Руководитель отдела технической поддержки компании ТЕККНОУ Шумаков Дмитрий Львович рассказывает об особенностях ультразвукового концентратомера PIOX S. Статья опубликована в журнале “ИСУП” № 3(81)_2019.
Измерение концентрации жидких сред – задача, актуальная для многих отраслей промышленности. Но, как это ни парадоксально, при высоком спросе на подобную продукцию по-настоящему универсальных приборов на данный момент на рынке почти нет. В большинстве своем предлагаемые концентратомеры оборудованы проточными и погружными датчиками. Но, как и любые погружные измерительные приборы, они подвержены агрессивному воздействию среды, что доставляет сложности и ограничивает функциональность при эксплуатации.
В противоположность данной технологии существуют ультразвуковые концентратомеры, которые можно назвать универсальными, так как они избавлены от вышеперечисленных недостатков. Ультразвуковой концентратомер не имеет контакта с измеряемой средой и благодаря этому отличается более долгим сроком службы, простым монтажом/демонтажом и соответственно гарантирует более легкую эксплуатацию. Эти и другие достоинства воплощены в ультразвуковом концентратомере PIOX S, который подойдет как для предприятий пищевой промышленности, так и для химических и нефтехимических производств.
О преимуществах ультразвуковой технологии и особенностях измерителя концентрации PIOX S мы беседуем с руководителем отдела технической поддержки КИП АО «Теккноу» Дмитрием Львовичем Шумаковым.
ИСУП: Для каких задач разработан измеритель концентрации жидких сред PIOX S?
Д. Л. Шумаков: Концентратомер жидких сред PIOX S (рис. 1) немецкой фирмы FLEXIM предназначен для проточных неконтактных измерений концентрации щелочей, кислот и других сред, а также для идентификации протекающей в трубе жидкости или при смене фаз двух различных жидкостей. Измеряемые параметры: концентрация, плотность и массовый расход. Концентратомер жидких сред PIOX S применяется в различных отраслях промышленности. Он уже прошел испытания в Росстандарте в целях утверждения типа и может использоваться для технических и коммерческих измерений.
ИСУП: Расскажите, пожалуйста, об устройстве данного прибора: какие элементы в него входят, как устанавливаются на трубу, по какому принципу работает оборудование?
Д. Л. Шумаков: Комплект оборудования состоит из блока электроники, накладных датчиков расхода и температуры с монтажными креплениями. Два накладных ультразвуковых датчика устанавливаются на поверхности трубопровода и поочередно посылают и принимают ультразвуковые сигналы. Измеряя разность времени прохождения сигнала (по течению потока и против), PIOX S при заданных параметрах трубы точно рассчитывает скорость ультразвука в среде, скорость потока и объемный расход. Датчик температуры, устанавливаемый накладным способом, измеряет температуру среды. Основываясь на измеренной скорости ультразвука и температуре среды, PIOX S рассчитывает концентрацию, плотность и массовый расход, содержание твердых взвесей, продуктов реакции и других производственно важных параметров, например, таких как Brix.
ИСУП: Какие преимущества обеспечиваются благодаря ультразвуковому принципу действия измерителя концентрации PIOX S?
Д. Л. Шумаков: Ультразвуковая технология не требует прямого контакта с рабочей средой, поэтому соответствует самым высоким требованиям к безопасности и гарантирует полное отсутствие рисков, свойственных врезным приборам. Кроме того, ультразвуковая технология – это монтаж без остановки процесса, отсутствие риска утечек, отсутствие коррозионного износа измерительных элементов. Оборудование устанавливается на трубы любого диаметра, изготовленные из любых материалов и не зависит от давления процесса.
ИСУП: Одна из функций, которую способен выполнять PIOX S, это идентификация продукта в трубе. Как я понимаю, это в большей степени математическая задача? О какой степени точности выводов можно говорить?
Д.Л. Шумаков: В некоторых комбинированных процессах необходимо понимать, какой продукт в данный момент находится в трубе. Специальная функция PIOX ID дает нам эту возможность. Определяя скорость распространения звука, прибор по этому параметру идентифицирует среду и осуществляет технологический или коммерческий учет каждой среды по отдельности с погрешностью не более ±0,5%. При этом на дисплее концентратомера отображается наименование продукта, находящегося в данный момент в трубе.
ИСУП: Каков объем внутренней памяти прибора? Ведь для вычислений, которые прибор проводит, нужно иметь достаточно большую базу данных.
Д. Л. Шумаков: Память прибора рассчитана на запись 100 тысяч результатов измерений с возможностью ее расширения. Также в память измерителя концентрации встроена библиотека с параметрами различных жидких сред и материалами труб, что дает возможность использовать его на разных процессах.
ИСУП: Сейчас все средства измерений изначально проектируются с возможностью работы в составе автоматизированных систем управления. Как это реализовано в PIOX S (какие протоколы поддерживаются, нужны ли дополнительные устройства связи и т.д.)?
Д.Л. Шумаков: Концентратомер PIOX S поддерживает несколько основных протоколов передачи данных (аналоговый сигнал, HART, RS‐485, Modbus, FF, Ethernet) как для более старых АСУ, так и для автоматизированных систем нового поколения. Это заметно упрощает процесс интеграции с производством. В приборах нового поколения обеспечена возможность удаленной настройки, что заметно упрощает проведение диагностики и сервиса оборудования.
ИСУП: Какова основная целевая группа предприятий, для которой прогнозируется востребованность данного оборудования?
Д. Л. Шумаков: Благодаря отсутствию прямого контакта с анализируемой средой прибор чаще всего находит применение в химической и нефтехимической промышленности (где он используется для измерения параметров жидких агрессивных и коррозионных сред в технологических процессах), а также в пищевой промышленности, где необходимы гигиенические способы измерения.
ИСУП: Есть ли уже опыт применения PIOX S на российских предприятиях?
Д. Л. Шумаков: На данный момент технология PIOX S успешно используется на нескольких предприятиях РФ (рис. 2) на таких процессах, как измерение концентрации серной кислоты на НПЗ (нефтеперерабатывающий завод), измерение концентрации плавиковой кислоты на химкомбинате в Новосибирске, измерение концентрации гидроксида натрия в ОАО «Рутгерс Севертар». Также успешно проведены испытания измерений концентрации азотной кислоты на одном из предприятии «УРАЛХИМ».
Автор Шумаков Дмитрий Львович.
Руководитель отдела технической поддержки КИП