Введение
Громадным достижением в науке и технике направленных на повышение благосостояния человека, во многом способствовало развитие техники измерения и средств автоматизации.
В настоящее время, когда во все отрасли народного хозяйства нашей страны внедрена автоматизация различных производственных процессов и операций, целью которых является облегчение труда человека и повышение его производительности, невозможно представить себе завода или цеха любой отрасли промышленности, где бы ни было измерительных приборов и автоматических регуляторов.
Развитие всех отраслей промышленности неразрывно связано с развитием техники измерения и регулирования различных параметров и процессов.
Большое количество чрезвычайно разнообразных измерительных приборов и автоматики применяют и в нефтяной промышленности.
При разведке и поисках нефти, при бурении и добычи применяются приборы для определения наклона скважин, давления и температуры в них, при хранении и транспортировке.
При переработке нефти используются приборы для измерения температуры, давления, расхода жидкости, газов и паров нефтепродуктов, физико-химические свойства нефти и её продуктов и.т. п. Очень широко применяют автоматические регуляторы для поддержания на заданном значении температуры, давления, расхода и уровня в различных технологических аппаратов.
Весьма широко, так же как и во всех других отраслях, в нефтяной промышленности используются приборы для измерения линейных размеров и веса тела.
К высокому уровню современного состояния техники измерения человечество пришло не сразу. Для этого потребовался длительный срок, охвативший почти всю его историю.
1. История предприятия
История, можно сказать, – ценнейшее завещание одного поколения другому. Перед нами живая история завода ИЗТМ одного из ведущих предприятий страны. Вся жизнь большого коллектива и его будни и праздники, его служение Родине. Изо дня в день, из года в год.
В 1977 году на левом берегу реки Белой при въезде в Ишимбай начались строительные работы, с первого кирпича в свое время начинался и этот завод. Но пошли слухи о том, что будет строиться военный завод, очень большой, перспективный. И не смотря на молодость, он сразу же крепко встал на ноги, и весь его путь со дня рождения до наших дней путь трудный, но славный, путь героический.
Тысячи людей и тысячи человеческих судеб связаны с этим заводом, и дело, которым жил, живет и будет жить завод, – их дело и их жизнь. Здесь у каждого труженика за плечами годы бесчисленных трудностей, годы упорства, дерзаний, вдохновения.
Завод еще только строился, а уже в 1981 году к 7 ноября было изготовлено первое изделие, в 1982 уже 20 изделий, а затем удваивая и утраивая выпуск в последние годы.
В 1983 году изготовлено в декабре рекордное количество машин -32 штуки.
Это почти годовой план 1997 года.
1989–1991 годы испытание машин в Антарктиде, которые были взяты представителями ЮАР для обслуживания научной экспедиции и там они не посрамили Ишимбайской марки.
1992 год начало перестройки. Резкий спад производства машин. Изготовлено по году всего 42 машины.
14 сентября 1994 года постановлением главы администрации г. Ишимбая было зарегистрировано ОАО «Ишимбайтрансмаш».
1997 года 20 мая 20 лет заводу.
За период творческой и трудовой деятельности освоено более 40 наименований изделий с выпуском от нескольких штук в год (изделий 834) до 24 тыс. штук в год (КС-ТГВ 20 и КП 60М). Но каждое новое не ради просто очередного нового, а ради достижений наивысшего технического уровня – уровня мирового, а по отдельным параметрам – даже выше. И сегодня выжить, выйти на мировой рынок.
Сегодня продукцию завода можно встретить в Арктике и в Антарктиде, нга бескрайних просторах России, от Карелии до Дальнего Востока и Камчатки. И залог тому – высокий профессиализм людей – работников завода.
Приказом директора №86 от 6 июня 1980 года на Ишимбайском заводе транспортного машиностроения была организованна служба главного метролога во главе с опытным работником А.С. Емельяновым. Первыми работниками которой были: инженер – метролог Топольский Е.В., слесарь- инструментальщик Халиков Г.Г., контролер Давлетшина С.Г.
Самым первым инженером – метрологом, принятым за 8 месяцев до приказа является начальник бюро Войнова В.И., именно с этого момента можно считать становление метрологической службы завода.
В начале, приспособленные помещения, потом проектные, которые не отвечали требованиям норм и стандартов. И наконец усилиями администрации завода, службе были выделены прекрасные помещения в АБК МСЦ. Хотя при нынешних реформах, в связи резким падением производства и прекращением финансирования, работы по настилу полов, лифта, косметическому ремонту помещений, думается, будут завершены.
В 1982 году ОГМетр получил право на проведение ведомственной поверки средств измерений, испытаний и контроля (12 наименований). Кроме того, ОГМетр проводит ремонт СИ и арбитражные высокоточные измерения. С ростом оснащенности и возможностей происходит рост квалификации работников службы. Многие ИТР и рабочие прошли обучение в ВИСМе (главный метролог А.С. Емельянов, начальник бюро В.И. Войнова, инженеры – метрологи Н.В. Куликова, Н.Н. Долгова, поверители– А.Х. Шахмаев, Л.Н., Л.Н Катишева, Р.З. Рахимгулова, В.А. Иванюкова).
