СПРА-4, Датчик прохождения скребка СПРА-4-1Д (Ивалюр)

ВВВ 

Контроль за движением очистных устройств (ОУ), разделителей и средств внутритрубной диагностики, перемещаемых внутри трубопроводов.

**1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

1.1. НАЗНАЧЕНИЕ**

1.1.1. Сигнализатор прохождения разделителей акустический СПРА-4, далее по тексту – «сигнализатор скребка», предназначен для автоматического контроля прохождения всех видов очистных устройств, а также средств внутритрубной диагностики, движущихся с потоком перекачиваемой жидкости по подземному трубопроводу при различных условиях технологического процесса, и передачи необходимой информации в автоматизированную систему управления нефте- или продуктопроводом.

Сигнализатор скребка устанавливается на трубопровод без нарушения его целостности (без врезки в трубу).
Сигнализатор скребка имеет блочное исполнение и в основном варианте поставки со-стоит из блоков акустического датчика (БАД), анализатора (БА) и центрального (ЦБ). Дополнительно могут поставляться блок внешнего подключения (БВП) и переносное устройство сигнализации (ПУС), предназначенные для контроля прохождения скребка непосредственно в месте установки БАД.

1.1.2. Блоки акустического датчика, анализатора и внешнего подключения имеют уровень взрывозащиты повышенной надежности против взрыва и предназначены для установки во взрывоопасных зонах класса 2 по ГОСТ P 51330.13-99, ГОСТ P 52350.14-2006 и в зонах класса В-1г наружных установок в соответствии с
гл. 7.3 ПУЭ, регламентирующей применение электрооборудования во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории IIA, групп Т1, Т2, Т3 по классификации ГОСТ P 51330.5-99 ГОСТ P 51330.11-99

Центральный блок и переносное устройство сигнализации имеют исполнение общего назначения с искробезопасными выходными цепями и могут устанавливаться только вне взрывоопасных зон.

1.1.3. Сигнализатор скребка обеспечивает в момент прохождения очистным устройством места установки акустического датчика:
• подачу сигнала в линию связи с аппаратурой линейной телемеханики и сохранение его до подачи сигнала «сброс» (или автоматический сброс через 1 мин.);
• световую сигнализацию (загорание светодиода) с центрального блока;
• световую и звуковую сигнализацию с блока внешнего подключения и с переносного устройства сигнализации (при его подключении к блоку внешнего подключения);
• световую сигнализацию с блока анализатора.

1.1.4.Рабочие условия эксплуатации.

Блок акустического датчика: 1) температура окружающей среды от 213 до 323 К (от – 60 до + 50 °С);
2) относительная влажность воздуха до 90% при + 35°С;
3) атмосферное давление 60…106 кПа;
4) питание + 6,5 В / 14 мА

Блок анализатора: 1) температура окружающей среды от 213 до 323 К (от – 60 до + 50 °С);
2) относительная влажность воздуха до 90% при + 35 °С;
3) атмосферное давление 60…106 кПа;
4) питание ( ) В / 55 мА

Блок внешнего подключения: 1) температура окружающей среды от 213 до 358 К (от – 60 до + 85 °С);
2) относительная влажность воздуха до 100% при + 40 °С;
3) атмосферное давление 60…106 кПа;
4) питание – 13,5 В / 55 мА

Переносное устройство сигнализации: 1) температура окружающей среды от 263 до 323 К (от -10 до +50 °С);
2) относительная влажность воздуха до 95% при + 35 °С;
3) атмосферное давление 60…106 кПа;
4) питание – 9 В / 12 мА

Центральный блок: 1) температура окружающей среды от 253 до 313 К (от – 20 до + 40 °С);
2) относительная влажность воздуха до 95% при + 30 °С;
3) атмосферное давление 60…106 кПа;
4) питание от сети (220-22) В частотой (50 – 0,5) Гц / 32 мА.

