十分詳細的海洋平臺PID設(shè)計指南

第二篇海上油氣田工藝設(shè)計第七章P&I圖設(shè)計第一節(jié)一般要求一、 P&I圖的定義P&I圖，英文全稱為PIPING&INSTRUMENTDIAGRAM(P&ID),即工藝管線和儀表圖。海上油氣田開發(fā)工程項目在進入到基本設(shè)計階段，工藝專業(yè)設(shè)計人員要在項目前一階段所設(shè)計的工藝系統(tǒng)流程圖(PFD-PROCESSFLOWDIAGRAM)和公用系統(tǒng)流程圖(UFD-UTILITYFLOWDIAGRAM)的基礎(chǔ)上進行P&I圖的設(shè)計。P&I圖不僅要表達平臺工藝或公用系統(tǒng)的流程，還要按正常生產(chǎn)、開工、停產(chǎn)等工藝要求表示出所有的設(shè)備、管線、閥門和儀表及控制系統(tǒng)的狀態(tài)，它是工藝專業(yè)和相關(guān)專業(yè)之間數(shù)據(jù)和信息傳遞的載體，是基本設(shè)計階段工藝專業(yè)的主要文件，也是工藝及公用系統(tǒng)設(shè)備采辦、建造、安裝、調(diào)試及投產(chǎn)的指導性文件，是儀表等其它專業(yè)開展具體工作的基礎(chǔ)。P&I圖的設(shè)計由工藝專業(yè)人員來完成，但在設(shè)計過程中需要與儀表專業(yè)人員進行溝通。二、 一般要求對P&I圖中所表達內(nèi)容的一般要求如下：所有設(shè)備及設(shè)備的名稱和標識、操作和設(shè)計條件、處理能力、尺寸或容積、熱電負荷及功率等。所有管線及管線的標識、介質(zhì)流向、保溫伴熱、壓力等級和界面劃分等。所有閥門(包括手動閥、儀表控制閥、安全閥、自動關(guān)斷和放空閥)及閥門的標識、尺寸、開/關(guān)狀態(tài)等；管件及代號等。所有儀表及儀表的標識(包括就地控制盤)、控制回路和數(shù)據(jù)采集鏈路等的信號關(guān)系、控制和關(guān)斷的設(shè)定點和報警點的上下限等。三、 P&I圖圖例P&I圖圖例(P&IDLEGEND)是對P&I圖中所表示的所有設(shè)備、管線、閥門及儀表等的圖形符號和文字(英文字母和數(shù)字)代號以及編號方式等的統(tǒng)一規(guī)定，它作為圖形文件列于P&I圖圖紙中，也可作為項目的統(tǒng)一規(guī)定列于項目的總規(guī)格書中，是P&I圖的設(shè)計規(guī)定和設(shè)計基礎(chǔ)。在P&I圖設(shè)計之前，首先要進行P&I圖圖例的設(shè)計，P&I圖圖例又在P&I圖的設(shè)計過程中不斷加以完善。目前，國內(nèi)海洋石油工程？&］圖設(shè)計中使用的圖例按照國家經(jīng)貿(mào)委于2002年5月28日發(fā)布的“海洋石油工程制圖規(guī)范(SY/T10028-2002)”中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。如果“海洋石油工程制圖規(guī)范(SY/T10028-2002)”中的圖例用于具體項目的P&I圖設(shè)計有不夠用或不夠具體的情況出現(xiàn)時，可根據(jù)項目的需要，在具體項目的P&I圖圖例設(shè)計中對圖例作相應(yīng)的補充和說明。P&I圖圖例主要包括以下內(nèi)容：管線圖例、管線輸送介質(zhì)及使用代號、管線標識設(shè)備圖例、設(shè)備代號、設(shè)備標識閥門及管件圖例、閥門標識儀表圖例、儀表標識、儀表的字母代號、儀表管線安裝詳圖系統(tǒng)代號及配管規(guī)格說明下面著重舉例說明P&I圖中的設(shè)備、管線、儀表及閥門的標識:設(shè)備標識XXX-*X-XXXXX/X 設(shè)備序號及后綴 系統(tǒng)代號 設(shè)備代號 單體（或平臺）代號舉例：CEE-衛(wèi)-織10A/B 10號泵兩臺 原油處理系統(tǒng) 泵 中心平臺注:關(guān)于系統(tǒng)代號的選擇，請參照“海洋石油工程制圖規(guī)范（SY/T10028-2002）”第132頁“表B.1系統(tǒng)代號”中的規(guī)定執(zhí)行。