Газоанализаторы сгоэс м11 руководство по эксплуатации

Описание

Применяется для использования в потенциально опасных газо и паросодержащих условиях окружающей среды для непрерывного контроля взрывоопасных концентраций углеводородов, а также паров нефти и нефтепродуктов, метилового и этилового спиртов в смеси с азотом или воздухом в пределах измерения от 0 до 100% НКПР.

Датчик-газоанализатор представляет собой взрывозащищённый инфракрасный газоаналитический прибор, осуществляющий мониторинг газовоздушного пространства на наличие опасных горючих веществ и газов в смеси с воздухом или азотом и дальнейшей передачи управляющих сигналов для работы с исполнительным оборудованием (световые табло, звуковые сигнализации, вентиляционные установки) и анализа полученных результатов измерений на персональном компьютере.

Газоанализатор СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2 нечувствителен к наличию в среде сероводорода (H₂S), кислорода (O₂), азота (N₂), диоксида углерода (CO₂), угарного газ (CO) и аммиака (NH₃).

Прибор имеет следующие выходные сигналы:
— трехцветная светодиодная индикация (зелёный «Норма», оранжевый «Неисправность», красный «Превышение порога загазованности»);
— стандартные унифицированные аналоговые выходные сигналы 4-20 мА с коммуникационным протоколом HART в диапазоне показаний;
— цифровой сигнал RS-485 с протоколом ModBus RTU;
— замыкание/размыкание 3ёх контактов реле типа «сухой контакт» (порог 1 «Тревога», порог 2 «Тревога», «Неисправность»);
— цифровой сигнал HART с локальным разъёмом.

Данное изделие внесено в Государственный реестр средств измерений и поставляется с обязательной госповеркой.

Области применения:

• АЗС, АГЗС и другие заправочные станции;
• газо- и нефтепроводы;
• компрессорные станции;
• подземные выработки шахт, рудников и их наземные строения, опасные по рудничному газу и/или горючей пыли;
• обнаружение загазованности в воздуховодах;
• наливные эстакады и нефтяные платформы;
• насосные станции магистральных газо- и нефтепроводов;
• газоперекачивающие агрегаты и оборудование, газовые турбины;
• тепловые и нефтехимические электростанции;
• газовые и нефтяные печи и бойлеры;
• применение во взрывоопасных зонах подгрупп IIА, IIВ, IIС температурных классов Т1-Т4 по ГОСТ Р 51330.9-99;
• котельные и топочные различной мощности;
• транспортные организации (в том числе метро и аэропорты), самолётные ангары и другие;
• склады по хранению различных углеводородов и ГСМ;
• предприятия по производству сжиженного природного газа или сжиженного нефтяного газа;
• танкеры по перевозке нефти, грузовые корабли и различные морские и речные суда (для этого специально изготавливаются газоанализаторы в исполнении из нержавеющей стали, благодаря чему они становятся устойчивыми к воздействию коррозионно-активных агентов, таких как: соляной туман);
• оффшорные зоны нефтегазовой отрасли, а также в других отраслях, где требуется контроль концентрации взрывоопасных углеводородов. 

Типы модификаций газоанализатора

Исполнение газоанализатора	Описание
СГОЭС-М11	Датчик-газоанализатор оптический взрывозащищённый одноканальный стационарный на горючие газы, диффузионный отбор пробы, корпус из алюминия (или нержавеющая сталь), HART-разъём, межповерочный интервал – 1 год
СГОЭС-М11-2	Датчик-газоанализатор оптический взрывозащищённый одноканальный стационарный на горючие газы, диффузионный отбор пробы, корпус из алюминия (или нержавеющая сталь), HART-разъём, межповерочный интервал – 2 года