Слесарь- инструментальщик С.В. Маямсин без отрыва от производства закончил Ишимбайский филиал УАИ в 1992 году. В связи с падением выпуска продукции, задержками выплаты заработной платы отдел покинули многие квалифицированные работники. Несмотря на резкое сокращение численности (более 50%) объем поверок и ремонта не уменьшился. Особенно в лаборатории КИП (все энергетическое хозяйство работает в полном объеме).
В июле 2001 года служба ОГМетр получила аттестат аккредитации на право проведения калиброванных работ по всем видам измерений.
В настоящее время служба метролога работает в составе отдела Технического контроля и выполняет служебные обязанности на высоком уровне.
1.1 Описание приборов данной группы
В литейных и термических цехах приходится контролировать состав самых разнообразных газов: горючих газов и продуктов их горения, защитных атмосфер и газов в воздухе помещений цехов.
Контроль состава газа позволяет судить о правильности протекания технологических процессов.
Газоанализаторами называют приборы, предназначенные для количественного определения состава газа (одного или нескольких компонентов). Они проградуированы в объемных %.
По назначению различают переносные и технические газоанализаторы. Первые используют для лабораторных исследований и поверки автоматических газоанализаторов.
Основным элементом каждого прибора является измерительный преобразователь газового анализа, принцип действия которого определяет тип газоанализатора.
По принципу действия измерительного преобразователя различают: тепловые, магнитные, оптико-акустические, химические, электрохимические, термохимические, термокондуктометрические и оптические газоанализаторы.
Тепловые газоанализаторы. Действие газоанализаторов (в дальнейшем сокращенно ГА) основано на изменении тепловых свойств определяемого компонента газовой смеси.
В термокондуктометрических приборах применяется способ относительного изменения путем сравнения теплопроводности анализируемой газовой смеси с теплопроводностью эталонной смеси постоянного состава.
Термохимический метод измерения концентрации газов основан на измерении полезного теплового эффекта химических реакций, протекающих в присутствии катализатора. Наибольшее распространение получили приборы, в которых используется реакция окисления (горения).
В качестве чувствительных элементов в ГА применена платиновая нить, помещенная в анализируемую газовую смесь. Нить нагревается проходящим по ней током. При изменении теплопроводности смеси, зависящей от содержания в ней СО2, изменяется температура нити и, следовательно, её сопротивление. Таким образом, по величине сопротивления можно судить о количестве СО2 в газовой смеси.
Магнитные газоанализаторы. Магнитные свойства газов оценивают величиной магнитной восприимчивости, которая положительна для парамагнитных газов. Магнитная восприимчивость смеси газов определяется содержанием кислорода, который обладает наибольшей магнитной восприимчивостью по сравнению с другими газами, входящими в газовую смесь.
В магнитных ГА используется явление термо – магнитной конвенции, которое возникает в неравномерном магнитном поле около нагретого тела (чувствительного элемента), окруженного парамагнитным газом. Парамагнитный газ (кислород) втягивается в поле постоянного магнита, охлаждает чувствительный элемент (платиновую нить), помещенный в это поле и включенный в схему измерительного моста. В результате этого изменяется температура, а следовательно, и сопротивление элемента, что приводит к разбалансу моста.
Для измерения концентрации кислорода в многокомпонентных газовых смесях применяются компенсационно-мостовые схемы.
Основными элементами схемы приемника является два моста: рабочий и сравнительный.
Оптико-акустические газоанализаторы. Действие ГА основано на способности определяемого газа, поглощать инфракрасные лучи. Способностью поглощать излучение в инфракрасной области спектра, молекулы которых состоят из двух или большего числа атомов или ионов. Измерение концентрации газа производится на основании оптико-акустического эффекта, суть которого состоит в следующем. Если газ, способный поглощать инфракрасные лучи, заключить в замкнутый объем и подвергнуть воздействию потока инфракрасной радиации, то за определенный промежуток времени газ нагреется до некоторой температуры, определяемый условиями теплоотдачи. Одновременно происходит соответствующие повышение давления газа. При прерывании с некоторой частотой потока радиации с помощью модулятора находящийся в замкнутом объеме газ будет периодически нагреваться и охлаждаться, в результате чего возникнут колебания температуры и давления газа. Колебания давления воспринимаются чувствительным элементом–мембраной, которая является одной из обкладок конденсаторного микрофона. С помощью микрофона колебания давления преобразуются в электрический сигнал, который усиливается усилителем и подается на измерительный прибор.
Принцип работы химических газоанализаторов основан на последовательном удалении анализируемых компонентов из взятой газовой пробы при проведении химических реакций. Наибольшее распространение получили переносные газоанализаторы на три типа: СО, СО2, О2.
Объем газовой смеси измеряют до начала цикла измерений и после реакции каждого компонента. По разности объемов оценивают процентное содержание компонента газовой смеси. Переносные газоанализаторы обладают высокой точностью измерения; недостатком является длительность анализа. Их применяют только для контроля и отладки тепловых процессов.
Электрохимические газоанализаторы предназначены для определения содержания кислорода в газовой смеси. Действие газоанализаторов этого типа основано на электрохимической реакции, вызывающей образование тока в электролите при взаимодействии кислорода с электролитом. Сила тока, протекающего по внешней цепи электролита пропорционально концентрации кислорода в газовой смеси. Такие газоанализаторы предназначены для определения содержания кислорода в различных газовых смесях, водяном и генераторном газах.
