GE Panametrics PanaFlow HT

Применение

PanaFlow HT – это расходомер, имеющий уровень SIL и используемый для измерения расхода жидкостей при номинальных, экстремально высоких или низких температурах. Это первый ультразвуковой расходомер для сертификации по SIL (Safety Integrity Level – Уровень полноты безопасности). Как безопасный расходомер или расходомер для коксовых печей, расходомер PanaFlow HT SIL предназначен для применения в практических задачах с особыми требованиями к безопасности, где надежность оборудования обеспечивает снижение риска для персонала, основных средств производства, окружающей среды и репутации предприятия. Этот расходомер также позволяет реализовать все достоинства ультразвукового метода и в задачах без особых требований к безопасности, но где необходимо точное измерение расхода.

• Перегонка дистиллята коксования.
• Вакуумная перегонка.
• Крекинг-установки.
• Установки гидроочистки.
• Крекинг-печи для лёгкого крекинга.
• Сырая нефть.
• Сжиженный природный газ (СПГ).

Особенности и достоинства

• Отсутствие дрейфа при измерениях.
• Нет необходимости в регулярной калибровке.
• Практически не требуют обслуживания.
• Отсутствие в трубе помех движению потока.
• Надежность результатов измерений, обеспеченная конструкцией (сертификация
• IEC61508 в стадии получения разрешения).
• Измерение расхода в технологических процессах с экстремально высокими температурами (600°C) измеряемой среды.
• Измерение расхода при очень низких температурах измеряемой среды (-200°C).
• Измерение расхода двунаправленныхпотоков.

PanaFlow гарантирует надежное и точное измерение расхода

PanaFlow HT – это ультразвуковой расходомер с врезными ультразвуковыми преобразователями (УЗП), конструкция которого сертифицирована по SIL (IEC61508), обеспечивающий точное измерение расхода и надежную работу как в системах обеспечения безопасности, так и в системах управления процессами.

Это первый ультразвуковой расходомер на рынке, имеющий уровень SIL.

Кроме определенного уровня SIL, расходомер PanaFlow HT реализует также все преимущества ультразвукового метода измерения, выгодно отличающегося от традиционных технологий – отсутствие дрейфа, необходимости в регулярной калибровке, помех движению потока в трубе, минимальные потери давления и требования к обслуживанию, а также отсутствие подвижных деталей.

Быстрая и простая установка

Системы с врезными УЗП обычно обеспечивают более высокую точность измерений по сравнению с накладными системами, однако их установка может быть достаточно сложной и трудной. Если монтаж таких систем производиться неточно, без должного внимания к деталям, то надежность и точность измерений могут не соответствовать заданным техническим характеристикам этих систем. В системе PanaFlow HT сборка системы производится на заводе-изготовителе – необходимые компоненты уже установлены, поэтому все, что нужно выполнить пользователю – это лишь присоединить концевые фланцы с помощью болтов в требуемое место технологической линии.

Времяимпульсный метод измерения расхода

В этом методе измерения два УЗП функционируют по очереди как генераторы и приемники ультразвуковых сигналов. Эта их акустическая связь друг с другом означает, что один из УЗП может принимать ультразвуковые сигналы, переданные другим УЗП и наоборот. Во время работы каждый УЗП функционирует как передатчик, генерирующий определенное количество акустических импульсов, а – затем как приемник того же самого количества импульсов. При этом измеряется интервал времени между передачей и приемом ультразвуковых сигналов в обоих направлениях. Когда жидкость в трубе неподвижна, время прохождения сигнала вниз по потоку равно времени прохождения сигнала против потока. При течении жидкости время прохождения сигнала по потоку меньше времени прохождения сигнала против потока. Разность этих значений времени пропорциональна скорости потока жидкости, а ее знак указывает направление движения потока.

Активная температурная компенсация

Для определения расхода жидкости или газа в трубопроводе в ультразвуковых расходомерах используется метод определения времени прохождения ультразвукового сигнала. Измеренное время прохождения состоит не только из времени прохождения сигнала в жидкости, но и также включает в себя, так называемое "мертвое время", которое представляет собой время, необходимое для преобразования электрического сигнала в акустический сигнал, и время прохождения акустического сигнала внутри буфера. Для получения предельной точности в расходомере PanaFlow HT используется метод эхо- импульса для измерения текущих значений "мертвого времени". "Мертвое время" измеряется в реальном времени путем посылки импульса и измерения его отражения, а не путем использования предустановленного времени. В результате применения этого изобретения компании GE расходомер PanaFlow HT сохраняет свою точность при динамично изменяющейся температуре измеряемой среды.