管線標識X-XX-XXXX-XX-XX 保溫形式 管線級別代號 管線序號 系統(tǒng)代號 管線介質(zhì)（或使用）代號 管線尺寸舉例:1）4”-CR-10 01-B1-HT 保溫加電伴熱 管線級別代號 管線序號井口原油（介質(zhì)代號）公稱直徑4”2)_2!-DC-3501-_A1-_H_ 保溫 管線級別代號 管線序號 閉式排放 閉式排放(管線使用代號) 公稱直徑2”注：管線級別代號在SY/T10028-2002中未作規(guī)定，不同項目的P&I圖圖例中有不同的規(guī)定，它在P&I圖圖例中的配管規(guī)格說明(PipingSpecification)一欄中可以查到，它包含的內(nèi)容有：管線的壓力等級、材質(zhì)、腐蝕余量以及使用介質(zhì)或場所，有關(guān)更詳細的內(nèi)容要參見項目的配管技術(shù)規(guī)格書。以上介紹了管線標識的一般規(guī)定，在P&I圖的具體設(shè)計中，管線標識的關(guān)鍵在于系統(tǒng)號的選擇。由于平臺各系統(tǒng)既獨立又互相關(guān)聯(lián)，根據(jù)管線介質(zhì)的流向，對于某系統(tǒng)內(nèi)部的管線，管線的系統(tǒng)代號應(yīng)選擇本系統(tǒng)的代號，對于系統(tǒng)間的相連管線，為體現(xiàn)前后的邏輯關(guān)系，出系統(tǒng)的管線選本系統(tǒng)的系統(tǒng)代號，進系統(tǒng)的管線選上游系統(tǒng)的系統(tǒng)代號。例如：從生產(chǎn)分離器到閉式排放系統(tǒng)的2〃閉式排放管線，管線標識為2〃-DC-20XX-XX-XX,其中的系統(tǒng)代號20為生產(chǎn)分離器所在的原油處理系統(tǒng)代號，只要看系統(tǒng)代號就知道這條閉排管線來自原油處理系統(tǒng)；閉式排放管匯屬閉排系統(tǒng)內(nèi)部管線，應(yīng)按閉式排放系統(tǒng)號來編；閉排泵出口2〃管線的管線編號為2〃-DC-35XX-XX-XX，其中的系統(tǒng)代號35為閉排系統(tǒng)的系統(tǒng)代號。儀表標識儀表標識使用的英文字母代號均按美國儀表協(xié)會標準ISAS5.1執(zhí)行。例如PI表示壓力指示計，SDV表示緊急關(guān)斷閥。在P&I圖中儀表編碼寫在儀表圖例圓圈內(nèi)，分上下二行，上行為英文字母，下行為數(shù)字表示的系統(tǒng)號和順序號及后綴。例如：PI1001表示系統(tǒng)代號為10(井口)的、順序號為01的壓力指示計。注：關(guān)于儀表標識中使用的英文字母代號，詳見“海洋石油工程制圖規(guī)范(SY/T10028-2002)”第127頁的“表A.3儀表標識符號”，這里不再舉例說明。閥門標識通徑（注通徑（注1）凸面法蘭（注2）管線級別代號為A1球閥（注3）閥門注1：F-通徑；R-縮徑。注2:F-平面；R-凸面；J-梯形槽面（RTJ法蘭）；S-螺紋連接面；Z-承插焊連接面。注3：G-閘閥；B-球閥；L-球芯閥；C-止回閥；N-針型閥；F-蝶閥。四、P&I圖的基本要素及確定原則設(shè)計壓力和設(shè)計溫度平臺工藝或公用系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)，它包括管線和與其相連的設(shè)備、閥門和法蘭等的設(shè)計壓力是指設(shè)計溫度下的最大允許工作壓力；設(shè)計溫度是指正?；蚓o急操作條件下可能出現(xiàn)的最高溫度和最低溫度范圍。系統(tǒng)的設(shè)計壓力和設(shè)計溫度通常按以下原則確定：1） 設(shè)計壓力（1） 當系統(tǒng)最高操作壓力小于等于3500kPaG時，設(shè)計壓力為最高操作壓力加上350kPa。（2） 當系統(tǒng)最高操作壓力大于3500kPaG，小于7000kPaG時，設(shè)計壓力為最高操作壓力的1.1倍。（3） 當系統(tǒng)最高操作壓力大于等于7000kPaG時，設(shè)計壓力為最高操作壓力的1.085倍，但設(shè)計壓力不應(yīng)大于最高操作壓力以上700kPa。