+7 (495) 640-09-11 написать письмо
Пн.-Пт.
c 9:00 до 18:00
Главная страница  / Решения  / Cистемы хранения газов и газовых смесей под давлением

Хроматографический комплекс ТДМ-ТШВ-221713-Ex-ХК-7000 для эксплуатации во взрывоопасных зонах, стандартное решение

Одним из методов контроля технологических процессов в производственном цикле современных промышленных производств является поточная хроматография. Поточная хроматография – это надежный и проверенный метод, обеспечивающий непрерывный анализ состава жидкостей и газов.

Корректная работа оборудования и получение достоверных параметров измерений возможны только при условии системного подхода, а именно, - объективность измеряемых параметров и значений достигается только при условии адаптации хроматографического комплекса, учитывая характеристики измеряемой и окружающей среды в точке отбора пробы и месте размещения хроматографа.

Достаточно часто при решении таких задач возникает необходимость установки хроматографа непосредственно на территории предприятия - на улице, во взрывоопасной зоне.

ТДМ-ТШВ-221713-Ex-ХК-7000 - это законченное стандартное решение «под ключ» на базе многоцелевого промышленного хроматографа Хроматэк-Кристалл 7000 производства российской компании ЗАО СКБ «Хроматэк», предназначенное для применения во взрывоопасных зонах.

ТДМ-ТШВ-221713-Ex-ХК-7000 - это проектно-компонуемое изделие, полная спецификация которого зависит от конкретной специализированной задачи.

На рисунке 1 представлена общая структурная схема хроматографического анализа без учета вспомогательного оборудования и систем.

Забор пробы в точке отбра осуществляется через пробоотборный зонд, к пробоотборному зонду подключают линию транспортировки пробы от точки отбора до системы подготовки пробы (СПП) хроматографа. Количество точек отбора может быть от 1 до 8, включая точку отбора эталонного образца для калибровки.

После СПП проба поступает к хроматографу, где выполняется ее анализ.

Сброс или возврат пробы осуществляется разными способами, может проходить через дополнительные элементы комплекса, в итоге - возвращается в процесс, дренажную систему предприятия или отводится на «свечу», факел и т.д.

Работа хроматографа должна быть обеспечена газом носителем, сжатым негорючим газом - для управления пневмоклапанами, вспомогательными газами, перечень и состав которых зависит от решаемой задачи.

Данные о состоянии хроматографа и прочих измерительных узлов передаются к станции управления и регистрации, откуда по различным интерфейсам могут быть переданы в РСУ предприятия.




Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема хроматографического комплекса

В стандартное решение ТДМ-ТШВ-221713-Ex-ХК-7000 входит:
  • Пробоотборный зонд.
  • Линии для забора/возврата пробы – ОЛ-IN, ОЛ-OUT.
  • Система подготовки пробы (СПП).
  • Многоцелевой промышленный хроматограф КРИСТАЛЛ-7000, пр-во ЗАО СКБ «Хроматэк», Россия.
  • Станция управления и регистрации, устанавливаемая в операторной – общепромышленное исполнение или непосредственно рядом с хроматографом – исполнение Ex.
  • Всепогодный уличный шкаф ТШВ-221713-Ex с системой термостабилизации, контролем загазованности, системой световой и звуковой сигнализации, пожарной сигнализацией для размещения промышленных хроматографов во взрывоопасных зонах, пр-во ООО «Технодизайн-М», Россия.

Пробоотборный зонд – это комплект оборудования в различных конфигурации и принципе работы, с дополнительными устройствами в виде отсечных кранов, устройств редуцирования, фильтрации, обогрева и дренажа, с переменной глубиной погружения, материалов исполнения и способа крепления к точке отбора, обеспечивает забор пробы из точки отбора.

