集输智能控制技术一

1、集输智能控制技术(一)油气集输测控仪表一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 系统的维护 一、油田自动化概述一、油气田自动化的含义油气田自动化是自动化、信息化技术在油气田生产中的具体应用，具有很广泛的内容。从勘探开发的物探、钻测录数据采集形成的地下地质油藏研究系统，到地面的油气集输、储运、炼化等工艺生产参数的自动监控系统形成的生产运行管理体系，以及生产下游的油气销售等经营管理体系都属于油田自动化的应用范围。一、油田自动化概述 油气田的自动化，

2、一般是指在油气生产过程中涉及到的油井、气井、水井状态及参数监测，油气集输、管道输送等生产过程的自动检测与控制。 目前，油气集输自动化系统作为油田信息化建设中实时数据库的基础数据源，担负着油气集输生产过程运行参数、设备运行状况、历史数据的记载等实时信息的集成，是石油企业管理信息系统（MIS）的基础信息平台，是石油企业信息化中的重要环节。一、油田自动化概述二、油气田自动化的主要内容1.油、气、水井生产状态监控及参数采集油气井主要采集参数：功图、油温、油压、套压、电参、运行状态、掺稀温度、掺稀流量、注汽参数以及远程停井等；注水干压、回压检测与注水流量调控；偏远井数据传输技术及井场视频监控、防盗报警等

3、。一、油田自动化概述2.油气集输处理生产测控（1）站：计量站、增压站、转油站、注水站、注汽站、注聚站、联合站等工艺参数的自动检测和控制。包括进站阀组、三相分离器、脱水器、加热炉、泵等主要设备的检测控制，原油处理系统、污水处理系统、原油稳定与轻烃系统、外输系统等的实时监控。（2）管线：长输管线的实时监控及泄漏检测。一、油田自动化概述3.自动化仪表作用及类型油气集输系统自动化主要由自动检测系统、自动控制系统组成。自动化仪表是指检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器四大类。一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量

4、检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 系统的维护 二、自动化系统的构成（1）自动检测系统：自动测量、变送生产工艺参数，并进行指示或记录。（2）自动控制系统：自动调节工艺参数克服干扰因素的影响，保持恒定。（3）自动保护系统：参数在朝限报警，并采取停机等保护措施。（4）自动操纵系统：实现状态切换的自动控制。1.自动化系统的组成二、自动化系统的构成2.自动化仪表的发展二、自动化系统的构成（1）按动力源分：气动、电动、液动（2）按信号类型分：模拟式、数字式（3）按结构分：基地式、单元组合、集散控制（4）按安装地点分：控制室仪表、现场仪表3.自动化仪表的分类气动仪表结构简单、性

5、能稳定、可靠性高、易于维护、 安全防爆，特别适用于石油、化工等有爆炸危险的场所。气源：140KPa洁净压缩空气 传输信号：气压信号接线：导管不受电磁干扰影响，本质上安全防爆气动式和电动式仪表电动仪表能源获取方便，信号传输和处理容易，便于实现集中显示和操作。能源：电源（220VAC/24VDC）传输信号：电信号（电压、电流、数字）接线：导线受电磁干扰影响，需采取抗干扰、防爆措施二、自动化系统的构成模拟式仪表传输信号为连续变化的模拟量（420mA15V），这类仪表线路较简单，操作方便。模拟式仪表和数字式仪表数字式仪表传输信号为离散的数字量(HARTModbusFF)，这类仪表与装置以微型计算机为核

6、心，功能完善，性能优越。二、自动化系统的构成单元组合式根据控制系统各组成环节的不同功能和使用要求，将仪表做成能实现一定功能的独立单元，各个仪表间使用统一的标准信号进行联系，各单元不同组合可构成各种复杂度的控制系统和检测系统。按结构分基地式仪表把单元组合仪表的几个单元组合在一起，构成一个仪表，通常以指示、记录仪表为主体，附加控制、测量、给定等部件。以计算机为核心，集控制、计算机、通信、屏幕显示技术为一体的控制装置，实现分散控制集中管理。集散控制系统基于现场总线技术的计算机控制系统总线控制系统二、自动化系统的构成控制室仪表控制单元、显示单元、辅助单元、运算单元DCS控制器、PLC控制器、SIS控制