Работа оптических газоанализаторов основана на изменении ослабления интенсивности электромагнитных излучений или поглощения его потока определенным компонентом при прохождении излучения через исследуемую газовую смесь. При этом можно использовать весь спектр электромагнитных колебаний – инфракрасная, ультрафиолетовая и видимая область.
2. Назначение
Сигнализатор довзрывоопасных концентраций СВК 3М1 предназначен для контроля и автоматической сигнализаций наличия в воздухе закрытых помещений горючих газов, паров и их смесей, относящихся по взрывоопасности к первой, второй, третьей категории взрывоопасных смесей групп А, Б, Г и четвертой категории группы А по классификации «Правил изготовления взрывозащищенного электрооборудования» (ПИВЭ) издания 1963 года.
Сигнализатор является промышленным стационарным непрерырывнодействующим прибором, состоящим из блока датчика и блока электропитания.
Блок датчика сигнализатора имеет взрывозащищенное исполнение ВЗГ-В4А и может быть установлен во взрывоопасных помещениях всех классов согласно классификации «Правил устройства электроустановок». Блок электропитания относится к электрооборудованию общего назначения, имеет обыкновенное исполнение по ГОСТу 12.997 – 76 и должен устанавливаться вне взрывоопасного помещения.
По устойчивости к климатическим воздействиям сигнализатор должен соответствовать исполнению УХЛ категории 4 ГОСТ 15150 – 69 (но для работы при температуре от 5 До 50 С для блока датчика, от 5 до 40 С для блока электропитания, при относительной влажности окружающей среды до 95% при плюс 25 С, при изменении атмосферного давления от 80 до 107 кПа (от 60О до 800 мм. рт. ст.).
В анализируемой среде не должно быть агрессивных веществ, являющихся ядами для катализаторов платиновой группы:
хлоро-серо-фосфоро-цианосодержащих соединений и других в концентрациях, превышающих санитарные нормы. Содержание механических примесей (пыли, смол, масел и т.д.) в контролируемой среде и в воздухе, поступающем в датчик при контроле, не должно быть более 0,001 г./м3.
3. Технические данные
Диапазон сигнальных концентраций от нижнего предела воспламеняемости (НПВ):
1) горючих газов, паров и их смесей, % от 5 до 50;
2) водородовоздушных смесей, % от 5 до 20;
Основная погрешность сигнализации: 19
1) горючих газов, паров и их смесей не (30±)%НПВ должна превышать 24
2) водородовоздушных смесей не должна превышать (12,5±6,5)% НПВ.
Инерционность сигнализатора, с, не более 30
Потребляемый ток, А, не более 0,2
Напряжение питания 220 В при отклонении от минус 15 до плюс 10%;
Часто питания 50 Гц при отклонении от минус 2 до плюс 2%.
Давление линии сжатого воздуха от 196,2 до 588 кПа (от 2 до 6 кГС/см2).
Расход сжатого воздуха, л/ч, не более 150
Температура анализируемой смеси на входе прибор, °С от 5 до 50
Масса, кг, не более:
1) блока электропитания 7
2) блока датчика 6,5
3.11. Габаритные размеры, мм, не более:
1) блока электропитания 332X160X275
2) блока датчика 285X240X240
4. Принцип действия
Принцип действия сигнализатора состоит в определении теплового эффекта сгорания горючих газов и паров, а также их смесей на каталитической и активной Y окиси алюминия.
Электрическая схема блока датчика представляет собой измерительный мост. Чувствительные элементы R1 и R2 состоят из цилиндра, выполненного из окиси алюминия с резьбой; по которой уложена платиновая проволока 0 0,05 мм, выполняющая роль нагревателя и термометра сопротивления.
Для получения каталитической активности окись алюминия пропитана раствором хлористого палладия, который в процессе обработки восстановлен до металлического с мелкозернистой структурой.
Элемент измерительный и элемент сравнительный находятся в одном потоке анализируемого газа. Элемент сравнительный отличается от измерительного тем, что у него чувствительный элемент который защищен от контакта с анализируемым газом. Два других плеча RЗ и R4 – проволочные резисторы, выполненные из манганинового провода. Сопротивление каждого из них равно 65 Ом.
Мост питается от стабилизированного источника постоянным током, величина которого равна (0,35±0,007) А.
Поступая в датчик, горючие компоненты анализируемой смеси окисляются на каталитически активном измерительном элементе, температура его повышается, вследствие чего сопротивление платиновой спирали увеличивается. На вершинах измерительной диагонали моста возникает разность потенциалов, величина которой пропорциональна концентрации горючего компонента.
Небаланс измерительного моста компенсируется с помощью переменного резистора (R17) УСТАНОВКА НУЛЯ, установленного на передней панели блока электропитания. Напряжение постоянного тока, пропорционально величине контролируемой концентрации горючих газов и паров, поступает на модулятор (триоды Т1 и Т2), где преобразуется в сигнал переменного напряжения. Затем это напряжение усиливается двухкаскадным усилителем (транзисторы ТЗ и Т4). Коммутирующие напряжение поступает на преобразователь с обмотки трансформатора Тр1 (выводы 12, 13).
