Руководство по эксплуатации на ивэ 50

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ЗАО «Предприятие В-1336»

rev1.11

КОМПЛЕКС ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИВЭ-50

Руководство по эксплуатации

1336.421457.001РЭ

Пермь

СОДЕРЖАНИЕ

Настоящее Руководство по эксплуатации Комплекса измерительного ИВЭ-50 (в дальнейшем – Комплекс) служит для ознакомления лиц, эксплуатирующих его, с принципом работы, основными правилами эксплуатации, технического обслуживания, простейшего ремонта, хранения и транспортирования.

В связи с тем, что в составе Комплекса присутствуют датчики и выносные табло, устанавливаемые во взрывоопасной зоне, необходимо обязательно ознакомиться и тщательно соблюдать все меры безопасности, указанные в 1336.421457.000РЭ, связанные с обеспечением искробезопасности цепей. Для исключения возможности механических повреждений, нарушения целостности гальванических и лакокрасочных покрытий, следует соблюдать правила хранения и транспортирования. При изучении правил эксплуатации дополнительно следует руководствоваться техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации датчиков, входящих в состав Комплекса.

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ

1.1 Назначение изделия

1.1.1 Комплекс измерительный ИВЭ-50 предназначен для измерения, регистрации и визуализации параметров технологических операций при проведении геологоразведочных работ, всех видов буровых работ, капитального и подземного ремонта скважин в нефтяной и газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

1.1.2 Комплекс обеспечивает:

— измерение и регистрацию параметров технологических операций;

— индикацию значений параметров на цифровых и шкальных индикаторах, расположенных в приборе ИВЭ-50 и выносных табло;

— сигнализацию о превышении предельных и аварийных значений параметров, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы и типа буровой установки, подъемного агрегата или другого оборудования (звуковая и световая сигнализация);

— блокировку различных исполнительных механизмов агрегатов,

— регистрацию данных о бригаде, месте работы и характере выполняемой работы;

— различные виды связи с ПК и АСУ потребителя по интерфейсам RS-232, RS-485, USB 2.0, Ethernet, а также беспроводные – GSM/GPRS, Wi-Fi, ближняя радиосвязь;

— перенос архивных данных на флеш-накопители стандарта USB 2.0;

Перечень основных параметров, обрабатываемых Комплексом, приведен в таблице 1. Комплекс измерительный выпускается в различных исполнениях. Исполнение определяет набор параметров, датчиков, а также тип и количество выносных табло и внешних измерительных модулей.

Перечень параметров конкретного исполнения Комплекса, набор датчиков, схема подключения указана в Приложениях 1 и 2.

1.1.3 Рабочие условия эксплуатации:

— температура окружающей среды от -40°С до +50 °С;

— относительная влажность воздуха до 98%, 25°С;

1.1.4 Изделие имеет взрывозащищенное исполнение с маркировкой взрывозащиты: выносных табло, датчиков и коробки распределительной – «1Exib IIA Т5» соответствующих требованиям ТР ТС 012/2011, ГОСТ 30852.0-2002 и ГОСТ 30852.10-2002, которые могут устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно гл. 7.3 ПУЭ, Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 по классификации ГОСТ 30852.5-2002, ГОСТ 30852.11. Прибор ИВЭ-50 с выходными искробезопасными цепями уровня «ib» имеет маркировку взрывозащиты «[Exib]IIA» соответствует ГОСТ 30852.10-2002 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.

1.2 Технические характеристики

1.2.1 Сведения о диапазоне и относительной погрешности измерения основных технологических параметров приведены в таблице 1.

Таблица 1.

	Параметр	Диапазон	Погрешность
1	Вес на крюке	0 – 350 тс	±2,5 %
2	Нагрузка на долото	0 – 50 тс	±2,5 %
3	Расход бурового раствора на входе	0 – 100 л/с	±5,0 %
4	Расход бурового раствора на выходе	0 – 100 %
5	Крутящий момент на роторе	0 – 100 кН·м	±2,5 %
6	Скорость вращения ротора	0 – 250 об/мин	±2,5 %
7	Крутящий момент на силовом верхнем приводе	0 – 100 кН·м	±2,5 %
8	Скорость вращения силового верхнего привода	0 – 250 об/мин	±2,5 %
9	Уровень раствора в емкостях	0 – 5 м (0 – 50 м3)	±2,5 %
10	Давление в манифольде буровых насосов	0 – 40 МПа	±2,5 %
11	Число ходов насоса	0 – 250 ход/мин	±2,5 %
12	Давление насоса	0 – 40 МПа	±2,5 %
13	Концентрация суммы горючих газов	0 – 50 %	±2,5 %
14	Концентрация сероводорода	0 – 100 мг/м3	±2,5 %
15	Положение талевого блока над роторным столом	0 – 50 м	±2,5 %
16	Скорость спускоподъемных операций	0 – 10 м/с	±2,5 %
17	Скорость проходки	0 – 250 м/ч	±2,5 %
18	Глубина спуска колонны	0 – 9999 м	±2,5 %
19	Глубина инструмента	0 – 9999 м	±2,5 %
20	Глубина забоя	0 – 9999 м	±2,5 %
21	Момент на машинном ключе	0 – 120 кН·м	±2,5 %
22	Момент на гидравлическом трубном ключе	0 – 120 кН·м	±2,5 %
23	Температура бурового раствора	-40 — +50 Со	±2,5 %
24	Плотность бурового раствора	0 – 2.5 г/см3	±2,5 %
25	Температура окружающей среды	-50 — +100 Со	±2,5 %

1.2.2 Диапазон диаметров каната лебедки ГПМ, мм

для датчиков силы ИВЭ-50-2 18 – 25

25 – 32

32 – 38

1.2.3 Параметры искробезопасных электрических цепей:

— выносных табло, пульта бурильщика:

максимальное выходное напряжение Uо, В ≤ 12

максимальный выходной ток Iо, мА ≤ 399

максимальная индуктивность Lо, мГн ≤ 1,6

максимальная емкость Cо, мкФ ≤ 10,0

— датчиков (индуктивных выключателей) типа ДП-20 и ДИ-300:

Uо ≤ 13В;

Iо ≤ 176мА;

Cо ≤ 1мкФ;

Lо ≤ 1мГн;

— остальных датчиков:

Uо ≤ 24 В;

Iо ≤ 160 мА;

Cо ≤ 0,125 мкФ;

Lо ≤ 1,38 мГн;

1.2.4 Температура гарантированного запуска Комплекса, ºС: – 40..+50

1.2.5 Относительная влажность воздуха при +25 С не более, % 98

1.2.6 Габаритные размеры, мм

прибора ИВЭ-50 модели 14.1ХХ 260х180х95

прибора ИВЭ-50 модели 14.2ХХ 300х330х180

табло выносного ТБ-2.5 260х490х250

табло выносного ТБ-3 335х200х240

табло выносного ТБ-6, ТБ-9 480х325х125

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс 280х130х70

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс 420х180х110

датчика перемещения ДП-20 240х150х100

датчика температуры Метран-274 Ø80×200

датчика давления ИВЭ-50-3 Ø30×130

датчика импульсов ДИ-300 80x80x70

1.2.7 Масса основных частей Комплекса, не более, кг

прибора ИВЭ-50 модели 14.1ХХ 3

прибора ИВЭ-50 модели 14.2ХХ 8

табло выносного ТБ-2.5 8

табло выносного ТБ-3 6,5

табло выносного ТБ-6, ТБ-9 8

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс 6

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс 11

датчика перемещения ДП-20 10

датчика температуры Метран-274 0,7

датчика давления ИВЭ-50-3 0,5

датчика импульсов ДИ-300 0,7

1.2.8 Средняя наработка на отказ не менее, ч 10000

1.2.9 Значение вероятности безотказной работы за 1000 часов 0,95

1.2.10 Срок службы, лет 10

1.3 Состав изделия

1.3.1 Состав Комплекса измерительного ИВЭ-50 может включать различные составные части из приведенных в Паспорте 1336.421457.001ПС в зависимости от исполнения.

1.3.2 Схема подключения Комплекса конкретного исполнения приведена в Приложении 1.

1.4 Устройство и работа

1.4.1 Обобщенная блок-схема Комплекса приведена на рис. 1.

