Наша память напоминает нам о том, что домашние задания необходимо делать вдумчиво и тщательно, поскольку поверхностное изучение предмета - однозначно потерянное время для вас и окружающих. Это было верно и тогда, в школе, и сейчас, когда специалист по измерениям и управлению технологическими процессами, в прошлом обычный школьник, отвечает за выбор контрольно-измерительных приборов для измерения расхода.
Независимо от того, работаете ли вы над модернизацией локальной установки, улучшением технологического процесса или проектом расширения производства, вдумчивый подход к решению вопросов подбора и применения расходомеров, сэкономит ваше время и средства, а так же обеспечит успешное решение задачи с первого раза.
Для правильного выбора расходомера существует 10 ключевых вопросов, о которых необходимо знать, которые необходимо обдумать и затем ответить на них. Наличие конкретных ответов на эти 10 вопросов поможет вам эффективно общаться с инженерами производителя расходомеров или специалистами региональных отделов продаж.
1) Какая погрешность расходомера необходима?
Недостаточно просмотреть общие сведения о точности в документации производителя. Установленная погрешность должна учитывать базовую точность прибора, плюс коэффициенты калибровки на разных расходах, плюс возмущения профиля потока, фактические физические параметры среды, а также способность прибора компенсировать их. Кроме того, необходимо учитывать тот факт, что зачастую прибор устанавливается на трубу, диаметр которой отличается от измерительного диаметра расходомера и чем выше заявляется требуемая погрешность, тем сложнее внедрение расходомера в уже существующий трубопровод.
2) Каков тип и параметры измеряемой среды?
Является ли среда газом, паром или жидкостью? Возможно, жидкость уже и не жидкость, а суспензия, или жидкость, которая, как плав серы, обладает стабильными параметрами только в узком диапазоне температур.
Если это газ, то не имеется ли в его составе сероводород, или это вообще чистый водород или кислород?
Т.е. для правильного подбора типа измерения необходимо знать не только тип среды, но и его состав, а также физические параметры в точке измерения. Иначе расходомер может просто не понять, что он прибор который должен измерить расход чего-либо.
Кроме того, необходимо помнить о том, что параметры среды измерения не всегда равны тем параметрам, которые указаны в конструкторской документации на локальную установку, или в производственной документации технического процесса.
3) Какой требуемый диапазон расхода и единицы его измерения?
К примеру, одной из привлекательных характеристик термомассовых расходомеров является их широкий диапазон изменения расхода.
Как правило, динамический диапазон составляет 100:1. У расходомеров иного типа измерения, вихревой, к примеру, динамический диапазон несколько уже, но и требования к состоянию среды измерения более гуманные. Т.е. фактический диапазон расхода так же очень важен для подбора типа измерения расходомера и его модификации. Кроме того, не стоит путать ДИПАЗОН измерения прибора и его ШКАЛУ. Отдельное внимание необходимо уделить единицам измерения расхода, поскольку расходомеры разных принципов измерения производят первичные измерения расхода в строго определенных единицах, а в единицы, требуемые по ТЗ, они зачастую пересчитывают уже математическим путем.
4) Какое требуемое время отклика на изменение расхода среды?
Хотя может показаться, что "чем быстрее отклик, тем лучше", для учета расхода это может быть совсем не так. Если расходомер является частью контура ПИД-регулирования клапана, к примеру, то слишком быстрый отклик может привести к чрезмерно частой реакции клапана (дребезг), что приведет к невозможности достижения стабильного регулирования или преждевременному выходу клапана из строя.
И наоборот, если отклик слишком медленный, то действие регулирующего клапана может запаздывать на слишком большую величину, и желаемое регулирование не будет достигнуто.
На первый взгляд все понятно, но существует и обратная сторона медали. Если расходомер используется в процессе дозации, то управление клапаном должно быть практически мгновенным.
Таким образом, понимание процесса, в котором используется прибор так же важно, как и понимание его метрологических характеристик.
5) В трубе какого типа и размера будет установлен прибор?
Будет ли установка производиться в круглую трубу или прямоугольный воздуховод? Каков диаметр, как наружный, так и внутренний, трубы?
Если прибор, к примеру, термомассовый погружного типа, то каковы параметры бобышки под приварку (высота и присоединительная резьба) или же он будет устанавливаться через шаровой кран?
Если это расходомеры электромагнитного или вихревого типа, то насколько их измерительный диаметр соответствует диаметру трубы, будут ли конусные переходы выполнены по ГОСТ или их придется готовить по ТУ?
Какие поверхности присоединительных фланцев необходимо предложить, исходя даже не столько от фактического давления среды, сколько от соответствия фланцев требованиям, предъявляемым руководящими документами Безопасности Производства?
И это менее половины вопросов, которые может задать вам специалист нашей Компании в процессе выявления требований к расходомеру.
6) Возможности монтажа прямых участков?
Для соответствия лабораторным калиброванным характеристикам при реальной установке расходомеров в промышленных или полевых условиях необходимо обеспечить ламинарность потока измеряемой среды.
Для этого необходимо смонтировать прямолинейные участки трубопровода диаметра равного измерительному диаметру расходомера. При этом, длины прямых участков ДО и ПОСЛЕ расходомера определяются исключительно условиями размещения прибора в конкретном месте трубопровода вкупе с его элементами конструкции (шаровые краны, клиновые задвижки, угловые элементы и прочее).
