Emerson Уровнемер 5300 волноводный радарный. Руководство по эксплуатации (2018 год) - часть 2

 

  Главная      Книги - Разные     Emerson Уровнемер 5300 волноводный радарный. Руководство по эксплуатации (2018 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1      2      3      ..

 

 

 

Emerson Уровнемер 5300 волноводный радарный. Руководство по эксплуатации (2018 год) - часть 2

 

 

Описание уровнемера
2.3
Компоненты уровнемера
Уровнемер оснащен корпусом из алюминия или нержавеющей стали (SST) , в котором находится блок
электроники и программное обеспечение для обработки сигнала. Корпус из нержавеющей стали
является предпочтительным для сложных условий применения, таких как морские нефтедобывающие
платформы или другие места, в которых корпус может подвергаться воздействию коррозионных веществ,
таких как соляные растворы и щелочи.
Радарный электронный блок производит электромагнитный импульс, который направляется зондом.
Прибор поставляется с технологическими фланцевым или резьбовым соединениями или соединением Tri
Clamp.
Для различных областей применения предусмотрены различные типы зондов: жесткий двойной, гибкий
двойной, жесткий одинарный, сегментированный жесткий одинарный, гибкий одинарный и
коаксиальный.
Рисунок 2-3. Компоненты уровнемера
Е
A
B
F
C
I
D
G
H
J
K
L
M
N O
A.Кабельный ввод: Опциональные переходники ½ дюйма NPT: M20, eurofast®, minifast®
B.Радарный блок электроники
C.Фланцевые технологические соединения
D.Зонд
E.Корпус с двумя отсеками
F.Резьбовые технологические соединения
G.BSP (G)
H.NPT
I.Исполнение для высоких температур и давлений (HTHP)
J.Жесткий двойной зонд
K.Гибкий двойной зонд с грузом
L.Коаксиальный зонд
M.Гибкий двойной зонд с грузом
N.Жесткий одинарный зонд
O.Сегментированный жесткий одинарный зонд
8
Описание уровнемера
Описание уровнемера
Выносной корпус позволяет устанавливать корпус уровнемера отдельно от зонда.
Рисунок 2-4. Компоненты выносного корпуса
A
C
D
Е
F
G
B
A.Корпус с двумя отсеками
B. Удаленное кабельное соединение
C.U-образный хомут
D.Кронштейн
E. Зажимы
F. Удаленное кабельное соединение
G.Гайка M50
Описание уровнемера
9
Описание уровнемера
2.4
Элементы уровнемера
Уровнемер Rosemount питается от контура и использует одни и те же два провода как для питания, так и
для выходного сигнала. Данные измерений поступают на выход в виде аналогового сигнала 4—20 мА, на
который наложен цифровой сигнал HART®, FOUNDATION Fieldbus или Modbus®.
Используя опциональный преобразователь Rosemount 333 HART Tri-Loop, сигнал HART можно
преобразовать в три дополнительных аналоговых сигнала 4—20 мА.
Протокол HART позволяет организовать подключение по многоточечной схеме. В этом случае уровнемер
выдает информацию только в цифровом виде, при этом ток устанавливается на минимальное значение
4 мА.
Кроме того, к уровнемеру можно подключить полевой индикатор сигнала Rosemount 751 или же его
можно укомплектовать встроенным ЖК-индикатором.
Уровнемер легко конфигурируется с использованием полевого коммуникатора Rosemount или ПК с
установленным на нем ПО Rosemount Radar Master. Уровнемеры 5300 также можно конфигурировать с
помощью ПО AMS Suite DeltaV, а также других инструментов, которые поддерживают функцию языка
описания электронных устройств (Electronic Device Description Language — EDDL).
Рисунок 2-5. Архитектура системы HART
F
D
B
G
J
A
C
H
Е
I
A.Встроенный индикатор
F. 3 × 4—20 мА
B. Уровнемер 5300
G.Rosemount 333 HART Tri-Loop
C.4—20 мА / HART
H.HART-модем
D.Полевой индикатор сигнала Rosemount 751
I. Rosemount Radar Master или AMS Suite
E. Полевой коммуникатор
J. РСУ
Примечание
Для работы протокола HART необходимо, чтобы сопротивление в контуре составляло не менее 250 Ом.