Коэффициент усиления регулируется изменением величины отрицательной обратной связи, поданной с выхода усилителя на эмиттер первого каскада, с помощью переменных резисторов R11 (грубо) и R8 (плавно) КАЛИБРОВКА, установленного на передней панели блока электропитания. Усиленный сигнал переменного тока поступает на:
Диод Д8, выпрямляется и поступает на стрелочный прибор, релейный усилитель, собранный на двух транзисторах Т7, Т8. При срабатывании реле РЗ срабатывает реле Р4 и контактами 1, 2 выдает сигнал довзрывоопасной концентрации. При перегорании плечевых элементов или обрыва цепи питания измерительного моста реле Р2 срабатывает и контактами 3, 4 разрывает цепь, питания Р1. Контактами 4, 5, 7, 8 реле Р1 разрывает цепь питания прибора, контактами 12, 13 замыкает цепь сигнализации неисправности датчика. а контактами 9, 10 закорачивает вход второго каскада релейного усилителя для исключения выдачи ложного сигнала «Концентрация».
По шкале стрелочного прибора производится визуальное наблюдение за изменением концентрации в месте установки датчика до момента выдачи сигнала «Концентрация».
Газовая схема датчика приведена на рис. Из линии сжатого воздуха через фильтр 9 и редуктор давления 8 поступает воздух давлением от 196,2 до 588 кПа (2–6 кгс/см2), помощью которого в побудителе расхода эжекторного типа создается разряжение, анализируемый воздух, который засасывается в датчик, проходит первое взрывозащитное устройство 4, элемент измерительный 6, элемент сравнительный 5, взрывозащищённое устройство 4, ротаметр 2, побудитель расхода 1 и сбрасывание в атмосферу.
При установке крана 7 в положение КОНТРОЛЬ осуществляется проверка сигнализатора путем подачи контрольных газовоздушных или паровоздушных смесей на штуцер КОНТРОЛЬ блока датчика.
Отключение анализируемого воздуха не требуется.
5. Устройство
В состав сигнализатора СВК-ЗМ1 входят: блок датчика, блок электропитания, запасные части, инструмент и принадлежности.
Блок датчика состоит из датчика, ротаметра, редуктора давления, фильтра воздуха, побудителя расхода эжекторного типа.
В блок электропитания входят: стабилизированные выпрямители, стабилизированный источник постоянного тока (0,35±0,007) А, модулятор (триоды Т1 и Т2), двухкаскадный усилитель, собранный на транзисторах (Т3 и Т4), преобразователь, релейный усилитель собранный на транзисторах (Т7и Т8).
Блок датчика, ротаметр, побудитель расхода, фильтр воздуха, редуктор давления смонтированы на панели, имеющей четыре отверстия для крепления блока датчика в месте установки (рис. 1).
Датчик представляет собой литой корпус, разделенный на две полости – полость кабельного ввода и рабочую полость. В полости кабельного ввода расположена колодка клеммная, к которой подводится кабель через вводное устройство.
Уплотнение и закрепление кабеля производится при помощи резинового кольца, резьбовой втулки и конической шайбы.
Полость кабельного ввода закрывается литой крышкой и крепится четырьмя специальными винтами.
В рабочей полости размещены: кран-переключатель, взрывозащитные устройства, между которыми ввернуты измерительный и сравнительный элементы, специальная гайка, поджимающая взрывозащитное устройство. В корпус датчика установлены три штуцера.
Ротаметр состоит из корпуса, калиброванной конической трубки с поплавком и вентиля, с помощью которого можно регулировать расход анализируемого воздуха. Редуктор давления воздуха предназначен для понижения и автоматического поддержания давления воздуха, поступающего на побудитель расхода. Один из штуцеров в корпусе редуктора служит для подвода сжатого воздуха, второй для отвода редуцированного воздуха.
Фильтр состоит из корпуса с крышкой, в котором расположен фильтрующий элемент.
Ко входу фильтра должна быть подведена линия сжатого воздуха, выход фильтра соединен с редуктором давления воздуха. Сжатый воздух для питания побудителя расхода должен соответствовать 0 – 4 классу по ГОСТу 17433–80. Содержание механических примесей (пыли, влаги, смол, масел и т.д.) не должно превышать значений, указанных в ГОСТе 11882–73.
Побудитель расхода эжекторного типа выполнен в виде тройника, на каждом из концов которого имеются штуцера для подвода воздуха под давлением, сброса воздуха в атмосферу я штуцер, в котором создается разряжение. Воздух, поступающий с редуктора давления, попадает в сопло. Положение сопла в конической полости можно регулировать, чем достигается установка необходимого разряжения.
С помощью побудителя расхода, ротаметра и редуктора давления через датчик поддерживается расход анализируемого воздуха, равный (16±1,5) л/ч.
Для питания узлов электрической схемы сигнализатора в блоке электропитания имеются:
1) стабилизированный выпрямитель для питания компенсационного моста (диоды полупроводниковые Д9, Д10, Д11, конденсатор С5);
2) стабилизированный выпрямитель для питания усилителя и релейного усилителя (диоды полу – проводниковые Д1, Д2, ДЗ, Д4, Д5, конденсаторы С1, С2);
3) стабилизированный выпрямитель для подачи напряжения смещения на релейный усилитель (полупроводниковые диоды Д12, Д13, конденсатор С6);
4) выпрямитель для питания стабилизатора тока (полупроводниковые диоды Д16, Д17, конденсатор С7);
5) стабилизатор тока (транзисторы Т5, Т6, полупроводниковый диод Д18).
Блок электропитания смонтирован на шасси коробчатого типа с передней панелью.