Линии для забора/возврата пробы – ОЛ-IN, ОЛ-OUT – это система, состоящая из трубной магистрали, так называемая «быстрая петля», предназначенная для транспортировки забора и возврата измеряемой пробы, имеет различные варианты исполнения. В стандартном варианте комплектация производится линиями для эксплуатации во взрывоопасных зонах, пр-во ООО «Технодизайн-М», Россия.
ОЛ-IN, ОЛ-OUT – это теплоизолированная обогреваемая импульсная линия в ПВХ изоляции, с встроенной трубой из нержавеющей стали 316L с внешним диаметром 6мм, установочным комплектом.
В состав ОЛ входят:
  • синтетический утеплитель в специализированной внешней ПВХ изоляции, стойкой к атмосферным осадкам и агрессивным средам;
  • саморегулирующийся греющий кабель 25Вт/м;
  • труба 316L с внешним диаметром 6мм;
  • проходные фитинги для присоединения трубы 6мм, 2шт в комплекте;
  • клеммная коробка для подключения греющего кабеля к питанию 220В;
  • установочный комплект для подключения к процессу и питанию 220В;

Система подготовки пробы (СПП) размещается внутри шкафа ТШВ-221713-Ex и устанавливается на монтажную панель рядом с хроматографом или крепится на стену. В зависимости от решаемой задачи поточной хроматографии, система подготовки пробы выполняет следующие функции:
  • алгоритмизация работы СПП (АСКУ-ТДМ-СР, включающая временные диаграммы, прикладное ПО и прочее оборудование);
  • ввод 1-8 анализируемых потоков, включая автоматически подключаемый эталонный образец;
  • автоматическое переключение измеряемых потоков пробы;
  • продувка газовой схемы для аутентичности анализа;
  • фильтрация потоков пробы;
  • байпасирование потоков пробы;
  • дренирование потоков пробы;
  • сепарирование нежелательных примесей, капельной влаги в пробе;
  • дополнительный нагрев/охлаждение пробы;
  • редуцирование давления на входе/выходе пробы;
  • преобразование образцов пробы из жидкой фазы в паровую;

Многоцелевой промышленный хроматограф КРИСТАЛЛ-7000, пр-во ЗАО СКБ «Хроматэк», Россия позволяет выполнять, как газовый, так и жидкостной анализ. В зависимости от задачи, хроматограф может поставляется в двух исполнениях.
Исполнение №1
Ввод образца пробы только в газовой фазе, используется только детектор по теплопроводности. Поставляется блок аналитический – трансмиттер, изображенный на рисунке 2 справа.
Исполнение №2
Ввод образца как в жидкой, так и в газовой фазе, установка всех типов детекторов (по теплопроводности, пламенно-ионизационный, пламенно-фотометрический). Поставляется блок аналитический универсальный, изображенный на рисунке 2 слева.


Рисунок 2 - исполнения хроматографа Кристалл 7000. Блок Аналитический - универсальный (слева), Блок Аналитический - трансмиттер (справа).

Основные метрологические характеристики хроматографа приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные Метрологические характеристики хроматографа.
НаименованиеЕд. измЗначениеПримечание
Пределы детектирования по методике поверки
1ДТП (детектор по теплопроводности)г/мл3х10-9 
2ПИД (пламенно-ионизационный детектор)г/с3х10-12 
3ПФД (пламенно-фотометрический детектор)rS/c4x10-12 
Повторяемость общая для большинства применений , справочное значение (для 2σ)
4от полной шкалы для диапазона 2…100%%±5 
5от полной шкалы для диапазона 0,05…2%%±1 
6от полной шкалы для диапазона 50…500ppm%±2 
7от полной шкалы для диапазона 5…50ppm%±3 
8от полной шкалы для диапазона 0, 5…5ppm%±5 


Детектор по теплопроводности отличают:
  • высокая чувствительность;
  • автоматическая балансировка измерительного моста;
  • чувствительные элементы не выходят из строя при прекращении подачи газа-носителя;
  • конфигурация ячеек малого объема;

Пламенно-ионизационный детектор и Пламенно-фотометрический детектор обеспечивают:
  • Электронный контроль горения пламени;
  • Широкий линейный диапазон измерений;
  • Надежно работающий пламегаситель оригинальной конструкции;
  • Минимальное потребление водорода для горения пламени;
  • Режим экономии газа-носителя;
  • Возможность использования водорода в качестве газа-носителя;

Основные технические характеристики отдельно устанавливаемого хроматографа Кристалл – 7000 представлены в таблице 2.

