Мониторинг нефтепродуктов в сточных водах промышленных производств АПК «Валдай-7А»

Надежные решения сложных технических задач

НПО ТрансИнжиниринг предлагает к реализации аппаратно-программный комплекс «Валдай-7А» (АПК «Валдай-7А») собственной разработки, позволяющий получать количественные данные загрязнения нефтепродуктами сточных вод.

Увеличивающееся с каждым днем потребление нефти и её продуктов ставит задачи не только усовершенствования технологии и процессов переработки, но и предотвращения загрязнения окружающей среды при возникновении аварийных ситуаций. Быстрый рост загрязнения окружающей среды нефтепродуктами ставит задачи создания систем для оперативного дистанционного контроля этих загрязнений.

НПО ТрансИнжиниринг в своей разработке учитывало требования заказчика и мировые тренды:

• Непрерывный контроль содержания нефтепродуктов в сточной воде
• Сохранность информации
• Универсальность технических решений
• Расширяемость системы

Описание метода измерения, применяемого в АПК «Валдай-7А»

Для количественной характеристики содержания нефтепродуктов в объеме воды АПК «Валдай-7А» использует эффект флуоресценции растворенно-эмульгированной фракции нефтепродуктов в воде. Измеряется интенсивность полосы флуоресценции 300 – 400 нм при возбуждении излучением с длиной волны менее 300 нм. Данная полоса присутствует в спектрах флуоресценции всех нефтей и нефтепродуктов в воде. Перед установкой датчика в «точку измерения» проводится его калибровка на смеси возможных нефтепродуктов заказчика. Инструкция калибровки входит в комплект поставки АПК.

Состав АПК «Валдай-7А»

Модуль измерения – непосредственно контактирует со средой измерения и обеспечивает получение первичных данных в виде унифицированного сигнала. Модуль измерения имеет следующие особенности:

• Время проведения измерения 1 секунда.
• Дополнительная возможность использования закрытой ячейки для измерения нефтепродуктов в чистых средах.
• Обслуживание с помощью системы механической и пневматической очистки.

Шкаф АСУ АПК – устанавливается в непосредственной близости от точки контроля.

• Выполняет обработку первичных данных, передачу их на уровень АРМ.
• Управляет исполнительным устройством очистки датчика.
• Имеет возможность подключения других исполнительных устройств.

АРМ – автоматизированное рабочее место диспетчера (оператора) с установленным общим и специализированным программным обеспечением.

• Обеспечивает удаленный сбор, анализ, обработку и архивирование данных.
• Предоставляет WEB интерфейс удаленным пользователям.
• Имеет широкие возможности анализа данных и гибко настраиваемую отчетность.

Описание основных частей АПК «Валдай-7А»

Модуль измерения

В измерительном комплексе применен погружной датчик Cyclops7F, это серия компактных высокопроизводительных датчиков наличия нефти и нефтепродуктов в воде. Комбинация низкой цены, производительности и малого размера делают эти датчики отличным выбором для применения при контроле качества питьевой воды и мониторинге вредных веществ в сточных водах, а также при исследованиях водных ресурсов.
CYCLOPS7F™ разработан специально для интеграции практически в любую платформу: прибору необходимо только обеспечить питание и регистрацию данных.

Особенности датчиков:

• Уникальная компактность.
• Отличное соотношение цена-качество.
• Встроенная защита от рассеянного света.
• Низкое энергопотребление.
• Возможность лабораторного применения.
• Оптика для длин волн от 260 до 900 нм.
• Для работы датчика достаточно 3 см слоя воды

Исполнение корпуса:

• Нержавеющая сталь.
• Титан.
• Пластик (диаметр больше, чем у металлических приборов).
• Пластик с титановым разъемом.

Пластик и титан лучше противостоят коррозии.

Настройка системы производится непосредственно на точке контроля, что позволяет уменьшить погрешность для конкретного загрязняющего нефтепродукта.

Таблица 1

Технические характеристики модуля измерения

Размеры (длина х диаметр)	145 * 22,3 мм (нержавеющая сталь или титан) 145 * 31,8 мм (полиформальдегид –делрин)
Вес	0,142 кг
Температура рабочая	0 .. 50 ºС воздух -2 .. 50 ºС вода
Глубина рабочая, до	600 м
Выходной сигнал	0 .. 5 В
Потребляемая мощность	350 мВт при напряжении питания 12В
Напряжение питание	От 5 до 15 В DC
Источник света	Светодиод
Длина волны возбуждения	>300 нм
Детектор	Фотодиод
Длина волны обнаружения	300 – 400 нм
Время измерения	1 с
Линейный диапазон	0 – 100 ррм

Типовая схема установки модуля измерения

При установке следует учитывать, что датчик должен быть постоянно погружен в среду измерения. Поверхность датчика обладает свойством самоочистки, однако для исключения налипания и разрастания микроорганизмов, способных вызвать искажение показаний, применяется периодическая автоматическая чистка сжатым воздухом. Компрессор, для обеспечения работы пневмоочистки входит в комплект шкафа автоматики. Датчик установлен на поплавке, что обеспечивает его постоянное погружение в воду, однако при длительном отсутствии потока через канализационную систему возможно высыхание измерительного приямка и соответственно датчика. После высыхания датчика его поверхность нуждается в очистке из-за образования пленки, которая вносит погрешность в измерения. Если высыхание произошло, необходимо очистить оптическую головку датчика тканью, не оставляющей волокон и мылосодержащим раствором с водой.

В напорном трубопроводе применяются монтажные крепления в виде хомутов (седелки) с насадкой или приварных насадок.

Шкаф АСУ АПК «Валдай-7А»

Сигнал 0 – 5 В с датчика поступает на аналоговый модуль и преобразуется в цифровой сигнал RS 485, который, в зависимости от комплектации системы, передается на АРМ либо по проводам, либо по GSM каналу.
Совместно с аналоговым модулем в шкаф автоматики устанавливается дискретный выходной модуль, управляющий работой компрессора пневмоочистки и регулирующий коэффициент усиления датчика. Резерв выходов дискретного модуля позволяет при необходимости управлять дополнительными устройствами.

АРМ АПК «Валдай-7А»

АРМ по требованию заказчика может быть выполнен как в варианте привычного нам стационарного компьютера, так и в варианте промышленного ПК или панели. На АРМ устанавливается операционная система и разработанное НПО ТрансИнжиниринг служебное ПО –АПК «Валдай-7А». Один АРМ может одновременно обрабатывать до 255 точек контроля.
Программное обеспечение АПК «Валдай-7А» основано на современных технологиях управления, сбора, передачи и обработки и представления информации. Это позволяет неограниченно расширять комплекс, а также интегрировать его в уже существующие системы.
Задачи, выполняемые программным обеспечением АПК «Валдай-7А»:

• сбор информации о концентрации нефтепродуктов в сточных водах;
• ведение архива собранной информации;
• отображение текущего значения концентрации нефтепродуктов на экране оператора;
• аварийная сигнализация превышения допустимого значения концентрации;
• оповещение о нештатных ситуациях;
• квитирование событий;
• выдача статистических отчетов;
• управление периодической механической очисткой датчика;
• выдача указаний по периодическому обслуживанию датчика;
• диагностика оборудования;
• задание порога срабатывания;
• разграничение прав пользователей по настройке комплекса и доступу к информации;
• предоставление удаленного доступа через WEB – интерфейс.

Подробное описание системы:     АПК  «Валдай-7А»