10
Описание уровнемера
Описание уровнемера
Рисунок 2-6. Архитектура системы FOUNDATION Fieldbus
F
B
H
I
Максимальная длина кабеля:
J
1900 м
A
G
D
Е
C
K
A.Полевой коммуникатор 475
G.Индикатор
B. Хост-система / РСУ (например, DeltaV)
H.H2 — высокоскоростная полевая шина
C.Уровнемер 5300
I. H1 — низкоскоростная полевая шина
D.Уровнемер 5400
J. Fieldbus-модем
E. Уровнемер 5600
K.ПК с ПО Rosemount Radar Master
F.Техническое обслуживание
Примечание
В искробезопасных установках допускается несколько устройств на каждый искробезопасный барьер в
связи с ограничениями по току.
Рисунок 2-7. Архитектура системы преобразования изHART в Modbus
B
A
D
G
?
H
C
F
I
A.Уровнемер 5300
F. Настройка уровнемера 5300 при помощи ПК в ПО Rosemount Radar
B.Электропитание
Master
C.Полевой коммуникатор 475
G.Система управления
D.Modbus, Levelmaster Emulation / RS-485
H.Преобразователь RS-232 / RS-485
E.HART-модем
I. Настройка уровнемера 5300 при помощи ПК в ПО Rosemount Radar
Master посредством туннелирования
Описание уровнемера
11
Описание уровнемера
2.5
Рекомендации по выбору зонда
При выборе подходящего зонда для уровнемера 5300 необходимо руководствоваться следующими реко-
мендациями:
Жесткий одинарный и
Гибкий
Коаксиальный
Жесткий
Гибкий
сегментированный
одинарный
зонд
двойной
двойной зонд
жесткий одинарный зонд
зонд
зонд
G = подходит
NR = не рекомендуется
AD = зависит от области применения
(необходимо проконсультироваться с
местным представительством Emerson)
Измерения
Уровень
G
G
G
G
G
Уровень поверхности раздела сред
G
G
G
G
G
(жидкость/жидкость)
Характеристики технологической среды
Изменяющаяся плотность
G
G
G
G
G
Изменяющаяся диэлектрическая
G
G
G
G
G
проницаемость(1)
Значительные изменения pH
G
G
G
G
G
Изменения давления
G
G
G
G
G
Изменения температуры
G
G
G
G
G
Конденсирующиеся пары
G
G
G
G
G
Пузырящиеся/кипящие поверхности
G
AD
G
G
G
Пена (механическое предотвращение)
NR
NR
AD
NR
NR
Пена (измерение уровня верха пены)
AD
AD
NR
AD
AD
Пена (измерение уровня пены и жидкости)
AD
AD
NR
AD
AD
Чистые жидкости
G
G
G
G
G
Жидкости с очень низкой
диэлектрической проницаемостью, также
G
G(2)
G
G
G(2)
см. табл. A-7.
Жидкости, образующие налипания на
AD(3)
AD
NR
NR
NR
зонде
Вязкие жидкости
AD(3)
G
NR
AD
AD
Кристаллизующиеся жидкости
AD
AD
NR
NR
NR
Сыпучие материалы, гранулы, частицы
AD
G
NR
NR
NR
порошка
Волокнистые жидкости
G
G
NR
NR
NR
Характеристики резервуара
Зонд находится рядом (менее 30 см) со
стенкой резервуара / объектами,
AD
AD
G
G
G
создающими паразитный эхосигнал
Риск соприкосновения зонда со стенкой
резервуара, патрубком или объектами,
NR
NR
G
NR
NR
создающими паразитный эхосигнал
12
Описание уровнемера
Описание уровнемера
Жесткий одинарный и
Гибкий
Коаксиальный
Жесткий
Гибкий
сегментированный
одинарный
зонд
двойной
двойной зонд
жесткий одинарный зонд
зонд
зонд
G = подходит
NR = не рекомендуется
AD = зависит от области применения
(необходимо проконсультироваться с
местным представительством Emerson)
Турбулентность
G
AD
G
G
AD
Турбулентная среда, создающая
NR
AD
NR
NR
AD
разрывную силу
Длинные, узкие патрубки
AD
AD
G
AD
AD
Поверхности с углами или
расположенные под наклоном (для
G
G
NR
AD
AD
вязких или сыпучих материалов)
Брызги жидкости или пары могут
попадать на часть зонда, находящуюся
NR
NR
G
NR
NR
над поверхностью
Электромагнитные помехи в резервуаре
AD
AD
G
AD
AD
Очищаемость зонда
G
G
NR
AD
AD
1.
На погрешность измерения общего уровня жидкости изменение диэлектрической проницаемости не влияет. При измерении границы
раздела сред изменяющаяся диэлектрическая проницаемость верхней жидкости будет увеличивать погрешность измерения уровня
границы раздела сред.