Структура системы PanaFlow HT

Система PanaFlow HT состоит из новой электроники XMT900, системы УЗП BWT и корпуса датчика. Panametrics XMT900 – это новейший генератор, и он объединяет самые современные возможности измерения расхода с жестким тестированием программных и аппаратных средств в соответствии с IEC61508. Хорошо зарекомендовавшая себя в производственных условиях система УЗП с волноводной концентрацией (BWT) гарантирует точное, без дрейфа и помех потоку измерения расхода в самых сложных задачах определения расхода, обеспечивая при этом доступ к УЗП в любое время. Эта система состоит из узлов буферов и УЗП. В буферных узлах используется волноводы для эффективного концентрирования большого количества ультразвуковых сигналов преобразователей в измеряемой среде. В то же время, эти волноводы действуют как буферы для защиты УЗП от экстремальных температур с целью обеспечения их неограниченного срока службы. Эта инновационная конструкция значительно расширяет возможный диапазон применения. Ультразвуковой сигнал, передаваемый через буферные узлы, является достаточно мощным для проникновения во все жидкости, включая высоковязкие жидкости и жидкие среды с высоким молекулярным весом. Корпус датчика расходомера поставляется в различных конфигурациях для труб диаметром вплоть до 16 дюймов (400 мм) – стандартное исполнение, из различных материалов и вариантов обработки.

Безопасность – терминология

Общая безопасность определяется как независимость от недопустимого риска физических травм или вреда здоровью людей, либо непосредственно, или косвенно в результате повреждения оборудования или нанесения урона окружающей среде.

Функциональная безопасность – это зависимость от корректности функционирования системы или части оборудования, находящего под управлением, и она является только частью общей безопасности.

Задача функциональной безопасности – это разработка, создание, организация функционирования и обслуживания систем так, чтобы предотвратить опасные аварии или, в крайнем случае, управлять ими, когда они появляются.

Для определения требуемой работоспособности систем безопасности должен использоваться подход, учитывающий риски.

Стандарты IEC61508

Широкое использование электронных систем управления и их влияние на безопасность оборудования привело к созданию семейства стандартов IEC 61508, которые сфокусированы на функциональной безопасности электрических / электронных / программируемых систем, связанных с безопасностью.

Эти международные стандарты, введенные в действие в 1998 г., привели, в свою очередь, к разработке дополнительных стандартов (например, IEC61511 для обрабатывающей промышленности).

Инструментальная система безопасности (SIS)

Инструментальная система безопасности (или система, связанная с безопасностью, по IEC61508) используется для выполнения одной или более инструментальных функций безопасности (SIF).

SIF относится к специальному отдельному набору действий и соответствующему оборудованию, необходимых для идентификации отдельной опасной ситуации и действию для возврата системы в безопасное состояние. В типичной SIF датчики идентифицируют опасность, логическое решающее устройство определяет соответствующее действие, а исполнительные органы выполняют эти действия. Датчик Логическое решающее устройство Исполнительны й орган SIS автоматически приводит технологический процесс в безопасное состояние, когда заданные условия нарушены. Эта система разрешает дальнейшее выполнение процесса безопасным способом, когда позволяют заданные условия.

Соответствие PanaFlow HT функциональной безопасности

PanaFlow HT – это ультразвуковой расходомер уровня SIL2 (датчик) с возможностью достижения уровня SIL3 для системы в конфигурации с резервированием.

Он сертифицирован по IEC61508 на полное подтверждение корректности конструкции независимой организацией. Путем сертификации независимой организацией были проведены испытания требуемой конструкции на строгое соответствие срока службы по безопасности и функциональной безопасности. Эти испытания позволяют сделать вывод о том, что PanaFlow HT является оптимальным ультразвуковым расходомером с точки зрения безопасности или управления процессом.

Кабели УЗП

Интегрированные кабели: армированный кабель с сертифицированными кабельными сальниками или кабель, герметизированный минеральной изоляцией.

Кабели для дистанционной установки: армированный кабель с сертифицированными кабельными сальниками или без кабельных сальников (при отсутствии кабельных сальников требуется установка кабелепровода или применение других средств в соответствии с местными нормами).