Варианты исполнения газоанализатора

Исполнение газоанализатора	Определяемый компонент	Диапазон измерений	Пределы допускаемой основной погрешности
% НКПР	объёмной доли, %	абсолютной	относительной
СГОЭС-М11, СГОЭС-М11-2	метан (CH4)	0 — 100	0 — 4,4	± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР)	± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР)
пропан (C3H8)	0 — 100	0 — 1,7	± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР)	± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР)
бутан (C4H10)	0 — 50	0 — 0,7	± 5 % НКПР	—
изобутан (и-C4H10)	0 — 50	0 — 0,65	± 5 % НКПР	—
пентан (C5H12)	0 — 50	0 — 0,7	± 5 % НКПР	—
циклопентан (C5H10)	0 — 50	0 — 0,7	± 5 % НКПР	—
гексан (C6H14)	0 — 50	0 — 0,5	± 5 % НКПР	—
циклогексан (C6H12)	0 — 50	0 — 0,75	± 5 % НКПР	—
гептан (C7H16)	0 — 50	0 — 0,55	± 5 % НКПР	—
пропилен (C3H6)	0 — 50	0 — 1	± 5 % НКПР	—
пары метилового спирта (CH3OH)	0 — 50	0 — 2,75	± 5 % НКПР	—
пары этилового спирта (C2H5OH)	0 — 50	0 — 1,55	± 5 % НКПР	—
этан (C2H6)	0 — 50	0 — 1,25	± 5 % НКПР	—
этилен (C2H4)	0 — 50	0 — 1,15	± 5 % НКПР	—
пары толуола (C6H5CH3)	0 — 50	0 — 0,55	± 5 % НКПР	—
пары бензола (C6H6)	0 — 50	0 — 0,6	± 5 % НКПР	—
пары этилбензола (C8H10)	0 — 50	0 — 0,5	± 5 % НКПР	—
пары ацетона (CH3СОCH3)	0 — 50	0 — 1,25	± 5 % НКПР	—
пары метилтретбутилового эфира (CH3СО(CH3)3)	0 — 50	0 — 0,75	± 5 % НКПР	—
параксилол (п-C8H10)	0 — 50	0 — 0,55	± 5 % НКПР	—
орто-ксилол (о-C8H10)	0 — 50	0 — 0,5	± 5 % НКПР	—
пары изопропилового спирта (C3H8O)	0 — 50	0 — 1	± 5 % НКПР	—
пары бензина автомобильного	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары дизельного топлива	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары топлива для реактивных двигателей	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары бензина авиационного	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары бензина неэтилированного	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары керосина	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары уайт-спирита	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
пары нефтепродуктов	0 — 50	—	± 5 % НКПР	—
1.3-бутадиен C4H6	0 — 100	0 — 1,4	± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР)	± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР)
оксид этилена C2H4O	0 — 100	0 — 2,6	± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР)	± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР)
хлорметан CH3CL	0 — 100	0 — 7,6	± 5 % НКПР (в диапазоне 0 ÷ 50 % НКПР)	± 10 % НКПР (в диапазоне 50 ÷ 100 % НКПР)
пары бутилацетата C6H12O2	0 — 50	0 — 0,65	± 5 % НКПР	—
пары этилацетата C4H8O2	0 — 50	0 — 1,1	± 5 % НКПР	—
пары бутанона C4H8O	0 — 50	0 — 0,9	± 5 % НКПР	—
пары пропанола-1 C3H7OH	0 — 50	0 — 1,1	± 5 % НКПР	—
пары бутанола C4H9OH	0 — 50	0 — 0,85	± 5 % НКПР	—
пары октана C8H18	0 — 50	0 — 0,4	± 5 % НКПР	—
пары диэтиламина C4H11N	0 — 50	0 — 085	± 5 % НКПР	—

Примечания:
1) значения НКПР в соответствии с ГОСТ Р 30852.19-2002;
2) поверочным компонентом при периодической поверке для всех исполнений газоанализатора, кроме исполнения на метан и гексан, является пропан (C₃H₈);
3) при необходимости мониторинга загазованности многокомпонентного состава паров углеводородов (и сложных соединений) в процессе первичной поверки газоанализаторов производится пересчёт чувствительности газоанализатора для проведения освидетельствования с использованием эквивалентных метрологически аттестованных ГСО-ПГС;
4) пересчёт чувствительности контролируемого газового компонента по отношению к ГСО-ПГС (пропан-воздух) в случае необходимости производится при выпуске приборов из производства;
5) топливо дизельное по ГОСТ 305-2013, уайт-спирит по ГОСТ 3134-78, топливо для реактивных двигателей по ГОСТ 10227-86, бензин авиационный по ГОСТ 1012-2013, бензин неэтилированный по ГОСТ Р 51866-2002, керосин по ГОСТ Р 52050-2006, бензин автомобильный по техническому регламенту «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту».