1.4.2 Приборы ИВЭ-50

1.4.2.1 Прибор ИВЭ-50 является центральным неотъемлемым модулем в составе Комплекса измерительного ИВЭ-50, выполняющим функции управления процессом измерения, регистрации, индикации, а также связи между составными частями Комплекса и программным обеспечением верхнего уровня. Описание и работа с прибором даны в «Прибор ИВЭ-50. Руководство по эксплуатации. 1336.421243.001РЭ»

1.4.2.2 Хранение архивных данных осуществляется в энергонезависимой памяти прибора. Перенос архива в базу данных ПК может осуществляться с помощью:

— прямого соединения прибора ИВЭ-50 с ПК (по интерфейсам RS-232, USB 2.0, Ethernet);

— беспроводных видов связи (GSM/GPRS, Wi-Fi, ближняя радиосвязь 433 МГц).

— флеш-накопителей стандарта USB 2.0;

Рис. 1. Обобщенная блок-схема подключения.

1.4.3 Датчики.

1.4.3.1 Датчики веса на крюке.

В качестве датчиков веса на крюке используются датчики силы ИВЭ-50-2 (таблица 2)

Датчик силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и 20 тс (рис. 2) предназначен для канатов диаметром от 18 до 25 мм.

Датчик монтируется на неподвижном конце талевого каната таким образом, что последний оказывается изогнут между крайними неподвижными упорами 1 (см. рис.2) и средним упором 2. Средний упор 2 жестко закреплен на упругом элементе 3. На канате датчик фиксируется скобой 4, которая зажимается двумя гайками 6 через планку 5. Гайки 6 затягивать с моментом 27,5±2,5 Нм.

Натяжение изогнутого каната определяет усилие, действующее через средний упор на упругий элемент. Упругий элемент 3 служит для преобразования измеряемого усилия в пропорциональный электрический сигнал. Внутренняя полость корпуса упругого элемента, с находящимися в нем тензорезисторами, герметически закрыта с помощью виксинта, резиновых прокладок и стакана 7.

Жесткость упругого элемента настолько велика, что при максимальных натяжениях каната изгиб его составляет несколько микрометров, что не приводит к изменению угла изгиба каната, а, следовательно, и к нарушению прямолинейной зависимости между натяжением каната и изгибным усилием упругого элемента. Однако при изменении диаметра каната от натяжения или других причин угол изгиба изменяется. Поэтому поверка индикатора веса должна проводиться на вытянутом канате того же диаметра, что и канат, установленный на подъемнике. Под действием измеряемого усилия деформация упругого элемента вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, что приводит к разбалансу тензомоста и появлению выходного сигнала, пропорционального измеряемому усилию.

Рис.2 Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс.
Датчик силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс (рис. 3), входящий в комплект индикатора веса предназначен для канатов диаметром от 25 до 32 мм и от 32 до 38 (см. табл.2).

Датчик состоит из двух стенок 1, двух обойм 2, в которых закреплен тензорезисторный элемент 3. Между обоймами 2 на тензорезисторном элементе определенным образом укреплена тяга 4, которая имеет цилиндрический ложемент для укладки каната, две резьбовых шпильки и прижим 5. Для установки датчика на канате имеются ролики 6.

Датчик монтируется на неподвижном конце талевого каната таким образом, что последний оказывается изогнут между роликами 6 (см. рис. 3) и ложементом тяги 4, которая связана с тензорезисторным элементом 3. К тяге 4 канат крепится прижимом 5. Натяжение изогнутого каната определяет усилие, действующее на тензорезисторный датчик.

Под действием измеряемого усилия деформация тензодатчика вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, что приводит к разбалансу тензомоста и появлению выходного электрического сигнала, пропорционального измеряемому усилию.

Конструкция датчика силы обеспечивает постоянство номинального угла изгиба каната независимо от его диаметра. Однако из-за неучтенных факторов при натяжении канатов различных диаметров этот угол может отличаться от номинального. Поэтому поверка индикатора веса должна проводиться на вытянутом канате того же диаметра, что и канат, установленный на подъемном агрегате.

Маркировка датчиков по взрывозащите «1ExibIIAT5». Степень защиты IP67 по ГОСТ 14254.

В процессе эксплуатации не допускается разборка и ремонт датчиков силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс, которые могут производиться только на заводе-изготовителе. Замена тензорезисторного элемента датчиков силы ИВЭ-50-2 Рном=30тс допускается.
Таблица 2.

Датчик силы	Децимальный номер
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=10 тс Ø каната 18-25 мм	1336.404176.004
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=20 тс Ø каната 18-25 мм	1336.404176.004-01
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=30 тс Ø каната 25-32 мм	1336.404176.007
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=30 тс Ø каната 32-38 мм	1336.404176.007-01

Рис.3. Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2 Рном = 30тс
1.4.3.2 Датчики момента на машинном ключе.

В качестве датчика момента на машинном ключе используется датчик силы ИВЭ-50-2.4 Рном=10 тс. Датчик может устанавливаться на канаты диаметром от 16 до 22 мм.

Датчик монтируется на канате, связывающем шток пневмо- или гидро-раскрепителя с рычагом машинного ключа таким образом, что последний оказывается изогнут между крайними неподвижными упорами 1 (см. рис.4) и средним упором 2. Средний упор 2 жестко закреплен на упругом элементе 3. На канате датчик фиксируется скобой 4, которая зажимается двумя гайками 6 через планку 5. Страховочные болты 8 предназначены для предотвращения выхода каната из упоров 1. Гайки 6 затягивать до момента касания каната среднего упора 2 плюс 1-2 оборота (27,5 ±2,5 Нм).

Натяжение изогнутого каната определяет силу, действующую через средний упор на упругий элемент. Упругий элемент 3 служит для преобразования измеряемой силы в пропорциональный электрический сигнал. Внутренняя полость корпуса упругого элемента, с находящимися в нем тензорезисторами, герметически закрыта с помощью герметика, резиновых прокладок и стакана 7.

Рис. 4. Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2.4 Рном=10 тс.
1.4.3.3 Датчики момента на гидравлическом трубном ключе

В качестве датчиков момента на гидравлических ключах могут использоваться датчики давления с различным номиналом:

Датчик давления	Децимальный номер
ИВЭ-50-3 (ДИ-01-05-ХХМПа-К0.3Р)	1336.406233.001
ИВЭ-50-3 (ДИ-01-05-ХХМПа-Р)	1336.406233.001-01
Датчик момента ключа ГКШ	1336.404153.001
Датчик момента ключа ГКШ-МТ	1336.404153.002

Датчики устанавливаются в гидросистему привода ключа и преобразуют давление в системе в выходной токовый сигнал пропорциональный моменту на ключе.

Для ключей, имеющих переключатель передачи редуктора, в состав датчика момента входит датчик положения передачи.

Для ключей типа ГКШ-МТ в состав входят два датчика давления, преобразующих давление в большой и малой секциях гидросистемы ключа.

1.4.3.4 Датчик давления в манифольде.

В качестве датчиков давления в манифольде применяются датчики давления ИВЭ-50-3 с разделителем сред.

1.4.3.5 Датчики момента на роторе и скорости вращения ротора.

В качестве датчика момента на роторе и скорости вращения ротора могут использоваться встраиваемые в трансмиссию привода датчики ДМР-4.1 и ДМР-4.2, имеющие нормированный токовый выходной сигнал 4..20 мА, пропорциональный моменту и частотный сигнал, пропорциональный скорости вращения ротора. Описание и работа с датчиками даны в «Датчик момента ротора ДМР-4.1. Руководство по эксплуатации, инструкция по монтажу, паспорт. 1336.404159.001РЭ» и «Датчик момента ротора ДМР-4.2. Руководство по эксплуатации, инструкция по монтажу, паспорт. 1336.404159.002РЭ»

Для измерения момента на гидророторе могут использоваться датчики давления ИВЭ-50-3 с различным номиналом.

Для измерения момента на роторе с электроприводом могут использоваться датчики измерения мощности типа ДИМ-200 (-300), имеющие нормированный токовый выходной сигнал 4..20 мА, пропорциональный потребляемой мощности двигателя.

