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乙醛液位計(jì)在緩沖罐液位自動控制裝置中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
乙醛液位計(jì)是一種在各類儲罐液位測量與控制中有大量應(yīng)用的液位儀表,可以與自動化控制系統(tǒng)組成液位監(jiān)測與控制系統(tǒng)。在采油作業(yè)區(qū)產(chǎn)能突增,基礎(chǔ)設(shè)施因產(chǎn)能觀察沒有改進(jìn)的情況下,為滿足壓力、溫度、流量、液位等自控要求可以進(jìn)行緩沖罐液位自動控制裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用,是在此裝置靈活、可控,在產(chǎn)量觀察等特殊時期,可有效滿足生產(chǎn)管理需求,有助于老油田為提高后期開發(fā)安全生產(chǎn)管理水平而進(jìn)行的自動化改造工作。
遠(yuǎn)傳輸出及報警信號:乙醛液位計(jì)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳4-20mA,485通訊,Modbus協(xié)議及開關(guān)量信號、報警功能。
一、液位自動控制裝置設(shè)計(jì)起因
別古莊采油作業(yè)區(qū)安一站,隸屬華北油田公司*四采油廠。2013 年,因生產(chǎn)斷塊整體再次開發(fā),來液量急速上漲,緩沖罐處理液量由年初的40 余噸,急速上漲到100 噸左右,來液*其不平穩(wěn),造成20 立方米的緩沖罐液位控制異常困難。操作人員要不分晝夜**監(jiān)測液位值、調(diào)節(jié)出口閥門開度,使液位保持在安全范圍內(nèi), 稍有疏忽就會造成冒罐或抽空,存在很大的安全隱患。為解決這一問題,由作業(yè)區(qū)技術(shù)人員設(shè)計(jì)并安裝了緩沖罐液位自動控制裝置。
二、裝置設(shè)計(jì)過程
1.任務(wù)。經(jīng)調(diào)查,原工作方式為操作員工通過**監(jiān)測液位,人工及時調(diào)整緩沖罐出口閥門開度,使液位保持在安全范圍內(nèi),需設(shè)計(jì)并制作的是一套液位監(jiān)測及自動控制裝置。
2.現(xiàn)狀調(diào)查。緩沖罐液位采集為值班室顯示與現(xiàn)場顯示相結(jié)合,配備有乙醛液位計(jì)一臺,可在外輸泵房內(nèi)顯示液位。另有差壓變送器一臺,輸出4 mA~20 mA 標(biāo)準(zhǔn)信號,供電24 V,使用二次儀表在值班室進(jìn)行顯示,另
3.設(shè)計(jì)要求。(1)現(xiàn)場儀表能使用的不進(jìn)行購置更新,在目前可用儀表基礎(chǔ)上構(gòu)建,*大程度控制成本。(2)可在值班室實(shí)時顯示緩沖罐液位,并能進(jìn)行高、低液位報警的聲音警示。(3)可自動調(diào)節(jié)緩沖罐液位,使其保持在安全范圍內(nèi)。(4)當(dāng)裝置內(nèi)設(shè)備故障時,裝置能*大限度減少設(shè)備故障對生產(chǎn)的影響。
4.設(shè)計(jì)流程圖(見圖1)。
5.裝置組成。由具有PID 智能調(diào)節(jié)功能的儀表、差壓變送器、液位變送器、儀表箱、蜂鳴器、繼電器、電動調(diào)節(jié)閥及連接線等構(gòu)成。
6.設(shè)計(jì)選型。
(1)液位采集使用在用的差壓變送器(輸出4 mA~20 mA,供電24 V),選用相應(yīng)的電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)為4 mA~20 mA 輸入;所在泵房內(nèi)供電只能提供220 V 供電,電動調(diào)節(jié)閥電機(jī)供電需選為220 V。
(2)配備乙醛液位計(jì)一臺,可以實(shí)現(xiàn)液位數(shù)據(jù)的現(xiàn)場測量與觀測,也可以將乙醛液位計(jì)安裝液位變送器,信號輸出采用4 mA~20 mA,以滿足備用需要。
(3)數(shù)字儀表要求有現(xiàn)場顯示,接收和輸出信號均為4 mA~20 mA,有24V 輸出電源,給差壓變送器及乙醛液位計(jì)的液位變送器供電;因控制過程簡單,選用PID 控制。
(4)因值班室位置狹小,墻體懸掛各類機(jī)柜,選用的儀表箱要緊湊、實(shí)用。
(5)選用符合防爆規(guī)格的產(chǎn)品。
(6)為了增加安全性能,加裝液位高低限位報警裝置,液位上漲或下落到設(shè)定的上下限時,蜂鳴器安全報警;加裝來電延時裝置,送電后,待電壓穩(wěn)定,自動控制裝置延時供電,有效保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行。
7.裝置接線圖(見圖2)。
8.緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)的實(shí)施。
(1)在泵房外將需增加的流程管線進(jìn)行預(yù)制, 減少泵房內(nèi)工藝管線更改時間,緩沖罐出口安裝電動調(diào)節(jié)閥,留好旁通以備檢修、停電等異常情況下使用。
(2)為乙醛液位計(jì)安裝液位變送器,作為冗余裝置,在差壓變送器故障時可以做備用信號輸入,實(shí)現(xiàn)控制信號輸入的雙保險。
(3)220 V 供電在泵房內(nèi)取電,24 V 供電從值班室布線,所有線纜穿管,兩端用防爆泥堵死,做好防爆工作。
(4)按照接線圖布置儀表箱及現(xiàn)場布線。
(5)對該系統(tǒng)的液位監(jiān)測、報警、參數(shù)整定等部分進(jìn)行測試、觀察,運(yùn)行穩(wěn)定后投用。
三、緩沖罐液位自動控制系統(tǒng)應(yīng)用
1.安一站應(yīng)用。員工根據(jù)來液的情況變化,在數(shù)字儀表上改變保持液位值和上、下限報警值,對整個裝置重新整定,液位得到穩(wěn)定控制。
2.擴(kuò)展應(yīng)用。作業(yè)區(qū)單井拉油點(diǎn)京57 井,油井間出嚴(yán)重,出液不勻,日液量7~17 方波動。應(yīng)用該裝置,分離器液位得到有效控制,實(shí)現(xiàn)了花小錢,辦大事。
四、結(jié)論
該系統(tǒng)應(yīng)用于老油田,可有效實(shí)現(xiàn)緩沖罐壓力、溫度、流量、液位等的自控,解決后續(xù)配套系統(tǒng)無法跟進(jìn)時,緩沖罐液位的安全及生產(chǎn)管理問題。對處于后期開發(fā)、自動化水平整體較低的老油田,廣泛使用該裝置,具有一定的推廣、借鑒作用。