Газовый анализатор типа СГОЭС-М11 – это устройство, которое оснащено инфракрасным датчиком, выявляющим обнаружение взрывоопасных газов. Прибор постоянно контролирует концентрации различных газов, нефтяных паров, этилового, метилового спирта в азотной смеси или же в обычном атмосферном воздухе (в пределах от 0 до 100% НКПР).

СГОЭС-М11 работает на основе стандартных сигналов выхода – 4-20 мА, протокол HART, RS-485, Modbus-RTU. В целом можно отметить, что датчик отлично пригоден для использования в условиях опасных концентраций газов и паров вредных веществ. На чувствительность (погрешность) прибора не влияет наличие азота, аммиака, кислорода, оксида углерода, сероводорода в измеряемом воздухе. Чаще всего применяется в нефтехимических сферах промышленности.

На данный момент приборы СГОЭС-М11 выпускаются в корпусе, с маркировкой взрывозащиты. Его можно использовать в производственных условиях, где может быть потенциальная опасность, согласно стандарту ГОСТ Р 51330.13-99, а также прочей нормативной документации, согласно которой регламентируется использование электрического оборудования во взрывоопасных зонах подгрупп. Важно отметить, что устройство имеет международную классификацию для использования во взрывоопасных зонах по Class 1, Division 1 и 2, Zones 1 и 2.

Сфера применения СГОЭС-М11

• морские суда, которые перевозят нефть и сжиженный газ;
• нефтедобывающие установки;
• предприятия, которые осуществляют хранение сжиженного природного, а также нефтяного газа;
• компрессорные установки;
• газовые турбины;
• метро и аэропорты;
• ТЭЦ;
• котельные и бойлерные;
• насосные установки на нефтепроводах, газовых магистральных трубопроводах.

Поставка устройств СГОЭС-М11 на рынок осуществляется в следующей комплектации: кабель-проводник, защитный кожух, документация; крепежные элементы.

Методика поверки СГОЭС-М11

Поверка прибора осуществляется по документу МП-242-1561-2013 «Газоанализаторы СГОЭС-М11. Методика поверки», разработанному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им Д.И. Менделеева» 01.03.2013 г.

Основные средства поверки газоанализатора:

• стандартные образцы состава газовые смеси состава метан — азот (ГСО 9750-2011), гексан — воздух (ГСО 5322-90), бутан — воздух (ГСО 9126-2008), пентан — воздух (ГСО 91292008, 9130-2008), пропан — азот (ГСО 9142-2008), изобутан — воздух (ГСО 5905-91), циклопентан — воздух (ГСО 9246-2008), — воздух (ГСО 9204-2008), этилен — азот (ГСО 8978-2008) в баллонах под давлением, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
• рабочий эталон первого разряда — генератор газовых смесей (исполнение ГГС-Р, ГГС-К) по ШДЕК.418313.900 ТУ в к-те со стандартными образцами состава газовых смесей в баллонах под давлением;
• рабочий эталон первого разряда — комплекс динамический газoсмесительный ДГК-В (зав. № 01, номер регистрации РЭ 154-1-132ГП-10).