Для измерения скорости вращения ротора могут использоваться датчики импульсов ДИ-300. Датчики представляют собой бесконтактный конечный выключатель индуктивного типа с креплением для установки на ограждении карданного вала. Конечный выключатель выдает дискретный (импульсный) сигнал при прохождении вблизи него различных металлических элементов реагирования (например, болтов, выступов на шкиве и т.п.).

1.4.3.6 Датчик ходов насоса.

В качестве датчика числа ходов насоса используется датчик импульсов ДИ-300 с креплением для установки на ограждении шкива насоса. При этом датчик может срабатывать на элементы реагирования, установленные на шкиве, либо на шток насоса, при наличии технической возможности установки датчика вблизи штока.

1.4.3.7 Датчик перемещения ДП-20 предназначен для определения положения талевого блока над роторным столом, скорости спускоподъемных операций, скорости проходки и глубины спуска колонны. Датчик состоит из 2-х бесконтактных конечных выключателей индуктивного типа и зубчатого колеса, вызывающего изменение выходного логического сигнала. Зубчатое колесо механически связано с приводным валом барабана лебедки. Конструкция заключена в стальной герметичный корпус.

1.4.3.8 В качестве датчика уровня в емкости применяются ультразвуковые датчики уровня Rosemount 3105. Для измерения уровня в емкости датчики устанавливаются на приемных емкостях с помощью монтажного кронштейна, который предназначен для компенсации минимального расстояния, которое может измерять датчик (250 мм). Принцип действия датчиков основан на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала от датчика до поверхности жидкости с преобразованием в стандартный токовый сигнал 4-20 мА, пропорциональный уровню раствора в емкости

1.4.3.9 Ультразвуковые датчики уровня Rosemount 3105 используются также для измерения расхода на выходе. При этом измеряется относительный уровень заполнения выходного желоба.

1.4.3.10 Для измерения расхода на входе используются ультразвуковые расходомеры DFM-5.0. Расходомер состоит из накладного датчика, устанавливаемого на вертикальный участок манифольда, и вторичного блока, имеющего унифицированный токовый выходной сигнал, пропорциональный текущему расходу.

1.4.3.11 Датчик плотности ДПЛ-3 состоит из следующих основных элементов: основания, гири, датчика силы и электронного блока;

Принцип работы изделия основан на измерении веса гири, погруженной в контролируемую жидкость, на которую действует выталкивающая сила, пропорциональная весу вытесненной жидкости. Вес гири измеряется датчиком силы, который подключен к электронному блоку. Электронный блок преобразует сигнал с тензомоста датчика в унифицированный токовый сигнал 4-20мА.

1.4.3.12 В качестве датчиков температуры раствора и температуры окружающей среды используются аналоговые преобразователи температуры с унифицированным выходным сигналом «ТСМУ Метран-274». Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал.

1.4.3.13 В качестве датчиков концентрации суммы горючих газов используются датчики-сигнализаторы термохимические типа ИВЭ-50-4.1-CH4, которые представляют собой автоматические приборы газового анализа непрерывного действия, предназначенные для контроля ДВК суммы паров и горючих газов в воздухе рабочей зоны на открытых площадках и помещениях.

В качестве датчиков концентрации сероводорода используются датчики-сигнализаторы термохимические типа ИВЭ-50-4.1-H2S.

Также могут использоваться стационарные датчики-газоанализаторы контроля загазованности горючих газов типа СГОЭС.

1.4.3.14 Измерение некоторых параметров может осуществляться встроенным оборудованием агрегата. Применение этого оборудования согласуется Заказчиком с предприятием-изготовителем. Соответствующие данные о нем указываются в Приложении.

1.4.4 Табло выносные

1.4.4.1 Табло выносное ТБ-2.5 предназначено для индикации пяти различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне.

С лицевой стороны (рис. 5) табло имеет пять герметичных смотровых окон, закрытых защитным оргстеклом. В смотровых окнах расположены четырехразрядные цифровые индикаторы. В нижней части расположена кнопка «ЯРКОСТЬ».

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.4.2 Табло выносное ТБ-6 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне.

Рис. 5. Табло выносное ТБ-2.5
На лицевой панели табло (рис. 6) находятся четыре цифровых индикатора и один стрелочный индикатор. В нижней части расположены кнопки «ЯРКОСТЬ» и «РЕЖИМ/ЗАБОЙ», «<» и «>».

Цифровые индикаторы предназначены для отображения различных технологических параметров, выбор и настройка которых осуществляется при заказе.

Стрелочный индикатор предназначен для отображения веса на крюке и имеет две шкалы. Основная внешняя шкала имеет фиксированную размерность в зависимости от модели. Дополнительная внутренняя шкала имеет фиксированную размерность от -6 до +6 тс и предназначена для отображения малых значений веса при ловильных работах в режиме компенсации веса колонны.

Два дополнительных вертикальных шкальных индикатора предназначены для параметров, индицируемых на нижних цифровых индикаторах.

Кнопка «Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

В режиме компенсации веса колонны (см. п. 2.7.2.1) стрелка устанавливается на середину шкалы, что позволяет наблюдать как положительные, так и отрицательные малые изменения веса. Таким образом, чувствительность стрелочного индикатора увеличивается, и полный диапазон шкалы становится равным ±6 тс. Это значение можно изменить с помощью кнопок «<» и «>» пульта бурильщика.

На нижней стороне табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

Рис.6. Табло выносное ТБ-6 модель СК3.
1.4.4.3 Табло выносное ТБ-9 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне. Табло выносное ТБ-9 по месту включения в линию может быть как оконечным, так и проходным.

На лицевой панели табло (рис. 6.) находятся модули индикации различных типов. В нижней части корпуса расположена кнопка «ЯРКОСТЬ».

Рис.7. Табло выносное ТБ-9 модель 01R

Количество, расположение, типы модулей, цвет и набор параметров, индицируемых модулями определяются Заказом и являются характеристикой конкретной модели табло.

Кнопка «Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.4.4 Табло выносное ТБ-3 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне. Табло выносное ТБ-3 по месту включения в линию может быть как оконечным, так и проходным.

Рис.8. Табло выносное ТБ-3 модель 01С.
На лицевой панели табло (рис. 8.) находится стрелочный индикатор и связанные с ним цифровые: один основной – для индикации параметра, и три вспомогательных – для индикации начала, середины и конца шкалы. Слева расположены от одного до четырех (в зависимости от модели) цифровых индикаторов для дополнительных параметров.

Кнопка «Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

Табло выносное ТБ-3 имеет два способа крепления. Модели с буквенным индексом «М» предназначены для крепления табло на мачту. Модели с буквенным индексом «С» предназначены для крепления табло на стену.

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.5 Пульты бурильщика

1.4.5.1 Пульт бурильщика ПБ-4 (рис. 9) выполнен из стандартного корпуса кнопочного поста с четырьмя кнопками, внутри которого закреплена печатная плата с электроэлементами и кабеля с разъемом для подсоединения к прибору. Пульт предназначен для ввода в прибор момента касания забоя буровым инструментом (кнопка «ЗАБОЙ»), ввода положения передачи трубного гидравлического ключа (кнопка «ВП НП»), а также имеет кнопки «<» и «>» для работы в режиме компенсации веса колонны.

Пульт подключается к разъему «ТАБЛО» прибора или к разъему «ВЫХОД» проходных табло.

Рис. 9. Пульт бурильщика ПБ-4.14.

1.4.5.2 Пульт бурильщика ПБ-4.15 конструктивно аналогичен пульту ПБ-4.14. Он имеет шесть кнопок, четыре из которых повторяют кнопки пульта ПБ-4, две дополнительные могут иметь различное назначение: «ЯРКОСТЬ» – регулировка яркости свечения табло, «» – выключение звуковой сигнализации, «ДОЛИВ» – включение/выключение подсчета долива.

1.4.6 Коробки распределительные

1.4.6.1 Коробка распределительная представляет собой выносной коммутационный блок, предназначенный для распределения сигнальных линий одного разъема прибора ИВЭ-50 на множество разъемов датчиков. Конструктивно коробка представляет собой литой герметичный корпус с крышкой и расположенными по периметру разъемами.

Исполнения коробок распределительных отличаются количеством контактов разъема для подключения к прибору (РК10, РК24, РК32, РК45), набором разъемов датчиков, а также местом установки – внутри или вне взрывоопасной зоны.