7、室仪表和现场仪表现场仪表变送单元、执行单元、转换单元二、自动化系统的构成一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 仪表的安装六 系统的维护 三、常用现场检测仪表1.压力仪表重力法弹力法物理特性法压力测量仪表分类液柱式活塞式U型管压力计单管压力计斜管压力计单活塞压力计双活塞压力计电阻式压力传感器电感式压力传感器电容式压力传感器压阻式压力传感器压电式压力传感器弹簧管压力表波纹管压力表膜片压力表膜盒压力表三、常用现场检测仪表1） 压力表/差压表：（就

8、地，可测表压、绝压、负压、差压，-0.1MPa100MPa） 弹簧管压力表（适用不结晶、不凝固的液体、气体、蒸汽等介质） 膜片压力表/差压表 （适用于腐蚀性的介质） 膜盒压力表/差压表（适用于无腐蚀性气体的微压、负压） 波纹管压力表/差压表 （用于压力记录仪）1.压力仪表三、常用现场检测仪表2）电接点压力表：由压力表加装电接点组成。原理： 指针带动电接点装置的活动触点与设定指针上的触头（上限或下限）相接触的瞬时，致使控制系统接通或断开电路，以达到自动控制和发信报警的目的。1.压力仪表一、油田自动化概述3）压力/差压变送器（远传，可测表压、绝压、负压、差压，-0.1MPa1000MPa）智能变送

9、器：利用微处理器、数字通信技术，使变送器具备分析、计算、通信能力。功能增加，性能提高，使用方便灵活。 1.压力仪表三、常用现场检测仪表4）压力仪表的选型一般要求就地安装的无刻度指示的压力变送器、压力开关、压力调节器、减压阀等，应配设就地压力表。要求采用标准信号传输时，应选用压力变送器；测量管道或设备差压时，应选用差压变送器。当工艺要求采用电接点信号联锁时，宜采用压力控制器或压力开关。1.压力仪表三、常用现场检测仪表5）就地压力表的选型压力表精确度等级要求：一般测量用压力表应选用1.6级或2.5级； 精密测量用压力表：不应低于0.4级压力仪表量程的选择要求： 测量稳定压力时，正常操作压力应为仪表

10、测量量程的1/32/3； 测量脉动压力时，正常操作压力应为仪表测量量程的1/31/2； 测量高压时(10MPa)，正常操作压力不应超过仪表测量量程的3/5。对于一般腐蚀性介质的压力测量，应选用耐酸压力表或不锈钢膜片压力表。对于具有强腐蚀性、含固体颗粒、粘稠液等介质，应选用膜片压力表或隔膜压力表。在有剧烈振动的场合测量压力时，应选用抗振压力表或采取防振措施仪表的表盘直径应以观测方便为原则选用。1.压力仪表三、常用现场检测仪表6）压力变送器的选型对于结晶、易堵塞、粘稠、结疤及腐蚀性介质的压力测量，应选用法兰式变送器；对于精度要求较高的压力测量，宜选用智能型压力变送器；1.压力仪表7）压力仪表的安装

11、附件对于蒸汽和其它可凝性热气体，以及当介质温度超过60、仪表耐温不能满足要求时，应选用冷凝管或虹吸器测量脉动压力时，应选用阻尼器或缓冲器测量含粉尘的气体压力时，应选用除尘器当环境温度接近或低于测量介质的冰点或凝固点时，取源管道应采取绝热或伴热措施。一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 系统的维护 三、常用现场检测仪表2.温度仪表接触式非接触式温度仪表分类热膨胀热电阻热电偶固体的热膨胀：双金属温度计液体的热膨胀：玻璃温度计气体的热膨胀：压力式

