Система измерений количества и показателей качества нефти 25-РК-А002 НПС "Кропоткинская" АО "Каспийский Трубопроводный Консорциум-Р", 70299-18

Назначение

Система измерений количества и показателей качества 25-РК-А002 НПС «Кропоткинская» АО «Каспийский Трубопроводный Консорциум-Р» (далее - СИКН) предназначена для автоматических измерений массы и показателей качества нефти.

Описание

Измерения массы брутто нефти выполняют косвенным методом динамических измерений по результатам измерений в трубопроводе:

-    объёма нефти с помощью преобразователей расхода, давления и температуры;

-    плотности нефти с помощью поточных преобразователей плотности, давления и температуры.

Система представляет собой единичный экземпляр изделия, спроектированного для конкретного объекта из компонентов импортного и отечественного изготовления. Монтаж и наладка системы осуществлены непосредственно на объекте эксплуатации в соответствии с проектной документацией и эксплутационными документами ее компонентов.

Конструктивно СИКН состоит из блока измерительных линий (БИЛ), блока измерений показателей качества нефти (БИК), системы сбора и обработки информации (СОИ), блока поверочной установки (ПУ), узла подключения передвижной ПУ, пробозаборного устройства. Технологическая обвязка и запорная арматура СИКН не допускает неконтролируемые пропуски и утечки нефти.

БИЛ состоит из входного и выходного коллекторов, трех рабочих и одной резервной измерительных линий (ИЛ). На каждой ИЛ установлены следующие средства измерений (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений) и технические средства:

-    фильтр-грязеуловитель в комплекте с преобразователем разности давления, предназнченными для контроля перепада давления на фильтрах;

-    расходомеры-счетчики жидкости турбинные HELIFLU TZ-N DN 150 (регистрационный № 15427-96), или преобразователи расхода жидкости турбинные HELIFLU TZ-N DN 150 (регистрационный № 15427-01, № 15427-06), или преобразователи расхода турбинные HTM (регистрационный № 56812-14);

-    преобразователь давления измерительный 3051 (регистрационный № 14061-99, № 14061-04 или № 14061-10) или преобразователь давления измерительный 3051S (регистрационный № 24116-08);

-    преобразователь измерительный 3144 к датчикам температуры (регистрационный № 14683-95 или № 14683-00) в комплекте с термопреобразователем сопротивления платиновым серии 65 (регистрационный № 22257-11);

-    датчик температуры 3144Р (регистрационный № 39539-08) для измерений и местной индикации температуры;

-    манометр для местной индикации давления.

На входном коллекторе БИЛ установлены:

-    манометр для местной индикации давления;

-    два индикатора фазового состояния потока ИФС-1В-700М;

-    пробозаборное устройство щелевого типа по ГОСТ 2517-2012.

БИК выполняет функции оперативного контроля и автоматического отбора проб для лабораторного контроля показателей качества нефти. Отбор представительной пробы нефти в БИК осуществляется через пробозаборное устройство щелевого типа по ГОСТ 2517-2012, установленное на входном коллекторе БИЛ. В БИК установлены следующие средства измерений и технические средства (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений):

-    преобразователи плотности измерительные модели 7835 (регистрационный № 15644-96) либо преобразователи плотности жидкости измерительные модели 7835 (регистрационный № 15644-01 или № 15644-06);

-    преобразователи плотности и вязкости измерительные модели 7827 (регистрационный № 15642-96 или № 15642-01) либо преобразователи плотности и вязкости жидкости измерительные модели 7827 (регистрационный № 15642-06), предназначенные для оперативного контроля вязкости нефти;

-    два влагомера нефти поточных УДВН-1пм (регистрационный № 14557-01 или № 14557-10), предназначенные для оперативного контроля влагосодержания нефти;

-    преобразователь давления измерительный 3051 (регистрационный № 14061-99, № 14061-04 или № 14061-10), или преобразователи давления измерительные 3051S (регистрационный № 24116-08);

-    преобразователь измерительный (интеллектуальный) 3144 к датчикам температуры (регистрационный № 14683-95) в комплекте с термопреобразователем сопротивления платиновым серии 65 (регистрационный № 22257-11);

-    датчики температуры 3144Р (регистрационный № 39539-08) для измерений и местной индикации температуры;

-    термометр электронный «ЕхТ-01» для местной индикации температуры (регистрационный № 44307-10);

-    преобразователь расхода жидкости турбинный (регистрационный № 12750-91) или преобразователь расхода турбинный Smith Guardsman G (регистрационный № 12750-00);

-    две системы смешивания и отбора проб Clif Mock True Cut;

-    весы электронные Mettler Toledo DB 60sx для контроля наполнения пробоотборных емкостей;

-    пробоотборник нефти «Стандарт-Р» для ручного отбора проб;

-    манометры для местной индикации давления.