Коробка распределительная подключается к разъему «РК» прибора ИВЭ-50.

1.4.6.2 Коробка распределительная РК4 является выносным измерительным блоком и представляет собой удаленную распределительную коробку, имеющую собственное электропитание и измерительный модуль. Выносной блок может подключаться к прибору кабелем по интерфейсу RS-485 или по радиоканалу 433 МГц.

1.5 Обеспечение взрывозащищенности

1.5.1 В связи с тем, что в состав Комплекса измерительного ИВЭ-50 входят датчики, пульт управления бурильщика и выносные табло располагаемые во взрывоопасной зоне, исполнение этих составных частей и функциональных узлов прибора ИВЭ-50, обеспечивающих взрывозащищенность, соответствует требованиям ТР ТС 012/2011, ГОСТ 30852.0-2002 и ГОСТ 30852.10-2002. Остальные части Комплекса выполнены в общепромышленном исполнении.

1.5.2 Взрывобезопасность обеспечивается схемными решениями, которые ограничивают ток до искробезопасных параметров.

Реализация этих решений обеспечивается выполнением следующих требований:

1. Токи питания датчиков и выносных табло ограничиваются электронными барьерами до искробезопасных значений, а напряжение – стабилизатором.

2. Искрозащитный блок является неразборным и залит компаундом.

3. В печатных платах печатные проводники искробезопасных цепей, гальванически связанные с искроопасными цепями, отделены печатным экраном необходимой ширины.

4. Искробезопасные жгуты разделены относительно искроопасных и выполнены проводом с изоляцией синего цвета.

1.5.3 Сохранение искробезопасных параметров электрических цепей при монтаже и эксплуатации обеспечивается проверками на предприятии-изготовителе при комплектации устройства, при этом параметры искробезопасных цепей не должны превышать значений указанных в п.1.2.3 настоящего РЭ.

1.6 Маркировка и пломбирование

1.6.1 Маркировка Комплекса измерительного ИВЭ-50 произведена согласно ТД и требованиям ТР ТС и ГОСТ к взрывозащищенному оборудованию.

1.6.2 Маркировка прибора ИВЭ-50 содержит надпись «[Еxib]IIA» и изображение специального знака Ех. Также на табличке содержится наименование изделия, модель, заводской номер, год изготовления, товарный знак предприятия-изготовителя, параметры искробезопасных цепей.

1.6.3 На крышках коробок распределительных нанесены: названия разъемов, а для коробок, предназначенных для использования во взрывоопасной зоне, также надпись «ИСКРОБЕЗОПАСНЫЕ ЦЕПИ» и выходные электрические параметры искробезопасных цепей.

1.6.4 На корпусах датчиков располагаются таблички с нанесенными надписями:

— обозначение типа электрооборудования;

— товарный знак предприятия-изготовителя;

— маркировка взрывозащиты «1ExibIIaT5»;

— температурный диапазон –40°С ≤ta≤+50°С;

— заводской номер изделия, год выпуска;

— знак соответствия по ГОСТ Р 50460;

— входные электрические параметры.
1.6.3 Корпус прибора пломбируется с целью предотвращения несанкционированного доступа.

Предложите, как улучшить StudyLib

(Для жалоб на нарушения авторских прав, используйте

другую форму
)

ПРИБОР ИВЭ-50 (модели 14.1ХХ, 14.2ХХ) Руководство по эксплуатации (стр. 1 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5

Руководство по эксплуатации

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ.. — 3 —

1.2 Технические характеристики.. — 4 —

1.3 Устройство и работа. — 4 —

1.4 Обеспечение взрывозащищенности.. — 9 —

1.5 Маркировка и пломбирование. — 9 —

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ. — 10 —

2.1 Эксплуатационные ограничения. — 10 —

2.2 Обеспечение безопасности.. — 10 —

2.2 Подготовка изделия к использованию.. — 10 —

2.3 Использование изделия. — 10 —

2.3.1 Обеспечение безопасности при эксплуатации.. — 10 —

2.3.2 Основные положения работы с прибором ИВЭ-50. — 11 —

2.3.3 Основной рабочий режим.. — 11 —

2.3.4. Режим системного конфигурирования (Setup) — 20 —

Приложение 1. Уровни доступа прибора. — 22 —

Приложение 2. Назначение контактов разъема «РК». — 22 —

Настоящее руководство по эксплуатации служит для ознакомления лиц, эксплуатирующих и обслуживающих прибор ИВЭ-50 моделей 14.1ХХ и 14.2ХХ (далее – прибор), с устройством и принципом его работы, а также содержит сведения, необходимые для его правильной, безопасной эксплуатации и технического обслуживания.

К эксплуатации прибора допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации, прошедшие инструктаж по технике безопасности, выполняющие требования данного руководства.

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ

1.1 Назначение изделия

1.1.1 Прибор предназначен для применения в составе Комплекса измерительного ИВЭ-50 в качестве центрального модуля, выполняющего функции управления процессом измерения, регистрации, индикации, а также связи между составными частями Комплекса и программным обеспечением верхнего уровня.

— измерение и регистрацию параметров технологических операций при проведении геологоразведочных работ, всех видов буровых работ, капитального и подземного ремонта скважин в нефтяной и газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства;

— индикацию значений параметров на цифровых и шкальных индикаторах, расположенных в приборе и выносных табло;

— сигнализацию о превышении предельных и аварийных значений параметров, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы и типа буровой установки, подъемного агрегата или другого оборудования (звуковая и световая сигнализация);

— блокировку различных исполнительных механизмов агрегатов,

— регистрацию данных о бригаде, месте работы и характере выполняемой работы;

— различные виды связи с ПК и АСУ потребителя по интерфейсам RS-232, USB 2.0, Ethernet, а также беспроводные – GSM/GPRS, Wi-Fi, ближняя радиосвязь;

— перенос архивных данных на флеш-накопители стандарта USB 2.0;

1.1.3 Рабочие условия эксплуатации:

— температура окружающей среды от -40°С до +50 °С;

— относительная влажность воздуха до 98%, 25°С;

Прибор предназначен для эксплуатации на передвижных или стационарных перевозимых установках, не работающих на ходу и, в части воздействия механических факторов внешней среды, относится к группе условий эксплуатации М18 по ГОСТ 17516-72.

1.1.4 Прибор предназначен для размещения вне взрывоопасной зоны, и содержит блоки, обеспечивающие ограничение токов до искробезопасных значений во входных цепях, а также искробезопасное электропитание составных частей Комплекса измерительного ИВЭ-50, располагающихся во взрывоопасных зонах классов В-1, В-1Г с категориями взрывоопасных смесей IIA, IIB, групп Т1–Т5.

1.1.5 Приборы модели 14.1ХХ предназначены для установки в кабине агрегата и имеют степень защиты IP40 по ГОСТ 14254-96.

Приборы модели 14.2ХХ предназначены для установки на улице и имеют степень защиты IP65 по ГОСТ 14254-96.

1.2 Технические характеристики

1.2.1 Максимальное количество датчиков с унифицированным

токовым (аналоговым) сигналом, подключаемых к прибору 16

1.2.2 Максимальное количество дискретных (частотных) датчиков,

1.2.3 Допускаемая основная приведенная погрешность измерения

каналов токовых датчиков в рабочем диапазоне температур, % ±1 1.2.4 Минимальный интервал регистрации параметров, сек 1

1.2.5 Время срабатывания реле, не более, сек 0,1

1.2.6 Параметры электрического питания*:

— напряжение постоянного тока, В 15-32

— напряжение переменного тока, В 198-242

— потребляемая мощность, не более, Вт

1.2.7 Диапазон рабочих температур, °С -40..+50

1.2.8 Относительная влажность воздуха при +25 °С не более, % 98

1.2.9 Габаритные размеры не более, мм:

для модели 14.1ХХ 260х180х95

для модели 14.2ХХ 300х330х180

1.2.11 Средняя наработка на отказ не менее, ч 10000

1.2.12 Значение вероятности безотказной работы за 1000 часов 0,95

* – варианты исполнения электропитания см. п. 1.3.11.

1.3 Устройство и работа

1.3.1 Конструктивно прибор модели 14.1ХХ состоит из корпуса и крышки, соединенных между собой через резиновое уплотнительное кольцо. На задней части корпуса имеется пластина с двумя отверстиями для настенного крепления прибора.

