Назначение
Система автоматического контроля выбросов, установленная на дымовой трубе пыле-газоулавливающей установки дуговой сталеплавильной печи №1
электросталеплавильного цеха ПАО «ММК» (далее — система) предназначена для измерений массовой концентрации взвешенных частиц (пыли), параметров газопылевого потока отходящих газов (температуры, абсолютного давления, объемного расхода, приведенного к нормальным условиям (температура 0°С, абсолютное давление 101,3 кПа)), расчета разовых, массовых и валовых выбросов на основе результатов измерений, а также для обработки, хранения, формирования отчетных документов и передачи полученной информации.
Описание
Принцип действия системы основан на непрерывном измерении массовой концентрации пыли, температуры, абсолютного давления и объемного расхода газового потока с помощью средств измерений утвержденного типа, входящих в состав системы, и дальнейшем расчете объемного расхода газового потока при нормальных условиях и расчета разовых, массовых и валовых выбросов пыли, необходимых для контроля параметров количества выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и формирования отчетов по их количеству.
Конструктивно система представляет собой распределенную измерительную систему и состоит из трех уровней:
— нижний уровень состоит из набора первичных измерительных преобразователей (ПИП), в который входят анализатор пыли DUSTHUNTER, мод. SBIOO (регистрационный номер 82897-21), расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100, мод. FLOWSIC 100 H (регистрационный номер 43980-10), термопреобразователь сопротивления платиновый SITRANS TS, мод. SITRANS TS500 (регистрационный номер 61525-15), преобразователь температуры SITRANS, мод. TH320 (регистрационный номер 81112-20), преобразователь давления измерительный SITRANS P серии 7MF, мод. P320 (регистрационный номер 76998-19);
— средний уровень представляет собой преобразовательно-вычислительную часть (ПВЧ), реализованную на базе аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в составе блока управления MCU анализатора пыли DUSTHUNTER и контроллера программируемого SIMATIC S7-1200, мод. 6ES7 214-1HG40-0XB0 (регистрационный номер 63339-16), а также проводных и оптических линий связи;
— верхний уровень включает в себя сервер для хранения данных и устройств отображения и предоставления информации, выполненных на базе IBM PC совместимых компьютеров промышленного и офисного исполнения под управлением операционных систем WINDOWS/LINUX, объединённых локальной вычислительной сетью на базе протоколов семейства IP с периферийными устройствами и соответствующим программным обеспечением.
Совокупность ПИП и ПВЧ образуют измерительные каналы (ИК) системы, приведенные в таблице 2.
Для обеспечения рабочей температуры в холодное время года для всех ПИП предусмотрены термочехлы.
Конструкция системы не предусматривает возможность пломбировки. Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается наличием специальных ключей для шкафов, содержащих оборудование. Маркировочная табличка, выполненная в виде наклейки с наименованием СИ, знаком утверждения типа и заводским номером, расположена в верхней части комплектных шкафов с лицевой стороны, знак утверждения типа и заводской номер нанесены на поверхность маркировочной таблички типографским методом. Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящий из арабских цифр, также нанесен на титульный лист эксплуатационной документации системы типографским способом. Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
К средству измерений данного типа относится Система автоматического контроля выбросов, установленная на дымовой трубе пыле-газоулавливающей установки дуговой сталеплавильной печи №1 электросталеплавильного цеха ПАО «ММК», заводской номер 01.
1
Рисунок 1 — Место нанесения маркировочных табличек (1) на шкафы в составе системы и места нанесений заводского номера (3) и знака утверждения типа (2)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) системы разделено на 2 группы — встроенное программное обеспечение (ВПО) и автономные программные средства, устанавливаемые на удаленном сервере, имеющие клиент-серверную архитектуру, предназначенные для визуализации процесса, отображения, хранения и передачи измеренных данных и реализованные программным обеспечением WinCC.
ВПО и автономные программные средства являются метрологически значимой частью ПО. ВПО состоит из ПО средств измерений, входящих в состав системы. Идентификационные данные ВПО установлены при утверждении типа данных средств измерений и не подлежат изменению в процессе эксплуатации системы.
Метрологические характеристики системы, указанные в таблицах 3 и 4, нормированы с учетом ПО системы.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню — «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные автономных программных средств приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
| Идентификационное наименование ПО |
WinCC RT Professional |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО |
не ниже 16.0 |
| Цифровой идентификатор ПО |
— |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
— |
Технические характеристики
Состав измерительных каналов и их основные метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 2 — 6.
