągły, zaś różnica tych czasów jest wprost proporcjonalna do uśrednionej prędkości przepływu mierzonego medium, przekształcana na sygnał wyjściowy i wyświetlana w postaci objętościowego natężenia przepływu cieczy. 3 wiązki pomiarowe zlokalizowane są w taki sposób, aby w maksymalnym stopniu zredukować wpływ zaburzeń profilu przepływu. dpowiedzialność w zakresie właściwego doboru przyrządu, jego zamierzonego użycia, jak również odporności na korozję materiałów użytych do jego budowy leży wyłącznie po stronie nabywcy. Montaż przepływomierza gólne wytyczne Pozycja Całkowite wypełnienie (zalanie) rury pomiarowej Ustalanie (wyrównywanie ) przepływu Sprawdzenie zera Wybór poprawnej średnicy przyrządu jest niezwykle prosty, dzięki szerokiemu zakresowi dopuszczalnych prędkości liniowych medium (od 0.5 do 20 m/s). Poniżej 0.5 m/s teoretyczna dokładność zaczyna się pogarszać, jednak pomiar jest możliwy nawet przy spadku prędkości liniowej do zera. W celu uzyskania informacji szczegółowych, należy odnieść się do Instrukcji montażu i eksploatacji przepływomierza, lub skonsultować z przedstawicielem firmy KRHNE. Przepływomierz może być montowany zarówno w pozycji pionowej, jak i poziomej. Przy montażu poziomym należy zapewnić ustawienie kanałów akustycznych w płaszczyźnie poziomej. Głowicę pomiarową UFS III należy zamontować w miejscu, które zapewni całkowite wypełnienie cieczą rury pomiarowej w każdych warunkach pracy (również w przypadku przepływu zerowego). Standardowym rozwiązaniem jest montaż prostownicy strug w odległości min. 10 x D (średnica) na dopływie do przyrządu oraz pozostawienie min 5 x D (średnica) swobodnego, prostego odcinka rurociągu na odpływie przyrządu. W przypadku przepływomierzy ultradźwiękowych ustawianie zera nie jest konieczne. Sprawdzanie zera można przeprowadzić z użyciem zaworu odcinającego na dopływie lub odpływie przepływomierza ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 2/2

3 Przepływomierz ultradźwiękowy ALTSNIC III Wersje ALTSNIC III dostępny jest w wersji zwartej (kompaktowej) lub rozdzielonej i składa się z ultradźwiękowej głowicy pomiarowej UFS III współpracującej z przetwornikiem pomiarowym UFC III, tworząc w ten sposób funkcjonalną całość w postaci przepływomierza. Zarówno głowica, jak i przetwornik dopuszczone są do stosowania w obszarach zagrożonych wybuchem. ALTSNIC III C (kompaktowy) x Przetwornik UFC III zamontowany na głowicy UFS III ALTSNIC III F (rozdzielony) o Przetwornik UFC III zamontowany zdalnie (poza głowicą UFS III) siągi Pomiar Standardowa objętość rzeczywista Zakres pomiarowy (patrz tabela V = m/s przepływu) Dokładność pomiaru w warunkach odniesienia (wzorcowych) < ± 0.15% wartości mierzonej dla V = m/s zgodnie z IML R-117 Class 0.3 Kalibracja Dla osiągnięcia dokładności teoretycznej, wymagana jest kalibracja na mierzonym medium Pasmo powtarzalności 0.04% (zależnie od metody wzorcowania) Pasmo niepewności 0.054% zgodnie ze specyfikacją API, typowo dla 10 Dopuszczenia graniczenia temperaturowe Maksymalna lepkość dynamiczna dla osiągów standardowych i kalibracji Wahania współczynnika lepkości dynamicznej mierzonego produktu prób kontrolnych V min / 0.17 lub 10 cst należy przyjąć wartość niższą; dla innych wartości lepkości dynamicznej należy skonsultować się z KRHNE ± 20% lepkości produktu, dla którego przeprowadzono kalibrację dla liczby Reynoldsa > ± 10% lepkości produktu, dla którego przeprowadzono kalibrację dla liczby Reynoldsa < Stabilność zera ± 1 mm/s Stabilność temperaturowa < 0.1% na 10 C Zależność (wpływ) temperaturowa -0.05% na 10 C (nie korygowana) Zakres produktów Wszelkie produkty ciekłe Maksymalna pojemnościowa zawartość cząstek Warunki technologiczne stałych < 5% ALTSNIC III/C- EEx strefa 1 EEx (ATE 94/9/EC) UFS-III/F-EEx UFC-III/F-EEx FM class I div. 1 FM class I div. 2 CSA class I div. 1 CSA class I div. 2 TIIS zone 1 TIIS zone 2 Temperatura technologiczna (wersja kompaktowa) Temperatura otoczenia (wersja kompaktowa) Temperatura technologiczna (wersja rozdzielona) Temperatura otoczenia (wersja rozdzielona) Temperatura magazynowania Maksymalna pojemnościowa zawartość gazu < 2% II 2 G EEx d [ib] IIC T6...T3 lub II 2 G EEx de [ib] IIC T6...T3 II 2 G EEx ib IIC T6...T3 II 2 G EEx d [ib] IIC T6 FM Class I, Div. 1&2, Groups A,B,C&D FM Class II, Div.1, Groups E,F&G i Div.2 Groups F&G FM Class III, Div. 1&2 CSA Class I, Div. 1&2, Groups A,B,C&D CSA Class II, Div.1, Groups E,F&G CSA Class III, Div. 1& C C C C C ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 3/3

