SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Измерение уровня на ТЭЦ и не только

Указатели уровня LGB производства «РивалКом» разработаны с применением уникальных технических решений, повышающих их характеристики и конкурентоспособность. В статье рассказано о серии различных поплавков для этих уровнемеров, сигнализаторах LLS-B, уровнемерах из термопластов, понтонных сигнализаторах и т.д.

ООО «РивалКом», г. Набережные Челны

RivalKom_Nab_Cheln.png

скачать pdf >>

Главная задача специалистов ООО «РивалКом» – догнать и обогнать именитых производителей байпасных визуальных магнитных указателей уровня жидкости по техническим характеристикам и по качеству. И в этом направлении мы достигли большого успеха. Как известно, на ТЭЦ измерение уровня питательной воды в барабане энергетического котла, а также в подогревателях высокого и низкого давления паровых турбин – одна из самых сложных задач, так как здесь одновременно сложились три критических параметра питательной (котловой) воды:
- высокое давление (до PN 20 МПа);
- высокая температура (более 300 °C);
- низкая плотность (до 594 кг/м3).

Для того чтобы поплавок выдержал такие параметры, нужно увеличивать толщину стенки полусфер, что делает поплавок более тяжелым, а это отрицательно сказывается на плавучести поплавка из-за низкой плотности измеряемой среды. Приходится увеличивать объем поплавка с помощью увеличения количества шаров. К тому же толщина стенки камеры указателя уровня тоже большая при таких параметрах процесса, приходится устанавливать в поплавок магнитную систему дальнего радиуса действия, которая также добавляет дополнительный вес к поплавку.

Специалисты ООО «РивалКом» разработали уникальную серию поплавков, которые являются компонентом указателей уровня LGB. К примеру, для котла ТГМЕ 465 применили поплавок длиной всего 268 мм, состоящий из 5 шаров, с круговой магнитной системой. Причем все шары объединены каркасом, что усиливает жесткость поплавка и увеличивает его ремонтопригодность (рис. 1). В то время как у таких известных фирм, как WEKA (Швейцария), Intra Automation (Германия), Jerguson (США), KFG (Швейцария), шары у поплавка сварены между собой без усиливающего каркаса, и в случае протечки одного шара весь поплавок заполняется измеряемой жидкостью и тонет. К тому же некоторые производители заполняют поплавок избыточным давлением для противодействия давлению измеряемой среды, что приводит к негативным последствиям при разрушении поплавка. Поплавки «РивалКом» не обладают данным недостатком.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Поплавок «РивалКом» (слева) и WEKA (справа)

Задача всех производителей указателей уровня – сделать поплавок максимально коротким. Как известно из закона Архимеда, чем меньше объем поплавка в жидкости, тем меньше он реагирует на изменение плотности измеряемой жидкости. Особенно это актуально при измерении уровня питательной воды в барабане котла, так как при растопке котла ТГМЕ 465 плотность питательной воды снижается с 955 до 594 кг/м3. Данная проблема приводит к серьезным искажениям показания уровня. Поплавок, разработанный фирмой «РивалКом», на этой задаче дает незначительные искажения, в то время как датчики уровня на основе перепада давления или буйкового типа дают погрешность более 30 % в связи с изменением плотности котловой воды. Кроме того, для сред с большим интервалом плотностей «РивалКом» предлагает подвижную шкалу, чтобы заказчик мог скорректировать ее нулевую отметку, когда аппарат выйдет на заданный режим работы.

Также указатель уровня жидкости LGB (рис. 2) можно оснастить сигнализаторами LLS-B, в том числе высокотемпературными LLS-B-А-АА-HT, для передачи данных об аварийном уровне измеряемой среды, датчиками уровня LLT-RS и LLT-MS для непрерывной передачи уровня жидкости в операторную и в АСУ ТП. Все указатели уровня LGB и их комплектующие подбираются индивидуально по опросным листам заказчика, что гарантирует корректную работу указателей уровня в течение 10–15 лет.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Указатель уровня LGB в комплекте с датчиком и сигнализатором уровня

С момента запуска производства и по настоящий момент ведутся активные разработки новых поплавков и магнитных систем с целью улучшения параметров прочности и измерения уровня жидкости при минимальной плотности. Так, нам удалось создать указатели уровня и поплавки к ним, которые работают при экстремальных параметрах измеряемой среды. В частности, на Амурском ГПЗ с их помощью измеряется уровень метана при расчетной температуре минус 196 °C и плотности 296,4…308,8 кг/м3 при давлении 2,8 МПа, притом что плотность в 350 кг/м3 считается предельно низкой для многих производителей поплавковых указателей уровня. На объектах ПАО «Мосэнерго», Казанской ТЭЦ и многих других электростанций указатели LGB работают при давлении 15,5 МПа, температуре 355 °C и плотности 594 кг/м3 более 5 лет без отказов и нареканий. Для измерения уровня сжиженных углеводородных газов (СУГ), нефти, загрязненных, вязких жидкостей, а также раздела сред специалисты «РивалКом» рекомендуют использовать поплавки меньшего диаметра, обеспечивающие максимально возможный зазор между стенкой камеры и поплавком для надежной работы магнитных указателей уровня LGB. На данный момент освоено производство поплавков из материала Hastelloy.