Технические характеристики СГОЭС-М11

Название	Значение
Материал корпуса	Алюминий или нержавеющая сталь 316
Выходные сигналы	трехцветная светодиодная индикация (зеленый «норма», оранжевый «неисправность», красный «превышение порога загазованности») унифицированный аналоговый выходной сигнал 4-20 мА цифровой интерфейс RS-485 с протоколом ModBus RTU цифровой сигнал HART с локальным разъемом 3 реле «сухой контакт» : «Порог 1», «Порог 2», «Неисправность»
Вид взрывозащиты	1Exd [ib] IIC T4 Gb, рудничное исполнение PB Exd[ib]I Mb
Защита от пыли и влаги	IP67
Диапазон рабочих температур	от -60 до +85 оС (Модификация СГОЭС-М11-2 от -60 до +90) оС, каждый газоанализатор проходит метрологическую термокомпенсацию на всем температурном диапазоне от -60оC до +90оC по трем газовым поверочным смесям: «0», «средняя», «высокая»
Относительная влажность, %	до 100% (без конденсации) при температуре 35 оС
Время установления выходных аналогового и цифрового сигналов по уровню T0,5	<1.9 сек.
Время установления выходных аналогового и цифрового сигналов по уровню T0,9	<5 сек.
Время прогрева	не более 10 мин.
Напряжение питания	от 18 до 32 В
Максимальная потребляемая мощность	5,5 ВА (с включенным подогревом)
Габаритные размеры, не более	245 × 135 × 135 мм
Масса	2,5 кг (алюминий), 5 кг (нержавеющая сталь 316)
Средний срок службы	15 лет
Гарантия	24 месяца
Межповерочный интервал	1 год (2 года для модификации СГОЭС-M11-2)

Комплектация газоанализатора СГОЭС-М11

• Кабельный ввод 3/4 NPT
• Заглушка
• Комплект крепежа
• Кожух
• Документация на CD
• Калибровочная камера
• Магнитный ключ