2.
Ограниченный диапазон измерения.
3.
Для применения в липкой и вязкой среде не рекомендуется использовать центрирующие диски, установленные вдоль зонда.
Описание уровнемера
13
Описание уровнемера
2.6
Диапазон измерения
Диапазон измерения зависит от типа зонда, диэлектрической проницаемости продукта и условий
монтажа. Он ограничивается переходными зонами в самой верхней и нижней частях зонда. В переходных
зонах погрешность превышает ±30 мм, поэтому измерения в них провести невозможно. Измерения
вблизи переходной зоны будут менее точными.
На рис. 2-8 показана взаимосвязь диапазона измерений с переходными зонами и зонами пониженной
точности. Значения для различных типов зондов и диэлектрической проницаемости представлены в
разделе “Погрешность в пределах диапазона измерений” на стр. 218.
Рисунок 2-8. Переходные зоны и зоны пониженной точности
B
C
D
20 мА
A
4 мА
D
Е
F
A.
Диапазон 0—100 %
B.
Верхняя опорная точка
C.
Верхняя переходная зона
D.
Пониженная точность
E.
Нижняя переходная зона
F. Нижняя опорная точка
Примечание
Измерения в переходных зонах могут являться невозможными, и вблизи них снижается точность
измерений. По этой причине точки в пределах 4—20 мА не должны попадать в эти зоны.
14
Описание уровнемера
Описание уровнемера
2.7
Характеристики технологического процесса
Уровнемер 5300 обладает высокой чувствительностью, благодаря его передовой технологии обработки
сигнала и высокому отношению сигнал/шум. Это позволяет прибору справляться с различными
помехами. Тем не менее, перед монтажом уровнемера необходимо учесть следующие особенности.
2.7.1
Загрязнения / отложения продукта
Следует избегать сильного загрязнения и скопления отложений продукта на зонде, так как это может
снизить чувствительность уровнемера и привести к ошибкам измерения. При использовании в вязких и
липких средах может требоваться периодическая очистка.
Для применения в липкой и вязкой среде важно правильно выбрать зонд. Дополнительная информация о
максимальной рекомендуемой вязкости и уровне отложений указана в табл. A-6 на стр. 216.
Максимальная погрешность измерения, вызванная загрязнением, составляет 1—10 процентов в
зависимости от типа зонда, диэлектрической проницаемости, толщины слоя загрязнений и высоты слоя
загрязнений над поверхностью продукта.
Диагностическая функция «Параметры качества эхосигнала» (Signal Quality Metrics — SQM) позволяет
определить качество сигнала поверхности по отношению к шуму, а также момент необходимости очистки
зонда.
2.7.2
Образование перемычек
Значительные отложения продукта приводят к образованию перемычек между двумя зондами (в случае
использования двойного зонда) или между внешней трубой и внутренним стержнем у коаксиальных
зондов и может приводить к ошибочным показаниям уровня. Поэтому их следует избегать. В таких
случаях рекомендуется использовать одинарный зонд.
2.7.3
Пена
Качество измерения уровнемера 5300 в пенистых средах зависит от свойств пены: легкая и воздушная
или плотная и тяжелая, с высокой или низкой диэлектрической проницаемостью и т. п. Если пена
проводит электрический ток и имеет консистенцию сливок, уровнемер может измерять уровень
поверхности пены. Если проводимость пены более низкая, радиоизлучение может проникать сквозь
пену, и уровнемер будет измерять уровень поверхности жидкости.
2.7.4
Пары
В некоторых случаях (например, в случае с кипящей водой под высоким давлением) над поверхностью
продукта присутствуют пары, которые могут влиять на измерение уровня жидкости. Уровнемер
Rosemount можно сконфигурировать таким образом, чтобы компенсировать влияние испарений.
2.7.5
Кипящие углеводороды
При измерении уровня продуктов, имеющих очень низкую диэлектрическую проницаемость, таких как
кипящие углеводороды и сыпучие материалы, может потребоваться снизить пороговые значения и/или
активировать функцию «Проецирование конца зонда» (Probe End Projection — PEP).
Описание уровнемера
15
Описание уровнемера
2.7.6
Граница раздела сред
Уровнемер 5302 идеально подходит для измерения уровня нефти и уровня границы раздела нефти и
воды, а также других жидкостей, диэлектрическая проницаемость которых существенно различается.
