目前,我國油田地面站庫中應用的自控儀表種類繁多,但從功能角度可以分為檢測儀表、顯示儀表、控制儀表、執(zhí)行器四大類。其中檢測儀表中根據(jù)檢測的參數(shù)類型又分為壓力、流量、物位、組分等五個類別。在型號選擇時,首先,要充分考量系統(tǒng)工藝基礎(chǔ)條件以及系統(tǒng)對儀表設(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
油田地面站庫中應用的溫度計量儀表主要有玻璃管溫度計、金屬溫度計、壓力溫度計等幾個類型,其中玻璃管溫度計的測量精度最高,但受材質(zhì)特性決定,玻璃管類溫度計對使用環(huán)境要求極高,僅適用于震動較小無機械損傷可能的使用環(huán)境中。雙金屬溫度計對使用環(huán)境要求較小,可以適應較為惡劣的環(huán)境,因此應用范圍最廣泛。雙金屬溫度計在選擇時應注意量程的選擇,量程選擇要充分考量實際的使用需求。
測量溫度應在量程的中間位置,溫度最大峰值應低于量程的90%,同時,要注意溫度計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,最好選用和工藝管道、設(shè)備一致或高一個級別的材質(zhì),插入長度一般應以測量元件插至被測介質(zhì)溫度變化靈敏具有代表性的位置為原則,連接方式在腐蝕場合首選法蘭式連接方式。精度一般是1.5級或1級。
遠傳類溫度計的選擇也同樣如此,基于實際的使用需求和使用環(huán)境,確定溫度計的外殼材質(zhì)以及量程。遠傳類溫度計還需要考慮溫度計分度號的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等類型的選擇。其中熱電偶兼容性較高,可以應用于多種使用環(huán)境,熱電阻適用于震動較小的使用環(huán)境,熱敏電阻則適用于對溫度測量實時性要求較高的環(huán)境中,此外,遠傳類溫度及需要安裝相應的溫度變送器。
2、壓力儀表
壓力儀表對使用環(huán)境有較高的要求,壓力儀表的選擇需要根據(jù)使用環(huán)境以及測量介質(zhì)的性質(zhì)進行綜合評定。主要可以分為以下幾個類別。其一,強腐蝕、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的防水、防塵能力;其二,一般腐蝕性介質(zhì),可以根據(jù)實際的腐蝕介質(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,強腐蝕機制、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)特性進行選擇。
遠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)境中應選擇氣動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,應選擇使用法蘭式變送器,并根據(jù)實際的介質(zhì)類型安裝接觸膜片。在測量壓力較低時應,選擇微差壓變送器。使用環(huán)境較好、測量精準度要求較低可以選擇成本相對低廉的霍爾壓力變送器。
3、流量儀表
3.1流量儀表的刻度選擇
流量儀表的設(shè)計與選型首先要確定儀表的計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,應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
我國油田地面站庫中氣體、液體、蒸汽使用的流量計多數(shù)選擇差壓式流量計。在對此類介質(zhì)進行流量時,出了選擇適當?shù)挠嬃糠桨竿?,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情況,必要時,應進行溫度以及壓力補償。如在計量蒸汽介質(zhì)時,需要階段性的給與溫度和壓力補償。此外,如果介質(zhì)存在腐蝕性、導電性也可以使用抗干擾能力更強的電磁流量計,電磁流量計型號選擇在考慮系統(tǒng)兼容性的同時,還要充分考慮介質(zhì)的導電效率。
4、物位儀表
物位測量儀表是測量介質(zhì)位置的自動化儀表,在油田地面站庫中主要用于對液態(tài)介質(zhì)、粉粒的液面以及裝載高度進行測量,其中測量塊狀、顆粒狀、粉料狀的計量儀表也被稱為料位計,而測量液體介質(zhì)高度的儀表也被稱為液位計。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,在實際而應用中應根據(jù)系統(tǒng)情況和使用需求進行選擇。
5、分析儀表
我國在分析儀表的研究上起步較晚,雖然近年來研究速度有所加快,已經(jīng)具備分析儀表的生產(chǎn)能力。但國產(chǎn)儀表和進口儀表在性能上仍存在巨大額差異,線性范圍和相應時間均弱于進口儀表。但國產(chǎn)儀表價格遠低于進口儀表,在實際選型中如果測量精度需求較低,可以使用成本更低廉的國產(chǎn)分析儀表設(shè)備。