（4） 對于泵出口連接的設(shè)備，設(shè)計壓力等于正常的泵吸入口操作壓力加1.25倍泵在設(shè)計流量下的揚程或泵吸入口壓力容器的設(shè)計壓力加正常流量下泵的揚程，取較大者。（5） 井口出油管線的設(shè)計壓力應(yīng)等于或大于關(guān)井壓力；管匯的設(shè)計壓力可等于或低于關(guān)井壓力，但后者應(yīng)有安全閥保護。（6） 連接常壓設(shè)備的管線最低設(shè)計壓力不能低于150lb的壓力溫度級別。2） 設(shè)計溫度（1）操作溫度高于15°C的情況下，設(shè)計溫度的上限應(yīng)不低于最大操作溫度以上30r；設(shè)計溫度的下限應(yīng)等于或低于環(huán)境溫度。（2） 操作溫度在15C--30C之間的情況下，設(shè)計溫度的上限應(yīng)為50C；設(shè)計溫度的下限應(yīng)低于最低操作溫度至少5C或等于環(huán)境溫度，取較低者。（3） 操作溫度在-30C以下時，設(shè)計溫度的下限應(yīng)等于或低于最低操作溫度。壓力-溫度等級系統(tǒng)內(nèi)管線的設(shè)計壓力和溫度條件應(yīng)當與系統(tǒng)內(nèi)與管線相連接的設(shè)備、閥門以及法蘭等管件的設(shè)計壓力和溫度條件相一致或匹配，平臺工藝系統(tǒng)的設(shè)計條件通常用閥門和法蘭的壓力-溫度等級來表示。按國際通用標準（ANSIB31.3和ANSIB16.5），閥門和法蘭常用的壓力-溫度等級分為ANSI150lb、ANSI300lb、ANSI600lb、ANSI900lb、ANSI1500lb和ANSI2500lb六個等級，每個壓力-溫度等級都是根據(jù)不同的材料在某一溫度下（或設(shè)計溫度條件下）的最大允許工作壓力確定的。在P&I圖中，系統(tǒng)的設(shè)計壓力-溫度等級一般通過管線或管線和閥門的標識來識別，在管線和閥門的標識中，代表壓力-溫度等級的字母通常以A表示ANSI150lb；B表示ANSI300lb；D表示ANSI600lb；E表示ANSI900lb；F表示ANSI1500lb；G表示ANSI2500lb。對于碳鋼材料，ANSI150lb級的閥門和法蘭在設(shè)計溫度-30°C~38°C的范圍內(nèi)，最大允許工作壓力為19barg，在100C時的最大允許工作壓力為16.3barg。對于不同成分的合金鋼和不銹鋼的閥門和法蘭，與碳鋼材料相比，在相同的磅級和溫度下，最大允許工作壓力低于碳鋼的閥門和法蘭。對于一定材料和一定磅級的閥門和法蘭，其最大允許工作壓力隨使用溫度的變化而變化，溫度越高，最大允許工作壓力越低。表2-7-1列出了碳鋼材料的閥門和法蘭各壓力-溫度等級和對應(yīng)的溫度及最大允許工作壓力，供參考。表2-7-1碳鋼材料的閥門和法蘭壓力-溫度等級壓力等級lb15030060090015002500溫度CI艮大允許工作三壓力（barg）-30~3819.049.699.2149.0248.3413.85018.349.498.5148.4246.7411.37517.348.797.4146.3243.5406.110016.348.096.0144.5240.2400.612515.447.594.9142.6237.8396.215014.546.894.0141.3235.0392.017513.546.593.1140.0233.1388.420012.646.091.9138.5230.6383.822511.745.190.4135.9226.0377.125010.743.787.8131.7219.2366.027510.041.883.5125.5209.3349.13009.439.679.0119.0198.1330.63258.737.474.5112.0186.8310.93508.134.869.3104.9174.4290.03757.532.163.896.6158.0267.74006.929.158.287.8145.8243.64256.425.551.077.3128.2212.54505.821.442.764.6107.6178.24755.116.833.450.784.2140.35004.012.424.637.261.7103.3524.140.367.25402.65.511.016.528.245.9舉例：如果已知系統(tǒng)的設(shè)計溫度為75°C，設(shè)計壓力為3000kPag。