Уровнемер 5301 также может использоваться для измерения границы раздела сред при полностью
погруженном зонде.
Рисунок 2-9. Измерение уровня раздела сред
Уровнемер
Уровнемер
5302
5301
B
A
B
Уровень продукта и уровень
Уровень границы раздела сред с
границы раздела сред
полностью погруженным зондом
A.
Уровень продукта
B. Уровень границы раздела сред
Для измерения уровня границы раздела сред уровнемер использует остаточную волну первого
отражения. Часть волны, не отраженная от поверхности верхнего продукта, продолжает движение, пока
не отразится от поверхности нижнего продукта. Скорость распространения данной волны полностью
зависит от диэлектрической проницаемости верхнего продукта.
Для измерения границы раздела сред могут использоваться все зонды. Одинарные зонды являются пред-
почтительными практически во всех случаях, но в зависимости от области применения и геометрии
резервуара коаксиальный или двойной зонд могут подходить больше.
Максимальный допустимый диапазон толщины слоя верхнего продукта главным образом определяется
значениями диэлектрической проницаемости двух жидкостей. Среди типичных областей применения —
измерение границы раздела нефти / нефтепродуктов и воды / водоподобных жидкостей. В таких случаях
диэлектрическая проницаемость верхнего продукта является низкой (< 3), а диэлектрическая
проницаемость нижнего продукта является высокой (> 20). Дополнительные рекомендации по
измерению границы раздела сред приведены в разделе “Измерения уровня границы раздела сред” на
стр. 213.
Слой эмульсии
Иногда между двумя продуктами образуется слой эмульсии (смеси двух продуктов), которая может
повлиять на измерение уровня границы раздела сред. Для получения технической справки в отношении
измерений эмульсии необходимо проконсультироваться с местным представительством Emerson.
16
Описание уровнемера
Описание уровнемера
2.8
Характеристики резервуара
2.8.1
Нагревательные элементы, мешалки
Поскольку сигнал радара передается вдоль зонда, объекты, находящиеся в резервуаре, как правило, не
влияют на показания уровнемера 5300. Следует избегать физического контакта с металлическими
объектами при использовании двойных или одинарных зондов.
Следует избегать физического контакта с зондами и мешалками, а также в турбулентных средах, если зонд
не закреплен. Если во время работы зонд может перемещаться, находясь при этом в пределах 30 см до
любой конструкции в резервуаре, такой как мешалка, то рекомендуется его закрепить.
Для стабилизации зонда при воздействии боковых усилий на конец зонда можно подвесить груз (только
для гибких зондов) для фиксации зонда ко дну резервуара.
2.8.2
Форма резервуара
Волноводный радарный уровнемер невосприимчив к форме резервуара. Поскольку радиосигнал рас-
пространяется по зонду, форма дна резервуара не оказывает влияния на измерение. Уровнемер работает
в резервуарах как с плоским, так и со сферическим дном.
Описание уровнемера
17
Описание уровнемера
2.9
Процедура установки
Для правильной установки необходимо выполнить нижеуказанные действия:
Рекомендации по
монтажу
(см. стр. 20)
Монтаж уровнемера
(см. стр. 35)
Подключение проводки
уровнемера
(см. Раздел 4:
Следует убедиться в
том, что крышки и
соединения кабельных
Включение источника
питания уровнемера
Настройка уровнемера
(см. Раздел 5:
Конфигурация)
Проверка измерений
Установка защиты от
записи
18
Описание уровнемера
Механический монтаж
Раздел
3
Механический монтаж
Меры безопасности
стр. 19
Рекомендации по монтажу
стр. 20
Монтаж
стр. 35
3.1
Меры безопасности
Процедуры и инструкции, содержащиеся в настоящем разделе, могут требовать специальных мер предо-
сторожности для обеспечения безопасности оперативного персонала. Информация, относящаяся к
потенциальным проблемам безопасности, обозначается предупредительным символом (
). Перед
выполнением процедуры, обозначенной данным символом, необходимо ознакомиться со следующими
указаниями по технике безопасности.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Несоблюдение данных указаний по монтажу и обслуживанию может привести к серьезным
травмам или смертельному исходу.
„ Установка должна выполняться только квалифицированным персоналом.
„ Необходимо использовать только указанное в данном руководстве оборудование. Несоблюдение
данного требования может неблагоприятно повлиять на класс защиты, который обеспечивает
оборудование.
„ Обслуживание разрешено выполнять только в объеме, описанном в данном руководстве.
Исключение — квалифицированные специалисты.
