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联合站安全监测系统传感器设计九超声波液位传感器方面.doc
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联合站安全监测系统传感器设计九超声波液位传感器方面.doc
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目录
1 绪论............................................................................................................................................................1
1.1 油田联合站....................................................................................................................................1
1.1.1 油田联合站的定义及组成.................................................................................................1
1.1.2 联合站主要岗位及任务.....................................................................................................1
1.1.3 联合站的工艺流程.............................................................................................................2
1.2 联合站的平安问题分析及对策....................................................................................................2
1.2.1 联合站的危险性分析.........................................................................................................2
1.2.2 平安管理方法和制度
[ 2]
......................................................................................................3
1.2.3 平安防 X 措施
[2-4]
................................................................................................................4
2 超声波液位传感器...................................................................................................................................6
2.1 液位计的现状................................................................................................................................6
2.1.1 接触型液位仪表.................................................................................................................6
2.1.2 非接触型液位计.................................................................................................................7
2.2 超声波测距的根本原理................................................................................................................8
2.2.1 超声波传感器.....................................................................................................................8
2.2.2 超声波的测距原理.............................................................................................................9
2.3 超声波液位传感器系统的硬件设计..........................................................................................10
2.3.1 硬件电路的总体设计.......................................................................................................10
2.3.2 液位信息采集电路...........................................................................................................11
2.4 硬件抗干扰设计及 PCB 布线....................................................................................................13
2.4.1 硬件抗干扰.......................................................................................................................13
3 其他传感器选型.....................................................................................................................................14
3.1 温度传感器..................................................................................................................................14
3.1.1 温度传感器的原理...........................................................................................................14
3.1.2 温度传感器的分类...........................................................................................................14
3.1.3 温度传感器的选型...........................................................................................................15
3.2 压力传感器..................................................................................................................................15
3.2.1 压力传感器的原理...........................................................................................................15