Поверку и контроль метрологических характеристик преобразователей расхода проводят с помощью блока ПУ, расположенного на одной площадке с СИКН и включающего в себя следующие средства измерений (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений):

-    установка поверочная трубопоршневая двунаправленная EN-FAB, зав. № BMP-99021-04 (регистрационный № 54057-13);

-    преобразователи давления измерительные 3051 (регистрационный № 14061-99, № 14061-04 или № 14061-10) или преобразователи давления измерительные 3051S (регистрационный № 24116-08);

-    преобразователи измерительные (интеллектуальные) 3144 к датчикам температуры (регистрационный № 14683-95) в комплекте с термопреобразователями сопротивления платиновыми серии 65 (регистрационный № 22257-11);

-    преобразователи измерительные 3144Р (регистрационный № 14683-04) в комплекте с термопреобразователями сопротивления платиновыми 65 (регистрационный 22257-11) для местной индикации температуры;

-    датчики температуры 3144Р (регистрационный № 39539-08) для измерений и местной индикации температуры;

-    манометры для местной индикации давления.

Узел подключения передвижной ПУ предназначен для проведения поверки и контроля метрологических характеристик преобразователей расхода по передвижной ПУ и для поверки установки поверочной трубопоршневой двунаправленной EN-FAB по передвижной ПУ.

СОИ обеспечивает сбор, хранение и обработку измерительной информации. В состав СОИ входят пять измерительно-вычислительных комплексов (ИВК), осуществляющих сбор измерительной информации и формирование отчетных данных, два автоматизированных рабочих места оператора (АРМ-оператора), на базе персонального компьютера с программным комплексом на базе SCADA-системы «InTouch v.7.0» фирмы «Wonderware», оснащенных монитором, клавиатурой и печатающим устройством и программируемый логический контроллер ControlLogix серии PLC5550 (далее - ПЛК).

Четыре ИВК предназначены для вычисления параметров потока нефти, перекачанной через БИЛ (каждый - отдельно на одну из измерительных линий), пятый ИВК предназначен для вычисления показателей качества в БИК и для приема сигналов с ПУ. В качестве ИВК применяются следующие СИ (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений):

-    комплекс программно-технический модели 7951 (регистрационный № 53848-13);

-    вычислитель расхода жидкости и газа мод. 7951 (регистрационный № 15645-06);

-    устройство измерения параметров жидкости и газа мод.7951 (регистрационный № 26579-04).

-    устройство измерения параметров жидкости и газа модели 7951 (регистрационный № 15645-01).

АРМ оператора суммирует расход, объем и массу с ИВК и автоматически формирует и печатает по запросу 2-х часовые отчеты, а по окончании партии (суток) автоматически формирует и по запросу распечатывает отчет СИКН за период приема-сдачи нефти и ежедневный отчет.

ПЛК отвечает за контроль состояния и дистанционное управление электроприводами задвижек, регуляторов расхода, насосов и пробоотборников, а также системами вентиляции, пожарной сигнализацией и газоанализа в БИК.

СИКН обеспечивает выполнение следующих функций:

-    автоматическое измерение объемного расхода нефти в рабочем диапазоне (м /ч);

-    автоматическое вычисление массы брутто нефти в рабочем диапазоне расхода (т);

-    автоматическое измерение температуры (°С), давления (МПа), плотности (кг/м), вязкости (мм2/с) нефти, объемной доли воды в нефти (%);

-    автоматическое вычисление массовой доли воды в нефти (%);

-    поверку и контроль метрологических характеристик преобразователей расхода (ПР) по стационарной или передвижной ПУ;

-    автоматический отбор объединенной пробы нефти;

-    регистрацию и хранение результатов измерений, формирование интервальных отчётов, протоколов, актов приема-сдачи нефти, паспортов качества нефти.