Утечка технологической среды может привести к смерти или серьезным травмам.
„ Следует проявлять осторожность во время работы с уровнемером. При повреждении уплотнения
может произойти утечка газа из резервуара, если блок электроники уровнемера демонтирован с
зонда.
Высокое напряжение на выводах может стать причиной поражения электрическим током.
„ Зонды с пластиковым покрытием и/или снабженные пластиковыми дисками при определенных
условиях могут генерировать электростатический заряд. Поэтому при использовании зонда в
потенциально взрывоопасной атмосфере необходимо принимать соответствующие меры для
предотвращения электростатических разрядов.
„ Перед снятием блока электроники датчика следует устранить опасность возникновения
электростатического разряда. Зонды могут создавать электростатический заряд, который в
определенных случаях может стать причиной возгорания. При любом виде монтажа или технического
обслуживания в потенциально взрывоопасной атмосфере ответственное лицо должно
удостовериться в том, что любой риск электростатического разряда устранен перед началом
отсоединения зонда от корпуса уровнемера.
Механический монтаж
19
Механический монтаж
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Любые замены компонентов на несертифицированные детали или ремонт, отличный от полной
замены головки датчика или антенного узла, ставят под угрозу безопасность персонала и, как
следствие, запрещены.
„ Самостоятельное внесение изменений в конструкцию изделия строго запрещено, так как подобные
действия могут непреднамеренно или непредсказуемым образом изменить рабочие характеристики
и поставить под угрозу безопасность персонала. Изменения, нарушающие целостность сварных швов
или фланцевых соединений, например просверливание дополнительных отверстий, ставят под
угрозу безопасность пользования прибором. Сертификаты и номинальные характеристики
поврежденных приборов или изделий, в конструкцию которых были внесены изменения без
письменного разрешения от компании Emerson, считаются недействительными. Ответственность за
продолжение использования поврежденного или модифицированного без предварительного
письменного разрешения прибора целиком возлагается на конечного пользователя.
3.2
Рекомендации по монтажу
Перед установкой уровнемера 5300 следует ознакомиться со специальными рекомендациями по
монтажу, а также с характеристиками резервуара и технологического процесса.
Сведения о монтаже выносного корпуса приведены в Приложение D: Выносной монтаж.
3.2.1
Технологическое соединение
Уровнемеры 5300 имеют резьбовое соединение, которое обеспечивает простоту монтажа на крыше
резервуара. Уровнемер также можно устанавливать на патрубок с помощью различных фланцев.
Резьбовое соединение
Рисунок 3-1. Установка на крыше резервуара с использованием резьбового соединения
20
Механический монтаж
Механический монтаж
Фланцевое соединение на патрубках
Рисунок 3-2. Установка в патрубке
Избегайте монтажа в
Расстояние до нулевой
H
патрубки с сужением
зоны / UNZ
(если используется не
коаксиальный зонд)!
D
Следует убедиться, что
патрубок не выступает
внутрь резервуара.
Уровнемер может быть укомплектован соответствующим фланцем для монтажа на патрубок. В табл. 3-1
указаны рекомендуемые размеры патрубков. Для узких патрубков может понадобиться увеличить
расстояние до нулевой зоны / верхнюю зону нечувствительности (UNZ), чтобы уменьшить диапазон
измерений в верхней части резервуара. В данном случае может также понадобиться настройка
порогового значения амплитуды. Для большинства установок рекомендуется использовать функцию
настройки ближней зоны, к примеру, при наличии в ближней зоне объектов, создающих помехи. См.
Приложение C: Расширенная конфигурация, стр. 287.
Примечание
Зонд не должен соприкасаться с патрубком, за исключением коаксиальных зондов. Если диаметр
патрубка меньше рекомендуемого, диапазон измерений может быть сужен.
Таблица 3-1. Рекомендации по установке на патрубок
Одинарный
Коаксиальный
Двойной зонд
(жесткий/сегментированный
зонд
(жесткий/гибкий)
/гибкий) зонд
Рекомендуемый
150 мм
> диаметра зонда
100 мм
диаметр патрубка(D)
Минимальный диаметр
50 мм
> диаметра зонда
50 мм
патрубка (D)(1)
Рекомендуемая высота
100 мм
4 дюйма (100 мм)
Н/П
патрубка (H)(2)
+ диаметр патрубка(3)
+ диаметр патрубка
1.
Для устранения влияния патрубка на результаты измерений может потребоваться запустить функции настройки ближней зоны (TNZ) или Hold
Off Distance (расстояния до нулевой зоны) (UNZ).
