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9.2 仪表及监控
9.2.1 油田注水工程仪表及监控设计应符合现行国家标准《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》GB/T 50823和《油气田及管道仪表控制系统设计规范》GB/T 50892的有关规定。
9.2.2 容纳聚合物溶液的容器应设置用于连续指示报警的液位检测仪表及高低报警或联锁的液位开关。
9.2.3 油田注水工程的仪表选型应符合下列规定:
1 对黏稠、易堵、腐蚀的测量介质,应选用与介质性质相适应的仪表或采取隔离措施。
2 流量仪表的信号传输宜采用串行通信方式。
3 与聚合物接触的检测仪表、控制阀,不应使用铝、铜、铁及其他对聚合物产生降解作用的材料,宜采用不锈钢、聚四氟乙烯及其他不对聚合物产生降解作用的材料。
4 聚合物熟化罐及储罐液位的连续检测,宜采用非接触式物位仪表、射频导纳仪表或带毛细管和远传法兰的静压式变送器。报警限值检测,可采用音叉式液位开关、超声波液位开关或其他适用于高黏度介质的液位开关。
5 熟化罐或聚合物储罐进出口的控制阀,宜选蝶阀。其材质应为不锈钢或带内衬的碳钢阀。
6 用于聚合物溶液调节的阀门应采用低剪切形式的阀门。
7 压力仪表宜采用二线制、总线或无线压力变送器。
8 聚合物水溶液的流量检测宜采用电磁流量计。
9 橇装设备上的仪表设计应符合本规范有关条款的规定。
9.2.4 油田注水工程的橇装或成套设备配套的控制系统应具有开放的标准的通信接口。
9.2.5 油田注水工程的仪表安装设计宜符合下列规定:
1 仪表及自控阀门宜避免安装在振动场合;不可避免时,应采取耐振、抗振措施。
2 安装在高压、振动场合的压力仪表宜采用对焊或卡套式引压管安装。引压管路的设计压力的安全系数应按4:1选取。引压管路应以0.5m的间隔加以固定。
3 非接触式液位测量仪表户外安装时,应采取避免结霜的措施。
4 插入式液位仪表应在容器内部做好固定。
5 室外电缆敷设宜采用直埋方式;室内电缆敷设宜采用电缆桥架方式。
6 仪表与工艺的接口宜采用法兰连接。
7 控制室内的机柜、操作台应远离强电磁干扰。
8 与电力控制柜相连的开关量信号宜采用继电器隔离。
9.2.6 滩海陆采油田注水站仪表监控的设计应符合下列规定:
1 滩海陆采油田注水站仪表控制系统的设计和仪表及计算机控制系统的供电、供气及接地设计,应符合现行行业标准《滩海石油工程仪表与自动控制技术规范》SY/T 0310的有关规定。
2 滩海陆采油田注水站无人驻守时,站区、厂房和泵房内应设视频、火灾监视系统;关键运行参数(包括流量、压力、浓度)应采取自动调控;重要机泵设备除应设置现场联锁保护外,还应设远程停机控制系统。
3 滩海陆采油田注水站选用的检测仪表应考虑海洋性大气环境的影响,应满足防腐、防潮、防盐雾和防霉菌的要求。
9.2.1 现行国家标准《油气田及管道工程计算机控制系统设计规范》GB/T 50823和《油气田及管道仪表控制系统设计规范》GB/T 50892涵盖了油气田及管道相关的仪表检测及监控系统设计的各个方面。油田注水工程的仪表及监控设计应满足这两个规范的相关要求,除此之外,还应考虑注水工程的“高压、高黏、腐蚀和振动”的特点。
9.2.2 聚合物溶液黏稠,一旦溢流,不但造成一定经济损失,也很难清洗。因此,在连续液位测量的基础上要求设置独立的液位开关。
9.2.3 本条对油田注水工程的仪表选型作出了规定。
1 隔离措施主要包括:设置隔离容器及隔离液,吹气,隔膜等。
2 通信方式不仅可以获取瞬时流量,还可以获得累积流量等数据。采用通信方式从流量计中直接读取累计流量等信息可以保证数据的准确。用模拟信号在计算机中作累计会造成误差。
7 数量较少时,采用二线制仪表比较适合;数量较多时,采用技术成熟的总线式或无线仪表便于施工及调试,同时可以节省线缆及控制系统的I/O板卡数量。有效地降低控制系统规模并减少投资。
9.2.4 标准的通信接口是指公开发布的任何一方都可以使用并实现数据互通的通信接口,比如MODBUS RTU、MODBUS TCP/IP、PROFIBUS DP、DNP3等;同一项目中,采用的通信标准越少越好,可以减少调试和维护的工作量;开放的通信接口是指设备供应方提供给业主或第三方的其程序内部数据的定义,即数据字典或寄存器(变量)分配表。
9.2.5 本条对油田注水工程的仪表安装作出了规定。
2 对于高压取压管路,保证其安全至关重要。无论采用卡套还是对焊,引压管路的设计压力均应不大于破坏性试验压力极限值的1/4。此数值借鉴了壳牌的技术规范。引压管路供应商应提供相关测试数据,现场的水压试验与工艺管道相同,试验压力按1.5倍设计压力进行。以0.5m间隔固定是为了减少外界力造成的变形影响。
3 可以采用消除温差的传感器内装的措施,或对传感器周围加热或吹干燥气体等措施。
9 油田注水站涉及高压供电及变频机泵,由此带来的信号干扰比较严重,对于与电力控制柜相连的开关量信号采取继电器隔离是行之有效的减少干扰,保护I/O模块的方法。
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