1.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 1.2.1. Точность определения момента прохождения ОУ места установки датчика ± 2 с.
1.2.2. Питание от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В и частотой (50 ± 0,5) Гц.
1.2.3. Имеется возможность автономного питания через блок внешнего подключения от источника постоянного тока напряжением ( ) В или двух батарей 3336Л.
1.2.4. Частота канала регистрации (165 ± 3) кГц.
1.2.5. Уровень собственных шумов, приведенный к входу в полосе пропускания прибора, не более 1,5 мкВ.
1.2.6. Соотношение сигнал / шум при срабатывании сигнализатора скребка – не менее 20 дБ.
1.2.7. Общая электрическая мощность, потребляемая прибором, не более 7 ВА.
1.2.8. Режим работы непрерывный;
1.2.9. Габаритные размеры блоков, мм:
Блок акустического датчика 85 -150 -195;
Блок анализатора 146 -150 -224;
Блок внешних подключений 88 -146 -220;
Переносное устройство сигнализации 90 -128 -194;
Центральный блок 124(112) -215(190) -290(286);
1.2.10. Масса блоков, кг:
Блок акустического датчика 2,0;
Блок анализатора 2,5;
Блок внешних подключений 1,0;
Переносное устройство сигнализации 1,0;
Центральный блок 2,5;
Общая масса прибора в зависимости от
комплектности 1Д, 2Д, 3Д, соответственно: 8; 12,5; 17;
1.2.11. Длины соединительных кабелей, м:
Блок БАД – блок БА 3;
Блок БА – блок БВП 5;
Блок БВП – блок ПУС 30;
Блок БА – блок ЦБ или блок БВП – блок ЦБ до 1000;
1.2.12. Степень защиты от проникновения твердых тел и воды по ГОСТ 14254-80:
Блок БАД: IP68;
Блок БА: IP68;
Блок БВП: IP65;
Блок ПУС: IP54;
1.2.13. Маркировка взрывозащиты по ГОСТ 22782.5-78:
Блок БАД: «2ExicIIAT3 В комплекте СПРА-4»;
Блок БА: «2ExicIIAT3 В комплекте СПРА-4»;
Блок БВП: «2ExicIIAT3 В комплекте СПРА-4»;
Блок ЦБ: «ExicIIA В комплекте СПРА-4»;
Блок ПУС: «ExicIIA В комплекте СПРА-4».

1.4. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА 1.4.1. Принцип работы прибора основан на регистрации акустического излучения (акустической эмиссии, шума), сопровождающего перемещение очистного устройства по нефте- продуктопроводу, в частотном диапазоне выше 100 кГц.
В этом частотном диапазоне на работу устройства не влияют шумы перемещаемой по трубопроводу жидкости, шумы движущихся рядом транспортных средств и работающих вблизи механизмов (электродвигателей, насосов и пр.).
Акустическое излучение, возникающее при проходе скребка, является результатом следующих процессов:
1) трения манжет о стенку трубопровода,
2) кавитации, т. е. образования и схлопывания газовых пузырьков, обусловленных сильным локальным понижением давления в жидкости вследствие больших скоростей истечения при перетоках жидкости между стенкой трубы и манжетами ОУ. Кавитация сопровождается мощным звуковым излучением в диапазоне частот от единиц герц до сотен килогерц. Это дает возможность с высокой достоверностью через стенку трубы и плёночную изоляцию регистрировать момент прохождения очистным устройством места установки акустического датчика, исключая при этом ложные срабатывания прибора.

1.4.2. Работа прибора. Акустическое излучение с помощью преобразователя 1 преобразуется в электрический сигнал, который усиливается предварительным полосовым усилителем 2 и поступает для дальнейшей обработки в блок анализатора. Преобразователь 1 и усилитель 2 входят в состав блока акустического датчика.
Сигнал, поступающий на аттенюатор 3 блока анализатора, может быть подвергнут различной (в зависимости от режима работы прибора) степени ослабления. К выходу аттенюатора подключен основной полосовой усилитель 4, который обеспечивает усиление сигнала до уровня, необходимого для надежного срабатывания компаратора 5. С выхода компаратора на счётный вход группового счётчика 7 по-ступают импульсы, появление которых обусловлено превышением амплитуды сигнала с выхода усилителя 4 над уровнем срабатывания компаратора 5. При достаточной интенсивности следования импульсов, групповой счётчик 7 успевает досчитать до необходимого значения, при этом на его выходе устанавливается уровень лог. «1». Генератор временных меток 6 вырабатывает короткие импульсы, необходимые для работы коммутатора 8, такие же импульсы, но с некоторой задержкой по времени, поступают в качестве сигнала сброса на групповой счётчик 7, обе импульсные последовательности имеют период около 0,1 с. Если в момент поступления импульса с генератора 6 на управляющий вход коммутатора 8 с группового счётчика 7 по-ступает лог. «1», коммутатор выдает импульс на счётный вход счётчика подтверждений 9; если же с выхода счётчика 7 поступает уровень лог. «0», импульс с коммутатора 8 подается на вход сброса счётчика 9.