На крышке корпуса установлены элементы управления: ЖК дисплей, 24-кнопочная пленочная клавиатура, выключатель питания, разъемы «СВЯЗЬ» для подключения к ПК, разъем «FLASH» для подключения съемных флеш-накопителей, регулятор контрастности дисплея, выключатель «ПОДСВЕТКА», светодиодные индикаторы контроллера и встроенного модема (рис. 1).

На нижней стороне корпуса расположены разъемы для подключения кабелей питания, распределительной коробки, выносных табло, блокировки исполнительных механизмов, звуковой сигнализации, выходных аналоговых сигналов, антенны встроенного модема (рис. 2).

Конструктивно прибор модели 14.2ХХ выполнен в металлическом шкафу, внутри которого установлен выемной блок (рис. 4). На нижней стенке шкафа закреплены клемма заземления, разъемы для подключения кабелей питания, распределительной коробки, выносных табло, блокировки исполнительных механизмов, звуковой сигнализации, выходных аналоговых сигналов, антенны встроенного модема (рис. 3). На задней части шкафа имеются петли для крепления прибора.

Рис. 1. Прибор ИВЭ-50 модель 101G (крышка с органами управления).

Рис. 2. Прибор ИВЭ-50 модель 101G (разъемы на корпусе).

Рис. 3. Прибор ИВЭ-50 модель 201G (разъемы на корпусе)

Рис. 4. Прибор ИВЭ-50 модель 201G (лицевая панель).

1.3.2. Прибор состоит из следующих функциональных узлов:

— плата питания и блокировок – преобразует напряжение бортовой сети агрегата в набор необходимых напряжений питания всех остальных узлов прибора, обеспечивает защиту прибора от помех и повышенного напряжения; плата также содержит электромагнитные реле блокировок и сигнализации;

— плата измерительная и барьеров – предназначена для обеспечения питания датчиков и выносных табло (в том числе взрывозащищенных), приема токовых и дискретных (частотных) сигналов датчиков, преобразования этих сигналов в цифровую форму для передачи контроллеру;

— контроллер – обеспечивает процесс сбора и логическую обработку данных измерительных каналов, калибровку каналов, индикацию параметров на выносных табло; ввод с клавиатуры и вывод на дисплей, обмен измерительными и данными управления через модем и ПК.

— система подогрева дисплея – обеспечивает его работоспособность при температурах окружающей среды ниже -20°С.

1.3.3 Дисплей прибора – жидкокристаллический, графический, с разрешением 320х240 точек, работает в режиме 4-х градаций серого. Дисплей предназначен для просмотра текущих и архивных данных измеряемых параметров, ввода информации об объекте работы (месторождение, куст, скважина), типе работы, наименовании бригады, конфигурирования технологических параметров.

1.3.4 Клавиатура прибора состоит из следующих кнопок (рис. 5):

— десять буквенно-цифровых кнопок для ввода цифр от 0 до 9 и букв русского и латинского алфавита;

— кнопка «ESC» (отмена), выход из меню на один уровень вверх, выход из режима редактирования без сохранения введенного значения;

— кнопка «MENU» (меню), вход в главное меню, возврат из любого пункта меню;

— кнопка «ENTER» (ввод), вход в режим редактирования пункта меню, выход из режима редактирования с сохранением введенного значения, вызов списка подпунктов меню (переход на один уровень меню вниз), выполнение команды, снятие/установка отметки пункта («галочки»);

— кнопка «SHIFT» (регистр), кнопка-модификатор, одновременное нажатие с буквенно-цифровыми кнопками для ввода заглавных букв, одновременное нажатие с кнопкой «F1» для выключения сработавшей звуковой аварийной сигнализации, одновременное нажатие с кнопкой «F2» для выключения на 10 секунд сработавшего реле блокировки;

— кнопка «123/РУС/LAT» (раскладка буквенно-цифровых кнопок), каждое нажатие переключает назначение буквенно-цифровых кнопок: цифры → русские буквы→ латинские буквы → цифры и т. д.

— кнопка «- _» (минус/пробел), ввод знака «минус» на раскладке цифр, ввод пробела на раскладке букв;

Источник

Комплекс измерительный ивэ-50 Руководство по эксплуатации 1336. 421457. 001РЭ

Название	Комплекс измерительный ивэ-50 Руководство по эксплуатации 1336. 421457. 001РЭ
страница	1/3
Тип	Руководство по эксплуатации

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Руководство по эксплуатации

КОМПЛЕКС ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИВЭ-50

Руководство по эксплуатации

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ 4

1.2 Технические характеристики 5

1.4.6 Коробки распределительные 17

1.5 Обеспечение взрывозащищенности 18

1.6 Маркировка и пломбирование 18

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ 19

2.1 Эксплуатационные ограничения 19

2.2 Обеспечение безопасности 19

2.3 Обеспечение взрывобезопасности при монтаже 19

2.4 Обеспечение безопасности при эксплуатации 19

2.5 Обеспечение безопасности при ремонте 20

2.6 Подготовка изделия к использованию 20

2.7 Использование изделия 22

2.7.1 Настройки, выполняемые перед началом работы 22

2.7.2 Настройки и операции, выполняемые во время работы 24

3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 26

3.1. Обеспечение безопасности при ремонте 26

3.2 Периодическое обслуживание 26

4 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 28

Настоящее Руководство по эксплуатации Комплекса измерительного ИВЭ-50 (в дальнейшем – Комплекс) служит для ознакомления лиц, эксплуатирующих его, с принципом работы, основными правилами эксплуатации, технического обслуживания, простейшего ремонта, хранения и транспортирования.

В связи с тем, что в составе Комплекса присутствуют датчики и выносные табло, устанавливаемые во взрывоопасной зоне, необходимо обязательно ознакомиться и тщательно соблюдать все меры безопасности, указанные в 1336.421457.000РЭ, связанные с обеспечением искробезопасности цепей. Для исключения возможности механических повреждений, нарушения целостности гальванических и лакокрасочных покрытий, следует соблюдать правила хранения и транспортирования. При изучении правил эксплуатации дополнительно следует руководствоваться техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации датчиков, входящих в состав Комплекса.

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ

1.1 Назначение изделия

1.1.1 Комплекс измерительный ИВЭ-50 предназначен для измерения, регистрации и визуализации параметров технологических операций при проведении геологоразведочных работ, всех видов буровых работ, капитального и подземного ремонта скважин в нефтяной и газовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

1.1.2 Комплекс обеспечивает:

— измерение и регистрацию параметров технологических операций;

— индикацию значений параметров на цифровых и шкальных индикаторах, расположенных в приборе ИВЭ-50 и выносных табло;

— сигнализацию о превышении предельных и аварийных значений параметров, которые могут быть установлены в зависимости от характера выполняемой работы и типа буровой установки, подъемного агрегата или другого оборудования (звуковая и световая сигнализация);

— блокировку различных исполнительных механизмов агрегатов,

— регистрацию данных о бригаде, месте работы и характере выполняемой работы;

— различные виды связи с ПК и АСУ потребителя по интерфейсам RS-232, RS-485, USB 2.0, Ethernet, а также беспроводные – GSM/GPRS, Wi-Fi, ближняя радиосвязь;

— перенос архивных данных на флеш-накопители стандарта USB 2.0;

Перечень основных параметров, обрабатываемых Комплексом, приведен в таблице 1. Комплекс измерительный выпускается в различных исполнениях. Исполнение определяет набор параметров, датчиков, а также тип и количество выносных табло и внешних измерительных модулей.

Перечень параметров конкретного исполнения Комплекса, набор датчиков, схема подключения указана в Приложениях 1 и 2.

1.1.3 Рабочие условия эксплуатации:

— температура окружающей среды от -40°С до +50 °С;

— относительная влажность воздуха до 98%, 25°С;

1.1.4 Изделие имеет взрывозащищенное исполнение с маркировкой взрывозащиты: выносных табло, датчиков и коробки распределительной – «1Exib IIA Т5» соответствующих требованиям ТР ТС 012/2011, ГОСТ 30852.0-2002 и ГОСТ 30852.10-2002, которые могут устанавливаться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно гл. 7.3 ПУЭ, Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 по классификации ГОСТ 30852.5-2002, ГОСТ 30852.11. Прибор ИВЭ-50 с выходными искробезопасными цепями уровня «ib» имеет маркировку взрывозащиты «[Exib]IIA» соответствует ГОСТ 30852.10-2002 и предназначен для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.