Таблица 2 — Состав ИК системы
| Наименование ИК |
Наименование и тип СИ, входящих в состав ИК |
| ИК температуры |
— Термопреобразователь сопротивления платиновый SITRANS TS, мод. SITRANS TS500, регистрационный номер 61525-15;
— Преобразователь температуры SITRANS, мод. TH320,
регистрационный номер 81112-20;
— Блок MCU из состава анализатора пыли DUSTHUNTER, регистрационный номер 82897-21. |
| ИК абсолютного давления |
— Преобразователи давления измерительные SITRANS P серии 7MF, мод. P320, регистрационный номер 76998-19;
— Блок MCU из состава анализатора пыли DUSTHUNTER, регистрационный номер 82897-21. |
| ИК объемного расхода газового потока при рабочих условиях |
— Расходомер газа ультразвуковой FLOWSIC 100, мод. FLOWSIC 100 H, регистрационный номер 43980-10;
— Блок MCU из состава анализатора пыли DUSTHUNTER, регистрационный номер 82897-21. |
| ИК массовой
концентрации пыли при рабочих условиях |
— Анализаторы пыли DUSTHUNTER, мод. SB100
регистрационный номер 82897-21. |
| ИК объемного расхода газового потока при нормальных условиях |
ИК объемного расхода газового потока при рабочих условиях ИК абсолютного давления ИК температуры |
| ИК массовых выбросов пыли |
ИК массовой концентрации пыли при рабочих условиях ИК объемного расхода газового потока при рабочих условиях |
Таблица 3 — Метрологические характеристики ПВЧ в составе системы
| Наименование характеристики |
Значение |
| Диапазон входного сигнала силы постоянного электрического тока, мА |
от 4 до 20 |
| Диапазон измерений температуры, °С |
от -50 до 150 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С |
±0,5 |
| Диапазон измерений давления, кПа |
от 80 до 120 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений абсолютного давления, % |
±0,5 |
| Примечание — За нормирующее значение для расчета приведенной погрешности принимают разность между максимальным и минимальным значениями диапазона измерений. |
Таблица 4 — Метрологические характеристики системы
| Наименование ИК |
Диапазон измерений |
Пределы допускаемой погрешности |
| ИК массовой концентрации пыли, мг/м3 |
от 0,1 до 500 |
±20 % (отн) |
| ИК температуры, °С |
от -50 до 150 |
±1,2 °С (абс) |
| ИК абсолютного давления, кПа |
от 80 до 120 |
±0,6 % (прив) |
| ИК объемного расхода газового потока при нормальных условиях, м3/ч |
от 2118,34 до 8033835 |
±5,1 % (отн.) |
| ИК объемного расхода газового потока при рабочих условиях, м3/ч |
от 4156,38 до 13854,6 включ.
св. 13854,6 до 41563,8 включ.
св. 41563,8 до 5541840 |
±5,0 % (отн.)
±3,5 % (отн.)
±2,0 % (отн.) |
| ИК массовых выбросов пыли, г/с |
от 0,01 до 2189,33 |
±21 % (отн.) |
| Примечания:
1) Пределы допускаемой погрешности ИК при рабочих условиях эксплуатации нормированы в соответствии с п.п. 3.1.3, 3.9, 3.13 постановления Правительства РФ от 16.11.2020 г. № 1847;
2) нормирующим значением для расчета приведенной погрешности ИК является разность между максимальным и минимальным значениями диапазона измерений;
3) нормальные условия (0 °С, 101,325 кПа);
4) пределы допускаемой погрешности измерений объемного расхода газового потока при нормальных условиях нормированы с учетом погрешности измерений температуры и давления газового потока. |
Таблица 5 — Основные технические характеристики системы
| Наименование характеристики |
Значение |
| Напряжение питающей сети переменного тока, В |
от 207 до 253 |
| Частота питающей сети переменного тока, Гц |
от 49 до 51 |
| Условия эксплуатации:
— диапазон рабочих температур для устройств верхнего уровня, °С
— диапазон рабочих температур для СИ, °С
— относительная влажность окружающей среды, %, не более
— атмосферное давление, кПа |
от +5 до +35 от -40 до +45 90
от 84 до 107 |
Таблица 6 — Показатели надежности системы
| Наименование характеристики |
Значение |
| Срок службы, лет |
10 |
| Наработка до отказа, лет |
10 |
Знак утверждения типа
наносится типографским методом на маркировочную табличку, расположенную в верхней части комплектных шкафов с лицевой стороны, а также в левый верхний угол титульного листа руководства по эксплуатации и формуляра типографским методом.
Комплектность
Таблица 7 — Комплектность системы
| Наименование |
Обозначение |
Количество |
| Система автоматического контроля выбросов, установленная на дымовой трубе пылегазоулавливающей установки дуговой сталеплавильной печи №1 электросталеплавильного цеха ПАО «ММК» |
АИС КВ ДСП-1 ЭСПЦ |
1 компл. |
| Руководство по эксплуатации |
М32962.01-АТХ1-ЭСПЦ-ДСП.РЭ |
1 шт. |
| Формуляр |
М32962.01-АТХ1-ЭСПЦ-ДСП.Ф |
1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в Приложении А эксплуатационного документа М32962.01-АТХ1-ЭСПЦ-ДСП.РЭ.
Нормативные документы
Постановление Правительства РФ от 16.11.2020 № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», п.п. 3.1.3, 3.9, 3.13;
Постановление Правительства РФ от 29.05.2025 № 779 «Об утверждении Правил создания и эксплуатации системы автоматического контроля выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ»;
Постановление Правительства РФ от 29.05.2025 № 778 «Об утверждении требований к автоматическим средствам измерения и учета показателей выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ и требований к техническим средствам фиксации и передачи информации о показателях выбросов загрязняющих веществ и (или) сбросов загрязняющих веществ в государственный реестр объектов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2021 г. № 3105 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 5 декабря 2025 г. № 2667 «Об утверждении Государственного первичного эталона единицы давления для области абсолютного давления в диапазоне от 1-10’2 до 1А07 Па и Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 мая 2022 г. № 1133 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений объемного и массового расходов газа»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 января 2026 г. № 147 «Об утверждении Государственного первичного эталона единицы температуры — кельвина в диапазоне от 0,3 до 273,16 К и Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 г. N 2091 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1А0-16 до 100 А;
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
