ВЗРЫВОБЕЗОПАСНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
0. РОДИОНОВ, В. ЧЕЛПАНОВ,
ФГУП НИИ промышленного телевидения «РАСТР»
Добыча и переработка нефти, её компонентов и сопутствующих газов представляют собой сложные технологические процессы, в ходе которых создаются взрывоопасные ситуации.
Все процессы контролируют электронные средства автоматики, одним из которых является взрывозащищенная аппаратура промышленного телевидения. Взрывозащищенные телевизионные системы позволяют производить дистанционное наблюдение во взрывоопасных средах в непосредственной близости от места контроля. Разработка, производство, монтаж, ремонт и обслуживание такой аппаратуры являются лицензируемыми видами деятельности и регламентируются комплексом государственных и отраслевых стандартов и нормативных документов.
Взрывозащищенные телевизионные системы представляют собой замкнутые системы, в которых телевизионные камеры, дистанционно управляемые устройства наведения соединяются кабельной линией связи с пунктом наблюдения. На рис. 1 и 2 приведены обобщенные структурные схемы однокамерных и многокамерных взрывозащищенных телевизионных систем.
В зависимости от конкретных условий применения телевизионных систем категорий взрывоопасных зон состав этих систем и количество взрывозащи-щенных приборов в них меняются.
Сегодня можно выделить четыре поколения взрывозащищенной телевизионной аппаратуры, которые характеризуются качественным изменением параметров, обусловленных совершенствованием электронной элементной базы (табл. 1).
Телевизионная аппаратура первого поколения работала на электровакуум-
а) ТВ-камера,
б) дистанционно управляемое устройство наведения,
в) блок соединений,
г) видеопросмотровое устройство (монитор),
д) пульт управления,
0, 1, 2, — взрывоопасные зоны классов 0, 1, 2 и 20, 21, 22.
Рис. 2.
Обобщенная структурная схема многокамерных взрывозащищенных ТВ - систем, где
а) ТВ-камера,
б) дистанционно управляемое устройство наведения,
в) блок соединений,
г) коммутатор видеосигнала и команд управления,
д) видеопросмотровое устройство (монитор),
е) пульт управления,
0, 1, 2 — взрывоопасные зоны классов 0, 1, 2 и 20, 21, 22.
38
БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 2/2 00 4
ных приборах. В качестве преобразователя свет-сигнал использовался суперортикон, требующий сложных решений по обеспечению работы в реальных условиях эксплуатации. Аппаратура содержала много взрывозащищенных приборов, большую потребляемую мощность, ограниченные системотехнические возможности по наращиванию числа камер в системе, ограниченную длину линий связи во взрывоопасной зоне, дорогие кабели.
КТП-18. Телевизионная камера первого поколения
Телевизионная аппаратура второго поколения создана на базе электровакуумного преобразователя свет-сигнал — видиконе, обеспечивающем безоператорный режим работы ТВ-камеры в реальных условиях эксплуатации с применением простых технических решений. Электронные схемы приборов были выполнены на транзисторах, взрывозащищен-ные приборы имели меньшую массу и потребляемую мощность, а аппаратура — такую же сложную и дорогую линию связи во взрывоопасной зоне.
КТП-58. Телевизионная камера второго поколения
Аппаратура третьего поколения проектировалась на основе малогабаритного электровакуумного преобразователя свет-сигнал с широким применением транзисторов и микросхем, с меньшей потребляемой мощностью, массой приборов передающей стороны и за счет нового конструктивного решения. Аппаратура имеет такую же сложную линию связи во взрывоопасной зоне, но менее дорогую за счет применения дешевых кабелей.
VI
\
КТП-97. Телевизионная камера третьего поколения
Телевизионная аппаратура четвертого поколения построена на полупроводниковых преобразователях свет-сигнал с широким применением интегральных схем повышенной степени инте-
грации, имеет низкую потребляемую мощность, более простую и дешевую линию связи, прокладываемую во взрывоопасной зоне, незначительную массу приборов передающей стороны за счет новых схемно-конструктивных решений и применения двух видов взрывозащиты — взрывонепроницаемая оболочка с резьбовыми соединениями и искробезопасная электрическая цепь. Это позволило создать системы с большим числом камер, а также обеспечить снижение эксплуатационных расходов на закупку и прокладку линий связи во взрывоопасных зонах (табл. 2,3).
