現(xiàn)場儀表培訓(xùn)--ppt課件

1、作業(yè)現(xiàn)場儀表培訓(xùn)(1)ppt課件儀表系統(tǒng)簡介 在勃中251油田的FPSO上，現(xiàn)場儀表選型以氣動、液動和電動儀表為基礎(chǔ)。在船體部分設(shè)有空壓機(jī)系統(tǒng)提供儀表氣。FPSO 上部模塊的儀表大都使用氣動儀表，另有其他儀表，如單點上的關(guān)斷閥使用液動閥；外輸計量撬的切換閥使用電動式的（380V）。 (2)ppt課件儀表系統(tǒng)簡介 對獨立性較強(qiáng)或自成體系的工藝和公用的系統(tǒng)均設(shè)置了現(xiàn)場控制盤。這些現(xiàn)場控制盤大都是有可編程控制器（PLC）、基地式盤裝和架裝儀表及斷電器組成。例如：核桃殼濾器等。這些現(xiàn)場控制盤承擔(dān)對本系統(tǒng)的各種參數(shù)，如溫度、壓力、液位、流量的指示和控制以及對本系統(tǒng)的突發(fā)性事故或當(dāng)事人為出現(xiàn)某些誤操作時進(jìn)

2、行應(yīng)急保護(hù)。現(xiàn)場控制盤接受中控盤的關(guān)斷指令，同時把狀態(tài)信號、公共報警信號傳送到中控盤。(3)ppt課件 生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)控使用的集散控制系統(tǒng)（DCS）來實現(xiàn)，緊急關(guān)斷系統(tǒng)（ESD）和火氣監(jiān)控/消防系統(tǒng)（F&G）來實現(xiàn)。這種方案使系統(tǒng)的擴(kuò)展和修改比較容易。它比較靈活，功能也強(qiáng)，能收集現(xiàn)場的各種參數(shù)集中顯示，還能進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和打印報表，也可以根據(jù)需要在控制室內(nèi)操縱現(xiàn)場的電機(jī)、泵、閥的啟停和開關(guān)，同時，也可以對火氣系統(tǒng)輸入有選擇的旁通，對輸出有選擇的強(qiáng)制執(zhí)行。 儀表系統(tǒng)簡介(4)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介1、測量儀表四大參數(shù)：壓力、物位、溫度、流量。2、控制儀表：指對生產(chǎn)流程的壓力、物位、溫度、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)

3、的一個控制回路，包含變送器、現(xiàn)場表、各種開關(guān)（壓力、物位、溫度、流量）；控制閥、關(guān)斷閥（及附件）、變頻泵、二次儀表（DCS）等組成的一個閉環(huán)回路。3、儀表信號類型：電源24V、5V，信號420mA或0、1開關(guān)信號等。(5)ppt課件一、壓力儀表 絕對壓力表壓大氣壓1.1壓力表 壓力表是使用數(shù)量較多的現(xiàn)場儀表之一。所用的壓力表包括隔膜式、耐腐蝕、耐高溫及防震式。壓力表的精度等級為2.5級。所有的壓力表采用英制連接1/2”NPT，壓力表的表殼采用不銹鋼，隔膜材質(zhì)316L?，F(xiàn)場儀表簡介(6)ppt課件1.2壓力變送器 壓力變送器有測量模塊及變送（顯示）模塊組成，主要用于連續(xù)測量設(shè)備、工藝管線中介質(zhì)的

4、壓力，變送器膜盒內(nèi)密封硅油感受壓力變化并傳遞壓力。變送模塊將被測的壓力轉(zhuǎn)換成電信號420mA，送到中控。 電容式壓力變送器工作原理： 在介質(zhì)材質(zhì)、有效面積、電壓不變的情況下電容值與兩極板間距成反比； 壓力值與兩極板間距成反比； 壓力值與電容值成正比?，F(xiàn)場儀表簡介(7)ppt課件差壓變送器原理圖如下：現(xiàn)場儀表簡介C2C1+_C=C1-C2，其值大小與被測差壓值成正比。(8)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(9)ppt課件 生產(chǎn)模塊用壓力變送器基本采用ROSEMOUNT 3051T系列壓力變送器型號規(guī)格為3051TG2A2B21AB4M5E5 （支持HART協(xié)議）,二線制輸出420mA。調(diào)節(jié)量程的參考精度為