Слив нефти из трубопроводов СИКН производится в дренажные емкости, отдельно для учтенной и для неучтенной нефти.

При выходе из строя средства измерений допускается замена отказавшего средства измерений на другое, аналогичного типа по техническим и метрологическим характеристикам.

Средства измерений, применяемые для оперативного контроля технологических параметров и показателей качества нефти (преобразователи перепада давления на фильтрах, преобразователи плотности и вязкости измерительные модели 7827, влагомеры нефти поточные УДВН-1пм, весы электронные Mettler Toledo DB 60sx и преобразователь расхода жидкости турбинный в БИК), подлежат калибровке.

Общий вид СИКН приведен на рисунке 1.

Для исключения возможности несанкционированного вмешательства, которое может влиять на показания средств измерений, входящие в состав СИКН, обеспечена возможность пломбирования в соответствии с МИ 3002-2006, нанесения оттисков клейм или наклеек на эти средства измерений в соответствии с методиками поверки этих средств измерений.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) СИКН реализовано в ИВК, ПЛК и АРМ-оператора. Встроенное в ИВК ПО представляет собой микропрограмму, предназначенную для обеспечения функционирования прибора и управления интерфейсом. ПО ИВК реализованно аппаратно и является метрологически значимым. ПО ИВК производит обработку сигналов, поступающих со средств измерений, установленных на СИКН, и производит расчет массы нефти.

ПО АРМ-оператора выполняет функции передачи данных с ИВК для их отображения на станциях оператора и предназначенно для отображения функциональных схем и технологических параметров объекта, приема и обработки управляющих команд оператора, а также суммирование количества нефти, измеренной ИВК и формирование отчетных документов. К метрологически значимой части ПО относится файл 00000085.nmd. Изменение и редактирование ПО АРМ-оператора недоступно для пользователя.

ПО ПЛК не относится к метрологически значимой части ПО системы и предназначено для контроля и управления технологическими процессами.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений, обеспечение его соответствия утвержденному типу осуществляется наличием ограничения доступа, установкой логинов и паролей разного уровня доступа, ведения доступного только для чтения журнала событий. Доступ к ПО для пользователя закрыт. Конструкция системы исключает возможность несанкционированного влияния на ПО системы и измерительную информацию.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист инструкции по эксплуатации СИКН типографским способом. Комплектность средства измерений

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу НА.ГНМЦ.0131-16 МП «ГСИ. Система измерений количества и показателей качества нефти 25-РК-А002 НПС «Кропоткинская» АО «Каспийский Трубопроводный Консорциум-Р». Методика поверки», утверждённому ОП ГНМЦ АО «Нефтеавтоматика» 22.12.2016 г.

Основные средства поверки:

-    мерники эталонные 1 разряда по ГОСТ 8.470-82 с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,02%;

-    рабочий эталон 1 разряда по ГОСТ 8.510-2002 с пределами допускаемой относительной погрешности ±0,05%;

-    установка поверочная трубопоршневая двунаправленная EN-FAB (регистрационный № 54057-13);

-    установка пикнометрическая «H&D Fitzgerald» (регистрационный № 21551-01);

-    устройство для поверки вторичной измерительной аппаратуры для узлов учета нефти и нефтепродуктов УПВА-Т (регистрационный № 39214-08);

-    калибратор давления портативный Метран-517 в комплекте с модулями давления эталонными Метран-518 (регистрационный № 39151-12);

-    калибратор температуры JOFRA серии RTC-R модели RTC-157В (регистрационный № 46576-11);

-    средства поверки в соответствии с документами на поверку средств измерений, входящих в состав СИКН.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого СИКН с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке СИКН.

Сведения о методах измерений

«ГСИ. Масса нефти. Методика измерений системой измерений количества и показателей качества нефти «СИКН-25-РК-А002 НПС «Кропоткинская», утверждена ГНМЦ ФГУП «ВНИИР» 19.02.2014 г., зарегистрирована в федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под номером ФР.1.29.2014.18056.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.595-2004 ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений

ГОСТ 8.024-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности

ГОСТ 8.510-2002 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема и массы жидкости

МИ 3532-2015 Рекомендации по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерений количества и показателей качества нефти CPC 70008 Технические требования на узлы учета нефти Руководящий документ «Инструкция по учету нефти в системе КТК»