FIO > Five In One - Pietro Fiorentini

FIO > Five In One
Regolatore di Pressione telecontrollato
Misura indiretta di portata
Modulazione della pressione
Limitazione di portata
Telecontrollo
Interruzione della fornitura
Regolatore di pressione telecontrollato
FIO > Five In One
Che cos’è?
Il sistema FIO (Five In One) permette di controllare da remoto la stazione di decompressione di una rete di distribuzione
di gas naturale.
Cinque funzioni in un unico dispositivo
La caratteristica specifica di FIO è l’integrazione di 5 funzioni in un dispositivo alimentato a batterie :
[IFM] > Indirect Flow Measurement, realizza la misura della portata in maniera “non intrusiva”, invece dei
tradizionali sistemi di misurazione, attraverso un calcolo di correlazione tra le pressioni e il significativo
spostamento dell’otturatore.
[OPC] > Outlet Pressure Control, ovvero il controllo della pressione di uscita del regolatore, da remoto o in lo-
cale, in accordo con un programma giornaliero/settimanale oppure per la compensazione della richiesta
di carico.
[FL]
> Flow rate Limitation, limitazione della portata intervenendo sulla pressione di uscita per mantenere la
[RM]
> Remote-Monitoring dei principali parametri per la gestione della sicurezza della stazione (pressioni di
portata al di sotto di una soglia configurabile; permette di rimpiazzare i tradizionali sistemi meccanici di
limitazione invasive senza perdita di carico alle normali condizioni operative.
ingresso e uscita, intervento della valvola di sicurezza e del monitor, controllo dello stato dei filtri, intrusione, fughe di gas).
[EUM] > End User Management, ovvero l’interruzione della fornitura di un utente in caso di emergenza o di
morosità.
FIO è stato progettato per essere applicato ai regolatori di pressione Pietro Fiorentini.
In particolare, FIO può essere attualmente applicato a tutti i regolatori pilotati Pietro Fiorentini; la misura indiretta di
portata è limitata ai modelli REFLUX e REVAL.
Le funzioni FIO possono essere integrate nel correttore Fiorentini - Explorer FT.
> L’unità di controllo (ECU) (che può essere stand alone o integrata col correttore)
> Il trasduttore lineare per la rilevazione dello sposta-
mento dell’otturatore (utilizzata per la funzione di misura indiretta della portata)
> Le elettrovalvole per il controllo della pressione di
motorizzazione
> Il pilota a doppio diaframma della serie CS con integrato il serbatoio
> Il preriduttore ausiliario che genera la pressione di
motorizzazione a partire dalla pressione di monte
> Il modulo di alimentazione e comunicazione che deve
essere posto in un’area protetta.
Fio > Five in One
FUNZIONI
Delle 5 funzioni del FIO, 3 sono indipendenti (Misura di portata indiretta, Modulazione della pressione, Telecontrollo),
le altre 2 sono dipendenti, ovvero richiedono la presenza di una o più funzioni indipendenti.
P&CD - Modulo di alimentazione e comunicazione
[IFM] > Misura di portata indiretta
Fio > Five in One
Conoscere la quantità di gas che fluisce attraverso un punto di una rete magliata permette di realizzare un accurato
bilanciamento dei carichi sulla rete.
Attualmente la misura della portata nei gruppi esistenti, realizzata con contatori o quantometri, richiede la modifica
del layout del gruppo ed in qualche caso la disponibilità di una significativa sorgente di alimentazione (ultrasuoni,
turbine, annubars) e, in ogni caso, costi così elevati da non giustificare l’investimento.
Il principio di funzionamento della misura indiretta è basato sull’assunzione che per ogni tipo di regolatore esiste
una relazione matematica tra la portata istantanea alle condizioni base, la posizione dell’otturatore ed i valori della
pressione di ingresso e uscita.
Considerando gli errori dovuti all’attuale conformità del regolatore con la formula di correlazione, la precisione sulla
misura della portata ottenuta con la formula di correlazione è migliore dell’8% del valore di fondo scala del regolatore
in tutte le condizioni operative.
Il calcolo della misura di portata è effettuato dal FIO ogni 30 secondi.
[OPC] > Modulazione della pressione
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Per aumentare o ridurre la pressione di uscita di un regolatore pilotato, è sufficiente ridurre o aumentare la forza della
molla del pilota. L’aumento o la riduzione della forza della molla possono essere ottenuti aumentando o riducendo la
pressione del gas o dell’aria (“pressione di motorizzazione”) iniettata dentro la camera della molla. La molla del pilota
deve essere tarata per ottenere il minimo valore di pressione richiesto.