2.
В определенных случаях могут использоваться более длинные патрубки. Для получения более подробной информации необходимо
проконсультироваться с местным представителем компании Emerson.
3.
Для патрубка выше 100 мм рекомендуется вариант с удлиненной шпилькой (код варианта LS) для предотвращения соприкосновения гибкой
части с краем патрубка.
Механический монтаж
21
Механический монтаж
Для установки одинарных гибких зондов на длинный патрубок рекомендуется использовать удлиненную
шпильку 250 мм.
Рисунок 3-3. Одинарный гибкий зонд с удлиненной шпилькой
Удлиненная шпилька 250 мм
Примечание
Следует избегать использования патрубков диаметром 250 мм / DN250 или более с одинарными зондами,
особенно в средах с малой диэлектрической проницаемостью. В качестве альтернативы внутрь патрубка
можно установить патрубок меньшего размера.
3.2.2
Установка в неметаллических резервуарах и на открытом
воздухе
Следует избегать размещения источников электрических помех вблизи установки (например,
электрических моторов, мешалок, сервоприводных механизмов).
Рисунок 3-4. Избегать электромагнитных помех
В случае с чистыми жидкостями следует использовать коаксиальный зонд для снижения эффекта
потенциальных электрических помех.
Рисунок 3-5. Использование коаксиального зонда при установке на открытом воздухе
22
Механический монтаж
Механический монтаж
Для обеспечения оптимальной работы одинарных зондов в неметаллических резервуарах зонд должен
иметь металлическое фланцевое соединение или крепиться с помощью винтов на металлический лист
(d > 350 мм) в случае использования резьбового соединения.
Рисунок 3-6. Монтаж в неметаллических резервуарах
Металлический фланец
Металлический лист
(d > 350 мм)
3.2.3
Установка в бетонных бункерах
Рисунок 3-7. Установка в бетонных бункерах
Металл
3.2.4
Рекомендации по использованию с сыпучими материалами
Для использования с сыпучими материалами рекомендуется гибкий одинарный зонд, который доступен в
двух исполнениях, рассчитанных на разную нагрузку и длину:
„ диаметром 4 мм
Прочность при растяжении — минимум 12 кН
Разрушающая нагрузка — максимум 16 кН
„ диаметром 6 мм
Прочность при растяжении — минимум 29 кН
Разрушающая нагрузка — максимум 35 кН
Механический монтаж
23
Механический монтаж
При планировании монтажа уровнемера 5300 для использования с сыпучими материалами необходимо
учитывать следующее:
„ На крышу бункера может воздействовать значительное усилие, направленное вниз, вызванное средой,
находящейся в бункере, поэтому крыша бункера должна выдерживать максимальную растягивающую
нагрузку зонда.
„ Нагрузка на бункер зависит от размера бункера, плотности материала и коэффициента трения. Усилия
растут вместе с увеличением длины погружения, размера бункера и диаметра зонда.
„ В случае измерения продуктов, которые могут образовывать налипания на зонде, необходимо
использовать зонд 6 мм.
„ В зависимости от положения усилия, действующие на зонд, в десять раз выше в случае с зондами,
закрепленными на конце, чем с зондами, оснащенными балластным грузом(1).
„ Зонды с покрытием из ПТФЭ не рекомендуются к использованию с сыпучими материалами.
Рекомендации по растягивающим нагрузкам, вызываемым легкосыпучими материалами, действующим на
подвешенный зонд с незакрепленным концом или без груза в бункерах с гладкими металлическими
стенками, приведены в табл. 3-2. К данным значениям применен коэффициент безопасности 2. Более
подробную информацию можно получить в местном представительстве компании Emerson.
Таблица 3-2. Растягивающее усилие, оказываемое на зонды, установленные на резервуары с различными
продуктами
Растягивающая нагрузка, оказываемая на
Растягивающая нагрузка, оказываемая на
одинарный гибкий зонд
одинарный гибкий зонд
размером 4 мм, кН
размером 6 мм, кН
Материал
Длина зонда 15 м
Длина зонда 35 м
Длина зонда 15 м
Длина зонда 35 м
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
резервуара =
резервуара =
резервуара =
резервуара =
резервуара =
резервуара =
резервуара =
резервуара =
12 м
12 м
12 м
12 м
Пшеница
3
5
8
20(1)
4
7,5
12,5
30(1)
Полипропилен
1,5
3
3,6
10,5
2
4,1
5,3
15,6
Пеллеты
Цемент
4
9
11
32,5(1)
6
13
16
48(1)
1.