газоанализаторы

СГОЭС-М

Руководство по эксплуатации

ЖСКФ.413311.002 РЭ

Содержание
Лист

Введение 3

Область применения 3

Условия эксплуатации 4

— помехозащищенность и помехоэмиссия 5

Основные технические данные и характеристики 6

Спецификация 8

Устройство и работа изделия 9

— обеспечение помехозащищенности функционирования 9

Безопасность. Средства обеспечения взрывозащищенности 9

Комплект поставки СГОЭС 10

Подготовка к работе и подключение изделия 11

— требования промышленной безопасности 11

— требования к кабелям электропроводки 12

Подключение СГОЭС 12

Установка нуля и калибровка чувствительности 13

— магнитный ключ 13

— HART-коммуникатор 14

— интерфейс RS-485 15

— перекалибровка чувствительности СГОЭС 17

Техническое обслуживание 19

— поверка газоанализаторов 19

Возможные неисправности и способы их устранения 20

Свидетельство о приемке 21

Сведения о консервации и упаковке 21

Правила хранения и транспортирования 22

Гарантийные обязательства 22

Приложение А.1 Номинальная статическая функция преобразования СГОЭС 23

Приложение А.2 Сборочный чертеж, чертеж средств взрывозащиты СГОЭС 24

Приложение Б.1 Технические характеристики ПГС, используемых для метрологи-

ческого освидетельствования измерительных преобразователей 26

Приложение Б.2 Технические характеристики ПГС, используемых при периоди-

ческой поверке СГОЭС с использованием эквивалентных ПГС 28

Приложение Б.3 Перекрестная чувствительность СГОЭС 29

Приложение В.1 Чертеж средств взрывозащиты, инструкция по монтажу и под-

ключению кабельного ввода 30

Приложение В.2 Расположение и назначение клемм при подключении СГОЭС 33

Приложение В.3 Варианты схем подключения газоанализаторов СГОЭС 34

Приложение В.4 Схема соединений для установки нуля и регулировки чувствии-

тельности СГОЭС при помощи персонального компьютера 38

Приложение Г.1 Описание работоспособности программного обеспечения, про-

токолы обмена по интерфейсу RS-485 (Modbus RTU/Profibus-DP) 39

Приложение Г.2 Протокол обмена по интерфейсу HART 44

Приложение Г.3 HART-интерфейс СГОЭС, структура меню HART-интерфейса 45

Приложение Г.4 Пример работы с HART-коммуникатором типа «Emerson», схема

объединения СГОЭС в шлейф сигнализации по HART 47

Лист регистрации изменений 51

Введение

Газоанализаторы СГОЭС-М11 (в дальнейшем – СГОЭС), производства ЗАО «Электронстандарт – прибор», предназначены для измерения до-взрывоопасных концентраций метана, пропана, бутана, изобутана, пентана, циклопентана, гексана, циклогексана, гептана, этана, этилена, пропилена, паров ацетона, бензола, этилбензола, толуола, ксилола, метилтретбутилового эфира, этилового, метилового или изопропилового спиртов в смеси с азотом или воздухом, а также для контроля загазованности рабочей зоны парами реальных промышленно-используемых продуктов нефтепереработки (бензин, керосин, дизельное топливо, уайт-спирит и т.п.). СГОЭС применяются в составе автоматизированных систем сигнализации или в качестве автономных газоанализаторов горючих газов и паров.

Принцип действия – оптический абсорбционный, для работы газоанализаторов не требуется наличия в атмосфере кислорода. СГОЭС не чувствительны к присутствию в атмосфере кислорода, азота, углекислого газа, окиси углерода, аммиака, сероводорода и выдерживают перегрузку вызванную содержанием измеряемого компонента свыше 100 % НКПР.

СГОЭС выпускаются во взрывозащищенном исполнении с видом взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка» по ГОСТ Р 51330.1 и «Искробезопасная электрическая цепь» по ГОСТ 51330.10. С целью обеспечения возможности разделения электропитания и выходных информационных сигналов, а также для облегчения подключения датчиков в шлейф по RS-485 корпус СГОЭС оснащен двумя разъемами для присоединениями (взрывозащищенных) кабельных вводов.

Газоанализаторы выпускаются в исполнении из нержавеющей стали – для эксплуатации в приморско – промышленной атмосфере. Устойчивость СГОЭС к воздействию коррозионно-активных агентов (соляной туман и т.п.), позволяет успешно использовать данное оборудование на морских платформах, танкерах по перевозке нефтепродуктов, грузовых кораблях, прочих судах и т.п.

Взрывобезопасное исполнение и высокая механическая прочность СГОЭС обеспечивают гарантированную сейсмостойкость газоанализаторов при воздействии землетрясений интенсивностью 9 баллов по MSK–64 по ГОСТ 30546.1-98 (уровень установки над нулевой отметкой до 10 м), а также работоспособность оборудования при установке в таких местах на промышленных объектах эксплуатации, где существует высокочастотная (более 55 Гц) вибрация, в том числе вблизи помещений, в которых установлены работающие авиационные двигатели.

Стандартные выходные сигналы СГОЭС (аналоговый, цифровой, релейный) обеспечивают работоспособность газоанализаторов в составе различных промышленно-используемых систем автоматического контроля и мониторинга загазованности (газообнаружения). Подключение через HART-интерфейс в полевых условиях эксплуатации позволяет в реальном времени осуществлять диагностику и управление конкретными характеристиками СГОЭС, а также проверять работоспособность изделия непосредственно в потенциально взрывоопасной зоне.
Область применения

Область применения – потенциально взрывоопасные зоны помещений и наружных установок вблизи технологического оборудования объектов добычи, транспортировки и хранения нефти и газа, насосных и компрессорных станций магистральных газо- и нефтепроводов, резервуарных парков, наливных эстакад, морских платформ и др. технологического оборудования – согласно ГОСТ Р 51330.13 (МЭК 60079-14-96) и прочим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.

СГОЭС может устанавливаться непосредственно во взрывоопасной зоне и идеальны для использования на таких промышленных объектах эксплуатации, как:

• нефте- и газопроводы, компрессорные станции и т.п.;
• нефтяные платформы, наливные эстакады;
• газовые турбины, газоперекачивающие агрегаты и оборудование;
• предприятия по производству и хранению сжиженного природного / нефтяного газа;
• нефтехимические и тепловые электростанции;
• нефтяные и газовые бойлеры и печи, котельные и т.п.;
• технологическое оборудование (замкнутого цикла продуктов переработки нефти и газа) опасных объектов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и т.д.;
• транспортные предприятия (включая аэропорты и метро), самолетные ангары и др.
• морские платформы, танкеры по перевозке нефти, торговый флот и ВМФ (включая АПЛ).