Шасси помещается в стальном кожухе и крепится винтами. Панель закрывается крышкой.
В подвале шасси расположены плата, на которой смонтированы источник постоянного тока (0,35±0,007) А, модулятор, двухкаскадный усилитель, преобразователь, релейный усилитель, трансформатор Тр2, стабилизированные выпрямители.
На горизонтальной панели шасси расположены следующие элементы: трансформатор Тр1, транзистор Т6, реле Р1.
На передней панели расположены:
выключатель СЕТЬ-ВЫКЛ, предохранитель 0,5 А, кнопка ПУСК лампа 220 В, переменные резисторы: УСТАНОВКА НУЛЯ, КАЛИБРОВКА, УСТАНОВКА ТОКА, розетки К1, К2, КЗ.
Назначение розеток следующее:
К1 – для измерения входного сигнала преобразователя, равного разности напряжений компенсационного моста и измерительного моста датчика;
К2 – для измерения сигнала датчика;
КЗ, Кн2 – для измерения тока питания измеритель – ного моста датчика.
На задней стенке шасси расположены разъемы Ш1, Ш2, ШЗ. Через разъем Ш1 контакты 1, 2 подается напряжение питания датчика и подается сигнал с датчика на вход преобразователя через Ш1 контакты 3, 4. С разъема Ш2 контакты 3, 4 снимается сигнализация взрывоопасной концентрации, а сигнализация неисправности снимается с разъема Ш2 контакты 5, 6.
Через разъем ШЗ контакты 1, 2 на блок электропитания подается напряжение сети 220 В.
6. Монтаж
Монтаж сигнализатора и подвод электрических цепей к нему должны производиться в строгом соответствии с «Инструкцией по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон ВСН 332–74, ММСС-СССР, ПУЭ и настоящим разделом ТО.
Перед монтажом сигнализатора необходимо его осмотреть, обратив внимание на: целостность блока электропитания и блока датчика, наличие всех крепящих элементов, знаки взрывозащиты, предупреждающие надписи ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ! ВЗРЫВ. НЕ ВСКРЫВАТЬ!, наличие заземляющих и пломбирующих устройств.
Электрическую связь между блоком датчика и блоком электропитания осуществлять кабелем, тип которого указан на рис.
Блок датчика и блок электропитания должен быть заземлен с помощью заземляющего зажима, при этом необходимо руководствоваться ПУЭ и инструкцией ВСН 332–74, ММСС-СССР. Место присоединения наружного заземляющего проводника должно быть тщательно зачищено и предохранено после присоединения заземляющего проводника от коррозии путем нанесения слоя консистентной смазки.
Для исключений появления искрения при контрольном осмотре или замене чувствительных элементов блок датчика необходимо открывать, отключив от сети.
Взрывозащитные устройства помещаются в расточку корпуса и от выпадания закрепляются специальной гайкой, ввернутой в корпус. Во время работы сигнализатора отвинчивать гайку-штуцер категорически запрещается. На корпусе прибора выполнена предупреждающая надпись ВЗРЫВ. НЕ ВСКРЫВАТЬ. При ремонте все зазоры, посадки взрывозащиты должны быть сохранены или восстановлены.
Блок датчика устанавливается непосредственно в помещении, где необходимо контролировать наличие в воздухе довзрывоопасных концентраций горючих газов и их смесей. Ротаметр должен занимать вертикальное положение по отвесу.
Блок электропитания устанавливается в невзрывоопасном помещении и соединяется с блоком датчика сигнальным устройством (звуковым или световым) и сетью питания согласно схеме рис. Для подвода сжатого воздуха, анализируемой смеси и сброса воздуха в атмосферу установлены накидные гайки и ниппели для подпайки латунных или медных трубок 0 6X1.
Во взрывоопасных помещениях прокладка кабеля от датчика к блоку электропитания производится в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» глава УП 3, издание 1963 г.
Прокладку линии связи между блоком датчика и блоком электропитания рекомендуется производить экранированным кабелем РПШЭ 4X2,5 (380); для соединения блока электропитания с питающей с питающей сетью рекомендуется применять кабель МКЭШ 4X0,75; для цепей сигнализации рекомендуется применять кабель МКЭШ 5X0,75.
Допускается прокладка линий связи между блоком датчика и блоком электропитания любым неэкранированным кабелем. В этом случае необходимо прокладку производить в стальных трубах, причем не допускается наличие в трубах других электрических линий. Соединение блока электропитания с питающей сетью, а также цепи сигнализации допускается выполнять любым кабелем или проводом в соответствии с действующими «Правилами устройства электроустановок». Максимальное расстояние от блока датчика до блока электропитания не должно превышать 500 м. Суммарное сопротивление двух жил кабеля, по которым происходит питание блока датчика, не должно превышать 7 Ом. Перед монтажом освободите ниппели датчика от заглушек.
К заземляющим клеммам на корпусе датчика и на задней стенке кожуха блока электропитания подключаются провода, идущие к общему заземляющему контуру, который должен соответствовать требованиям «Правил устройства электроустановок» гл. 1 –7. После установки сигнализатора нужно затянуть специальным ключом четыре винта, крепящих крышку к корпусу датчика.
После проверки зазора между крышкой и корпусом блока датчика (щуп толщиной б=0,1 мм не должен входить в зазор), следует опломбировать два винта.