3.2.2 压力传感器的选型...........................................................................................................15
3.3 液位传感器..................................................................................................................................16
3.3.1 液位传感器的构造...........................................................................................................16
3.3.2 液位传感器的工作原理...................................................................................................16
3.3.3 液位传感器的选型...........................................................................................................16
4 结论..........................................................................................................................................................17
参考文献....................................................................................................................................................18
附录............................................................................................................................................................19
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1 绪论
1.1 油田联合站
1.1.1 油田联合站的定义及组成
油田联合站是原油生产过程中重要的环节之一,是集原油脱水、原油稳定、污水处理、
高压注水、油井掺水拌热、原油储运等工艺于一体综合生产厂点,是〞一级防火,甲
级防爆〞连续生产的要害单位。
联合站一般包括原油脱水转油系统、污水处理系统、卸油系统、天然气净化系统及
其它配套设施。
1.1.2 联合站主要岗位及任务
1,脱水岗〔沉降岗〕
脱水〔沉降〕岗主要任务是将高含水原油,通过热化学脱水〔即游离水预处理〕,
沉降脱水和电脱水处理,并将脱水后的净化油转输到输油岗,把含油污水转输到污
水处理岗
2,输油岗
输油岗将脱水岗的净化油输送到缓冲罐〔或大罐〕,再经输油泵加压,经流量计
计量外输后外输到油库或长输管道
3,污水岗
污水岗把一段,二段,电脱水器和站内的其他污水收集起来进展处理,到达回注
水质量标准后,送往注水站进展回注。
4,注水岗
注水岗把本站经净化处理和外来质量合格的水,根据地址的需要经注水泵加压输
送到配水间,通过注水井注入到油层
5,集气岗
集气岗主要任务是将中转站来气,经增压机加压,经流量计〔微机显示〕计量后
输送到供输油站或气处理厂。
6,变电岗
变电岗把 35Kv,110Kv,220Kv 高压电,经变压器及其他设备降压,向联合站
〔库〕各用电设备配电。
7,仪表岗
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仪表岗对本站各岗位使用的一,二次仪表,流量计进展投产运行时的调试和正常
生产时的维护保养,调试,标定。
8,化验岗
化验岗一般设三个岗
〔1〕原油化验岗
负责本站进站原油含水,外输原油含水以及原油脱水过程中的质量监护化验和原
油密度的测定。
〔2〕污水化验岗
负责本站进站原油含水,外输原油含水以及原油脱水过程中的质量监护化验和原
油密度的测定。
〔3〕锅炉化验岗
负责锅炉用水水质的化验。
9,锅炉钢,维修岗等岗位。
1.1.3 联合站的工艺流程
由各中转站来的油井采出液进游离水脱除器进展油水别离, 含水原油经电脱水器进
一步脱水、稳定后外输, 污水经过污水处理站除油后外输或回注。站内压力容器密
布, 油气管道纵横, 易燃易爆。一旦联合站发生重大事故, 整个工作区内的生产将完
全停顿。开采出的油气混合物无法进展初步处理和加工, 经过加工的也无法通过输
油管道送入炼油厂、石化厂再进展加工。
1.2联合站的平安问题分析及对策
1.2.1联合站的危险性分析
1,工作场所的危险性
[ 1,2]
( 1)原油集输中的油气别离。油气别离一般采用多级别离工艺, 运行的关键是控制别
离器的压力和液面。控制别离器压力的目的, 一是为了保证别离质量; 二是为了克制
液体压力和管道摩擦阻力; 三是为了平安。控制液面主要是为了防止原油进入天然
气管道, 或油气进入油管道。在油气别离中最易发生的事故是别离器跑油。
( 2)集输中的原油加热。在联合站中, 为了提高油温, 降低油粘度, 需要将原油加热。
一般有两种方法: 一是直接加热, 即热量通过火管( 或辐射管) 和烟管( 或对流管) 直
接传给炉内( 或管内) 的原油; 二是间接加热, 即以水或其他流体作为传热介质, 间接
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地将热量传给炉内的原油。完成对原油加热任务的加热炉是承受高温的密闭设备,
由于长期在不同的压力和温度下工作, 具有发生火灾和爆炸的危险性。
( 3)原油储存。原油一般由大罐储存, 由于工艺和管理的原因, 目前较多采用开式流
程, 而由此产生的蒸发损耗, 既增加了环境污染, 又加大了原油的挥发, 而且由于操作
不当易引起冒顶和憋压。
( 4)原油外输。原油外输涉及的主要设施是输油泵、容器、加热炉和工艺管线等。
一般输油泵设置在泵房内, 所输送的原油属易燃、易爆、易挥发物质。由于设备的
原因, 输油泵端面密封装置不能保证完全密封, 加上泵房的构造特点, 房内会有一定
浓度的可燃蒸气, 有可能形成爆炸和火灾事故的隐患。输油系统大多属连续运行的
压力系统, 操作不当易引起憋压、跑油、抽空等平安事故。
( 5)污水处理。污水处理工艺虽大局部物料为污水, 但还有一定量的油气。污油罐顶
油气浓度较大, 假设违章穿钉鞋、化纤衣服, 罐顶阻火器失效, 电筒及静电引起放电
打火等, 将造成污油罐爆炸、着火, 污油罐上层污油燃烧将热传导至水层,引起体积膨
胀, 带油冲出罐顶发生喷溅, 造成火势蔓延。另外, 回收水池上部为污油, 油气浓度大,
假设遇火源会发生火灾。
2,介质的危险性
联合站的工作介质主要是原油和天然气, 这两种物质均具有危险性。
( 1)原油闪点小于28 e , 属甲B 类易燃、易爆物。原油的易燃易爆性, 极易发生火灾
爆炸事故;原油蒸气和空气混合到一定浓度时, 遇明火、高热能引起火灾、爆炸; 原
油, 蒸发出的油蒸气在低洼处积聚污染环境, 对人体造成伤害; 容易产生静电且导电
性较差; 容易受热膨胀、沸溢。
( 2)天然气主要成分是以C1 为主的烷烃混合物, 属甲B 类易燃气体。其与空气混合
形成爆炸性混合物, 遇明火极易燃烧爆炸。如果出现泄漏能无限制的扩散, 易与空气
形成爆炸性混合物, 而且顺风飘动, 形成着火爆炸和蔓延扩散的重要条件, 遇明火回
燃。在天然气中含有一定量的硫化氢和有机硫化物等, 长时间工作在含有天然气的
作业场所, 容易对员工的安康造成一定影响, 对环境造成污染。
1.2.2平安管理方法和制度
[ 2]
1,建立平安设施档案
平安设施档案是正确使用、操作、管理的主要依据。设施档案应该包括平安设施
的所有详细资料以及平安设施的技术资料、适用X围、设施使用情况记录、设施检
验和修理更换记录等。
2,建立平安管理组织
要建立由站领导、技术干部和有关人员参加的平安领导小组, 领导开展平安工
作, 确保平安生产。根据联合站规模的大小和消防设施的设置情况, 建立义务消防队,
定期进展演练, 能够在日常管理和突发事件中发挥作用。
3,规X平安设施管理与操作岗位责任制
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