Условия эксплуатации

СГОЭС предназначены для эксплуатации в не отапливаемых помещениях и на открытых площадках (под навесами) при температуре от – 60 до 85 С и относительной влажности воздуха до 95 % при температуре 40 С. В случае понижения температуры окружающей среды ниже оптимальной предусмотрена возможность активации встроенного режима обогрева оптических элементов изделия, предотвращающего образование конденсата/наледи. Вид климатического исполнения СГОЭС соответствует применению в различных макроклиматических районах (холодный, умеренный, а также теплый влажный, жаркий сухой климат) – для эксплуатации на суше, реках, озерах и т.п. (класс УХЛ 1 по ГОСТ 15150-69).

По устойчивости к воздействию атмосферного давления оборудование рассчитано на воздействие давления в широком диапазоне – от пониженного (до 84,0 кПа) до повышенного (106,7 кПа) при условии размещения на высоте до 1000 м над уровнем моря – группа Р1 по ГОСТ Р 52931-2008.

По защищенности от влияния пыли и воды конструкция СГОЭС соответствует степени защиты IP 66 по ГОСТ 14254-96.

Конструкция СГОЭС обладает заданной устойчивостью (прочностью) к воздействию:

— синусоидальной вибрации в диапазоне частот 10 – 150 Гц с амплитудой смещения 0,15 (0,35) мм. для частоты ниже частоты перехода и ускорением 2 (5) g для частоты выше частоты перехода – группы V2 (F3) по ГОСТ Р 52931, соответственно;

— одиночных ударных импульсов полусинусоидальной формы с пиковым ускорением 50 м/с² при длительности импульса в пределах 10 … 20 мс;

— прямого механического удара с энергией 1,9 Дж;

— механического удара одиночного воздействия (согласно п. 6.3.3 ГОСТ РВ 20.57.305-98) – девять ударов по трем взаимно-перпендикулярным направлениям, высота падения груза 1500 мм, отклонение маятника 90,

то есть работоспособны при наличии на объекте эксплуатации механических воздействий, обусловленных работой различного промышленно используемого оборудования.
С целью дополнительной защиты газоанализаторов от возможных загрязнений (осадков, грязевых отложений и проч.) при эксплуатации в неблагоприятных метеоусловиях рекомендуется при монтаже на объекте эксплуатации устанавливать СГОЭС под защитным навесом.

При необходимости мониторинга загазованности зон с жесткими температурными условиями, а также труднодоступных взрыво (пожаро)-опасных мест СГОЭС могут использоваться в качестве удаленного сенсора в составе устройства (дистанционного) отбора газовой пробы ОГПЭС (выпускаемых согласно конструкторской документации ЖСКФ.413415.010).

— помехозащищенность и помехоэмиссия

СГОЭС сохраняют работоспособность при воздействии на их корпус электростатических разрядов контактным или воздушным методом – амплитудой 8 кВ и 15 кВ, соответственно. Газоанализаторы также устойчивы к распространению наносекундных электрических импульсов амплитудой не менее 1 кВ в цепи питания и не менее 2 кВ для сигнальных цепей вывода, и сохраняют работоспособность при воздействии на них радиочастотных электромагнитных полей с амплитудной модуляцией глубиной 80% частотой 1 кГц и среднеквадратическим значением напряженности электромагнитного поля не менее 10 В/м (в диапазоне частот от 0,1 до 150 МГц) и 5 В/м (в диапазоне частот от 150 до 500 МГц).

СГОЭС в целом соответствуют требованиям Е10 МАКО по электромагнитной совместимости с критерием функционирования А (безотказная работоспособность) и создают напряжение радиопомех (включая электромагнитное поле радиопомех) ниже допустимого уровня для промышленного используемого электрооборудования (включая также изделия, размещаемые на палубе и выше палубы рулевой рубки кораблей и судов).