7. Настройка
Измерение параметров сигнализатора производится перед монтажом и после монтажа, а так же в соответствии с разделом «Техническое обслуживание».
Перед включением сигнализатора после монтажа:
проверьте исправность заземления блока датчика и блока электропитания;
проверьте правильность электрических соединений;
выполните проверки в соответствии с разделом «Контроль работы и настройка».
Пуск сигнализатора в эксплуатацию производится следующим образом:
Снимите заглушку со штуцера КОНТРОЛЬ.
Кран переключатель КОНТРОЛЬ-АНАЛИЗ датчика поставьте в положение КОНТРОЛЬ. Редуктором давления и вентилем ротаметра установить поплавок на контрольную отметку. К штуцеру КОНТРОЛЬ подсоедините емкость с воздухом, не содержащим горючих и механических примесей. (Допускается применение воздуха из линии сжатого воздуха с использованием редуктора). Установите такой расход воздуха, чтобы поплавок ротаметра установился на контрольной отметке.
Тумблер СЕТЬ-ВЫКЛ. блока электропитания поставьте в положение СЕТЬ. Нажмите кнопку ПУСК и держите ее 15–20 с, пока стрелка измерительного прибора (И) не установится в начале шкалы, если стрелка не устанавливается, то переменным резистором УСТАНОВКА НУЛЯ установите стрелку измерительного прибора (И) не установится в начале шкалы, если стрелка не установится, то переменным резистором УСТАНОВКА НУЛЯ установить стрелку измерительного прибора (И) в начале шкалы.
Выдержите сигнализатор во включенном состоянии не менее одного часа.
Поставьте кран датчика КОНТРОЛЬ-АНАЛИЗ в нейтральное положение. Переменным резистором УСТАНОВКА НУЛЯ установите стрелку индикатора в начале шкалы.
Кран датчика поставьте в положение АНАЛИЗ. Редуктором и вентилем ротаметра установите поплавок на контрольную отметку. Установите заглушку на штуцер КОНТРОЛЬ. Сигнализатор готов к работе.
Сигнализатор работает непрерывно. При появлении • в анализируемой смеси сигнальной концентрации, которая лежит в диапазоне от 5 до 50% НПВ, выдается сигнал «Концентрация» путем замыкания контактов 1 и 2 реле Р4. При этом реле становится на самоблокировку, датчик автоматически обесточивается. Сигнал «Концентрация» может быть снят только путем отключения прибора тумблером СЕТЬ-ВЫКЛ от питающей сети.
Сигнализатор может быть включен в работу только после снижения концентрации в месте установки датчика, менее сигнализируемой.
При выдаче сигнала «Концентрация» обслуживающий персонал должен действовать в соответствии с общей инструкцией по эксплуатации цеха. Выдача сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ» происходит в случае перегорания чувствительных элементов, обрыва цепи питания датчика или неисправности стабилизатора тока блока электропитания.
Сигнализатор может быть включен в работу только после устранения неисправности.
8. Методы и средства поверки
Настоящие методические указания распространяются на сигнализатор довзрывоопасных концентрации СВК-ЗМ1.У4 (далее сигнализатор) и устанавливают методы и средства его первичной и периодической поверок.
Сигнализатор представляет собой автоматический стационарный термохимический прибор непрерывного действия, предназначенный для выдачи сигналов в диапазоне сигнальных концентраций горючих газов, парой и их смесей в воздухе производственных помещений. Сигнализатор предназначен для обеспечения требований безопасности.
Сигнализатор имеет следующие основные метрологические параметры
а) сигнализируемое значение концентрации от нижнего предела воспламеняемости (НПВ):
– горючих газов, паров и их смесей, % НВП -30 от +20 до -25;
– водородовоздушной смеси, % НПВ -12,5±7,5; б) основная погрешность сигнализации, % НПВ, не более:
– горючих газов, паров и их смесей при 30% НПВ от +19 до -24;
– водородовоздушной смеси при 12,5% НПВ – ±6,5;
в) быстродействие сигнализатора, с, не более – 30.
ОПЕРАЦИЯ ПОВЕРКИ
При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в табл.
|
Наименование операций |
Обязательность проведения операций при: | ||
| Выпуск из производства | Ремонт | Эксплуатация и хранение | |
| 1. Проверка внешнего вида, соответствия документации, комплектности и маркировки. | Да |
Да |
Да |
|
2. Проверка основной погрешности и быстродействия: а) проверка отсутствия сигнала «КОНЦЕНТРАЦИЯ». б) проверка выдачи сигнала «КОНЦЕНТРАЦИЯ». |
Да Да |
Да Да |
Нет Да |
| 3. Проверка выдачи сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ». | Да |
Да |
Да |
СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
Определение основной погрешности произ – водится по поверочным газовым смесям (ПГС) из баллона под давлением.