КТП-187Бх, КТП-186Ех, КТП-202Ех. ТВ-камеры и системы 4-го поколения
Сегодня потребителю предлагаются простые и сложные ТВ-камеры с дистанционным наведением и управлением оптикой, фиксированным направлением наблюдения и углом обзора, однокамерные и многокамерные ТВ-установки с простой и разветвлённой приёмной стороной.
Уровень взрывозащиты обеспечивается возможностью работы в средах самых высоких категорий — 11С и температурных классов — Т6.
До последнего времени во взрывозащищенном исполнении реализовывались телевизионные камеры и дистанционно-уп-равляемые устройства наведения, но в связи с автоматизацией процессов бурения и добычи нефти, газа появилась необходимость во взрывозащищенном исполнении производить все приборы телевизионной системы, например СТ-М-14Е%.
ТВ-камеры четвертого поколения характеризуются высоким уровнем взрывозащиты, однотипными преобразователями свет-сигнал, которые в целом определяют близкие по разрешающей способности, световой чувствительности и потребляемой мощности параметры ТВ-камер разных производителей.
КТП-277Ех,, DTR 70 ADF, СТ-М-14Ех Условия эксплуатации взрывозащищенной телевизионной аппаратуры в нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности предъявляют требования к уровню взрывозащиты до категорий IIB и температурного класса до Т4 и одновременно к рабочему диапазону температур (от -40 (60) оС до +50 °С), устойчивости к воздействию агрессивной среды, большой запыленности, значительному разбросу параметров питающей сети (от 160 до 260 B), обеспечению высокой надежности, простоты обслуживания и ремонта.
ТИПЫ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИСТЕМ, УСТРОЙСТВ (ТИПЫ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ КАМЕР)
ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ПТУ-105 ПТУ-106 (КТП-18) ПТУ-40 ПТУ-49 (КТП-58) ПТУ-78 ПТУ-79 ПТУ-80 (КТП-97) СТ-0-01Ех- СТ-0-12Ех СТ-М-01Ех- СТ-М-16Ех (КТП-187Ех КТП-186Ех) Устройство УТПВ-1Ех (КТП-202Ех) СТ-М-14Ех (КТП-186Ех) СТ-0-13Ех (КТП-237Ех) Устройство УТПВ-2Ех (КТП-277Ех)
Поколение аппаратуры 1 2 3 4 4 4 4 4
Применяемость Предприятия нефте-газопереработки, производства взрывчатых веществ, специальных химических веществ, пластмасс, для наблюдэния технологических процессов Предприятия нефте-газопереработки, производства взрывчатых веществ, специальных химических веществ, пластмасс, для наблюдения технологических процессов Предприятия нефте-газопереработки, производства взрывчатых веществ, специальных химических веществ, пластмасс, для наблюдения технологических процессов Предприятия нефте-газопереработки, производства взрывчатых веществ, специальных химических веществ, пластмасс, для наблюдения технологических процессов охрана объектов Предприятия нефте-газопереработки, производства взрывчатых веществ, специальных химических веществ, пластмасс, для наблюдения технологических процессов охрана объектов Буровые вышки и платформы Осмотр ёмкостей с легковоспламеняющимися жидкостями Наблюдение за технологическими процессами в рудниках и шахтах
Количество ТВ камер в системе, устройстве,шт до 6 до 10 до 8 до 64 1 3 1 1
Возможность дистанционного наведения камеры да да да да нет нет нет нет
Максимальная длина линии связи во взрывоопасной зоне, м 300 300 1000 1000 1000 1000 5 1500
Количество кабелей/жил, прокладываемых во взрывоопасной зоне, шт 1/24 2/47 3/16 2/7-10 2/4 2/4 1/6 2/4
Масса ТВ камеры с управляемым УН, кг 66 55 13 9,6
Потребляемая мощность, Вт 1500 400-800 150-400 60-350 52 200 20 60
Табл. 1.