12、温度计金属热电阻：铜热电阻、铂热电阻半导体热敏电阻：锗电阻、碳电阻金属热电偶：铜-康铜热电偶、 镍铬-镍硅热电偶、 铂铑-铂热电偶非金属热电偶：石墨系、硅化物系辐射法：辐射温度计、部分辐射温度计亮度法：光学高温计比色法：比色温度计三、常用现场检测仪表2.温度仪表1) 双金属温度计(就地接触式，-80500) 2) 压力式温度计/温度开关(就地接触式,-100500) 3) 光学温度计(就地非接触式，6003200) 4) 热电阻温度计(电远传，-185500) 5) 热电偶温度计(电远传，-2001600) 三、常用现场检测仪表2.温度仪表三、常用现场检测仪表2.温度仪表温度测量仪表的特点：接

13、触式仪表测温比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换，需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温的延迟现象，同时受耐高温材料的限制，不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限的限制，也不会破坏被测物体的温度场，反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。三、常用现场检测仪表2.温度仪表就地检测温度仪表的选型精确度等级要求一般工业用温度计：应选用1.0级或1.5级；精密测量用温度计：应选用0.5级或0.25级。温度测量显示仪表的温度

14、使用范围宜取为仪表量程的20%90%，正常测量值宜在仪表量程的50%左右。就地显示的测温仪表的选用一般情况下，就地测量-80500介质温度的测量仪表宜选用双金属温度计。对于测量-100500的介质温度，当环境振动较小，测温准确度要求较高、读数方便的场合，可选用玻璃液体温度计，但不得使用玻璃水银温度计；对于测量-80400的介质温度，当环境有振动、无法近距离读数、测温准确度要求不高时，宜选用压力式温度计。其正常指示值宜为仪表测量范围的1/23/4。三、常用现场检测仪表2.温度仪表集中检测温度仪表的选用当温度检测信号需要远传时，宜采用热电阻(偶)。当需要标准信号输出时，宜采用一体化温度变送器 连接

15、方式：在一般情况下选用螺纹连接方式；在设备、衬里管道、非金属管道和有色金属管道上安装应选用法兰连接方式；对于剧毒、结晶、结疤、堵塞和强腐蚀性介质应选用法兰连接方式； 显示仪表的选用显示仪表的类型、准确度和功能应以满足生产过程运行操作和安装维修的需要来确定；当热电偶的冷端温度不恒定，影响系统所要求的准确度时，应选用具有冷端补偿功能的显示仪表。三、常用现场检测仪表2.温度仪表热电阻(偶)的选用对于测量-200650的介质温度或温差，在无剧烈振动的场合宜选用热电阻；对于测量-2001800的介质温度，在无剧烈振动的场合宜选用热电偶；当测量点处振动较大时，应选用耐振的热电阻(偶)；热电阻(偶)的接线盒

16、，应根据环境条件选用普通型、防溅型、防水型或防爆型；在有爆炸危险的场所，应选用符合防爆区域划分等级要求的热电阻(偶)；测量设备或管道的外壁温度时，宜选用表面热电阻(偶)；测量流动的含固体硬质颗粒介质温度时，应选用耐磨热电偶；当一个测温点需要在两处同时显示温度时，可选用双支热电阻(偶)，在同一检测元件保护管中，要求多点测量时，宜选用多点热电阻(偶)；热电阻的接线宜采用三线制； 三、常用现场检测仪表2.温度仪表测温元件的安装方式及材质测温元件的安装方式的选择应根据被测点的位置和技术要求按有关规定进行，应满足感温部分处于具有代表性的热区域的要求；测温元件保护管材质应根据被测介质的温度、压力、腐蚀性及

17、磨损等情况选择，不应低于设备或管道材质；对于不能抽芯的测温元件和不能停产维修的场合，应在工艺管线中加设保护套管。 中、低压介质：宜选用钢管直形保护套管；高压介质：应选用整体钻孔锥形保护套管；介质流速较高：应选用整体钻孔锥形保护套管。三、常用现场检测仪表2.温度仪表检测元件插入深度检测元件应满足感温部分处于具有代表性的热区域。当检测元件垂直或与管壁成45角安装时，检测元件的末端应位于管道内介质温度敏感区域内，一般在管道中间三分之一区域。在烟道、炉膛及绝热材料砌体设备上安装时，检测元件插入深度应按实际需要选用。一般情况下可选择深入内部250mm长度。一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现