Modificare il set point di pressione di un regolatore, senza l’intervento di un operatore, è utile in tutti quei casi in
cui la pressione in rete è molto variabile durante il giorno a causa delle variabili condizioni di carico per assicurare
un’adeguata fornitura a tutti gli utenti della rete.
L’obiettivo di ridurre le perdite di gas in una rete può essere ottenuto mantenendo la pressione al minimo valore
possibile.
110%
100%
90%
R31/A
80%
NORVAL + ER
70%
60%
50%
40%
R31/A
30%
20%
20x/A/2/CS
10%
Elettrovalvola
Reval 182
0%
-10%
Valvola di sicurezza
Set point
Risparmio su perdita fisica di gas
Per aumentare la sicurezza del sistema è utilizzato un pilota a doppio diaframma della serie CS al posto del pilota
esistente. La doppia camera e il doppio diaframma garantiscono la completa separazione tra il circuito idraulico
principale del regolatore ed il circuito di motorizzazione per la modulazione.
Il sistema è in grado di pilotare anche due o più linee di regolazione (fino a 4) mantenendo il delta di intervento fra le
linee. La funzione “pressure profiling” realizza un controllo automatico per modificare la pressione di uscita ad un valore
specifico del periodo del giorno. Possono essere configurati fino a 7 differenti set point di pressione per ogni giorno
della settimana. Il modulo ECU memorizza un programma settimanale attivo ed un ulteriore programma futuro.
Se è disponibile la misura di portata (computata col metodo indiretto o direttamente rilevata da un
contatore o correttore), la funzione “pressure compensation” può essere attivata come alternativa al
“pressure profiling”. Questa funzione permette di correlare automaticamente la pressione di uscita con la
portata istantanea.
La precisione di modulazione è migliore del 1% del fondo scala nominale di pressione.
Contribuiamo allo sviluppo sostenibile
Anche le perdite di gas contribuiscono all’inquinamento di CO2. La tonnellata
(o il kilogrammo) equivalente di CO2 è la misura di tutti i gas serra che ciascun
processo o individuo produce. Ogni tonnellata di gas naturale equivale a circa 25
tonnellate di emissioni di CO2 equivalenti. Le strategie di gestione della pressione
permettono di ridurre le perdite di gas e le conseguenti emissioni di biossido di
carbonio nell’atmosfera.
[FL] > Limitazione della portata
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La limitazione di portata in un utente industriale permette di garantire le condizioni contrattuali e di rispettare le
condizioni di progetto del regolatore e del misuratore garantendo nel contempo un adeguato livello di sicurezza
alla rete.
La funzione può essere utilizzata per realizzare un bilanciamento tra le stazioni che alimentano una rete.
La funzione “flow limitation” è attivabile solo se è prevista la funzione di modulazione della pressione e se è
disponibile la misura della portata (diretta o indiretta).
Quando la misura della portata alle condizioni di riferimento, calcolata con la funzione di misura indiretta o
derivate da un contatore o da un convertitore, raggiunge o eccede un limite configurabile, FIO inizia a modulare
la pressione di uscita nel tentativo di ridurre il carico. La riduzione di pressione avviene garantendo un valore
minimo configurabile.
La precisione complessiva, in relazione al metodo di calcolo della portata, può variare tra 0,5% e 10% del
fondo scala di portata del regolatore.
[RM] > Telecontrollo
Fio > Five in One
Il controllo da remoto della funzionalità di un riduttore è molto importante per la sicurezza della rete, per
garantire un elevato livello qualitativo del servizio di distribuzione e per ridurre i costi operativi limitando la
frequenza di ispezioni effettuate col personale.
Ad esempio la riduzione della frequenza da ogni 2 giorni a ogni 7 giorni per l’implementazione del telecontrollo
permette un risparmio di oltre il 70%.
FIO mantiene le prestazioni della funzione telecontrollo attualmente implementate
dei dispositivi della famiglia EXPLORER.
Nel dettaglio l’unità di controllo, nella sua massima espansione, è in grado di controllare:
> La pressione di ingresso e di uscita della stazione con una stabilità e precisione migliore dello 0,5% del
fondo scala
> La temperatura del gas misurata con un trasduttore di tipo PT100 (la funzione non è disponibile quando
la misura indiretta di portata è attiva)
> Il valore di portata calcolato da un apparato esterno (contatore o un convertitore di volumi) e trasmesso
attraverso un emettitore di impulsi a bassa frequenza
> Mediante due ingressi, lo stato (ON-OFF) di altrettante condizioni operative come l’intasamento dei filtri,
l’intervento delle valvole di sicurezza, l’intervento del regolatore monitor, l’intrusione, ecc.
Fio può essere alimentato con batterie di lunga durata, pannelli solari o rete elettrica.