Таблица 2. Основные характеристики хроматографа.
НаименованиеЕд. измЗначение
1Маркировка взрывозащиты хроматографа 1 Ex d b IIC T4 Gb
2Защита от внешних воздействий IP54
3Температура окружающей среды в месте установки хроматографа при относительной влажности 95% без конденсации влаги (группа В4 по ГОСТ 52931)oC+5…+50
4Число переключаемых потоков(электро-, или пневмоуправляемых), в том числе калибровочных До 8
5Количество детекторов  ДТП в одном блоке До трех
 ПИД Один
 ПФД Один
6Термостат колонок изотермический (макс.+200оС) макс.+200оС
7Тип газа носителя в зависимости от анализа Азот, аргон, водород, гелий, воздух
8Минимальное давление газа – носителя и вспомогательных газов, в зависимости от анализаАтм1
9Давление газа пневмоуправления, в зависимости от типа клапанаАтм3,5…5,0
10Расход газа-носителя  для одного измерительного каналамл/мин5…20
11Расход водород/воздух ПИДмл/мин20/200
12Расход водород/воздух ПФДмл/мин100/40
13Напряжение питания хроматографаВ230VAC, 50Гц
14Потребляемая мощность аналитического блока хроматографа, не болееВт350
15Габаритные размеры аналитического блока (трансмиттер для напольной установки) ВхШхГмм1258х677х386
16Габаритные размеры хроматографа ВхШхГмм1327х452х641


Станция управления и регистрации представляет собой панельный компьютер с программным обеспечением «Хроматэк-Аналитик», размещение станции управления и регистрации – общепромышленная зона, как правило, в операторной. Основная задача станции – это обработка и передача данных измеряемых компонентов анализа.
Передача данных:
Цифровой сигнал по протоколу Modbus (TCP / RTU ).
Аналоговые и дискретные сигналы:
Цифровые дискретные входыКратно 4
Цифровые дискретные выходыКратно 4
Релейные выходыКратно 6
Аналоговые выходы 4...20мАКратно 4
Аналоговые входы 4...20мАКратно 4


Всепогодный уличный шкаф ТШВ-221713-Ex, пр-во ООО «Технодизайн-М», Россия имеет взрывозащиту вида 1Exe d IIB T3 GB X/ 1Exe d IIB +H2 T3 GB X, включает в себя комплекс дополнительного оборудования и является стандартным решением для размещения хроматографов во взрывоопасных зонах.


Рисунок 3- общий вид шкафа ТШВ-221713-Ex. Вид снаружи.

В состав оборудования, смонтированного в шкафу, кроме системы подготовки пробы и хроматографа или аналитического блока- трансмиттера, входят следующие системы:
  • обогрев шкафа;
  • принудительная вентиляция;
  • система контроля загазованности (датчики ДВК или ПДК, подбираются в соответствии с решаемой задачей поточной хроматографии);
  • комплект оборудования пожарной сигнализации;
  • снаружи шкафа расположены световые табло, светозвуковая сигнализация, пост управления сигнализацией, ручной пожарный извещатель и вводной автоматический выключатель;

Обогрев внутреннего пространства шкафа осуществляется двумя нагревателями, выполненными во взрывобезопасном исполнении. Нагреватели управляются раздельно термостатами. В шкафу предусмотрена вентиляция с принудительным побуждением и две решетки естественной вентиляции, в конструкции которых предусмотрены фильтрующие вставки и шиберные заслонки зима-лето. Для освещения внутри шкафа на потолке установлен светильник во взрывобезопасном исполнении.