18、场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 系统的维护 三、常用现场检测仪表3.物位仪表直接式差压式浮力式电气式超声波式雷达式物位测量仪表的分类玻璃管式玻璃板式压力式吹气法压力式差压式浮球式浮筒式磁翻版式电接点式磁致伸缩式电容式三、常用现场检测仪表1） 直接式液位计 玻璃管液位计（低压、安全介质） 玻璃板液位计（高压达13MPa 、高温520 、低温-50 、危险介质） 反射式：洁净、透明、低粘度、无悬浮物及颗粒 透射式：脏污、不透明、较高粘度、有悬浮物及颗粒、凝液与蒸汽、结霜和界面（透射式宜

19、带照明） 3.物位仪表三、常用现场检测仪表2） 浮力式液位计 浮球式液位计/液位开关（分内浮球、外浮球）浮筒式液位计（分内浮筒、外浮筒、测界面） 磁性浮子（磁翻板）液位计（危险介质） 结构：连通管、磁性浮子、磁性翻板 原理：磁性浮子随液位升降吸引磁板 液面以下红面向外翻 液面以上白面向外翻 特点：结构牢固、工作可靠、显示直观。 d) 钢带浮子液位计（大型储罐） 3.物位仪表浮筒式液位变送器磁性浮子液位变送器三、常用现场检测仪表3） 差压式液位仪表 单法兰差压液位变送器（常压容器） c)双法兰差压液位变送器（压力容器）3.物位仪表三、常用现场检测仪表4）电特性物位仪表 磁致伸缩液位计（Magne

20、tostriction）可同时测量界面和液面，最大测量可达到30m。精度高，误差不超过1mm。 3.物位仪表三、常用现场检测仪表3.物位仪表三、常用现场检测仪表b）超声波液位计（液、固） 换能器（探头）发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一换能器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与换能器到被测介质表面的距离成正比。公式表示：S=CxT/2 距离值S 声速C传输时间T3.物位仪表三、常用现场检测仪表d) 雷达液位计（液、固）雷达液位计所用的电磁波是高频（300MHz3000GHz）微波。微波与光都是电磁波，传播的速度都是光

21、速C。雷达波的频率越高，发射角越小，测量效果越好。3.物位仪表无障碍物三、常用现场检测仪表3.物位仪表三、常用现场检测仪表物位仪表选型一般规定物位(包括液面、界面和料面)测量仪表的选择应根据被测介质的特性确定： 液体的相对密度差0.10.5介质界面的测量，可选用差压式或浮力式液位计。 液体的相对密度差小于0.1介质界面的测量，可选用电容式、导纳式、短波吸收法式液位计； 非高粘介质的液位测量，可选用差压式或浮力式液位计。高粘介质液位的测量可选用声波式、辐射式液位计；物位测量仪表的量程应根据工艺对象的实际变化范围来确定。除容积计量用的物位测量仪表外，一般应使正常物位处于仪表量程的50%左右。3.物

22、位仪表三、常用现场检测仪表3.物位仪表压力式、差压式物位测量仪表的选型对于深度为5m100m水池、水井的液面连续测量，宜选用静压式仪表液面和界面的连续测量可选用差压仪表。粘稠性液体、结晶性液体、结胶性液体、沉淀性液体、含悬浮物液体及易凝固液体的液位测量，宜选用插入式法兰差压仪表一般液体的液位测量，可选用平法兰或其它差压仪表采用差压仪表测量物位时，应根据仪表的结构形式、安装位置、测量要求等情况，确定仪表的正、负迁移和迁移量的数值三、常用现场检测仪表3.物位仪表在下列场合宜选用浮筒式仪表： 测量范围2000mm,相对密度介于0.51.5的清洁液体液面的连续测量； 测量范围1200mm,相对密度差介

23、于0.10.5的清洁液体界面的连续测量； 真空对象、易汽化的清洁液体液面的连续测量；对于不允许轻易停车的工艺设备或密闭容器内液面和界面的测控，宜采用外浮筒物位仪表；对于在操作温度下不结晶、不粘稠，但在环境温度下可能结晶或粘稠的液体对象，宜采用内浮筒式物位仪表；气动浮筒式仪表适用于就地液位指示、远传或调节的场合；电动浮筒式仪表适用于被测液位波动频繁的场合，输出信号应加阻尼器；当液体的密度在正常工况下有明显变化时,不宜选用浮筒式液位仪表。三、常用现场检测仪表3.物位仪表在下列场合宜选用浮子式物位仪表： 大型储槽清洁液体的液面连续测量和容积计量，可选用浮子式液面计(如伺服液面计、光导液位计、磁致伸缩