那么，管線的設(shè)計壓力等級應(yīng)選用300lb等級。壓力等級劃分平臺上部設(shè)施由不同的系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)之間互相關(guān)聯(lián)，但操作壓力不可能完全相同，因而系統(tǒng)的設(shè)計壓力有所不同；即使在同一系統(tǒng)中因流程上的操作壓力變化，系統(tǒng)中各流程段的設(shè)計壓力也應(yīng)會有所區(qū)別。為使工藝系統(tǒng)的設(shè)計達到既安全可靠又經(jīng)濟合理，需根據(jù)系統(tǒng)的操作壓力來劃分系統(tǒng)的壓力-溫度等級，即按高低壓力等級對不同的系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)部流程進行分類或高低壓力界面劃分。在P&I圖設(shè)計中，對系統(tǒng)進行高低壓力等級界面劃分的原則是：高低壓力等級的分界面要劃在距離低壓端受安全泄放閥保護的設(shè)備或管線最近的那個閥門（鎖開閥除外）且靠近被保護的設(shè)備或管線的那一側(cè)或那一側(cè)的法蘭面。以平湖油氣田開發(fā)工程項目DPP平臺的油/氣處理工藝流程為例，說明系統(tǒng)高低壓力等級的分類及界面劃分，參見圖2-7-1。流程簡述：DPP平臺含高壓的氣井和低壓油井兩部分，來自各氣井的井流在氣井生產(chǎn)管匯匯集后進入一級分離器，經(jīng)一級分離器分出的濕天然氣去天然氣脫水系統(tǒng)進行脫水，脫水后的干氣直接外輸；分出的凝析油和水經(jīng)節(jié)流閥降壓后分別去低壓的原油處理和生產(chǎn)水處理系統(tǒng)。來自各油井的井流在油井生產(chǎn)管匯匯集后與來自一級分離器的凝析油混合后進入二級分離器，經(jīng)二級分離器分出的天然氣去天然氣壓縮系統(tǒng)，增壓后去天然氣脫水系統(tǒng)；分出的水進生產(chǎn)水處理系統(tǒng)；分出的原油和凝析油經(jīng)降壓后再依次進入第三級和第四級分離器進行閃蒸脫氣和分水。從三級和四級分離器分出的天然氣經(jīng)壓縮機增壓后作為燃料氣進入燃料氣處理系統(tǒng)，供平臺的發(fā)電機和熱介質(zhì)爐等用戶使用；原油和凝析油去外輸系統(tǒng)。DPP平臺工藝系統(tǒng)部分設(shè)施的操作和設(shè)計壓力/溫度及壓力等級分類如下，壓力等級界面劃分見圖2-7-1。操作壓力/溫度設(shè)計壓力/溫度壓力等級氣井井口32000kPaG/85CG2(2500lb)生產(chǎn)管匯（氣）9100kPaG/55C32000kPaG/85CG2(2500lb)一級分離器9100kPaG/55C10500kPaG/85CE2(900lb)天然氣脫水系統(tǒng)9000kPaG/40C10500kPaG/70CE2(900lb)油井井口12000kPaG/80CE1(900lb)生產(chǎn)管匯（油）1130kPaG/50C1480kPaG/80CA0(150lb)二級分離器1030kPaG/50C1380kPaG/80CA0(150lb)三級分離器450kPaG/55C1380kPaG/85CA0(150lb)四級分離器20kPaG/53C860kPaG/83CA0(150lb)生產(chǎn)水處理系統(tǒng)270kPaG/55C650kPaG/85CA0(150lb)燃料氣系統(tǒng)1420kPaG/35C2250kPaG/65CC5(300lb)高壓火炬系統(tǒng)70kPaG/55C1076kPaG/85CA0(150lb)