4 Ultradźwiękowa głowica pomiarowa UFS III Średnica nominalna Kołnierz nominalny i klasa ciśnienia ANSI [cale] ANSI B lbs RF* ANSI B lbs RF** ANSI B lbs RF*** ANSI B lbs RF**** ANSI B lbs RTJ ANSI B lbs RTJ * ciśnienie maksymalne 15.9 bar przy 20 C Na życzenie dostępne są inne kombinacje średnic i klas ** ciśnienie maksymalne 41.4 bar przy 20 C ciśnienia oraz inne materiały (np. Duplex). *** ciśnienie maksymalne 82.7 bar przy 20 C Szczegóły patrz: wymiary, wagi i konstrukcja sekcji **** ciśnienie maksymalne bar przy 20 C ciśnieniowej w niniejszym opracowaniu Wersje Kalibracja Wykończenie Stopień ochrony Stosowane materiały * Przyłącze kablowe Długość przewodu (dla wersji rozdzielonej)* Zasilanie UFS III C (wersja kompaktowa) Przetwornik UFC III C montowany bezpośrednio na głowicy UFS III C UFS III F (wersja rozdzielona) Przetwornik UFC III F montowany zdalnie ( poza głowicą) UFS III F 5 punktów (woda) 5 punktów (woda), poświadczona 5 punktów (woda), z NK 5 punktów (woda), z NK, poświadczona 5 punktów (węglowodór) 5 punktów (węglowodór), poświadczona Strumieniowo-ścierne System malowania morskiego Norsok, srebro IP 67 / IP 66 (NEMA 4/4/6) wg IEC 529 (EN ) Kołnierze Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404) Rura pomiarowa Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404) budowa Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404) Skrzynka przyłączeniowa Stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404) * inne materiały na życzenie (np. Duplex) Brak (dla wersji kompaktowej) ½ NPT PF ½ M20x1.5 5m 10 m 15 m 20 m 25 m 30 m Uwagi: > 30 m dostępny na życzenie (max. 100 m), typ przewodu MR06,.D. = 11 mm VAC, 50/60 Hz 24 V AC/DC standardowy opcjonalny - nie dostępny ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 4/4

5 Elementy: dopływ 10 x D, odpływ 5 x D Średnica nominalna Kołnierz nominalny i klasa ciśnienia ANSI [cale] ANSI B lbs RF ANSI B lbs RF ANSI B lbs RF ANSI B lbs RF ANSI B lbs RTJ ANSI B lbs RTJ Szczegóły patrz: wymiary, wagi i konstrukcja sekcji ciśnieniowej w niniejszym opracowaniu Materiał Wykończenie Stal węglowa Stal nierdzewna 316 L Strumieniowo-ścierne System malowania morskiego Norsok, srebro graniczenia temperaturowe graniczenia temperaturowe ALTSNIC III C Temp. technolog. Temp. otoczenia Min Max Min Max Kompaktowy rozdzielony ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 5/5