Вентилятор в шкафу имеет двойное назначение. В случае высокой температуры внутри шкафа в летний период или в межсезонье, он обеспечивает принудительный воздухообмен внутреннего пространства шкафа и улицы, отводя лишнее тепло из шкафа наружу. Также вентилятор используется в составе системы защиты от загазованности. Внутри шкафа устанавливаются датчики ПДК и/или ДВК, в зависимости от решаемой задачи анализа. При превышении концентрации веществ в воздухе срабатывают датчики ПДК/ДВК, включается вентилятор, срабатывает светозвуковая сигнализация, загорается табло «НЕ ВХОДИ», внутри шкафа загорается световой оповещатель.

В шкафу предусмотрена пожарная сигнализация с выводом на ПЦР заказчика. В состав пожарной сигнализации входят тепловые извещатели и ручной извещатель. По сигналу «ПОЖАР» срабатывает светозвуковая сигнализация, загорается табло «ПОЖАР», блокируется работа вентилятора, сигнал передается на ПЦР.

Шкаф ТШВ-221713-Ex - двухслойный стальной, с утеплителем из минеральной ваты, окрашенный порошковой краской и атмосферостойким антикоррозийным лаком. Шкаф устанавливается на неутепленный цоколь. Пол шкафа усилен, в нем предусмотрены отверстия для крепления к полу хроматографа. В цоколе шкафа предусмотрены проемы для его транспортировки гидравлической роклой.

Материал шкафа – СТ3, по отдельному запросу шкаф может быть изготовлен из пластика или нержавеющей стали AISI304L, AISI316L.

Таблица 3. Основные технические характеристики шкафа ТШВ-221713-Ex.
НаименованиеЕд.измЗначение
1Габаритные размеры шкафа без учета толщины крыши и неутепленного цоколя,  ВхШхГмм2200х1700х1300
2Масса шкафа, не болеекг1200
3Теплопроводность стенок шкафа, не более Вт/м2К1,2
4Степень защиты IP54
5Конструкция корпуса Металлоконструкция с наружной и внутренней оболочкой
6Наружная оболочка Холоднокатная сталь СТ3/нержавеющая сталь AISI304L/нержавеющая стал AISI316L
7Толщина наружной оболочкимм2,0
8Внутренняя оболочка Холоднокатная сталь СТ3/нержавеющая сталь AISI304L/нержавеющая стал AISI316L
9Толщина внутренней оболочкимм1,5
10Утеплитель Минеральная вата
11Толщина утеплителямм50
12Температура горения утеплителя, не ниже0С1200
 Антикоррозийное покрытие внешней части шкафа для исполнения – холоднокатанная сталь СТ3:  
13Первый слой Цинковая грунтовка
14Второй слой Ударопрочная полимерная композиция
15Третий слой Специализированный атмосферостойкий антикоррозийный лак
 Антикоррозийное покрытие внутренней части шкафа для исполнения – холоднокатанная сталь СТ3:  
16Первый слой Цинковая грунтовка
17Второй слой Ударопрочная полимерная композиция
18Цвет шкафа, стандартное исполнение RAL-7035
19Допустимая температура окружающей среды0С-65…+50
20Рабочая температура внутри шкафа в зимний период0С+5…+15
21Напряжение питания электрооборудованияВ~230
22Максимальная потребляемая электрическая мощность, не болеекВт3,0
23Вводной автомат, характеристика СA16



Рисунок 4 – вид шкафа ТШВ-221713-Ex с установленным в нем хроматографом на базе Блока Аналитического - универсального.


Рисунок 5 - вид шкафа ТШВ-221713-Ex с установленным в нем хроматографом на базе Блока Аналитического – трансмиттер.
‹‹ назад к списку статей