圖2-7-1平湖油氣田DPP平臺油/氣處理工藝系統(tǒng)壓力等級分類及界I系統(tǒng)的安全保護P&I圖設(shè)計中，在確定了系統(tǒng)的壓力等級，并對系統(tǒng)按照高低壓進行壓力等級界面劃分之后，必須根據(jù)APIRP14C《海上生產(chǎn)平臺基本上部設(shè)施安全系統(tǒng)的分析、設(shè)計、安裝和測試的推薦作法》，對系統(tǒng)內(nèi)的單體設(shè)備或管線進行安全分析并設(shè)計相應(yīng)的安全保護系統(tǒng)。安全分析就是分析可能發(fā)生的對平臺油氣生產(chǎn)工藝系統(tǒng)安全造成威脅的如過壓、泄漏、溢流等意外事故（不安全因素）；安全保護系統(tǒng)的設(shè)計就是針對這些意外事故，為系統(tǒng)內(nèi)部單體設(shè)備或管線設(shè)計可靠的安全保護裝置，以防止這些事故的發(fā)生或當事故發(fā)生時，使其危害減小到最低程度?！逗Ｉ仙a(chǎn)平臺基本上部設(shè)施安全系統(tǒng)的分析、設(shè)計、安裝和測試的推薦作法》詳細描述了平臺油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的常見工藝設(shè)備或管線如：井口和出油管、井口注入管線、管匯、壓力容器、常壓容器、受火和煙道氣加熱設(shè)備、泵、壓縮機、海底管道、管殼式換熱器的安全分析方法和安全保護裝置的設(shè)置原則。本文列舉了平臺生產(chǎn)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的所有意外事故并對造成這些意外事故的原因等進行了分析。對于每種意外事故，平臺生產(chǎn)系統(tǒng)必須設(shè)置防止事故發(fā)生或?qū)ζ渥鞒龇磻?yīng)的一級和二級保護裝置。因篇幅所限，本文不對一級保護和二級保護的定義（參見APIRP14C）及每種意外事故所采用的一級保護和二級保護裝置進行詳述，而是針對生產(chǎn)系統(tǒng)常見的設(shè)備或管線，簡要說明應(yīng)采用的安全保護裝置及安全保護裝置的設(shè)置原則。1）意外事故（1） 過壓過壓是指工藝設(shè)備中的壓力將超過最大允許工作壓力（大于或等于設(shè)備的設(shè)計壓力）。通常有兩種情況引起設(shè)備過壓：一種情況是設(shè)備的進口流量超過出口流量引起設(shè)備過壓；另一種情況是流體的熱膨脹引起設(shè)備過壓。導致第一種情況發(fā)生的原因有：上游的流量控制裝置失靈。②上游設(shè)備發(fā)生溢流或氣竄。③在工藝設(shè)備的出口有限流裝置或堵塞。導致第二種情況發(fā)生的原因是在設(shè)備的進出口都關(guān)閉時，設(shè)備仍在加熱。過壓的后果可以使設(shè)備突然破裂和產(chǎn)生可燃性烴類物質(zhì)的泄漏。高壓是可檢測的異常狀態(tài)，它表明可能產(chǎn)生過壓。（2） 泄漏泄漏是指工藝設(shè)備中流體（這里特指可燃性烴類物質(zhì)）意外地逸出到大氣中。引起泄漏的原因有：腐蝕、侵蝕、機械失靈或超溫造成設(shè)備損壞，過壓導致設(shè)備破裂或外力引起意外損壞。泄漏的后果是可燃性輕烴物質(zhì)釋放到大氣中。低壓、回流和低液位是可檢測的異常狀態(tài)，它們表明可能已發(fā)生了泄漏。（3） 液體溢流液體溢流是指液體從工藝設(shè)備的氣相出口排出。引起液體溢流的原因是液體流量超過出口流量。這可能是上游流量控制裝置失靈、液位控制系統(tǒng)失靈或液體出口堵塞的結(jié)果。高液位是可檢測的異常狀態(tài)。（4） 氣竄氣竄是指工藝設(shè)備中的氣體從液體出口中排出。引起氣竄的原因是液位控制系統(tǒng)失靈或無意中打開了液位控制閥的旁通閥。氣竄的后果可能引起下游設(shè)備過壓，如果下游設(shè)備是液體輸送泵，會使泵發(fā)生喘震。低液位是可檢測到的異常狀態(tài)，它表明可能發(fā)生氣竄。（5） 負壓負壓是指工藝設(shè)備內(nèi)的壓力低于設(shè)計的擠毀壓力引起負壓的原因是流體排出流量超過流入流量，這可能是下列因素造成：進口或出口控制閥失靈，當流體流出時，進口管線堵塞或出口管線上的調(diào)節(jié)閥開度過大。進出口關(guān)斷時流體熱收縮。負壓的后果是設(shè)備擠毀和泄漏。