1.2 Технические характеристики

1.2.1 Сведения о диапазоне и относительной погрешности измерения основных технологических параметров приведены в таблице 1.

Параметр Диапазон Погрешность 1 Вес на крюке 0 – 350 тс ±2,5 % 2 Нагрузка на долото 0 – 50 тс ±2,5 % 3 Расход бурового раствора на входе 0 – 100 л/с ±5,0 % 4 Расход бурового раствора на выходе 0 – 100 %

5 Крутящий момент на роторе 0 – 100 кН·м ±2,5 % 6 Скорость вращения ротора 0 – 250 об/мин ±2,5 % 7 Крутящий момент на силовом верхнем приводе 0 – 100 кН·м ±2,5 % 8 Скорость вращения силового верхнего привода 0 – 250 об/мин ±2,5 % 9 Уровень раствора в емкостях 0 – 5 м (0 – 50 м 3 ) ±2,5 % 10 Давление в манифольде буровых насосов 0 – 40 МПа ±2,5 % 11 Число ходов насоса 0 – 250 ход/мин ±2,5 % 12 Давление насоса 0 – 40 МПа ±2,5 % 13 Концентрация суммы горючих газов 0 – 50 % ±2,5 % 14 Концентрация сероводорода 0 – 100 мг/м 3 ±2,5 % 15 Положение талевого блока над роторным столом 0 – 50 м ±2,5 % 16 Скорость спускоподъемных операций 0 – 10 м/с ±2,5 % 17 Скорость проходки 0 – 250 м/ч ±2,5 % 18 Глубина спуска колонны 0 – 9999 м ±2,5 % 19 Глубина инструмента 0 – 9999 м ±2,5 % 20 Глубина забоя 0 – 9999 м ±2,5 % 21 Момент на машинном ключе 0 – 120 кН·м ±2,5 % 22 Момент на гидравлическом трубном ключе 0 – 120 кН·м ±2,5 % 23 Температура бурового раствора -40 — +50 С о ±2,5 % 24 Плотность бурового раствора 0 – 2.5 г/см 3 ±2,5 % 25 Температура окружающей среды -50 — +100 С о ±2,5 %

1.2.2 Диапазон диаметров каната лебедки ГПМ, мм

для датчиков силы ИВЭ-50-2 18 – 25

1.2.3 Параметры искробезопасных электрических цепей:

— выносных табло, пульта бурильщика:

максимальное выходное напряжение Uо, В ≤ 12

максимальный выходной ток Iо, мА ≤ 399

максимальная индуктивность Lо, мГн ≤ 1,6

максимальная емкость Cо, мкФ ≤ 10,0

— датчиков (индуктивных выключателей) типа ДП-20 и ДИ-300:

1.2.4 Температура гарантированного запуска Комплекса, ºС: – 40..+50

1.2.5 Относительная влажность воздуха при +25 С не более, % 98

1.2.6 Габаритные размеры, мм

прибора ИВЭ-50 модели 14.1ХХ 260х180х95

прибора ИВЭ-50 модели 14.2ХХ 300х330х180

табло выносного ТБ-2.5 260х490х250

табло выносного ТБ-3 335х200х240

табло выносного ТБ-6, ТБ-9 480х325х125

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс 280х130х70

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс 420х180х110

датчика перемещения ДП-20 240х150х100

датчика температуры Метран-274 Ø80×200

датчика давления ИВЭ-50-3 Ø30×130

датчика импульсов ДИ-300 80x80x70

1.2.7 Масса основных частей Комплекса, не более, кг

прибора ИВЭ-50 модели 14.1ХХ 3

прибора ИВЭ-50 модели 14.2ХХ 8

табло выносного ТБ-6, ТБ-9 8

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс 6

датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс 11

датчика перемещения ДП-20 10

датчика температуры Метран-274 0,7

датчика давления ИВЭ-50-3 0,5

датчика импульсов ДИ-300 0,7

1.2.8 Средняя наработка на отказ не менее, ч 10000

1.2.9 Значение вероятности безотказной работы за 1000 часов 0,95

1.3 Состав изделия

1.3.1 Состав Комплекса измерительного ИВЭ-50 может включать различные составные части из приведенных в Паспорте 1336.421457.001ПС в зависимости от исполнения.

1.3.2 Схема подключения Комплекса конкретного исполнения приведена в Приложении 1.

1.4 Устройство и работа

1.4.1 Обобщенная блок-схема Комплекса приведена на рис. 1.

1.4.2 Приборы ИВЭ-50

1.4.2.1 Прибор ИВЭ-50 является центральным неотъемлемым модулем в составе Комплекса измерительного ИВЭ-50, выполняющим функции управления процессом измерения, регистрации, индикации, а также связи между составными частями Комплекса и программным обеспечением верхнего уровня. Описание и работа с прибором даны в «Прибор ИВЭ-50. Руководство по эксплуатации. 1336.421243.001РЭ»

1.4.2.2 Хранение архивных данных осуществляется в энергонезависимой памяти прибора. Перенос архива в базу данных ПК может осуществляться с помощью:

— прямого соединения прибора ИВЭ-50 с ПК (по интерфейсам RS-232, USB 2.0, Ethernet);

— беспроводных видов связи (GSM/GPRS, Wi-Fi, ближняя радиосвязь 433 МГц).

— флеш-накопителей стандарта USB 2.0;

Рис. 1. Обобщенная блок-схема подключения.

1.4.3 Датчики.

1.4.3.1 Датчики веса на крюке.

В качестве датчиков веса на крюке используются датчики силы ИВЭ-50-2 (таблица 2)

Датчик силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и 20 тс (рис. 2) предназначен для канатов диаметром от 18 до 25 мм.

Датчик монтируется на неподвижном конце талевого каната таким образом, что последний оказывается изогнут между крайними неподвижными упорами 1 (см. рис.2) и средним упором 2. Средний упор 2 жестко закреплен на упругом элементе 3. На канате датчик фиксируется скобой 4, которая зажимается двумя гайками 6 через планку 5. Гайки 6 затягивать с моментом 27,5±2,5 Нм.

Натяжение изогнутого каната определяет усилие, действующее через средний упор на упругий элемент. Упругий элемент 3 служит для преобразования измеряемого усилия в пропорциональный электрический сигнал. Внутренняя полость корпуса упругого элемента, с находящимися в нем тензорезисторами, герметически закрыта с помощью виксинта, резиновых прокладок и стакана 7.

Жесткость упругого элемента настолько велика, что при максимальных натяжениях каната изгиб его составляет несколько микрометров, что не приводит к изменению угла изгиба каната, а, следовательно, и к нарушению прямолинейной зависимости между натяжением каната и изгибным усилием упругого элемента. Однако при изменении диаметра каната от натяжения или других причин угол изгиба изменяется. Поэтому поверка индикатора веса должна проводиться на вытянутом канате того же диаметра, что и канат, установленный на подъемнике. Под действием измеряемого усилия деформация упругого элемента вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, что приводит к разбалансу тензомоста и появлению выходного сигнала, пропорционального измеряемому усилию.

Рис.2 Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс.
Датчик силы ИВЭ-50-2 Рном=30 тс (рис. 3), входящий в комплект индикатора веса предназначен для канатов диаметром от 25 до 32 мм и от 32 до 38 (см. табл.2).

Датчик состоит из двух стенок 1, двух обойм 2, в которых закреплен тензорезисторный элемент 3. Между обоймами 2 на тензорезисторном элементе определенным образом укреплена тяга 4, которая имеет цилиндрический ложемент для укладки каната, две резьбовых шпильки и прижим 5. Для установки датчика на канате имеются ролики 6.

Датчик монтируется на неподвижном конце талевого каната таким образом, что последний оказывается изогнут между роликами 6 (см. рис. 3) и ложементом тяги 4, которая связана с тензорезисторным элементом 3. К тяге 4 канат крепится прижимом 5. Натяжение изогнутого каната определяет усилие, действующее на тензорезисторный датчик.