24、液位计等)，精度要求较高时可选用伺服液面计、光导式液位计，精度要求一般时可选用钢带液位计。就地液位的测量也可选用多个色带式浮球液位计、磁翻转液位计等重叠安装； 卧式罐的液位就地测量，宜选用杠杆式浮球液位计、色带式浮球液位计、磁翻转式液位计等； 位式液位控制，宜采用浮球液位控制器；当浮子式仪表用于测量界面时，两种介质的密度应恒定，且相对密度差不应小于0.2；当内浮式液位仪表用于测量液面时，应对浮子的漂移、浮子受液面扰动采取相应的措施。三、常用现场检测仪表3.物位仪表射频导纳式仪表对于腐蚀性、粘稠性液体的液面连续测量和位式测量，可选用射频导纳式仪表；对于易挂料的颗粒状、粉粒状料面连续测量和位式测量

25、，可选用射频导纳式仪表当介质的介电常数随操作条件和环境的变化较明显时，不应选用射频导纳式仪表。三、常用现场检测仪表3.物位仪表雷达式物位计对于含有高温、高压、腐蚀性、高粘度、易燃、易爆及有毒液体的存储容器、大型立罐、球罐等的物位连续测量或计量，可选用雷达测量仪表；对于高温、高压、腐蚀性大、高粘度、易爆及有毒的块状、颗粒状、粉状的料面测量，应选用雷达测量仪表；用于物料计量的仪表，仪表精确度应选用计量级，否则，宜选用工业级；对于内部存在影响微波传播的障碍物的对象，不宜采用雷达物位仪表；应根据被测介质的工况条件，选择合理的天线结构形式及材质。三、常用现场检测仪表3.物位仪表在下列场合可选用超声波物位

26、测量仪表 1) 对于用普通仪表难以测量的高粘性液体、腐蚀性液体、有毒性液体的液面及液-液分界面、固-液分界面的连续测量和位式测量； 2) 对于无振动或振动小的料仓、料斗内颗粒度10mm的颗粒状料面的位式测量，可选用音叉料位计； 3) 对于颗粒度5mm的粉粒状物料的料面位式测量，可选用声阻断式超声料位计； 4) 对于微粉状物料的料面连续测量和位式测量，可选用反射式超声料位计，但不宜用于有粉尘弥漫的料仓、料斗的料面测量；三、常用现场检测仪表3.物位仪表1)外浮筒2）干簧管液位计3）雷达液位计4)投入式液位计5）磁致伸缩液位计6）导波雷达液位计7）磁致伸缩+磁耦合8）音叉物位计9）浮球开关10）射频

27、导纳界面仪一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 系统的维护 三、常用现场检测仪表4.流量仪表容积式推理式流量测量仪表的分类椭圆齿轮式腰轮刮板双转子往复活塞式(加油机)膜式(家用煤气表)涡街流量计旋进流量计涡轮式流量计浮子流量计差压式流量计电磁式流量计超声流量计质量流量计流体震动流量计超声流量计靶式流量计水表孔板喷嘴文丘里管弯管均速管V型锥三、常用现场检测仪表4.流量仪表1） 容积式流量计容积式流量计的工作原理为：流体通过流量计，就会在流量计

28、进出口之间产生一定的压力差。流量计的转动部件（简称转子）在这个压力差作用下产生旋转，并将流体由入口排向出口。在这个过程中，流体一次次地充满流量计的“计量空间”，然后又不断地被送往出口在给定流量计条件下，该计量空间的体积是确定的，只要测得转子的转动次数。就可以得到通过流量计的流体体积的累积值。三、常用现场检测仪表4.流量仪表1） 容积式流量计椭圆齿轮流量计双转子流量计 三、常用现场检测仪表4.流量仪表腰轮流量计 刮板流量计 三、常用现场检测仪表4.流量仪表2） 电磁流量计两线制4-20mA标准信号，采用直流脉冲励磁使用介质电导率不低于50S/cm，石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。三、常用