低壓是可檢測到的異常狀態(tài)，它表明可能產(chǎn)生負壓。（6） 超溫（受火或煙道氣加熱設(shè)備）超溫是指溫度超過工藝設(shè)備設(shè)計的操作溫度。對于受火和煙道氣加熱設(shè)備中意外事件歸類為介質(zhì)或工藝流體的超溫和煙道超溫。引起介質(zhì)或工藝流體及煙道氣超溫的原因有：燃料或煙道氣控制失靈，造成燃料或熱量過量輸入?？扇剂黧w泄漏進入受火或煙道氣加熱室。被加熱的介質(zhì)或工藝流體通過燃燒室或煙道氣加熱室的流量過低。介質(zhì)或工藝流體高溫的后果可能是使設(shè)備的承壓能力降低，導致設(shè)備泄漏或破裂；如果介質(zhì)是在封閉的盤管中加熱，高溫會導致盤管過壓。煙道高溫的后果是它可能成為直接引燃源，引燃與煙道表面接觸的外來可燃物質(zhì)，導致火災(zāi)或爆炸。高溫、低流量和低液位是可檢測到的異常狀態(tài)，它表明可能發(fā)生了超溫。（7） 直接引燃源（受火設(shè)備）直接引燃源是指具有足夠高的溫度和熱容可點燃可燃性物質(zhì)的暴露表面、火焰或火花。直接引燃源形成的原因是：①氣體燃燒器中有液體攜帶，使進風口有火焰輻射。②自然通風燃燒器中反向氣流或額外燃料進入進風口。③煙道氣煙道中火花輻射。④煙道氣超溫造成煙道表面熾熱。如果可燃物質(zhì)接觸到直接引燃源，其后果是引起火災(zāi)或者爆炸。高溫和低進風流量（對于強制通風燃燒器）是可檢測到的異常狀態(tài)，它表明可能出現(xiàn)直接引燃源。（8） 燃燒室中有過量的可燃氣體（受火設(shè)備）燃燒室過量的可燃氣體是指除了引火或主燃燒器所需的正常引燃以外多余的可燃氣體。在燃燒室中過量的可燃氣體聚集可能是由于燃料或空氣供應(yīng)控制設(shè)備失靈，或不正確的操作方法所致。燃燒室中有過量的可燃氣體的后果是點火時可能引起爆炸并導致設(shè)備破裂?；鹧嫦?、高或低的燃料供應(yīng)壓力是可檢測到的異常狀態(tài)，它表明在燃燒室中有過量可燃氣體。在強制通風燃燒器中，進風壓力低和鼓風機失靈也表明在燃燒室中有過量的可燃氣體。2）安全保護裝置（1） 井口裝置及出油管線（參見附圖3.1和附圖3.2）壓力安全保護裝置出油管段的減壓設(shè)施（如油咀）前后工作壓力是不同的，為防止油咀后的出油管段下游堵塞，造成出油管段過壓，或出油管段破裂發(fā)生泄漏，在出油段管段上應(yīng)安裝高壓傳感器（PSHH），低壓傳感器（PSLL）和壓力安全閥（PSV）（當出油管段的設(shè)計壓力高于最大關(guān)井壓力時，可不設(shè)壓力安全閥）。高壓傳感器（PSHH）和低壓傳感器（PSLL）在檢查到異常高壓或低壓時關(guān)斷油井。高壓傳感器（PSHH）為防止系統(tǒng)過壓提供一級保護，壓力安全閥提供二級保護。低壓傳感器（PSLL）為防止系統(tǒng)泄漏提供一級保護。流動安全保護裝置出油管線的末段應(yīng)設(shè)置流動安全裝置---單流閥（FSV）以防止回流，減少泄漏。（2） 管匯（參見附圖3.2）管匯可采用PSH、PSL保護。若每個輸入源都設(shè)有PSHH、PSLL，且PSHH的設(shè)定點壓力低于管匯的設(shè)計壓力，則管匯不需設(shè)PSHH、PSLL。若下游工藝設(shè)備上裝有PSHH且不可能與管匯隔絕時，管匯上也可不設(shè)PSHH。如管匯是為火炬、釋放或其它常壓作業(yè)而設(shè)定，則不需裝設(shè)PSLL。管匯可采用PSV保護。在下述條件下管匯可不設(shè)PSV：a） 管匯額定工作壓力大于任何輸入源的可能最大壓力；b） 雖然輸入源的可能最大壓力大于管匯額定工作壓力但輸入源有PSV保護；c） 下游設(shè)備上的PSV可保護管匯，且不能與之隔絕；d） 管匯用于火炬、釋放、放空或其它常壓作業(yè)，且在出口管線上沒有閥門。（3） 壓力容器（參見附圖3.3）壓力安全保護裝置a） 接受從油井或其它可能導致超壓的輸入源的流體的壓力容器，應(yīng)采用PSHH保護，以便必要時切斷流入。如其它工藝設(shè)備上的PSHH可起保護容器的作用且不與之隔絕，或容器是火炬、釋放、放空系統(tǒng)的最后一級分液器，或或容器為常壓作業(yè)且有適當?shù)姆糯┫到y(tǒng)時，容器上可不設(shè)PSHH。