Достигнув больших успехов в производстве поплавков, мы смогли предложить замену вышедшим из строя «родным» поплавкам на указателях уровня фирм KROHNE, BONETTI, WEKA, Intra Automation, KSR Kuebler, KFG, K-Tek, при этом предлагая заказчику короткий срок поставки и гораздо более низкую стоимость, чем у оригинального, «родного», поплавка.

Байпасный визуальный магнитный указатель уровня жидкости оснащается роликовым или флажковым индикатором для визуализации уровня среды. Здесь мы тоже провели большую работу. Наши индикаторы не боятся УФ-излучения, имеют степень защиты IP67 и высокую скорость отклика на изменение уровня. К примеру, наши флажковые индикаторы успевают переворачиваться со скоростью более 2 м/с, что было зафиксировано специалистами «Росатома». Такая скорость нужна, например, при гидроударах или в случае измерения уровня в небольшой емкости или аппарате. Если у заказчика вышел из строя указатель уровня другого производителя, то мы можем дооснастить его своим индикатором и поплавком, обеспечив при этом короткие сроки поставки.

В нашей линейке продукции есть указатели уровня LGB-mini, которые являются более бюджетной и компактной версией указателей уровня LGB и используются на деаэраторах, в системах водоподготовки, на подогревателях низкого давления, паровых котлах с рабочим давлением до PN 4,0 МПа.

В начале 2020 года было закуплено большое количество оборудования для автоматизации сварки, в том числе сварки термопластов. Большой упор был сделан на сварку PVC, PE, PP, PVDF, ECTFE. Это позволило нам уйти от раструбной сварки к инфракрасной стыковой, что в свою очередь дало возможность повысить качество сварных соединений и снять с них усталостное напряжение. Уровнемеры из этих материалов (рис. 3) хорошо себя зарекомендовали в баках-хранилищах кислот на различных ТЭЦ и предприятиях. Также уровнемеры из термопластов пользуются спросом в водоподготовке, на пищевых производствах, в фармацевтике, поскольку инфракрасная стыковая сварка образует шов, который не имеет застойных зон.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Указатель уровня из PVDF

Указатели уровня верхнего монтажа LGB-OT (рис. 4) предназначены для подземных ёмкостей. Для работы на низких плотностях они могут быть оснащены противовесом. Также есть модификация для измерения уровня подтоварной воды. Отличие состоит в том, что вместо штока используется гибкий трос, а вместо поплавка – буек. В случае необходимости указатели уровня оснащаются перфорированной опускной трубой (опуск). Также возможна поставка отдельно опускных труб для других приборов.

Ris_4.jpg

Рис. 4. Указатель уровня LGB-OT

Одним из направлений разработки являются понтонные сигнализаторы (рис. 5), использующиеся в емкостях с плавающей крышей (понтоном). Такие емкости служат для хранения мазута, дизельного топлива и других нефтепродуктов. Понтонные сигнализаторы разработки ООО «РивалКом» отличаются отсутствием механической пружины, что позволило сделать их более компактными и обеспечить надежное срабатывание. Также понтонные сигнализаторы имеют возможность настройки точки срабатывания по месту. Выходной сигнал: сухой контакт или NAMUR. Устройство может быть оснащено двухцветной световой индикацией.

Ris_5.jpg

Рис. 5. Сигнализатор уровня понтонный LLS-P

Продолжением понтонных сигнализаторов являются сигнализаторы буйковые. Их главное отличие – использовании буйка вместо груза. Буйковые сигнализаторы предназначены для аварийной сигнализации верхнего или нижнего уровня в емкостях с давлением до 4,0 МПа и температурой до 200 °C. Эти сигнализаторы обеспечивают точность сработки до 1 мм за счет применения немеханической пружины.

Большой популярностью пользуются комбинированные камеры, совмещающие два или три принципа измерения: поплавковый и микроволновый, а также по перепаду давления.

Вся производимая ООО «РивалКом» продукция имеет сертификаты на использование при температурах до –60 °C (благодаря чему ее можно эксплуатировать на улице), а также – все необходимые сертификаты взрывозащиты.

Опубликовано в журнале ИСУП № 4(88)_2020

Н. Р. Ислямов, инженер КИПиА,
ООО «РивалКом», г. Набережные Челны,
тел.: +7 (8552) 910-911,
e-mail: mail@rivalcom.ru,
сайт: rivalcom.ru


ПЛК С МУЛЬТИСЕНСОРНЫМ ЭКРАНОМ
10,4", ПЛК + HMI c встроенным мультисенсорным экраном производства Unitronics
www.klinkmann.ru