29、现场检测仪表4.流量仪表2） 电磁流量计利用法拉弟电磁感应定律:由流量传感器和转换器两大部分组成。测量管上下装有激磁线圈，通激磁电流后产生磁场穿过测量管，一对电极装在测量管内壁与液体相接触，引出感应电势，送到转换器。激磁电流则由转换器提供。导电过程介质衬里线圈感应电极不锈钢管法兰磁场“B”(恒定强度)“E”“E”流量(英尺每秒)“D”D“V”三、常用现场检测仪表4.流量仪表2） 涡街流量计利用卡门涡街现象：流体流经非流线型柱体时，柱体后部两侧会由旋涡分离而产生涡街；涡街是两列平行等距的旋涡列，两列旋涡成错排，旋转方向相反旋涡的纵向间距相同，列间距与同列旋涡间距的比值是一个常数：h/L=0.28

30、1，此时漩涡列稳定的。漩涡频率和流速成正比。三、常用现场检测仪表4.流量仪表3） 旋进式流量计当流体通过由螺旋形叶片组成的旋涡发生器后，流体被迫绕着发生体轴剧烈旋转，形成旋涡。当流体进入扩散段时，旋涡流受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比。三、常用现场检测仪表4.流量仪表旋进流量计结构剖面图三、常用现场检测仪表4.流量仪表涡街流量计与旋进流量计两种不同原理的旋涡流量计三、常用现场检测仪表4.流量仪表4） 质量流量计利用科里奥利原理。直接测量介质的质量流量，还可测量介质的密度及温度。由检测器和转换器组成。质量流量计的发展经历了从弯管到直管,从双管到

31、单管的过程。三、常用现场检测仪表4.流量仪表质量流量计特点：精度高、对上下游直管段无要求、可靠性高 流量范围宽（量程比可以做到50:1）三、常用现场检测仪表4.流量仪表单井油气水的日产量计量流量计的准确度不应低于2.0级； 原油输量计量流量计的准确度等级不应低于下表中的仪表准确度等级规定值计量等级仪表准确度等级备注一级计量0.2油田外输原油的贸易交接计量二级计量0.5油田内部净化原油或稳定原油的生产计量三级计量1.0油田内部含水原油的生产计量流量仪表的精度三、常用现场检测仪表4.流量仪表单井油气水的日产量计量流量计的准确度不应低于2.0级； 原油输量计量流量计的准确度等级不应低于下表中的仪表准

32、确度等级规定值计量等级仪表准确度等级备注一级计量0.2油田外输原油的贸易交接计量二级计量0.5油田内部净化原油或稳定原油的生产计量三级计量1.0油田内部含水原油的生产计量流量仪表的精度三、常用现场检测仪表4.流量仪表单井油气水的日产量计量流量计的准确度不应低于2.0级； 原油输量计量流量计的准确度等级不应低于下表中的仪表准确度等级规定值计量等级仪表准确度等级备注一级计量0.2油田外输原油的贸易交接计量二级计量0.5油田内部净化原油或稳定原油的生产计量三级计量1.0油田内部含水原油的生产计量流量仪表的精度三、常用现场检测仪表4.流量仪表 转子流量计适用于中、小、微流量的测量；对于低压、洁净透明、

33、无毒、无燃烧和无爆炸危险且对玻璃无腐蚀无粘附的流体流量的就地指示，可采用玻璃管转子流量计；当介质易结晶、汽化时，可选用带夹套的金属管转子流量计；当介质具有腐蚀性时，可选用耐腐型金属管转子流量计。对于要求就地显示的洁净液体、气体和蒸汽的较大流量的测量，可选用旁通转子流量计(分流式流量计)；三、常用现场检测仪表4.流量仪表容积式流量计椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板流量计、双(三)转子流量计等适用于高粘度流体的测量；适用于洁净介质，当介质含有颗粒、脏污物时，上游应安装过滤器，测量含有气体的液体时需安装消气器；对于要求测量准确度较高的洁净的原油、重油等液体的流量，宜选用容积式流量计；对于测量准确度要