b） 當漏油量大得足以降低壓力時，應(yīng)采用PSLL保護，以便在必要時切斷流入。若其它設(shè)備上的PSLL可保護窗口，且不與之隔絕，該容器可不設(shè)PSLL。如果容器在常壓下作業(yè)或運行時經(jīng)常變到常壓，則可不設(shè)PSLL。c） 壓力容器應(yīng)采用一個或多個有合適釋放能力的PSV保護，至少有一個PSV的設(shè)定點不大于容器且不與之隔絕時，容器上可不設(shè)PSV。d） 若壓力容器可能承受將導致其毀壞的負壓，則應(yīng)設(shè)置能維持適宜壓力的氣體（惰性氣體或天然氣）補給系統(tǒng)。液位安全保護裝置向火炬排放的壓力容器應(yīng)當采用高液位安全裝置（LSHH）保護，以切斷流入并防止液體溢流。不直接向火炬排放的壓力容器也要用LSHH保護，除非下游設(shè)備能安全處理最大溢流量。壓力容器應(yīng)用低液位安全裝置（LSLL）保護，以切斷流入或關(guān)斷出口以防氣竄。如在正常作業(yè)中，壓力容器中不需保持一定的液位或下游設(shè)備能安全地處理氣竄，則壓力容器可不設(shè)LSLL。加熱元件浸沒在液體中的加熱容器，應(yīng)設(shè)LSLL以便加熱元件上方液位過低時切斷熱源。如壓力容器不作為氣、液分離之用，或為手動排放的小凝氣器，則不需設(shè)液位安全裝置。溫度安全保護裝置如壓力容器中的液體需加熱，則應(yīng)設(shè)高溫安全裝置（TSHH），以便當工藝流體超溫時切斷熱源。流動安全保護裝置若可能因泄漏導致大量流體由下游工藝設(shè)備回流時，則應(yīng)在壓力容器的每一氣、液排出管線設(shè)置FSV。（4） 常壓容器本節(jié)所涉及的常壓容器系指油（氣）生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中在常壓下使用的的容器，包括：原油、生產(chǎn)水處理、儲存容器以及注水和機械采油中的處理和儲存容器。壓力安全保護裝置常壓容器應(yīng)采用適當尺寸的放空系統(tǒng)和壓力真空釋放裝置，以防止超壓和負壓。儲存含有碳氫化合物的常壓容器放空系統(tǒng)應(yīng)設(shè)阻火器。用于常壓作業(yè)的壓力容器及沒有壓力源管線的常壓容器可不設(shè)PSV或放空管線。儲存原油的常壓容器應(yīng)設(shè)有氣體補給系統(tǒng)。液位安全保護裝置除非在灌注作業(yè)時有人監(jiān)視或者能溢流到其它工藝設(shè)備，常壓容器應(yīng)設(shè)LSHH傳感器以切斷流入。在發(fā)生泄漏時常壓容器LSLL傳感器切斷流入，除非是容器中的液位不是自動控制。溫度安全保護裝置如常壓容器中液位需加熱，則應(yīng)設(shè)TSHH以便當工藝流體過熱時切斷熱源。（5） 有火設(shè)備和廢熱回收設(shè)備（參見附圖3.5）溫度安全保護裝置a） 有火設(shè)備中的介質(zhì)或工藝流體應(yīng)用TSHH監(jiān)控其溫度，以便在必要時切斷燃料供應(yīng)和可燃流體流入。廢熱回收設(shè)備應(yīng)設(shè)TSHH，以便在必要時將廢熱載體分流或切斷。b） 若介質(zhì)是在燃燒室或廢熱室的管子中流動，則在燃燒室或廢熱室冷卻之前不應(yīng)停止介質(zhì)的流動。如發(fā)生火災(zāi)或介質(zhì)從管子中逸出，應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)或設(shè)備上的火警回路應(yīng)切斷介質(zhì)流入。c） 排煙道應(yīng)用TSHH監(jiān)控其溫度必要時切斷設(shè)備的燃料供應(yīng)及可燃介質(zhì)的流入。廢熱回收煙道的TSHH應(yīng)在必要時切斷廢熱源及可燃介質(zhì)流動。流動安全保護裝置對介質(zhì)在燃燒室或廢熱室管子中流動的有火設(shè)備，若監(jiān)測介質(zhì)的TSHH位于設(shè)備外部，應(yīng)由低流量安全裝置（FSL）監(jiān)控管中介質(zhì)的流率，以便在必要時切斷燃料供應(yīng)或把廢熱分離。