Quando FIO è alimentato a batterie, e se la funzione di modulazione a distanza della pressione in uscita non è
attiva, le unità di controllo e di comunicazione sono entrambe in una condizione di basso consumo (sleeping
mode) per aumentare la durata delle batterie. Quando viene rilevata una condizione di allarme, l’unità di
controllo esce dallo stato di basso consumo e attiva l’unità di comunicazione per effettuare una chiamata
verso
il centro di telecontrollo. In ogni caso, periodicamente lo stato di basso consumo viene abbandonato
INSTALLATION
per verificare la ricezione di eventuali sms.
[EUM] > Interruzione della fornitura
Fio > Five in One
Intervenire da remoto per sconnettere dalla rete speciali utenze (interrompibili) in caso di particolari condizioni
che possano compromettere l’operatività della rete permette, oltre ad aumentare la tempestività di intervento,
di ridurre i costi operativi. Può inoltre rivelarsi una vantaggiosa alternativa per ottimizzare la rete nel caso si
rendesse necessario per far fronte a situazioni occasionali di sovraccarico.
L’interruzione della fornitura può essere ottenuta facendo intervenire la valvola di sicurezza o riducendo la
pressione di uscita ad un valore minimo configurabile; il ripristino della condizione operativa è generalmente
un’attività che deve essere effettuata in sicurezza con l’intervento di un operatore: il consenso al ripristino della
fornitura può essere generato dal FIO o può essere richiesto il ripristino manuale della valvola di sicurezza.
Il reset può essere abilitato tramite un comando specifico da un centro remoto o sul posto inserendo una
password.
FIO - SUPPORTING TOOLS
Fio > Five in One
[A] > DMS@home
Software SCADA
[B] > FIO - TERM
Software gratuito per la configurazione delle unità
[C] > WEB SERVICE package
per una semplice integrazione SCADA
[D] > HTML product configurator
Per aiutare a scegliere il codice prodotto corretto
GENERAL SPECIFICATION
Fio > Five in One
Temperatura operativa:
-20°+60°C (a richiesta: campo esteso -25°C+65°C)
Temperatura ambiente:
-20°+60°C (a richiesta: campo esteso -25°C+65°C)
Alimentazione:
batterie: Litio (ECU), Alkalina (P&CD)
A richiesta: Pannello solare, alimentazione da rete 110÷230V ca
Protezione:
ECU: IP65 con trasduttori assoluti, altrimenti IP55
P&CD: IP65
Ingressi ECU
Pressione di ingresso
Pressione di uscita
Trasduttore di spostamento (funzione IFM) o PT100 (funzione EVCD)
Emettitore impulsi (1 x LF)
Ingressi di stato ( 2 x DI)
Ingressi P&CD
Canale seriale verso ECU
Uscite ECU
Canale seriale verso P&CD:
Uscite P&CD
Comandi per elettrovalvole ( 2 x open collector)
Interfacce locali
ECU: tastiera & display / Irda –P&CD: serial link
A richiesta: tastiera + display sul P&CD
Interfacce remote
GSM/GPRS/SMS modem
Protocollo di comunicazione
Modbus (ASCII e RTU)
Data Logging
Variabili: ogni combinazione di P ( 1 and 2), T, Conteggi e Diagnostica
Periodo: 30s fino a 12h (1s risoluzione), giornaliero, mensile
Strategia: Media, Statistica (min, max, σ)
Memorizzazione : > 50.000 records ( variabile singola, valore medio)
Gestione della memoria: circolare o a riempimento
Allarmi ed eventi
Variabili analogiche:
Soglia: Valore misurato (3 Max + 3 Min)
Soglia “Delta”: permette la generazione di allarmi per variazione
Ingressi di stato (2 su ECU + 2 su P&CD)
Modifiche dei dati
Livello di batteria basso
Diagnostica ed eventi
Alarm In-bound calls
Fino a 3 numeri telefonici
Sequenza di chiamata programmabile
Buffer allarmi fino a 1000 allarmi e 1000 eventi
Approvazioni:
Certificato EEx –ia IIB T4
Riferimento: EN 50014, EN50020
Numero certificato : Ineris 01.E.5003 X -Ineris 03ATEX0017X
EVCD “Electronic Volume
Conversion Device”
Riferimento : CEN 12405-1, “Ijkregeling gasmeter”(NL)
Approvazione : NMI T5928
Certificato : NMI TC3466
Pietro Fiorentini Solutions
Stazioni di riduzione
Metering
Sistema Acquisizione
Centrale
Pietro Fiorentini S.p.A.
via E.Fermi 8/10
I-36057 Arcugnano (VI) Italy
Tel. +39 0444 968.511
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DA SISTEMARE !!!!!!!!
I dati sono indicativi e non impegnativi. Ci
riserviamo di apportare eventuali modifiche
senza preavviso.
CT-s 530-I Ottobre 10
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