Под действием измеряемого усилия деформация тензодатчика вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, что приводит к разбалансу тензомоста и появлению выходного электрического сигнала, пропорционального измеряемому усилию.

Конструкция датчика силы обеспечивает постоянство номинального угла изгиба каната независимо от его диаметра. Однако из-за неучтенных факторов при натяжении канатов различных диаметров этот угол может отличаться от номинального. Поэтому поверка индикатора веса должна проводиться на вытянутом канате того же диаметра, что и канат, установленный на подъемном агрегате.

Маркировка датчиков по взрывозащите «1ExibIIAT5». Степень защиты IP67 по ГОСТ 14254.

В процессе эксплуатации не допускается разборка и ремонт датчиков силы ИВЭ-50-2 Рном=10 тс и Рном=20 тс, которые могут производиться только на заводе-изготовителе. Замена тензорезисторного элемента датчиков силы ИВЭ-50-2 Рном=30тс допускается.
Таблица 2.

Датчик силы	Децимальный номер
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=10 тс Ø каната 18-25 мм	1336.404176.004
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=20 тс Ø каната 18-25 мм	1336.404176.004-01
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=30 тс Ø каната 25-32 мм	1336.404176.007
ИВЭ-50-2 (Iвых=4..20 мА) Рном=30 тс Ø каната 32-38 мм	1336.404176.007-01

Рис.3. Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2 Рном = 30тс
1.4.3.2 Датчики момента на машинном ключе.

В качестве датчика момента на машинном ключе используется датчик силы ИВЭ-50-2.4 Рном=10 тс. Датчик может устанавливаться на канаты диаметром от 16 до 22 мм.

Датчик монтируется на канате, связывающем шток пневмо- или гидро-раскрепителя с рычагом машинного ключа таким образом, что последний оказывается изогнут между крайними неподвижными упорами 1 (см. рис.4) и средним упором 2. Средний упор 2 жестко закреплен на упругом элементе 3. На канате датчик фиксируется скобой 4, которая зажимается двумя гайками 6 через планку 5. Страховочные болты 8 предназначены для предотвращения выхода каната из упоров 1. Гайки 6 затягивать до момента касания каната среднего упора 2 плюс 1-2 оборота (27,5 ±2,5 Нм).

Натяжение изогнутого каната определяет силу, действующую через средний упор на упругий элемент. Упругий элемент 3 служит для преобразования измеряемой силы в пропорциональный электрический сигнал. Внутренняя полость корпуса упругого элемента, с находящимися в нем тензорезисторами, герметически закрыта с помощью герметика, резиновых прокладок и стакана 7.

Рис. 4. Внешний вид датчика силы ИВЭ-50-2.4 Рном=10 тс.
1.4.3.3 Датчики момента на гидравлическом трубном ключе

В качестве датчиков момента на гидравлических ключах могут использоваться датчики давления с различным номиналом:

Датчик давления	Децимальный номер
ИВЭ-50-3 (ДИ-01-05-ХХМПа-К0.3Р)	1336.406233.001
ИВЭ-50-3 (ДИ-01-05-ХХМПа-Р)	1336.406233.001-01
Датчик момента ключа ГКШ	1336.404153.001
Датчик момента ключа ГКШ-МТ	1336.404153.002

Датчики устанавливаются в гидросистему привода ключа и преобразуют давление в системе в выходной токовый сигнал пропорциональный моменту на ключе.

Для ключей, имеющих переключатель передачи редуктора, в состав датчика момента входит датчик положения передачи.

Для ключей типа ГКШ-МТ в состав входят два датчика давления, преобразующих давление в большой и малой секциях гидросистемы ключа.

1.4.3.4 Датчик давления в манифольде.

В качестве датчиков давления в манифольде применяются датчики давления ИВЭ-50-3 с разделителем сред.

1.4.3.5 Датчики момента на роторе и скорости вращения ротора.

В качестве датчика момента на роторе и скорости вращения ротора могут использоваться встраиваемые в трансмиссию привода датчики ДМР-4.1 и ДМР-4.2, имеющие нормированный токовый выходной сигнал 4..20 мА, пропорциональный моменту и частотный сигнал, пропорциональный скорости вращения ротора. Описание и работа с датчиками даны в «Датчик момента ротора ДМР-4.1. Руководство по эксплуатации, инструкция по монтажу, паспорт. 1336.404159.001РЭ» и «Датчик момента ротора ДМР-4.2. Руководство по эксплуатации, инструкция по монтажу, паспорт. 1336.404159.002РЭ»

Для измерения момента на гидророторе могут использоваться датчики давления ИВЭ-50-3 с различным номиналом.

Для измерения момента на роторе с электроприводом могут использоваться датчики измерения мощности типа ДИМ-200 (-300), имеющие нормированный токовый выходной сигнал 4..20 мА, пропорциональный потребляемой мощности двигателя.

Для измерения скорости вращения ротора могут использоваться датчики импульсов ДИ-300. Датчики представляют собой бесконтактный конечный выключатель индуктивного типа с креплением для установки на ограждении карданного вала. Конечный выключатель выдает дискретный (импульсный) сигнал при прохождении вблизи него различных металлических элементов реагирования (например, болтов, выступов на шкиве и т.п.).

В качестве датчика числа ходов насоса используется датчик импульсов ДИ-300 с креплением для установки на ограждении шкива насоса. При этом датчик может срабатывать на элементы реагирования, установленные на шкиве, либо на шток насоса, при наличии технической возможности установки датчика вблизи штока.

1.4.3.7 Датчик перемещения ДП-20 предназначен для определения положения талевого блока над роторным столом, скорости спускоподъемных операций, скорости проходки и глубины спуска колонны. Датчик состоит из 2-х бесконтактных конечных выключателей индуктивного типа и зубчатого колеса, вызывающего изменение выходного логического сигнала. Зубчатое колесо механически связано с приводным валом барабана лебедки. Конструкция заключена в стальной герметичный корпус.

1.4.3.8 В качестве датчика уровня в емкости применяются ультразвуковые датчики уровня Rosemount 3105. Для измерения уровня в емкости датчики устанавливаются на приемных емкостях с помощью монтажного кронштейна, который предназначен для компенсации минимального расстояния, которое может измерять датчик (250 мм). Принцип действия датчиков основан на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала от датчика до поверхности жидкости с преобразованием в стандартный токовый сигнал 4-20 мА, пропорциональный уровню раствора в емкости

1.4.3.9 Ультразвуковые датчики уровня Rosemount 3105 используются также для измерения расхода на выходе. При этом измеряется относительный уровень заполнения выходного желоба.

1.4.3.10 Для измерения расхода на входе используются ультразвуковые расходомеры DFM-5.0. Расходомер состоит из накладного датчика, устанавливаемого на вертикальный участок манифольда, и вторичного блока, имеющего унифицированный токовый выходной сигнал, пропорциональный текущему расходу.

1.4.3.11 Датчик плотности ДПЛ-3 состоит из следующих основных элементов: основания, гири, датчика силы и электронного блока;

Принцип работы изделия основан на измерении веса гири, погруженной в контролируемую жидкость, на которую действует выталкивающая сила, пропорциональная весу вытесненной жидкости. Вес гири измеряется датчиком силы, который подключен к электронному блоку. Электронный блок преобразует сигнал с тензомоста датчика в унифицированный токовый сигнал 4-20мА.

1.4.3.12 В качестве датчиков температуры раствора и температуры окружающей среды используются аналоговые преобразователи температуры с унифицированным выходным сигналом «ТСМУ Метран-274». Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал.

1.4.3.13 В качестве датчиков концентрации суммы горючих газов используются датчики-сигнализаторы термохимические типа ИВЭ-50-4.1-CH4, которые представляют собой автоматические приборы газового анализа непрерывного действия, предназначенные для контроля ДВК суммы паров и горючих газов в воздухе рабочей зоны на открытых площадках и помещениях.

В качестве датчиков концентрации сероводорода используются датчики-сигнализаторы термохимические типа ИВЭ-50-4.1-H2S.

Также могут использоваться стационарные датчики-газоанализаторы контроля загазованности горючих газов типа СГОЭС.

1.4.3.14 Измерение некоторых параметров может осуществляться встроенным оборудованием агрегата. Применение этого оборудования согласуется Заказчиком с предприятием-изготовителем. Соответствующие данные о нем указываются в Приложении.