Превышает предел прочности на разрыв.
Примечание
В средах, в которых возможно образование электростатических разрядов, например в пластиковых
пеллетах, рекомендуется заземлять конец зонда.
3.2.5
Установка в камере / успокоительной трубе
Камера также может называться «выносная камера», «боковая труба» или «байпасная труба». Ключевым
фактором успеха в данных областях применения является правильное определение размера камеры и
выбор подходящего зонда.
Для предотвращения контакта зонда со стенками камеры для монтажа жестких одинарных, сегментиро-
ванных жестких одинарных, гибких одинарных и гибких двойных зондов применяются центрирующие
диски. Диск прикрепляется к концу зонда и таким образом поддерживает центральное положение зонда
в камере. См. также раздел “Монтаж центрирующего диска для установки в трубу” на стр. 58.
1,
Груз у зонда длиной 100 футов (30 м) или больше не должен закрепляться.
24
Механический монтаж
Механический монтаж
Рисунок 3-8. Исключение контакта зонда со стенкой
Зонд не должен
контактировать со стенкой
камеры. Это обеспечивается,
к примеру, использованием
центрирующего диска.
Примечание
Предпочтение отдается металлическим трубам, особенно при использовании в средах с низкой
диэлектрической проницаемостью, для предотвращения помех от объектов, расположенных вблизи
трубы.
Рисунок 3-9. Установка одиночного зонда в камере / успокоительной трубе
Жесткий одинарный/ Гибкий одинарный
сегментированный зонд
Жесткий одинарный
N
L
Ø
Ø
Диаметр впускной трубы N < Ø. Эффективный диапазон измерения L 300 мм.
Таблица 3-3. Рекомендуемые и минимальные диаметры камер / успокоительных труб для
различных зондов
Тип зонда
Рекомендуемый диаметр
Минимальный диаметр
Жесткий одинарный / сегментированный
75 или 100 мм
50 мм
жесткий одинарный
Для получения более подробной информации необходимо прокон-
Гибкий одинарный
100 мм
сультироваться с местным представителем компании Emerson
Жесткий двойной(1)
75 или 100 мм
50 мм
Для получения более подробной информации необходимо прокон-
Гибкий двойной(1)
100 мм
сультироваться с местным представителем компании Emerson
Коаксиальный
75 или 100 мм
37,5 мм
1.
Расстояние между центральным стержнем зонда и стенкой камеры должно быть не менее 15 мм.
Механический монтаж
25
Механический монтаж
Предпочтительной является установка в камере или трубе, т. к. это обеспечивает лучшую устойчивость и
эффективность работы уровнемера. Если используется камера или труба меньшего диаметра (например,
50 мм), гибкий зонд не является подходящим выбором, так как существует вероятность того, что он будет
контактировать со стенками, а сравнительно большой размер впускного отверстия может создавать
помехи для сигнала.
При возникновении газлифта и/или турбулентности (например, вследствие кипения углеводородов)
рекомендуется использовать камеру/трубу диаметром 75 или 100 мм для обеспечения максимальной
надежности измерений. Это в особенности применимо к средам высокого давления и с высокой
температурой.
С уровнемером 5300 рекомендуется использовать одинарные зонды. Зонды других типов более
восприимчивы к налипанию продукта и не рекомендуются к использованию.(1) Исключение составляет
сжиженный газ под давлением > 4 МПа, с которым следует использовать коаксиальный зонд.
Зонд не должен соприкасаться со стенками и дном камеры. Выбор типа зонда зависит от его длины:
Менее 6 м: рекомендуется жесткий одинарный зонд. Необходимо использовать центрирующий диск для
зонда длиной > 1 м. Если для установки требуется меньше свободного пространства над продуктом,
следует использовать гибкий одинарный зонд с грузом и центрирующим диском.(2)
Более 6 м: следует использовать гибкий одинарный зонд с грузом и центрирующим диском.
Для гибкого одинарного зонда предусмотрен укороченный груз. Этот зонд используется для проведения
измерений рядом с концом зонда, а также в тех случаях, когда необходимо увеличить диапазон
измерения. Высота составляет 50 мм, диаметр — 37,5 мм. Код опции — W2.
При высокой температуре камера должна быть постоянно изолирована для предупреждения травм
персонала и снижения расхода энергии на нагрев. См. рис. 3-10 Это часто является преимуществом, а в
некоторых случаях — даже требованием при измерениях радарным методом:
„ При высоких температурах изоляция уменьшает количество конденсата, поскольку верхняя часть
камеры не становится холодной точкой.
