【doc】HK系列超声波油水界面测控仪
HK系列超声波油水界面测控仪 HK系列超声波油水界面测控仪
大庆油田设计院李广余
内容提要:在油田的原油集输过程中,各种压力容器如脱水器,游离搽沉 降罐等的油水界面检测与控制,目前近没有得到彻底解决本文主要介绍利用 超声波检测油水界面的基苯原理,定位检测及随机平衡调节控制界面技术,并 介绍HK系列超声波油水幂面测控仪的主要特点厦现场应用效果. 油田进^高含水开采期后,用于检测和控制原油脱水器与沉降罐等容器油水界的 仪
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
,是原油生产过程中的重要仪表.由于工艺参数复杂,且对仪表的干扰和影响因素
较多(如脱水器高压电场的干扰和影响,还有温度,压力,粘度,相对密度等监化的影 响),使脱水器,沉降罐等油水界面的检测与控制成为,大难
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
.从1983年开始,经过 多年的研究,大庆油田设计院终于_6)f制出一种测油水界面的新型仪表——HK系列超声
波油水界耐划控仪.
一
,基本原理与结构
1.基本原理
在声学中,频率超过人耳听觉可听度20kHz以上的声波称为超声掂.由于超声l波的
波长短,因此,非常容易聚焦,从而获得定向辐射集成声束,而且其受电场,磁场,声 场,热场的干扰也很小.
当超声波在液体中传播时,由于受内摩擦阻力和粘滞系数的影响,无论是振幅还是 声强,都随声源距离的增加而衰减.超声波对不同介质进行声幅射时,由于被幅射的
介质不同,它们的声吸收系数口差异很大.如水是25s/'em~而各种汕品为2100~ 12700s/era.
起始振幅为Ao,经过行程口后的振幅值A可用下式表示; A=J0B…
这时,声强随着距离的增大而减小,用公式表示: ,=Ioe.
测得和.两点上的A和J,即n以根据公式a=?l(:)或者 .=
2()?ln(;)求出声啦收系数.在液体中声吸收主要是内摩擦或 媒质的粘滞性引起的吸收系数:
油田地面工程(osE)第8卷第1期(1g89.2)59
肛,?8.w一
P一
式中;f一声频率,Hz;
^——声波波长,1;
c一声速,m/0;
q一粘滞系数j
p一密度,cP.
根摆上述基本原理检测出超声波
忙油中或水中传播时某点的声振幅及
声强,以及声吸收系数晌差值,也就
反映出油水界面的情况,从而实现检
测控制油水界面的变化.
2.结构
图1超声波油
书
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芥面测控仪安装示意图
1—花篮反射板2一探头连杆3一丝扣短接4一球 5壬套管6一防护罩7一线路板
超声波油水界面检测器是由超声波换能器,反射板,检测空间及电子线路所构成.
超声波油水界砸预4控仪安装示意图见图1.
二,采用定位检测随机调节控制界面
1.油水界面的定位检测
在油田各种脱水设备中的油水界面,并不是油水界线分明的一种界而是上部为 净化油,南间则是按重力梯度排列的油中含水逐渐增加的油水过渡层.为了检测出这模
糊不清的油水界面,必须取定点或定位检测某点或某一部位的水中含油的变化量,并以
某点或某一位置作为等效界面,进行检测与控制,这样才能从模糊到清楚. 超声披是由电能激励所生产的具有固有额率的声能,并对不同介质(浊和水)进行 声幅射.当发射头到反射极(200ram)
的检测空间里充满油时,反射回来的
梳状脉冲被衰减,当检测空间充满水
时,就可接收到反射回来的梳状脉
iI.将这些脉冲信号进行处理,然屙
输出油水界面信号.当检测空间的水
L1]含油增加2为低水位,输出一个
低电平信号到界面控制器当水中含
油减少2时为高水位,输出一个
电平信号到界面控制器(见图2).
r_…一一一一一一一一一一一1
l1
一蓼I1.1山:
k一…一……一一J
圈2油水界面检测逻辑图
2.随机平衡调节控制油水界面
油水界面检测器输出的界面信号,先输入到界面控制器的lf]控电路,然后分别去触 灶加减计数器,进行拥减计数,并用数字显示调节阀的开启度(00,99)j同时?将此 60油田地面工程(OSB)第8卷第l期(19s9.2)
数字量进D/A转换,输出O,10mA或4
,20,J~A的电流信到电/气转换器,控
制曲薄膜_J节阀的"启度(见图3),
选个j:启詹号受界面检测信号控制.由l=
采小定位检测界弛,控I!界面的高低是随
着检测信号}高低进行城节控制.并采取
随机平衡H节,使流出量随流入量变化,
通过保持进出量的平衡来保持油水界面的
稳定,不加任何的人为给定或设定所
以,这种调节控制不同于PID调节,也不
三,主要特点
HK系列超声波)l水界_由i测控仪,是一种专为油田脱水工艺设备研制的新型刹控仪
表,它具有梭测,控制,报警等多神功能.该仪表全部采用集成电路,功能强,检测准 确,灵敏度高,稳定呵靠,不受高压电场及各种电磁波的干扰和影响.仪表使用环境温
度一3'I,40?,冬季不需要保温j检测介质温度在30,6O?内,仪表检测信号不受温度
影响.检测精崖高,低界面翻转精度为2ram,检测精度?2.该仪表采用疑射一接受一
体化结构,设计先进合理,便于安装维修,可在不停产的情况下带压开孔安装,30分钟
就1J安装一套仪表,为油田大量推广应用创造了条件.
四现场应用效果
1987年l2月26日,在喇l一2联台站3台脱水器上,安装了超声波油水界面测控仪.经
过l/3-p月的现场试验,运行正常.化验表明,净化油含水率为0.12,0.18,污水含油 率为0.02,O.16,提高了脱水质量.由于排放污水中的含油量减少,避免了大量老化 油二次进入电脱水器,可节省一台22kW收油泵,年节电l5.3×10'kW?h.该『义表具
有
压力调节控制单元,使脱水系统压力_半稳,减轻了_上人的劳动强度,每班可节省一名操
作工人.由于采蚓定位检测,罐底可长期保存300ram的清水层,有利于破乳剂的溶解,
提高r破乳荆的脱水效果,呵减少加药数量0.1/十万,年节省破乳荆21.9t 目前,HK系列超声波油水界面测控仪在大庆油田开始推广应用,于三座联台站共 安装了28台.
(收稿日期988年儿月7J
油田地面工程(OSE)第8卷第t期(19892)61
浙公网安备 33021202002483