5、+/-0.075%，與膜片面平行方向的安裝位置不會造成零點漂移，如果安裝位置與膜片面超過90度的變化，在0.4kPa范圍內(nèi)的零漂可以通過調(diào)零校正。采用HART總線可尋址遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換通訊可以用HART手操器進(jìn)行零點及量程的標(biāo)定。現(xiàn)場儀表簡介(10)ppt課件1.3壓力開關(guān) 壓力開關(guān)有電動和氣動開關(guān)，我們采用的是電動開關(guān)，用于檢測管線和設(shè)備上的壓力的異常。當(dāng)壓力超過所設(shè)定的低限、低低限/高限、高高限時，電動壓力開關(guān)觸點動作，信號傳到中控室，在中控盤上進(jìn)行報警、啟動關(guān)斷系統(tǒng)和進(jìn)行報警打印。電動壓力開關(guān)的測量元件有膜盒、彈簧管或波紋管。測量元件材質(zhì)為316SS不銹鋼。 在現(xiàn)場接線時，低限、低低限接常開觸點

6、，高限、高高限接常閉觸點?，F(xiàn)場儀表簡介(11)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(12)ppt課件二、溫度儀表 所有的溫度儀表都配有溫度套管（溫井）。使用溫井的優(yōu)點時避免介質(zhì)直接接觸測溫元件，防止腐蝕。測溫元件可以隨時拆下維修或標(biāo)定，不需要隔離、泄壓、放空或關(guān)斷工藝系統(tǒng)。 現(xiàn)場儀表簡介(13)ppt課件2.1溫度計 采用的溫度計是抽芯式保護(hù)型雙金屬溫度計。雙金屬溫度計是利用兩種焊接在一起的具有不同膨脹系數(shù)的金屬作為感溫元件，在不同溫度下膨脹率不同而產(chǎn)生彈性形變，通過傳動機(jī)構(gòu)拉動指針旋轉(zhuǎn)，測量被測介質(zhì)的溫度。 由于雙金屬溫度計的感溫元件繞制長度控制在70mm左右，為使雙金屬溫度計的測量準(zhǔn)確，要求插入介質(zhì)的深

7、度70mm?，F(xiàn)場儀表簡介(14)ppt課件2.2溫度開關(guān) 溫度開關(guān)用于檢測管線和設(shè)備的溫度的異常。當(dāng)溫度超過所設(shè)定的低限、低低限/高限、高高限時，溫度開關(guān)觸點跳開，信號傳到中控室，在中控盤上進(jìn)行報警、啟動關(guān)斷系統(tǒng)和進(jìn)行報警打印。 在現(xiàn)場接線時，低限、低低限接常開觸點，高限、高高限接常閉觸點?，F(xiàn)場儀表簡介(15)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(16)ppt課件2.3溫度變送器1）溫度變送器用來測量被測介質(zhì)的溫度，測溫元件使用熱敏電阻，熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。一般采用鉑熱電阻Pt100（0時電阻值為100歐姆），根據(jù)所測溫度的不同，Pt100的阻值不同，

8、通過變送器的變送模塊對熱電阻的輸出經(jīng)濾波、運(yùn)算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換等電路處理，將測量溫度轉(zhuǎn)換成420mA信號，輸出到顯示模塊或中控進(jìn)行顯示?，F(xiàn)場儀表簡介(17)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(18)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介2）溫度變送器使帶熱電阻的一體化溫度變送器，現(xiàn)場安裝非隔離型，指針式，帶有防爆型的接線盒，具有下列特點： 測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量精度是最高的，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測量，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)溫度計。 溫度變送模塊采用環(huán)氧樹脂封裝，使用環(huán)境溫度寬、耐腐蝕、抗震動，而且靜態(tài)的功耗微弱、安全可靠、使用壽命長。(19)ppt課件采用三線制輸入二線制輸出、大信號420mA

9、DC輸出、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離大，節(jié)省了加裝補(bǔ)償導(dǎo)線的費用。具有冷端補(bǔ)償和非線性校正，輸出信號與所測溫度信號成線性的關(guān)系。可以直接在現(xiàn)場帶顯示表頭顯示所測的溫度，可與二次儀表配套使用，也可以直接輸入中控系統(tǒng)?，F(xiàn)場儀表簡介(20)ppt課件三、液位儀表3.1磁浮子液位計 所用的液位計主要為磁浮子液位計，并可根據(jù)要求帶有上限、下限或者上/下限報警開關(guān)。磁浮子液位計以磁浮子為測量元件，經(jīng)過磁耦合系統(tǒng)將帶壓或者敞口容器中的被測介質(zhì)的液位傳送到現(xiàn)場指示器上，可以配上報警開關(guān)，實現(xiàn)液位的上下限報警?，F(xiàn)場儀表簡介(21)ppt課件3.1.1磁浮子液位計的使用和注意事項筒內(nèi)不允許有異物進(jìn)入；液位計必須垂直安

