Авторы
- Деревягин А.М., Морозов Ю.А.,
- Степанов А.Р., Селезнев С.В., ЗАО «НПО «Вымпел»
В России и за рубежом эксплуатируется более двухсот гигрометров семейства «КОНГ-Прима», из них в отечественной газовой промышленности — 173 прибора «КОНГ-Прима-2», по которым фирма «Вымпел» имеет информацию.
Ввод в эксплуатацию приборов «КОНГ-Прима-2» по годам осуществлялся в следующей последовательности: 1995 г. — 21, 1997 г, — 19, 1998 г.-39, 1999 г.-62 и 2000 г.-29.
Запланированная потребность отрасли на 2000-2001 гг. составляет более 170 гигрометров.
На основании данных (рис. 1), полученных фирмой «Вымпел» за эти годы благодаря контактам с персоналом газотранспортных и газодобывающих организаций, опросным листам, анализу отказов, видов и объемов ремонтных работ, можно подвести некоторые итоги.
По информации с мест эксплуатации о 126 приборах 56 работают без каких-либо отказов. В действительности эта цифра значительно больше, поскольку нельзя причислять к отказам неисправности, которые устраняются своевременным техническим обслуживанием и профилактикой. К данной группе относятся засорение трубки и чувствительного элемента. Следует отметить, что 41 прибор отказывал один раз за время эксплуатации, 16 приборов оказывало — два раза и 13 приборов — три и более раз.
Представляет определенный интерес зависимость качества эксплуатации от факта «обучен» или «не обучен» персонал. Она прослеживается на гистограмме (рис. 2).
В организациях, персонал которых прошел обучение на фирме «Вымпел», 58 % приборов работает без отказов, 30 % — с одним отказом, 12 % — с двумя отказами и 1 % — с тремя и более отказами. В организациях с необученным персоналом эти цифры соответственно — 32, 35, 12 и 21 %.
С учетом сложности проблемы измерения влажности российского природного газа и особенностей эксплуатации приборов «КОНГ-Прима» фирма «Вымпел» рекомендует лицам, которым поручается внедрять, следить за эксплуатацией и обслуживать данный гигрометр, проходить цикл обучения на фирме-изготовителе.
Следующий этап анализа проводился по информации, которой обладает фирма «Вымпел».
Сравнительный анализ данных от организаций, предоставивших информацию, и данных по этим же организациям, которыми обладает фирма, показывает, что они практически совпадают. Некоторые несоответствия содержатся в информации, полученной от Кавказтрансгаза, Тюментрансгаза и Ямбурггаздобычи. Причины различия разрешаются фирмой в оперативном порядке.
Все отказы можно разделить на три группы по характеру их происхождения:
- конструктивные, обусловленные несовершенством конструкции и технологии;
- производственные, вызванные дефектами изготовления элементов, сборки, регулировки приборов, а также некондиционностью комплектующих;
- эксплуатационные, связанные с неквалифицированным техническим обслуживанием и нештатными условиями эксплуатации.
К первой группе относятся отказы, вызванные сбоями программного обеспечения, несовершенством ранних версий ПО и конструкции датчика первичной информации.
Во вторую группу входят отказы в блоке электроники (непропай выводов интегральных микросхем, межвитковые замыкания, некондиционные исходные материалы для термодатчика).
К третьей группе относятся скол чувствительного элемента (оптоволокна) при промывке датчика, отказ электронного блока при возникновении на входе/выходе электромагнитных помех, превышающих допустимый уровень (ГОСТ 29254, нормы 8-95), например во время грозы повреждение термоэлектробатареи — ТЭБ — при резких подаче/сбросе давления.
За первую и вторую группы отказов ответственность несет фирма «Вымпел», за третью — эксплуатационный персонал
Анализ отказов выполнен для каждого заказчика.
На гистограмме (рис. 3) показан суммарный результат анализа по годам эксплуатации приборов «КОНГ-Прима-2». Для получения сравнительной характеристики при анализе отказов использованы значения коэффициентов К1, К2 и К3 Эти коэффициенты характеризуют отношение общего числа отказов с ответственностью фирмы «Вымпел» и с ответственностью эксплуатации к числу эксплуатируемых приборов по годам.
Из рис. 4 видно, что значение коэффициентов снижается по годам ввода приборов в эксплуатацию. Указанный фактор достигается благодаря деятельности фирмы по совершенствованию гигрометров, в частности по улучшению эксплуатационных характеристик прибора «КОНГ-Прима-2».
В целях устранения наиболее характерных видов отказов выполнены следующие мероприятия.
1. Обрыв термодатчика ДПИ.
При обнаружении данного дефекта был введен входной контроль комплектующих и была изменена технология сборки термодатчика ДПИ, в результате чего в последующих партиях приборов указанный дефект практически не проявляется.
2. Отказ электроники в условиях нерегламентированных электромагнитных помех.
Преобразователь точки росы «КОНГ-Прима-2» разработан с учетом требований электромагнитной совместимости по ГОСТ 29254 и нормам 8-95. Однако в некоторых случаях уровень помех на входах/выходах прибора превышает граничные значения, что приводит к сбоям ПО, отказам электронной базы и токового выхода.
В конструкции гигрометра произведены схемно-технические доработки входных/выходных цепей, связанные с введением дополнительных фильтров и заменой интегральной микросхемы АД420 на АД421, обладающую большей помехоустойчивостью. Данная модернизация осуществляется как плановая для всех приборов, проходящих через фирму «Вымпел» при поверке и ремонте.
3. Скол оптического волокна (чувствительного элемента).