При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в табл.
| Наименование средств поверки. | Нормативно-технические характеристики. |
| 1. Мегаомметр М 1101 |
Напряжение 100 В. ГОСТ 8038–60 |
| 2. Мегаомметр М 1101 |
Напряжение 500 В. ГОСТ 8038–60 |
| 3. Пробойная установка УПУ – 1 М | АЭ 2.771.001ТУ |
| 4. Барометр – анериод МД – 49 – 2 | ГОСТ 6466–53 |
| 5. Термометр 1 А 1 |
Предел измерений 0–50 °С, ГОСТ 215–73 |
| 6. Секундомер С 1–2А | ГОСТ 9933–75 |
| 7. Мановакуметр |
600 мм. рт. ст., ГОСТ 9933–75 |
| 8. Манометр МО |
160–6х0,4; ГОСТ 6521–72 |
| 9. Регулятор напряжения РНО 250–05 | 16–517.298–70 ТУ |
| 10. Комбинированный прибор Ц 4313 | ГОСТ 10374–74 |
| 11. Милливольтметр М 1105 | ГОСТ 5.259–69 |
| 12. Линия сжатого воздуха | Давление 2–6 кгс/см2 |
| 13. Баллоны с ПГС | См. проведение поверки |
УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
При проведении поверки, если это не оговорено особо, должны соблюдаться следующие условия:
а) температура окружающего воздуха 20 ± 5 °С;
б) относительная влажность окружающего воздуха и анализируемой среды 45–80%;
в) атмосферное давление в пределах от 80 до 107 кПа (от 600 до 800 мм рт. ст.);
г) напряжение питания 220 В. ±2% при частоте 50±1Гц;
д) отсутствие механических воздействий;
д) отсутствие электрических и магнитных полей (за исключением земного.
ж) допустимое содержание пыли, масла, влаги и агрессивных примесей в воздухе питания – по ГОСТ 11882–73;
з) изменение давления в линии сжатого воздуха ±20% от первоначального установленного значения;
и) остаточное давление в баллонах с ПГС должно быть не менее 0,5 МПа (5 кгс/см2);
к) для обеспечения уравнивания температуры ПГС с температурой помещения для испытании необходимо выдержать в помещении баллоны емкостью 40 л не менее 16 ч, до 40 л – не менее 8 ч.
ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
Перед проведением поверки. должны быть выполнены следующие подготовительные работы:
Сигнализатор устанавливают в рабочем положении согласно инструкции по эксплуатации.
Герметичность газовой системы блока да тика проверяют следующим образом:
отсоединяют от эжектора линию сжатого воздуха;
открытые штуцера эжектора заглушают;
кран «КОНТРОЛЬ-АНАЛИЗ» устанавливают в положение «КОНТРОЛЬ». К штуцеру «КОНТРОЛЬ» с помощью тройника подключают мановакуумметр.
(подсоединительный объем не должен превышать 50 см3);
создают внутри датчика избыточное давление 4,9±0,49 кПа (500±50 мм вод. ст.), после чего пережимают резиновую трубку непосредственно у тройника и отсоединяют источник сжатого воздуха;
мановакуумметром замеряют спад давления.
Результаты проверки считают положительными, если спад давления не превышает 0,49 кПа (50 мм вод. ст.) за 5 мин.
Электрическую прочность изоляции сигнализатора проверяют на пробойной установке мощностью не менее 0,25 кВт. Проверку производят раздельно для блока датчика и для блока электропитания путем приложения испытательного напряжения 500 В., при этом тумблер «СЕТЬ-ВЫКЛ.» на блоке электропитания должен быть установлен в положение «СЕТЬ».
Подачу испытательного напряжения производят от величины рабочею напряжения. Поднимают напряжение до максимального значения плавно или ступенями, не превышающими 10% от испытательного напряжения.
Испытуемые цепи выдерживают под испытательным напряжением в течение 1 мин, после чего напряжение плавно или ступенями снижают до нуля.
Результаты проверки считают положительными, если в процессе испытаний не было пробоя или поверхностного перекрытия изоляции.
Сопротивление изоляции проверяют мегаомметром с рабочим напряжением:
а) 100 В постоянного напряжения для цепей;
б) 500 В постоянного напряжения для цепей;
Отсчет сопротивления изоляции производят через 10 с. или, если показания не устанавливаются, через 1 мин. после приложения испытательного напряжения.
Результаты проверки считают положительными, если сопротивление изоляции не менее 20 МОм.
Перед проверкой необходимо проверить нуль сигнализатора, в случае необходимости выставить нуль потенциометром «УСТАНОВКА ПУЛЯ».
Требования безопасности при эксплуатации баллонов со сжатыми газами должны выполняться согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
Заземляющие устройства должны быть выполнены в соответствии с ПУЭ. Сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 4 Ом.
ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
Внешний осмотр. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие сигнализатора его комплектности и маркировки технической документации.
Определение метрологических параметров.
Для проверки основной погрешности по водородовоздушным смесям и быстродействия сигнализатора трехходовым краном вход сигнализатора соединяют с атмосферой и с помощью вентиля блока датчика по его ротаметру устанавливают расход, равный 4,4 10 ±0,41 10 м3/с (16±1,5 л/ч).
Трехходовым краном вход сигнализатора соединяют с емкостью с поверочной газовой смесью (воздушно-водородной):
ПГС №1 (на несрабатывание) 0,27% ± 0,25–0,29.
ПГС №2 (на срабатывание) 0.70% ± 0,65–0,75.
И при помощи запорно-регулирующего вентиля устанавливают по ротаметру блока датчика расход газовой смеси, равный 4,4 10 ±0,41 10 м3/с (16±1,5 л/ч).