ТВ-системы и устройства для взрывоопасных объектов.
Параметры, характеристики КТП-18 Россия КТП-58 Россия КТП-97 Россия КТП-186Ех Россия КТП-187Ех Россия КТП-202Ех Россия КТП-237Ех Россия КТП-277Ех Россия ВВК-1000 Россия ТВК-18ВБ Россия
Маркировка !Ы 11ВТ4 !БхЬ 11ВТ4 !^а!!0Т6 !ЕхЬ !!СТ6 !^а!!СТ6 !Ы !!СТ6 0Exd !!ВТ4 Р0Ех ¡а! 1Exd !!СТ6 0Exd !!ДТ6
Тип преобразователя свет-сигнал, параметры сигнала Суперортикон ЛИ-17,СС!И Видикон 1 " ЛИ-426,ССЖ Видикон 2/3 " ЛИ-475,СШ пзс-1/3",0С!РРДЬ пзс-1/3",СС!ЯРДЬ пзс-1/3",СС!И пзс-1/3",СС!И пзс-1/3",СС!ЯРДЬ пзс-1/3",СС!ЯРДЬ пзс-1/3",СС!РРД1-
Минимальная освещённость объекта, лк 25 50 100 1)0,01 1)0,1 1)0,1 1)0,1 1)0,1 1)0,1 1)0,1
Углы поля зрения: постоянные- переменные- 45 12,14 5,9,14 22,33 44,64 7,17 6-54 22,33 44,64 70 22,33 44,75 22,33 44,75 22,33 44,75
Наличие:встроенное устройство наведения нет нет есть нет есть нет нет нет нет нет
Углы наведения по горизонтали/вертикали, град со: встроенным УН с внешними УН 270о/+30 ±160/±30 ±90/±30 100/±30
Диапазон рабочих температур,С -40-40 -40-40 -40-40 -40-45 -40-45 -40-45 -10-40 -10-40 -50-50 -50-50
Габаритные размеры,мм х 200х 933 х150х701 х 400х 165х 240 х95х310 х 125х 410 х 110х90х200 х 44х70 х 90х240 х127х399 х 80х250
Масса,кг 43 25 13 5,0 9,6 1,0 0,35 3 8,5 4,5
Материал оболочки Сталь+ покрытие эмаль Сталь+ покрытие эмаль Сталь+ покрытие эмаль Сталь+ покрытие эмаль Сталь+ покрытие эмаль А1 + покры-тие эмаль Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь А1 + покрытие эмаль А1.+ покрытие эмаль
Табл. 2. Взрывозащищённые ТВ-камеры отечественного производства
Примечание. 1) Минимальная освещенность объекта определяется чувствительностью ТВ датчика и может быть ниже.
40
БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 2/2004
TNXCD V.Ч-662 DTR100
Параметры, характеристики ExHVideotec (Италия) EНx8Е (Голландия) EНx8ЕEНx10Е (США) FEСН/2 Англия 130 Норвегия Ех 285 Норвегия ADF Франция ZDF Франция DTR70ZDF Франция
Маркировка ЕExd IIВT6ЕExd ИСТ6 Exd 11Т6 Exd 11В EExd 11СТ16 EExd 11СТ6 ЕЫ 11СТ6 EExd IICT4EExdI EExd ИСТ16 EExd ИСТ4
Тип преобразователя свет-сигнал, параметры сигнала пзс-1/3",CCIRPAL пзс-1/3"даРА1. пз^/З^^ пзс-1/2",CCIRPAL пзс-1/3",CCIRPAL пзс-1/3",CaR пзс-1/4",CCIR пзс-1/4",CCIR
Минимальная освещённость объекта, лк. 1)0,1 1)0,1 1)0,1 1,0 1,0 1,0 4,5 0,3 4, 0
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.