1.4.4 Табло выносные

1.4.4.1 Табло выносное ТБ-2.5 предназначено для индикации пяти различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне.

С лицевой стороны (рис. 5) табло имеет пять герметичных смотровых окон, закрытых защитным оргстеклом. В смотровых окнах расположены четырехразрядные цифровые индикаторы. В нижней части расположена кнопка «ЯРКОСТЬ».

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.4.2 Табло выносное ТБ-6 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне.

Рис. 5. Табло выносное ТБ-2.5
На лицевой панели табло (рис. 6) находятся четыре цифровых индикатора и один стрелочный индикатор. В нижней части расположены кнопки «ЯРКОСТЬ» и «РЕЖИМ/ЗАБОЙ», » «.

Цифровые индикаторы предназначены для отображения различных технологических параметров, выбор и настройка которых осуществляется при заказе.

Стрелочный индикатор предназначен для отображения веса на крюке и имеет две шкалы. Основная внешняя шкала имеет фиксированную размерность в зависимости от модели. Дополнительная внутренняя шкала имеет фиксированную размерность от -6 до +6 тс и предназначена для отображения малых значений веса при ловильных работах в режиме компенсации веса колонны.

Два дополнительных вертикальных шкальных индикатора предназначены для параметров, индицируемых на нижних цифровых индикаторах.

Кнопка » Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

В режиме компенсации веса колонны (см. п. 2.7.2.1) стрелка устанавливается на середину шкалы, что позволяет наблюдать как положительные, так и отрицательные малые изменения веса. Таким образом, чувствительность стрелочного индикатора увеличивается, и полный диапазон шкалы становится равным ±6 тс. Это значение можно изменить с помощью кнопок » » пульта бурильщика.

На нижней стороне табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

Рис.6. Табло выносное ТБ-6 модель СК3.
1.4.4.3 Табло выносное ТБ-9 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне. Табло выносное ТБ-9 по месту включения в линию может быть как оконечным, так и проходным.

На лицевой панели табло (рис. 6.) находятся модули индикации различных типов. В нижней части корпуса расположена кнопка «ЯРКОСТЬ».

Рис.7. Табло выносное ТБ-9 модель 01R

Количество, расположение, типы модулей, цвет и набор параметров, индицируемых модулями определяются Заказом и являются характеристикой конкретной модели табло.

Кнопка » Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.4.4 Табло выносное ТБ-3 предназначено для индикации различных параметров контролируемых Комплексом измерительным ИВЭ-50 во взрывоопасной зоне. Табло выносное ТБ-3 по месту включения в линию может быть как оконечным, так и проходным.

Рис.8. Табло выносное ТБ-3 модель 01С.
На лицевой панели табло (рис. 8.) находится стрелочный индикатор и связанные с ним цифровые: один основной – для индикации параметра, и три вспомогательных – для индикации начала, середины и конца шкалы. Слева расположены от одного до четырех (в зависимости от модели) цифровых индикаторов для дополнительных параметров.

Кнопка » Яркость» служит для последовательного перебора шести градаций яркости.

Табло выносное ТБ-3 имеет два способа крепления. Модели с буквенным индексом «М» предназначены для крепления табло на мачту. Модели с буквенным индексом «С» предназначены для крепления табло на стену.

На нижней стенке табло расположены разъемы «ВХОД» для подключения кабеля от прибора или предыдущего табло, и «ВЫХОД» для подключения следующего табло или пульта бурильщика.

1.4.5 Пульты бурильщика

1.4.5.1 Пульт бурильщика ПБ-4 (рис. 9) выполнен из стандартного корпуса кнопочного поста с четырьмя кнопками, внутри которого закреплена печатная плата с электроэлементами и кабеля с разъемом для подсоединения к прибору. Пульт предназначен для ввода в прибор момента касания забоя буровым инструментом (кнопка «ЗАБОЙ»), ввода положения передачи трубного гидравлического ключа (кнопка «ВП НП»), а также имеет кнопки » » для работы в режиме компенсации веса колонны.

Пульт подключается к разъему «ТАБЛО» прибора или к разъему «ВЫХОД» проходных табло.

Рис. 9. Пульт бурильщика ПБ-4.14.

1.4.5.2 Пульт бурильщика ПБ-4.15 конструктивно аналогичен пульту ПБ-4.14. Он имеет шесть кнопок, четыре из которых повторяют кнопки пульта ПБ-4, две дополнительные могут иметь различное назначение: «ЯРКОСТЬ» – регулировка яркости свечения табло, «» – выключение звуковой сигнализации, «ДОЛИВ» – включение/выключение подсчета долива.

1.4.6 Коробки распределительные

1.4.6.1 Коробка распределительная представляет собой выносной коммутационный блок, предназначенный для распределения сигнальных линий одного разъема прибора ИВЭ-50 на множество разъемов датчиков. Конструктивно коробка представляет собой литой герметичный корпус с крышкой и расположенными по периметру разъемами.

Исполнения коробок распределительных отличаются количеством контактов разъема для подключения к прибору (РК10, РК24, РК32, РК45), набором разъемов датчиков, а также местом установки – внутри или вне взрывоопасной зоны.

Коробка распределительная подключается к разъему «РК» прибора ИВЭ-50.

1.4.6.2 Коробка распределительная РК4 является выносным измерительным блоком и представляет собой удаленную распределительную коробку, имеющую собственное электропитание и измерительный модуль. Выносной блок может подключаться к прибору кабелем по интерфейсу RS-485 или по радиоканалу 433 МГц.

1.5 Обеспечение взрывозащищенности

1.5.1 В связи с тем, что в состав Комплекса измерительного ИВЭ-50 входят датчики, пульт управления бурильщика и выносные табло располагаемые во взрывоопасной зоне, исполнение этих составных частей и функциональных узлов прибора ИВЭ-50, обеспечивающих взрывозащищенность, соответствует требованиям ТР ТС 012/2011, ГОСТ 30852.0-2002 и ГОСТ 30852.10-2002. Остальные части Комплекса выполнены в общепромышленном исполнении.

1.5.2 Взрывобезопасность обеспечивается схемными решениями, которые ограничивают ток до искробезопасных параметров.

Реализация этих решений обеспечивается выполнением следующих требований:

1. Токи питания датчиков и выносных табло ограничиваются электронными барьерами до искробезопасных значений, а напряжение – стабилизатором.

2. Искрозащитный блок является неразборным и залит компаундом.

3. В печатных платах печатные проводники искробезопасных цепей, гальванически связанные с искроопасными цепями, отделены печатным экраном необходимой ширины.

4. Искробезопасные жгуты разделены относительно искроопасных и выполнены проводом с изоляцией синего цвета.

1.5.3 Сохранение искробезопасных параметров электрических цепей при монтаже и эксплуатации обеспечивается проверками на предприятии-изготовителе при комплектации устройства, при этом параметры искробезопасных цепей не должны превышать значений указанных в п.1.2.3 настоящего РЭ.

1.6 Маркировка и пломбирование

1.6.1 Маркировка Комплекса измерительного ИВЭ-50 произведена согласно ТД и требованиям ТР ТС и ГОСТ к взрывозащищенному оборудованию.

1.6.2 Маркировка прибора ИВЭ-50 содержит надпись «[Еxib]IIA» и изображение специального знака Ех. Также на табличке содержится наименование изделия, модель, заводской номер, год изготовления, товарный знак предприятия-изготовителя, параметры искробезопасных цепей.

1.6.3 На крышках коробок распределительных нанесены: названия разъемов, а для коробок, предназначенных для использования во взрывоопасной зоне, также надпись «ИСКРОБЕЗОПАСНЫЕ ЦЕПИ» и выходные электрические параметры искробезопасных цепей.

1.6.4 На корпусах датчиков располагаются таблички с нанесенными надписями:

— обозначение типа электрооборудования;

— товарный знак предприятия-изготовителя;

— маркировка взрывозащиты «1ExibIIaT5»;

— температурный диапазон –40°С ≤ta≤+50°С;

— заводской номер изделия, год выпуска;

— знак соответствия по ГОСТ Р 50460;

— входные электрические параметры.
1.6.3 Корпус прибора пломбируется с целью предотвращения несанкционированного доступа.

Источник