6 Ultradźwiękowy przetwornik pomiarowy UFC III gólne wersje gólna funkcjonalność / pomiar Wyświetlacz Języki Komunikacja Izolacja galwaniczna Stała czasowa dcięcie przepływu minimalnego Przyłącze kablowe (zasilanie i sygnały) Zasilanie UFC III steruje przetwornikami akustycznymi, wykonuje pomiar w oparciu o tzw. różnicowy czas przejścia i zamienia sygnał na numeryczne wartości przepływu. UFC III jest przetwornikiem w pełni cyfrowym. Wartości mierzone uzyskiwane są w procesie DSP (cyfrowej obróbki sygnału) zapewniając dokładny i wysokostabilny pomiar. UFC III C UFC III C montowany bezpośrednio na głowicy UFS III C (kompaktowy) UFC III F UFC III F montowany poza głowicą (zdalnie) UFS III F (rozdzielony) Chwilowe natężenie przepływu objętościowego (pomiar ciągły) m3, litry, galony US, Bbl oraz definiowane przez użytkownika jednostki objętości na godzinę, minutę, sekundę lub definiowane przez użytkownika jednostki czasu Kierunek przepływu (obustronny) Prędkość dźwięku w m/s lub ft/s, na kanał akustyczny Tłumienie sygnału (w db), na kanał akustyczny Diagnostyka wewnętrzna (np. prędkość dźwięku w założonym zakresie, wiarygodność odbieranego sygnału akustycznego, brak uszkodzeń czujnika przepływu) Błędy (sygnalizacja świetlna i kod błędu) Sposób działania Jednostki 3-polowy wyświetlacz LCD Po zdjęciu obudowy wszystkie operacje (zmiana nastaw i parametrów) wykonywane są z użyciem klawiszy. Przy założonej obudowie dostęp ograniczony jest do odczytu wartości mierzonych i komunikatów błędów. Możliwe jest także zerowanie błędów przy użyciu ręcznego magnesu prętowego. Chwilowe natężenie przepływu w litrach/s, m3/h, galonach US/min lub jednostkach definiowanych przez użytkownika (np. milony galonów/dzień itp.) Licznik przepływu w litrach, m3, galonach US lub jednostkach definiowanych przez użytkownika (np. hektolitry itp.) Przetwornik UFC III wyposażony jest w bakielitowy wyświetlacz z 3 klawiszami: 1 linia 8-znakowe, 7-segmentowe wyświetlanie znakowe i numeryczne wraz z symbolami potwierdzeń klawiszowych. 2 linia 10-znakowe, 14-segmentowe wyświetlanie tekstu. 3 linia 5-znacznikowe wyświetlanie dla identyfikacji trybu pomiaru. Angielski (GB) Angielski (US) Francuski Wyjście prądowe Wyjście impulsowe Wyjście statusowe Wszystkie wejścia i wyjścia są galwanicznie odizolowane od napięcia zasilającego, ale nie są odizolowane wzajemnie, pomiędzy sobą sekund (nastawiana w odstępach 0.01; 0.1 i 1.0 sekundy) Wartość aktywizująca odcięcia %, programowana w odstępach 1% Wartość dezaktywizująca odcięcia % M20x1.5 ½ NPT PF 1/2 Zasilanie sieciowe VAC (48-63 Hz) +10% / -15% Zasilanie niskonapięciowe 24 V (AC lub DC), AC: -10% / +15%, DC: V Pobór mocy około 10 VA (AC) lub około 10 W (DC) Materiały budowa przetwornika stal nierdzewna AISI 316 L (1.4404) Wykończenie Strumieniowo-ścierne ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 6/6

7 Wyjście prądowe Wyjście impulsowe Wyjście statusowe Chwilowa natężenie przepływu objętościowego (pomiar ciągły) Funkcja Wskazanie kierunku przepływu Prędkość dźwięku (VS) Wzmocnienie sygnału przetwornika akustycznego Ustawienia Q = 0% ma programowane w odstępach 1 ma (limit ma) Q = 100% ma Połączenie Pasywne Napięcie zewnętrzne VDC, obciążenie 680 om Funkcja Podwójne wyjście impulsowe, 90 lub 180 wzajemne przesunięcie fazowe Impuls na jednostkę pojemności (m3, litr, galon US, Bbl lub definiowaną) Ustawienia Impuls/jednostkę (max 2000 Hz)(przykład 1000 impulsów/baryłkę) Cykl roboczy impulsu 50% Połączenie Przyłączenie do licznika elektronicznego (EC) w trybie pasywnym. Napięcie zewnętrzne VDC / I 150 ma. Diagnostyka, alarm, następstwo błędów, przewinięcie licznika, wszystkie błędy Funkcja Wskazanie kierunku przepływu Wartość wyzwalająca alarm (niska i wysoka) na bazie aktualnego natężenia przepływu objętościowego. Ustawienia Włączony, wyłączony Przyłączenie Przyłączenie do wejścia elektronicznego w trybie pasywnym. Napięcie zewnętrzne VDC / I 150 ma. Podłączenie elektryczne Tabela przepływu Przykłady podłączenia sygnałów wejścia i wyjścia patrz instrukcja montażu i eksploatacji. Podłączenie Ex (standard) wspólne uziemienie P1 wyjście impulsowe, częstotliwościowe P2 wyjście impulsowe, częstotliwościowe przesunięte w fazie o 90 lub 180 względem P1 S wyjście statusowe I/C wyjście prądowe 0(4)...20 ma N/L- zacisk neutralny zasilania L/L zacisk zasilający (pod napięciem) Ze względu na znaczną ilość możliwych podłączeń, należy odnieść się od instrukcji montażu i eksploatacji (dostępnej m.in. w sekcji Download Center na stronie internetowej ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 7/7

8 Wymiary i wagi Wymiary i wagi ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 8/8

9 Średnice wewnętrzne bazują na szeregu standardowym. * przybliżona waga korpusu przepływomierza z kołnierzami ANSI. Wersja rozdzielona (F): waga przetwornika pomiarowego 3.5 kg (7.7 lbs) Wersja kompaktowa: należy dodać 1.8 kb (3.9 lbs) a = wymiar kołnierz do kołnierza Di = średnica wewnętrzna h = wysokość głowicy pomiarowej j = długość obudowy e = wysokość obudowy w = szerokość obudowy ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 9/9

10 ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 10/10

11 ALTSNIC III ultradźwiękowy przepływomierz dla lekkich węglowodorów ciekłych 11/11