При проведении профилактических работ с учетом миниатюрности и хрупкости чувствительного элемента (изгиб кварцевого оптического волокна) необходимо использовать указанные в руководстве по эксплуатации материалы и инструменты. Применение других подручных материалов ведет к выходу из строя чувствительного элемента.
Поскольку в условиях эксплуатации не всегда имеются необходимые инструменты и материалы, то планируется в ближайшее время оснащать все новые приборы (и при наличии потребности и эксплуатирующиеся) специальным набором для проведения профилактических работ.
Кроме того, изменена конструкция чувствительного элемента, в которой сведена к минимуму вероятность его скола.
4. Неэффективность работы ТЭБ.
Анализ показал, что она теряет эффективность при повреждении ее верхней ступени. Его причиной является разность давлений в измерительной камере прибора и внутренней полости термодатчика ДПИ.
В целях устранения дефекта в конструкции термодатчика ДПИ предусмотрены специальные дренажные отверстия для выравнивания величин давления.
5. Отказы электронной части прибора.
В целях повышения надежности электронной части прибора «КОНГ-Прима-2» проведены следующие доработки:
- введен активный нагрев корпуса прибора с программной стабилизацией температуры до +30 °С;
- уменьшен период времени таймера микроконтроллера для предотвращения "зависания" программы, реализующей алгоритм работы прибора;
- использована интегральная микросхема со специальной функцией защиты перепрограммируемого запоминающего устройства от разрушения.
Доработки выполняются фирмой «Вымпел» бесплатно во время поверки и других ремонтных работ.
Фирмой «Вымпел» на 30.10.2000 г. изготовлено 35 поверочных комплексов «КОНГ». Из этого числа организациям ОАО «Газпром» поставлено 13 комплексов: Мострансгазу — 4; Волгоград- трансгазу — 2; Надымгазпрому — 2; Ямбурггаздобыче — 1; Уренгойгазпрому — 3; Кубаньгазпрому — 1.
Организации, имеющие комплексы, проводят поверку преобразователя точки росы «КОНГ-Прима-2» в региональных ЦСМ. ООО «Тюментрансгаз» планирует осуществлять поверку гигрометров на базе Восточно-Сибирского научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (ВС НИИФТРИ), Иркутск, все остальные — на фирме «Вымпел».
Поверка комплексов выполняется в соответствии с методикой поверки КРАУ2.891.001 МИ, утвержденной Госстандартом России, с использованием средств, приведенных в таблице.
Краткое описание алгоритма функционирования прибора
Средства поверки
Средство поверки и соответствующий НД
Основные метрологические и технические характеристики
Термокамера «Мини Сабзеро МС-81»
Диапазон задания температуры −50...+30 °С.
Допускаемые отклонения от установленного значения ± 2 °С
Термометр сопротивления платиновый низкотемпературный образцовый ТСПЬММ, ТУ 50-696-88
Диапазон измерения температуры 50...+30 °С.
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры ±0,01 °С
Вольтметр В7-34А, Тг.2.710.010 ТУ.
Диапазон измерения сопротивления 0... 1 200 Ом.
Предел допускаемой основной погрешности:
+ 0,055 % при измерении сопротивления в диапазоне 20...30 Ом;
± 0,02 % при измерении сопротивления в диапазоне 800... 1 200 Ом
Магазин сопротивлений МСР60М, ГОСТ 7003-64
Класс точности 0,02.
Диапазон измерения сопротивлений 800... 1 200 Ом
Эталонный генератор влажного газа «Родник-2М», 5К2.844.067ТУ.
Диапазон воспроизведения температуры точки росы −33... +54 °С.
Предел допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения температуры точки росы + 0,1 °С
Преобразователь точки росы «КОНТ-Прима-2»*, КРАУ2.844.001ТУ
Диапазон измерения температуры точки росы −25... +30 °С.
Предел допускаемой абсолютной погрешности при измерении температуры точки росы ± 1 °С
*Средства используются только при проведении первичной поверки.
Показать все Характеристики
Вместо эталонного генератора влажного газа допускается применение эталонного средства измерения температуры точки росы с погрешностью измерения не более ±0,25 °С.
Механическое разрушение ТЭБ связано с конструктивным дефектом, при котором не были учтены разбросы ее габаритных размеров по высоте. Этот дефект уже устранен. Отказ электроники вызван производственным дефектом (сгорел резистор).
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
- Анализ результатов работы гигрометров «КОНГ-Прима-2» свидетельствует о том, что эксплуатационная надежность и достоверность показаний приборов, начиная с их первых выпусков в 1995 г. и по настоящее время, выросла благодаря мероприятиям, выполненным фирмой «Вымпел». Это позволяет эксплуатировать данные приборы с более высокими показателями по достоверности измерений и надежности по сравнению с приборами-аналогами.
- На эксплуатационную надежность гигрометров оказывает влияние своевременность проведения профилактических работ и степень подготовленности персонала по методам и средствам ведения технического обслуживания приборов «КОНГ-Прима» и поверочного комплекса «КОНГ».
- Гигрометры семейства «КОНГ-Прима» полностью обеспечены всеми необходимыми средствами поверки.
Products
Gas quality analyzer CONG PRIMA-2M (in flow-through configuration)
The CONG Prima-2M dew point transducer is an automatic condensation hygrometer work...
Gas quality analyzer CONG PRIMA-2M (flow-through submersible design)
The CONG Prima-2M dew point transducer is an automatic condensation hygrometer wo...
Gas quality analyzer CONG PRIMA-2M (in flow-through submersible configuration with filter)
The CONG Prima-2M dew point transducer is an automatic cond...