目前,我國(guó)油田地面站庫(kù)中應(yīng)用的自控儀表種類繁多,但從功能角度可以分為檢測(cè)儀表、顯示儀表、控制儀表、執(zhí)行器四大類。其中檢測(cè)儀表中根據(jù)檢測(cè)的參數(shù)類型又分為壓力、流量、物位、組分等五個(gè)類別。在型號(hào)選擇時(shí),首先,要充分考量系統(tǒng)工藝基礎(chǔ)條件以及系統(tǒng)對(duì)儀表設(shè)備的功能需求,選擇精度、溫度壓力難受性以及其他性能參數(shù)均符合系統(tǒng)需求的儀表設(shè)備。
1、溫度儀表
油田地面站庫(kù)中應(yīng)用的溫度計(jì)量?jī)x表主要有玻璃管溫度計(jì)、金屬溫度計(jì)、壓力溫度計(jì)等幾個(gè)類型,其中玻璃管溫度計(jì)的測(cè)量精度最高,但受材質(zhì)特性決定,玻璃管類溫度計(jì)對(duì)使用環(huán)境要求極高,僅適用于震動(dòng)較小無(wú)機(jī)械損傷可能的使用環(huán)境中。雙金屬溫度計(jì)對(duì)使用環(huán)境要求較小,可以適應(yīng)較為惡劣的環(huán)境,因此應(yīng)用范圍最廣泛。雙金屬溫度計(jì)在選擇時(shí)應(yīng)注意量程的選擇,量程選擇要充分考量實(shí)際的使用需求。
測(cè)量溫度應(yīng)在量程的中間位置,溫度最大峰值應(yīng)低于量程的90%,同時(shí),要注意溫度計(jì)的形狀以及安裝方式與系統(tǒng)有良好的兼容性。在存在腐蝕介質(zhì)的管道或者其他需要在腐蝕環(huán)境下工作的溫度計(jì),最好選用和工藝管道、設(shè)備一致或高一個(gè)級(jí)別的材質(zhì),插入長(zhǎng)度一般應(yīng)以測(cè)量元件插至被測(cè)介質(zhì)溫度變化靈敏具有代表性的位置為原則,連接方式在腐蝕場(chǎng)合首選法蘭式連接方式。精度一般是1.5級(jí)或1級(jí)。
遠(yuǎn)傳類溫度計(jì)的選擇也同樣如此,基于實(shí)際的使用需求和使用環(huán)境,確定溫度計(jì)的外殼材質(zhì)以及量程。遠(yuǎn)傳類溫度計(jì)還需要考慮溫度計(jì)分度號(hào)的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等類型的選擇。其中熱電偶兼容性較高,可以應(yīng)用于多種使用環(huán)境,熱電阻適用于震動(dòng)較小的使用環(huán)境,熱敏電阻則適用于對(duì)溫度測(cè)量實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中,此外,遠(yuǎn)傳類溫度及需要安裝相應(yīng)的溫度變送器。
2、壓力儀表
壓力儀表對(duì)使用環(huán)境有較高的要求,壓力儀表的選擇需要根據(jù)使用環(huán)境以及測(cè)量介質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定。主要可以分為以下幾個(gè)類別。其一,強(qiáng)腐蝕、潮濕、粉塵使用環(huán)境,該環(huán)境要求壓力儀表具備全密封外殼具備較強(qiáng)的防水、防塵能力;其二,一般腐蝕性介質(zhì),可以根據(jù)實(shí)際的腐蝕介質(zhì)種類,選擇耐酸壓力表、氨壓力表或者不銹鋼膜片壓力表;其三,強(qiáng)腐蝕機(jī)制、黏稠介質(zhì)使用環(huán)境,該環(huán)境需要使用膜片壓力表,膜片的選擇要根據(jù)介質(zhì)特性進(jìn)行選擇。
遠(yuǎn)傳壓力變送器的選擇方法,普通介質(zhì)可以使用通用型的壓力變送器。易燃易爆的高危環(huán)境中應(yīng)選擇氣動(dòng)變送器或防爆型變送器以此確保設(shè)備的使用安全。介質(zhì)具有易結(jié)晶、結(jié)巴、固體顆粒物含量高、黏稠、腐蝕等性質(zhì)時(shí),應(yīng)選擇使用法蘭式變送器,并根據(jù)實(shí)際的介質(zhì)類型安裝接觸膜片。在測(cè)量壓力較低時(shí)應(yīng),選擇微差壓變送器。使用環(huán)境較好、測(cè)量精準(zhǔn)度要求較低可以選擇成本相對(duì)低廉的霍爾壓力變送器。
3、流量?jī)x表
3.1流量?jī)x表的刻度選擇
流量?jī)x表的設(shè)計(jì)與選型首先要確定儀表的計(jì)量刻度以及量程范圍。刻度一般常規(guī)系列,在特殊條件下需要使用非整數(shù)的刻度讀數(shù)時(shí),應(yīng)可以圓整到最接近的序列數(shù)。方根刻度范圍:最大流量不超過(guò)滿刻度的95%,正常流量為滿刻度的70%~85%,最小流量不小于滿刻度的30%。
3.2氣體、液體、蒸汽流量計(jì)
我國(guó)油田地面站庫(kù)中氣體、液體、蒸汽使用的流量計(jì)多數(shù)選擇差壓式流量計(jì)。在對(duì)此類介質(zhì)進(jìn)行流量時(shí),出了選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)量方案外,還需要充分考慮不同狀態(tài)介質(zhì)在不同溫度以及壓力下的流量波動(dòng)情況,必要時(shí),應(yīng)進(jìn)行溫度以及壓力補(bǔ)償。如在計(jì)量蒸汽介質(zhì)時(shí),需要階段性的給與溫度和壓力補(bǔ)償。此外,如果介質(zhì)存在腐蝕性、導(dǎo)電性也可以使用抗干擾能力更強(qiáng)的電磁流量計(jì),電磁流量計(jì)型號(hào)選擇在考慮系統(tǒng)兼容性的同時(shí),還要充分考慮介質(zhì)的導(dǎo)電效率。
4、物位儀表
物位測(cè)量?jī)x表是測(cè)量介質(zhì)位置的自動(dòng)化儀表,在油田地面站庫(kù)中主要用于對(duì)液態(tài)介質(zhì)、粉粒的液面以及裝載高度進(jìn)行測(cè)量,其中測(cè)量塊狀、顆粒狀、粉料狀的計(jì)量?jī)x表也被稱為料位計(jì),而測(cè)量液體介質(zhì)高度的儀表也被稱為液位計(jì)。物位儀表的種類較多,從結(jié)構(gòu)原理角度可以分為浮力式、回波發(fā)射式、電容式、激光式等多種類型,在實(shí)際而應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)情況和使用需求進(jìn)行選擇。
5、分析儀表
我國(guó)在分析儀表的研究上起步較晚,雖然近年來(lái)研究速度有所加快,已經(jīng)具備分析儀表的生產(chǎn)能力。但國(guó)產(chǎn)儀表和進(jìn)口儀表在性能上仍存在巨大額差異,線性范圍和相應(yīng)時(shí)間均弱于進(jìn)口儀表。但國(guó)產(chǎn)儀表價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口儀表,在實(shí)際選型中如果測(cè)量精度需求較低,可以使用成本更低廉的國(guó)產(chǎn)分析儀表設(shè)備。