„ Изоляция предотвращает затвердевание продукта внутри камеры и засорение впускных труб.
Рисунок 3-10. Изолированная камера
Дополнительные сведения см. на стр. 31.
1,
Одинарный зонд работает как виртуальный коаксиальный зонд, в котором стенки камеры играют роль внешней трубки. Дополнительный коэф-
фициент усиления, обеспечиваемый двойными и коаксиальными зондами, в данном случае не нужен; электроника приборов уровнемера 5300 очень
чувствительна и не является сдерживающим фактором.
2,
Переходные зоны и высота груза ограничивают использование одинарных гибких зондов короче 1 м. При использовании гибкого зонда рекоменду-
ется применять укороченный груз.
26
Механический монтаж
Механический монтаж
При установке в выносной камере Rosemount 9901 см. табл. 3-4 для определения длины зонда.
Таблица 3-4. Определение длины зонда для использования в выносных камерах Rosemount 9901
Длина зонда
Камера
Камера типа «сбоку»
Камера типа «сбоку-снизу»
Rosemount 9901, стандартное исполнение
B +480 мм
B +100 мм
Rosemount 9901 с опцией G1(1)
B +770 мм
B +260 мм
Rosemount 9901 с опцией G2(2)
B +920 мм
B +530 мм
1.
Для использования с зондом с функцией динамической компенсации пара и укороченным эталонным отражателем (код опции уровнемера
R1).
2.
Для использования с зондом с функцией динамической компенсации пара и удлиненным эталонным отражателем (код опции уровнемера
R2).
Рисунок 3-11. Камеры с отводными трубами типа «боковой» и «боковой-нижний»
Размер для труб
Размер для труб типа
типа «боковой»
«боковой-нижний»
3.2.6
Замена поплавкового уровнемера в существующей
поплавковой камере
Уровнемер 5300 идеально подходит для установки в существующую поплавковую камеру. Для упрощения
монтажа предлагаются специальные фланцы, позволяющие использовать ту же камеру.
Рисунок 3-12. Замена поплавкового уровнемера в существующей поплавковой камере
Замена фланца камеры
Длина зонда
Длина поплавкового уровнемера
Механический монтаж
27
Механический монтаж
Преимущества уровнемера 5300
„ Нет подвижных элементов: Меньший объем технического обслуживания, что радикально снижает
затраты и в результате улучшает доступность измерений
„ Надежность измерений, независимо от плотности, турбулентности и вибраций
Рекомендации при замене поплавкового уровнемера на
уровнемер 5300
При замене поплавкового уровнемера на уровнемер 5300 следует правильно подобрать фланцы и длину
зонда к камере. Доступны фланцы по стандартам ANSI и EN (DIN), а также специальные фланцы для камер.
В табл. 3-5 приведены рекомендации по выбору длины зонда.
Таблица 3-5. Требуемая длина зонда в зависимости от производителя камеры
Производитель камеры
Длина зонда(1)
Основные производители торсионных трубок
Поплавковый уровнемер + 229 мм
(249B, 249C, 249K, 249N, 259B)
Masoneilan (с торсионной трубкой), специальный фланец
Поплавковый уровнемер + 203 мм
Прочие устройства с торсионной трубкой(2)
Поплавковый уровнемер + 203 мм
Magnetrol® (с пружинным подвесом)(3)
Поплавковый уровнемер + от 195 до 383 мм
Прочие изделия с пружинным подвесом(2)
Поплавковый уровнемер + 500 мм
1.
При использовании промывочного кольца необходимо добавить 25 мм.
2.
Для камер разных производителей могут присутствовать небольшие вариации длины зонда. Это значение является
приблизительным, фактическую длину следует проверять.
3.
Длина зависит от модели, удельной плотности и номинала, и должна проверяться.
3.2.7
Свободное пространство
Для обеспечения удобства доступа к уровнемеру при монтаже следует убедиться в наличии достаточного
пространства для выполнения операций по обслуживанию уровнемера. Для обеспечения максимальных
характеристик уровнемера не рекомендуется монтировать его вблизи стенок резервуара или объектов,
находящихся внутри резервуара.
Если зонд устанавливается близко к стенке, патрубку или другому препятствию внутри резервуара,
эхосигнал уровня может быть зашумлен. Рекомендуемым является минимальный размер зазора,
указанный в табл. 3-6:
28
Механический монтаж

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..      1      2      3      ..