10、裝在容器上，其最大的垂直度3。浮子裝入筒體時，應(yīng)該注意向上的符號。液位計投入使用時，應(yīng)打開上閥門，然后慢慢打開下閥門，避免容器內(nèi)的介質(zhì)快速進(jìn)入，使液位計迅速上升，造成現(xiàn)場指示器失靈。注意定期的清洗?，F(xiàn)場儀表簡介(22)ppt課件3.2液位開關(guān) 液位開關(guān)用于檢測容器內(nèi)的液位異常情況。當(dāng)液位超過低限、低低限/高限、高高限時，液位開關(guān)觸點跳開，信號傳到中控室，在中控盤上進(jìn)行報警、啟動關(guān)斷系統(tǒng)和進(jìn)行報警打印。 現(xiàn)場儀表簡介 在現(xiàn)場接線時，低限、低低限接常開觸點，高限、高高限接常閉觸點。(23)ppt課件3.3液位變送器 磁浮子液位計以浮子為測量元件，經(jīng)過磁耦合系統(tǒng)將帶壓或者敞口容器中的被測介質(zhì)的液位轉(zhuǎn)

11、換成420mA信號傳到中控。現(xiàn)場儀表簡介(24)ppt課件四、流量儀表4.1孔板式差壓流量計 BZ25-1油田使用的孔板式差壓流量計是SONIC SR型流量計，其中用于測量氣體標(biāo)況下的流量的流量計帶有溫度壓力補(bǔ)償。流量計由中控提供220V AV電源到現(xiàn)場流量計算機(jī)（集算儀），顯示瞬間、累計流量，同時該計算機(jī)送出420mA信號到中控。 流量計由取壓孔板、現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場流量計算機(jī)組成?，F(xiàn)場儀表簡介(25)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(26)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介孔板式差壓流量計取壓孔板如下圖： 在安裝的時候，注意取壓孔板的高低壓側(cè)和現(xiàn)場的變送器的壓力高低側(cè)一致，否則顯示將不能正確顯示流量。(27)pp

12、t課件4.2轉(zhuǎn)子流量計 轉(zhuǎn)子流量計的結(jié)構(gòu)簡單，在上闊下窄的錐形管中，垂直的放置1個轉(zhuǎn)子，當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形管中時，由于受到流體的沖擊，轉(zhuǎn)子向上運(yùn)動，隨著浮子上升，浮子錐形管間的環(huán)形流通面積增大，流速減低，直到轉(zhuǎn)子在流體中的重力與流體作用在轉(zhuǎn)子上的力平衡時，轉(zhuǎn)子停留在某一個高度，維持平衡。將錐形管的高度置于流量計刻度時，則可以測量出流量大小。轉(zhuǎn)子流量計用于小管道、小流量的場合。現(xiàn)場儀表簡介(28)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(29)ppt課件4.3超聲波流量計 測量原理為時差法，一對外式傳感器安裝于管道上，1個位于上游，另一個位于下游。兩個傳感器交替作為超聲波信號的發(fā)射與接收方，當(dāng)介質(zhì)流動時，超聲

13、波信號順流傳輸?shù)臅r間比逆流傳輸?shù)臅r間短，該時間差與介質(zhì)的流速成正比。 超聲波流量計特點：對流束無影響，沒有壓損；適合高粘度，強(qiáng)腐蝕的非導(dǎo)電性液體及氣體；量程比較寬；不會因為管徑大而增加投資?，F(xiàn)場儀表簡介(30)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(31)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介 超聲波流量計的缺點：當(dāng)被測液體中含有氣泡或有雜音時，將會影響聲的傳播，降低測量精度；超聲波流量計實際測定的流體流速，當(dāng)流速分布不同時，將會影響測量精度，故要求兩組超聲波發(fā)生器與接收器前后分別應(yīng)有10D和5D的直管段；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；校驗條件要求較高，不太容易實現(xiàn)。(32)ppt課件五、調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥接受來自中控的控制信號，根據(jù)控制

14、信號改變調(diào)節(jié)參數(shù)，從而達(dá)到改變被調(diào)數(shù)值，消除偏差的目的，把被調(diào)參數(shù)控制在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)到生產(chǎn)過程自動化是控制回路的執(zhí)行者。 采用氣動調(diào)節(jié)閥來控制不同的工藝參數(shù)。這些參數(shù)包括：壓力、溫度、液位和流量。調(diào)節(jié)閥在安裝時，注意在閥體的法蘭入口一側(cè)有”INLET”的標(biāo)志，流體應(yīng)該從這一側(cè)進(jìn)入調(diào)節(jié)閥?，F(xiàn)場儀表簡介(33)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介(34)ppt課件5.1工作原理 氣動調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成，同時配備有一定的輔助裝置，如閥門定位器、手輪等。 氣動調(diào)節(jié)閥工作時，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受中控系統(tǒng)的控制器送來的控制信號，并根據(jù)信號的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動調(diào)節(jié)閥動作，從而使被調(diào)參數(shù)維持在要求

