Построение системы контроля загазованности. Нормативная база

Нормативная база
ОТТ-35.240.00-КТН-014-13 - Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Системы контроля загазованности на объектах нефтеперекачивающих и нефтепродуктоперекачивающих станций. Общие технические требования
РД-35.240.50-КТН-109-17 - Автоматизация и телемеханизация технологического оборудования площадочных и линейных объектов. Основные положения
РД-35.240.50-КТН-244-19 - Системы автоматизации и телемеханизации технологического оборудования площадочных и линейных объектов. Нормы проектирования

ОТТ-35.240.00-КТН-014-13
СКЗ предназначена для непрерывного контроля уровня загазованности воздушной среды и передачи измеряемых значений в СА НПС (НППС).
СКЗ должна обеспечивать измерение уровня загазованности воздушной среды парами углеводородов, выраженного в процентах от НКПРП в соответствии
с ГОСТ Р 51330.9 и ГОСТ Р 51330.19

Требования к функциям СКЗ
Режим функционирования СКЗ – непрерывный, круглосуточный.
СКЗ должна обеспечивать:
сбор и передачу информации об уровне загазованности воздушной среды;
отображение информации;
выполнение функций контроля (при наличии вторичного прибора).
К функциям сбора и передачи информации об уровне загазованности воздушной среды относятся:
измерение в реальном времени уровня загазованности воздушной среды;
передача данных СКЗ в СА.
К функциям отображения информации СКЗ относятся:
визуализация текущих значений уровня загазованности воздушной среды);
сигнализация о выходе контролируемых параметров за допустимые уровни
на вторичном приборе (при наличии вторичного прибора).
Вторичный прибор СКЗ осуществляет контроль следующих параметров:
достижение предельного уровня загазованности воздушной среды;
достижение аварийного уровня загазованности воздушной среды;
состояние измерительных каналов.

Требования к сопряжению с системой автоматизации объекта
Для обеспечения информационного обмена с СА вторичный прибор СКЗ должен иметь интерфейс RS-485 (RS-422) с протоколом Modbus RTU, а также релейные выходы типа «сухой контакт» в количестве 3 шт. на каждый измерительный канал (достижение предельного и аварийного уровня загазованности воздушной среды, неисправность измерительного канала) и одного обобщенного сигнала о неисправности вторичного прибора.
В случае использования СКЗ на объекте НПС (НППС) без вторичного прибора датчики загазованности воздушной среды должны подключаться непосредственно к среднему уровню УСО МПСА НПС (НППС) по цифровым стандартным каналам связи RS-485 (RS-422) с протоколом Modbus RTU и/или унифицированному токовому сигналу 4 – 20 мА.

Требования к сопряжению с системой автоматизации объекта
СКЗ должна предоставлять в СА текущие значения уровня загазованности воздушной среды по каждому измерительному каналу, а также при наличии вторичного прибора следующие данные:
достижение предельного уровня загазованности воздушной среды (индивидуально для каждого измерительного канала);
достижение аварийного уровня загазованности воздушной среды (индивидуально для каждого измерительного канала);
информацию о неисправности измерительного канала (индивидуально для каждого измерительного канала);
обобщенный сигнал о неисправности вторичного прибора.

Требования надежности системы
Вероятность безотказной работы СКЗ за 2000 ч в соответствии
с ГОСТ 27883, должна составлять не менее 0,9.
Отказом СКЗ считается отсутствие актуального дискретного сигнала, выдача ложного дискретного сигнала или искажение измеренного значения НКПРП на устройствах отображения или выходных интерфейсах.
Назначенный срок службы каждой единицы оборудования СКЗ должен составлять не менее 10 лет.

Состав и характеристики элементов системы
СКЗ состоит из следующих элементов:
измерительный компонент (датчики загазованности воздушной среды);
связующий компонент (каналы связи);
вычислительный компонент (вторичный прибор).
Оборудование СКЗ – стационарное.
Время установления выходного сигнала СКЗ – не более 10 с
с момента поступления смеси воздуха с парами углеводородов на чувствительный элемент датчика загазованности воздушной среды СКЗ.
Масса каждой единицы оборудования СКЗ – не более 20 кг.
Габаритные размеры (ширина, глубина, высота) датчиков загазованности воздушной среды – не более 300×300×300 мм. При подключении датчиков загазованности воздушной среды непосредственно к среднему уровню УСО МПСА НПС (НППС) по цифровым стандартным каналам связи RS-485 (RS-422) и/или унифицированному токовому сигналу 4 – 20 мА СКЗ может состоять из датчиков загазованности воздушной среды.

Состав и характеристики элементов системы
Вторичный прибор:
имеет модульную конструкцию;
имеет автономную звуковую и световую сигнализацию;
обладает развитой самодиагностикой компонентов СКЗ – датчиков, каналов связи;
имеет энергонезависимую память для хранения значений уставок уровней загазованности;
обеспечивает не менее шести каналов непрерывного контроля загазованности;
обеспечивает взаимное гальваническое разделение между всеми измерительными каналами, внутренней шиной контроллера и источником питания. Значение напряжения гальванического разделения – не менее 250 В;
имеет жидкокристаллический или светодиодный дисплей (по одному на каждый канал) для отображения информации по каждому из измерительных каналов.