К сожалению, это требование диктуется лишь законами физики динамики потока. Исключение составляют кориолисовые расходомеры, которые не требуют прямых участков. Если же у вас нет достаточного места для размещения прямых участков, то со специалистом, выполняющим задачу подбора расходомера, возможно обсудить либо снижение требований к погрешности расходомера, либо установку струевыпрямителей диафрагменного или трубного типа.
7) Каковы условия окружающей среды и требования к месту установки расходомера?
Будет ли прибор устанавливаться в помещении или на открытом пространстве, но под навесом или на открытом пространстве, полностью подверженном воздействию любых погодных условий? Поможет ли установка удаленного расположения трансмиттера от сенсора прибора решить вопросы сложного размещения прибора?
Поможет ли термочехол защитить прибор от излишне низких температур окружающей среды и какова солнечная активность в месте установки прибора, для выбора цвета исполнения термочехла?
Соответствует ли класс защиты IP или корпуса прибора требованиям условий установки, таких как полное затопление сенсора расходомера, или превышает их, как, к примеру, размещение сенсора в теплофикационной камере с несколько повышенной влажностью?
Будет ли прибор подвергаться воздействию коррозионных (например, морской воды) или эрозионных (например, периодическая мойка под высоким давлением или паром) элементов.
Выдержит ли условия внешней среды полимерный кабельный ввод?
Достаточно ли обычной окраски корпуса прибора, или необходимо применять окраску составами на основе эпоксидной смолы? Будет ли корродировать корпус прибора из углеродистой стали? Будет ли срок службы корпуса из нержавеющей стали стоить дополнительных инвестиций?
Стоил ли применять технологическое присоединение прибора, изготовленное из нержавеющей стали в случае, если химически активная среда не соприкасается с этим технологическим присоединением, как это бывает при применении электромагнитных расходомеров?
Является ли сам процесс высокотемпературным, при котором трансмиттер прибора может подвергнуться воздействию излучаемого тепла, или же труба имеет слой термоизоляции, который необходимо учитывать при выборе исполнения прибора? Или же однозначно следует располагать электронику на удалении от сенсора, чтобы избежать воздействия избыточного тепла, излучаемого технологическим процессом?
8) Какие выходы и в каком количестве необходимы?
Достаточно ли одного аналогового выхода (например, 4-20 мА) для измерения мгновенного расхода, или его необходимо дополнить частотно-импульсным выходом для вывода данных на внешний сумматор-архиватор или в АСУ ТП? Требуется ли также вывод, к примеру, показателей плотности измеряемой среды? Если – да, то для этого предусматривается второй аналоговый выход 4-20 мА.
Или же ваш прибор будет связан исключительно с сетью управления на основе шинных коммуникаций, требующих использования протоколов HART, Modbus, Foundation Fieldbus, Profibus, BACnet, EtherNetIP или других? Требуется ли подтверждение регистрации и сертификации этих шинных коммуникаций для обеспечения правовых формальностей успешной интеграции?
9) Какой тип технологического соединения будет использоваться?
Как расходомер будет присоединяться к технологической магистрали и крепиться к месту установки? Каковы требования руководящих документов по Безопасности производства при транспортировке конкретной среды измерения (вода, кислота, светлый нефтепродукт, водонефтяная смесь)?
Какой тип присоединения требуется: резьбовой, фланцевый, межфланцевый (сэндвич), гигиенический, быстроразъемный. Какова резьба присоединительной арматуры NPT или метрическая? Каковы требования к уплотняющим элементам и материалам их изготовления?
10) Требуются ли специальные разрешения, сертификаты или другая документация?
При первоначальном рассмотрении и определении пригодности к применению часто упускаются из виду требования к сертификатам и квалификации, выходящие за рамки базовых характеристик измерительного прибора. Сюда могут входить такие требования, как испытания давлением, сертифицированные материалы и их прослеживаемость, положительный отчет об идентификации материала и/или родословная и сертификаты на сварку. Зачастую специалисты предприятий эксплуатирующие КИП не вдаются в подробности руководящих документов, регламентирующих использование КИП на промышленных объектах и требования к наличию сертификатов и разрешений формируются «под копирку» вне зависимости от метода применения и места установки прибора учета, хотя Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" полностью и однозначно раскрывает нюансы применения и требований к сертификации применяемых КИП. Да и различные правительственные Постановления такие как, к примеру, Постановление Правительства №906 от 13.11.2010 года, так же несколько упрощают подбор и поставки КИП в современных непростых условиях..
Выводы
Правильный выбор любого расходомера требует пунктуальности и «погружения» в процесс не только от инженера, который подбирает расходомер исходя из Технического задания, полученного от представителя Заказчика, но и от учета Заказчиком всего того, о чем было рассказано выше.
В этой публикации я постарался разъяснить то, что требование заполнения типовых Опросных листов при обращении Заказчика за техническим решением является не прихотью Производителя КИП, или чудачеством инженера.
Опросный лист фактически является Техническим заданием, не допускающим двоякой трактовки указанной в нем информации.
Практика показывает, что чем точнее мы получаем ТЗ, тем дешевле и проще выходит техническое решение, формируемое нашими профильными специалистами.
На нашем сайте представлены различные виды расходомеров под любую Вашу задачу. Ознакомиться с ассортиментом можно перейдя по ссылке.
Дубровский Олег Викторович
Заместитель директора по развитию, специалист по расходометрии.