Снова соединяют вход сигнализатора трехходовым краном с атмосферой и через 5 мин. при помощи потенциометра «УСТАНОВКА НУЛЯ» на блоке электропитания по милливольтметру М 1105 (или аналогичному по классу точности), подключенному к розетке К1, устанавливают разбаланс, имитирующий максимальный дрейф нуля датчика, равный плюс 6 мВ при проверке не срабатывания и равный минус 6 мВ при проверке срабатывания сигнализатора. Затем вход блока датчика соединяют с емкостью е поверочной газовой смесью. Время выдачи сигнализации определяют по секундомеру.
Результаты проверки считают положительными, если:
а) при подаче водоровоздушной смеси №1 сигнализатор не срабатывает (контакты 3 и 4 разъема Ш2 блока электропитания остаются разомкнутыми, что проверяется либо прибором Ц 4313, либо сигнальной лампочкой, соединенной последовательно с источником тока);
б) при подаче водородовоздушной смеси №2 сигнализатор срабатывает (замыкает контакты 3 и 4 разъема Ш2 блока электропитания) не позднее, чем через 30 с. с момента подачи газовой смеси и до момента срабатывания сигнализатора.
Проверку выдачи сигнализатором сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ» производят путем имитации обрыва цепи питания датчика нажатием кнопки Кн 2 на блоке электропитания.
Результаты проверки считают положительными, если при нажатии кнопки Кн 2 па блоке электропитания контакты 5 и 6 разъема Ш2 блока электропитания замкнутся, а блок электропитания отключится от сети (на схеме электрической принципиальной.)
ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
Результаты поверки сигнализатора вносят в протокол поверки.
Положительные результаты поверки, удовлетворяющие требованиям настоящих методических указаний, оформляются путем:
нанесения оттиска клейма краской на боковой поверхности корпуса поверенного сигнализатора;
Сигнализаторы, не удовлетворяющие требованиям настоящих методических указаний, бракуются и к эксплуатации не допускаются.
9. Техническое обслуживание
В процессе эксплуатации сигнализатора необходимо проводить контрольно-профилактические работы. Своевременное и качественное выполнение технического обслуживания предупреждает появление неисправностей и отказов в работе и повышает эксплуатационную надежность сигнализатора.
Контрольно-профилактические работы проводятся в соответствии с табл.
|
То же. | Выдача сигнала не позднее чем через 30 с, с момента подачи смеси. | ||||||||||||||||||||||
| 5. Контрольный осмотр блока датчика взрывозащиты ротаметра. |
Извлечь взрывозащиту, для чего отвернуть штуцер сброса газа и гайку специальную. Чистку производить спиртом этиловым ректификован – ным. ГОСТ 18300–72 с последующим продуванием сжатым воздухом до полного высыхания. |
10. Ремонт
Характерные неисправности и методы их устранения приведены в табл.
| Неисправность. | Причина. | Способ устранения. |
| При включении тумблера СЕТЬ – ВЫКЛ и нажатии кнопки ПУСК не загорается лампа 220 В. |
1. Перегорела лампа 220 В. 2. Перегорел предохранитель. |
1. Заменить лампу. 2. Заменить предохранитель. |
| При нажатии кнопки ПУСК лампа 220 В. загорается а, при отпускании кнопки гаснет. |
1. Перегорел один из чувствительных элементов. 2. Обрыв цепи питания. |
1. Заменить чувствительный элемент. 2. Проверить цепь питания и устранить обрыв. |
| При проверки на контрольной водородовоздушной смеси во внешнюю цепь не выдается сигнализация. | Потеряна чувствительность измерительного элемента датчика. | Заменить чувствительный элемент. |
11. Техника безопасности
Взрывозащищенность сигнализатора достигается заключением электрической части блока датчика во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва и исключает его передачу в окружающую среду. Датчик имеет взрывозащнщенное исполнение ВЗГ-В4А.
Прочность взрывонепроницаемой оболочки корпуса и крышки проверяется при их изготовлении путем гидравлических испытаний деталей 10 кгс/см2 в течение не менее 2 мин.
Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается применением щелевой взрывозащиты, металлокерамических огнепреградителей и взрывозащитой по резьбе.
Эти сопряжения обозначены словом ВЗРЫВ с указанием допускаемых по ПИВЭ параметров взрывозащиты: максимального диаметрального зазора и минимальной длины щелей, класса чистоты поверхностей прилегания, образующих непроницаемые щели. Механические повреждения взрьшозащитных поверхностей и их окраска не допускаются.
Взрывонепроницаемость ввода кабеля достигается путем уплотнения его эластичным резиновым кольцом.
Взрывозащита газового тракта в местах входа и выхода из оболочки обеспечивается путем применения металлокерамических огнепреградителей.
Температура наружных поверхностей оболочки не превышает температуры окружающей среды.
Все болты и гайки, крепящие детали с взрыво – защищенными поверхностями, а также токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоотвинчивання применением пружинных шайб и контргаек.
Наружные крепежные болты имеют головки, доступ к которым возможен только посредством торцевого специального ключа.
На крышке блока датчика имеется предупреждающая надпись:
ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ!
На выходе газового тракта имеется предупреждающая надпись: ВЗРЫВ, НЕ ВСКРЫВАТЬ!
Литература
В.Р. Андерс «Контрольно – измерительные приборы».
сигнализатор довзрывоопасных концентраций СВК-3М1 УХЛ.4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
Сигнализатор СВК-3М1. УХЛ 4. Методическое указание по поверке.
Е.К. Шевцов «Справочник по поверке и наладке приборов.