Состав и характеристики элементов системы
Посредством вторичного прибора СКЗ обеспечивается:
задание уставок пороговых значений загазованности по каждому измерительному каналу в диапазоне от 0 % до 100 % НКПРП с дискретностью не более 1 % НКПРП;
световая и звуковая сигнализация предельного и аварийного уровня загазованности;
диагностика измерительных каналов;
поверка измерительных каналов;
формирование данных, передаваемых в СА.
Датчики загазованности воздушной среды – оптического типа.
Каждый датчик загазованности воздушной среды должен подключаться
по индивидуальному каналу связи.
Датчики загазованности воздушной среды, подключаемые непосредственно
к среднему уровню УСО МПСА НПС (НППС), должны иметь возможность проведения корректировки нуля и поверки без использования вторичного прибора.

Требования к отображению и передачи информации
Датчики загазованности воздушной среды, предназначенные для установки в обогреваемых помещениях, должны иметь панель цифровой индикации значения измеренного уровня загазованности в процентах от НКПРП.
Значения предупредительных уставок определяются предельным уровнем загазованности, а аварийных – аварийным уровнем загазованности.
На вторичном приборе СКЗ должна отображаться следующая информация:
текущие значения загазованности по каждому измерительному каналу;
уставки пороговых значений загазованности по предупредительной и аварийной сигнализации;
превышения значений уставок;
состояние канала (нормальная работа канала, неисправность, режим поверки).

Метрологическое обеспечение
СКЗ должна обеспечивать измерение уровня загазованности воздушной среды в диапазоне от 0 % до 100 % НКПРП с пределами допускаемой абсолютной погрешности не более ±5 % НКПРП.

РД-35.240.50-КТН-109-17
Первичные преобразователи приборов контроля довзрывоопасных концентраций точечные оптические абсорбционные в помещениях следует устанавливать в соответствии с плотностями газов и паров:
над источником (при выделении легких газов с плотностью по воздуху менее 0,8);
на высоте источника или ниже него (при выделении газов с плотностью по воздуху от 0,8 до 1,5);
не более 0,5 м над полом (при выделении газов и паров с плотностью по воздуху более 1,5)

РД-35.240.50-КТН-109-17
Приборы контроля довзрывоопасных концентраций паров нефти/нефтепродукта рекомендуется калибровать по воздушной смеси пропана.
Время установления факта загазованности не должно превышать 10 секунд от момента поступления смеси воздуха с парами углеводородов на чувствительный элемент первичного преобразователя.
МПСА объекта МТ при отказе любого первичного преобразователя прибора контроля довзрывоопасных концентраций должна формировать соответствующую визуальную и звуковую сигнализацию на АРМ оператора объекта МТ.

РД-35.240.50-КТН-109-17
В помещениях, оборудованных стационарными первичными преобразователями приборов контроля довзрывоопасных концентраций непрерывного действия, должны предусматриваться внутри и снаружи здания у каждого из эвакуационных выходов из защищаемых помещений световые сигналы оповещения в виде надписей на световых табло «Газ!» и звуковые сигналы оповещения.
МПСА объекта МТ должна обеспечивать сигнализацию в операторной и МДП следующих уровней загазованности:
предельный уровень загазованности;
аварийный уровень загазованности.
Предельный уровень загазованности устанавливается равным 10% НКПРП. Аварийный уровень загазованности устанавливается равным 30% НКПРП.
Примечание − При установке приборов контроля довзрывоопасных концентраций в дождеприёмных колодцах каре резервуаров, уставка предельного уровня загазованности для них устанавливается равной 20% НКПРП.

РД-35.240.50-КТН-109-17
МПСА объекта МТ должна формировать:
защиту «сохранение предельной загазованности в помещении» при сохранении в течение 10 мин предельного уровня загазованности;
защиту «аварийная загазованность в помещении» с выдержкой времени 10 с после обнаружения аварийного уровня загазованности.
МПСА площадочного объекта МТ обеспечивает остановку технологического процесса при достижении аварийного уровня загазованности в контролируемом помещении или на контролируемой площадке. Требования к алгоритмам защит по уровню загазованности – в соответствии с приложением Б (таблица Б.3).

РД-35.240.50-КТН-109-17
Б.3 – Перечень параметров контроля и алгоритмы защиты НПС
Б.4 - Перечень параметров контроля и алгоритмы защиты

РД-35.240.50-КТН-244-19
Э2.СА.НПС.19
Э2.СА.НПС.20
Э2.СА.НПС.21
Э2.СА.НПС.35

Проверочный тест
5 вопросов
1 правильный ответ = 1 балл
Норма – 4 балла

Вопрос
1. Вероятность безотказной работы СКЗ за 2000 ч в соответствии с ГОСТ 27883, должна составлять не менее…
а) 0,8
б) 0,9
в) 0,95
г) 0,98

Вопрос
2. СКЗ должна обеспечивать измерение уровня загазованности воздушной среды в диапазоне от 0 % до 100 % НКПРП с пределами допускаемой абсолютной погрешности…
а) не менее ±5 % НКПРП
б) не менее ±5 % ВКПРП
в) не более ±5 % ВКПРП
г) не более ±5 % НКПРП

Вопрос
3. На какой высоте должны устанавливаться первичные преобразователи приборов контроля довзрывоопасных концентраций точечные оптические абсорбционные в помещениях при выделении газов и паров с плотностью по воздуху более 1,5?
а) непосредственно над источником
б) на высоте источника или ниже него
в) не более 0,5 м над полом
г) эта величина не регламентируется

Вопрос
4. Время установления факта загазованности не должно превышать __________ от момента поступления смеси воздуха с парами углеводородов на чувствительный элемент первичного преобразователя.
а) 5 секунд
б) 10 секунд
в) 20 секунд
г) 30 секунд