34、求不高且含有颗粒杂质的脏污液体、稀浆流、悬浮流及含有砂、蜡、粘稠的原油、污水等液体的流量，宜选用弹性刮板流量计，也可选用靶式流量计。 三、常用现场检测仪表4.流量仪表电磁流量计适用于导电流体的流量测量；适用于液固两相、脏污流介质的流量测量；明渠式电磁流量计可用于明渠液体的流量测量。三、常用现场检测仪表4.流量仪表涡街流量计适用于液体、气体、蒸汽、部分混相的流体的流量测量，不适用于高粘度、低流速的流体的测量；不适用于脉动流的测量，当管子振动时也不宜使用；可用于高压介质流量的测量。三、常用现场检测仪表4.流量仪表旋进旋涡流量计适用于洁净、单相流、粘度不高的介质，含有颗粒、脏污物时上游应安装过滤器；

35、可应用于有振动的场合；对于压力、温度波动较频繁的介质，宜采取温压补偿措施来保证计量的精度。三、常用现场检测仪表4.流量仪表质量流量计科氏力质量流量计适用于需要精确测量质量流量的流体，测量值不受流体物性(如密度、粘度)的影响，但不适用于低密度气体、含气量较大的液体介质的流量测量；热导式质量流量计 量热式质量流量计测量气体介质时，介质宜干燥、洁净、不含水分、油质，否则应配用干燥器、油水分离器等； 金氏律热式质量流量计可适用于含粉尘、固体颗粒、油分、水分等杂质的气体介质、脏污流体的质量流量测量；当测量液体介质时，液体介质应充满测量管。一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1

36、压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 仪表的安装六 系统的维护 三、常用现场检测仪表5.控制阀按结构特点分按流量特性分控制的分类直通单座直通双座三通角形隔膜蝶形球阀偏心旋转套筒（笼式）阀体分离直线对数（等百分比）抛物线快开三、常用现场检测仪表5.控制阀按动力源划分按结构形式划分执行机构的分类气动执行机构电动执行机构液动执行机构气-液联动动执行机构电-液联动动执行机构液-液联动动执行机构薄膜式活塞式（气缸式）长行程执行机构三、常用现场检测仪表5.控制阀执行器有电动执行器、气动执行器两类。三、常用现场检测仪表

37、5.控制阀1）气动执行机构结构：膜片、弹簧原理：气压控制信号P作用于薄膜气室时，膜片产生推理并使推杆部件移动，压缩弹簧。克服弹簧弹力，阀杆下移L与信号P成正比。三、常用现场检测仪表5.控制阀智能电气阀门定位器把420mA的设定信号变成相应的气动信号20100KPa或40200KPa来推动气动执行器。三、常用现场检测仪表5.控制阀2）电动执行机构 以单相交流电源为动力，接受统一的标准直流信号，输出相应的转角位移，操纵风门、挡板等调节机构，可配用各种电动操作器完成调节系统“手动自动”的无扰动切换，及对被调对象的远方手动操作。三、常用现场检测仪表5.控制阀2）电动执行机构原理：来自调节器的电流信号I

38、i（4-20mA）作为伺服放大器的输入，与阀的位置反馈信号If进行比较，当输入信号和反馈信号比较差值不等于零时，其差值经伺服放大器放大后，控制两相伺服电机按相应的方向转动，再经减速器减速后使输出轴产生位移；同时，输出轴位移又经位置发送器转换成阀的反馈信号If；当反馈信号与输入信号相等时，伺服放大器无输出，电机不转动，执行机构就稳定在与输入信号相应的位置上。电动执行机构的输出轴位移和输入信号成线性关系。三、常用现场检测仪表5.控制阀结构：（2）减速器（3）位置发送器 三、常用现场检测仪表5.控制阀在自动调节和起切断作用的控制系统中，宜采用气动执行机构。在没有气源的情况下，也可采用电动执行机构；在