15、的范圍內(nèi)?，F(xiàn)場儀表簡介(35)ppt課件1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理 當(dāng)輸入信號增加使，其推力使膜片變形。變形的膜片帶動推桿移動。當(dāng)膜片的推力與彈簧的反作用力相等時，推桿停止移動。閥推桿的位移是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線輸出，它與輸入信號的大小成正比。 現(xiàn)場儀表簡介(36)ppt課件2.調(diào)節(jié)閥的工作原理調(diào)節(jié)閥接受執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推桿輸出位移，通過閥桿帶動閥芯在閥體內(nèi)移動，從而改變閥芯與閥座之間的流通面積，達(dá)到改變對介質(zhì)的局部阻力，使被調(diào)介質(zhì)的流量相應(yīng)的改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的目的?，F(xiàn)場儀表簡介(37)ppt課件3.閥門定位器的工作原理 閥門定位器使氣動調(diào)節(jié)閥的重要附件，用于改變其調(diào)節(jié)特性。它具有可調(diào)零點、可調(diào)量程

16、和進(jìn)行量程遷移的特性。閥門定位器安裝于氣動調(diào)節(jié)閥之間，工作時，它接受控制信號，經(jīng)過信號的轉(zhuǎn)換、比較、放大后，輸出與控制信號成正比的氣壓信號到氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場儀表簡介(38)ppt課件現(xiàn)場儀表簡介5.2基地式調(diào)節(jié)閥氣動閥門控制器（4095）手輪鎖母過濾減壓閥氣動閥門定位器(39)ppt課件5.3調(diào)節(jié)閥使用中應(yīng)注意的事項檢查氣源、信號管線、膜片等處有無氣體泄漏。檢查各密封處有無空氣泄漏。檢查閥桿動作是否及時、平穩(wěn)、有無噪音。檢查潤滑情況，必要時加潤滑油。檢查填料蓋的松緊度，不要太緊或太松，標(biāo)準(zhǔn)為以徒手緊固成度稍微緊一點為適宜。檢查閥門定位器底座及外殼有無污物。 檢查閥門定位器輸入、輸出信

17、號是否正常。打開氣源減壓閥的排污閥，手動放氣觀察是否有液體殘存。檢查氣源減壓閥設(shè)定壓力是否正常?，F(xiàn)場儀表簡介(40)ppt課件5.3對于不經(jīng)常使用的調(diào)節(jié)閥，再重新使用時應(yīng)按照下面的步驟：檢查閥的情況，必要時重新潤滑。正是投用前，應(yīng)使閥桿作幾個行程的往返動作，檢查動作是否靈活、平穩(wěn)。觀察閥的輸入的信號與行程標(biāo)尺的讀數(shù)。如果輸入信號的百分?jǐn)?shù)與閥開度的百分?jǐn)?shù)相差超過5，應(yīng)重新校驗后使用?，F(xiàn)場儀表簡介(41)ppt課件六、應(yīng)急關(guān)斷閥 緊急關(guān)斷閥是應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件。它能根據(jù)現(xiàn)場或遠(yuǎn)傳的應(yīng)急關(guān)斷信號及時有效的切斷或打開管線流體的通路，從而保證生產(chǎn)設(shè)施及人員的安全?，F(xiàn)場儀表簡介(42)ppt課件

18、6.1緊急關(guān)斷閥的主要特性易于操作性 緊急關(guān)斷閥應(yīng)該具有較小的操作扭矩，以利于在使用的時候很輕松的完全打開或緊密的關(guān)斷。消除緊急狀態(tài)的可靠性 在出現(xiàn)緊急狀態(tài)時，緊急關(guān)斷閥應(yīng)該可靠的完全打開或緊急關(guān)斷。此特性直接關(guān)系到人員及設(shè)備的安全，同時也是生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的堅實后盾?，F(xiàn)場儀表簡介(43)ppt課件6.2關(guān)斷閥的工作過程 當(dāng)中控向關(guān)斷閥的三通電磁閥提供24V電源時，電磁閥導(dǎo)通，儀表氣經(jīng)過過濾減壓閥和三通電磁閥進(jìn)入關(guān)斷閥的氣缸或直接進(jìn)入關(guān)斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將關(guān)斷閥打開，同時行程開光動作將關(guān)斷閥打開的狀態(tài)送到中控的顯示器上顯示。 當(dāng)電磁閥失電的時候，電磁閥動作將氣源切斷，同時電磁閥開始泄放執(zhí)行機(jī)構(gòu)里的儀表氣，關(guān)斷閥關(guān)閉，同時行程開關(guān)動作將關(guān)斷閥關(guān)閉的狀態(tài)送到中控在顯示器上顯示?，F(xiàn)場儀表簡介(44)ppt課件 在電磁閥得電的情況下，可以使放空裝置動作，使關(guān)斷閥失氣關(guān)