39、需要大推力的控制系统中，宜选用气-液联动、电-液联动执行机构；在选择控制阀执行机构时应考虑阀门最大工作压差；在易燃、易爆危险场所使用的电动执行机构，应符合有关防火、防爆标准的规定。执行机构的选择三、常用现场检测仪表5.控制阀在下列情况下使用的控制阀应设置手轮机构： 1) 未设置旁路的控制阀； 2) 需要限制阀门开度的场合； 3) 对于大口径和选用贵金属管道的场合；对工艺安全生产联锁用的紧急放空阀不应设置手轮机构。手轮机构的选择一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪

40、表 提纲四 控制系统五 仪表的安装六 系统的维护 三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表工业色谱仪氧化锆氧分析仪水分析仪安全环保检测仪过程分析测量仪表的分类pH计浊度计溶解氧仪可燃气体报警器毒性气体报警器三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表测量意义：技术质量监测指标，净油量结算依据。类型：在线测量型、取样分析型1）电容式含水分析仪原理：三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表2）电磁波谐振式含水分析仪原理：以电磁波为工作频率，通过发射装置，将电磁波电能发射到含水原油中。根据油中含水量的不同，介质吸收的波能量不同，探测装置将这个因原油含水量不同而引起吸收电能不同的信

41、号传送到DCS系统或者监测器。经处理、放大、线性校正后输出一随油中含水量而变化的标准电信号，该信号转换为含水比例。三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表分析仪表的应用，应根据工艺生产的需要，充分评估仪表的技术性能和经济效果，使之能在保证产品质量、增加经济效益、减轻环境污染等方面起到应有的作用。应根据被测介质的背景组分、待测组分及含量、操作温度、压力及物料性质，选择技术性能相适应的分析仪表。仪表的选择性、稳定性、准确度、量程范围、最小检测量等技术指标，应满足工艺生产过程的要求，并应做到现场安装、操作、维修方便，仪表防爆与防护等级应满足安装环境要求。过程分析仪表的选择三、常用现场检测仪表6.过程分析

42、仪表原水、污水、锅炉给水等水中溶解氧量分析，根据被测介质的含量，当需要连续检测时，可选用水中溶解氧分析仪；工业用水、锅炉用水、高纯度水及水蒸汽含盐量的测定，可采用电导率分析仪或盐量仪；采出水处理后水中含油量的测定可选用水中含油分析仪。过程分析测量仪表的选型三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表自来水、工业用水、江河湖水等的水质浊度的测定，可选用水质浊度仪；原油含水率的测定，当含水量大于20%时，宜采用短波法、辐射法原油含水率检测仪；当含水量小于20%时，宜采用电容法、短波法原油含水率检测仪；原油密度的测量，宜采用振动式密度计；生产或使用可燃气体或有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内，应设置可燃气

43、体检测报警仪或有毒气体检测报警仪；锅炉、加热炉等的烟气含氧量的测定，宜选用氧化锆氧量分析仪；天然气(或油田伴生气)的组分的测定，宜采用工业气相色谱仪；过程分析测量仪表的选型三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表3）可燃气体检测仪 主要由探测器和报警控制器构成。探测器的主要作用是将检测到的环境中的可燃气体浓度转换为电信号。三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表对铂丝通以电流，使检测元件保持高温(300400)，此时若与可燃气体接触如甲烷气体，甲烷就会在催化剂层上燃烧，三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表2）红外式可燃气体检测仪 红外线可燃气体探测器是通过一个红外发

44、生器产生红外光，穿过充有样气的气室，然后被各种气体的专用接收器接收。是利用不同元素对某个特定波长的吸收原理，属于无干扰智能型产品，具有良好的安全性能，操作灵活简便。可自动校准。三、常用现场检测仪表6.过程分析仪表3）硫化氢气体检测仪 硫化氢报警器是由气体控制器和气体探测器组成，通过三芯电缆连接，硫化氢报警仪可外接联动电磁阀，风机、报警灯、喷淋设备等，当硫化氢浓度达到一定值时自动接通这些外联设备，更好的达到报警的效果，以便及时采取措施避免事故的发生。一 油田自动化概述二 自动化系统的构成三 常用现场检测仪表3.1 压力检测仪表3.2 温度检测仪表3.3 物位检测仪表3.4 流量检测仪表3.5 控制阀3.6 过程分析仪表 提纲四 控制系统五 仪表的安装六 系统的维护 IPC: Industrial Personal Computer