其它類型的有火設(shè)備的TSHH可設(shè)于介質(zhì)段，能立即測出高溫，因此可不設(shè)FSL。在介質(zhì)出口管線上應(yīng)設(shè)FSV，以防管子破裂時向燃燒室或廢熱室回流。壓力安全保護裝置燃料供應(yīng)管線的壓力應(yīng)用PSHH監(jiān)控以便在必要時切斷燃料供應(yīng)。若為強制送風的燃燒器，其燃料供應(yīng)管線上及燃燒器進風口應(yīng)設(shè)PSLL，以便在必要時切斷燃料和空氣供應(yīng)。在管式加熱器中，為防止管中因被加熱介質(zhì)或工藝流體熱膨脹而引起超壓，管子上應(yīng)設(shè)PSV。點火安全保護裝置a） 自然通風的燃燒器空氣入口應(yīng)設(shè)阻火器，以防通過空氣進口回火。b） 自然通風的燃燒器的煙筒應(yīng)設(shè)阻火器，以防火花噴射。c） 強制通風的電動機應(yīng)設(shè)電動機起動器聯(lián)鎖裝置，以便檢測電動機故障并在必要時切斷燃料及空氣供應(yīng)。d） 燃燒室中的火焰應(yīng)由弱火焰安全裝置（BSL）或低溫安全裝置（TSL）檢測，以檢測不足以引燃燃料的火焰，并在必要時切斷燃料供應(yīng)。（6） 泵（參見附圖3.6）壓力安全保護裝置在各種烴類外輸管線上的泵的出口管線上應(yīng)設(shè)PSHH和PSLL，在必要時切斷流入并停泵。在其它重要的泵的出口管線上也可設(shè)PSLL。若泵排出壓力超過出口管線額定工作壓力的70%，其出口管線上應(yīng)設(shè)PSHH。泵的出口管線上應(yīng)設(shè)PSV。動能型泵（如離心泵）或其最大排出壓力小于出口管線額定工作壓力的泵，或具有內(nèi)部卸壓能力的泵，其出口管線可不設(shè)PSV。流動安全保護裝置泵的出口管線應(yīng)設(shè)FSV，以防止回流。（7） 烴類壓縮機（參見附圖3.7）壓力安全保護裝置壓縮機的吸入管線上應(yīng)設(shè)PSHH、PSLL。若每一輸入源都有PSHH、PSLL保護并可保護壓縮機，則吸入管線上可不設(shè)PSHH、PSLL。在壓縮機的出口管線上也應(yīng)設(shè)PSHH、PSLL，以便在必要時切斷工藝流體流入和動力端的燃料供應(yīng)。壓縮機的吸入管線上應(yīng)設(shè)PSV。若每一輸入源都設(shè)有PSV，并且也保護壓縮機則其吸入管線上可不設(shè)PSV。壓縮機出口管線上也應(yīng)設(shè)PSV。若壓縮機為動能型，且不可能產(chǎn)生高于管線設(shè)計壓力的壓力時，其出口管線上可不設(shè)PSV。流動安全保護裝置壓縮機每一最終出口管線上應(yīng)設(shè)FSV以防止回流。天然氣探測裝置若壓縮機位于通風不良的建筑內(nèi)或圍蔽處所內(nèi)，應(yīng)設(shè)天然氣探測裝置，以便在必要時切斷工藝流入源和燃料供應(yīng)并使壓縮機泄壓。溫度安全保護裝置應(yīng)設(shè)TSHH以保護壓縮機每一氣缸及殼體，并在必要時切斷工藝輸入源和燃料供應(yīng)管線。（8） 長輸管線（參見附圖3.8）長輸管線分為三種工作狀況：一種為管線內(nèi)介質(zhì)流向平臺的進入管線；一種為管線內(nèi)介質(zhì)離開平臺的離去管線；另一種為雙向管線。壓力安全保護裝置離去管線上需設(shè)PSHH、PSLL，以切斷輸入源，如果離去管線上游已設(shè)置PSHH，且能保護離去管線，則離去管線上可不設(shè)PSHH。對于進入管線，如其上游平臺設(shè)有PSHH、PSLL，可以保護進入管線，則進入管線上可不設(shè)PSHH、PSLL。雙向長輸管線上也應(yīng)設(shè)PSHH、PSLLo每個長輸管線一般都用PSV保護。但在下列情況下則可不設(shè)PSV：管線設(shè)計壓力大于任何輸入源的最大壓力；雖然輸入源壓力大于管線設(shè)計壓力，但輸入源有PSV保護，其設(shè)定點不大于管線的設(shè)計壓力；輸入源為壓力高于管線設(shè)計壓力的油井，但設(shè)有由單獨的繼電器和檢測點相連的PSH控制的兩個關(guān)斷閥(SDV)，其中一個可以是井上安全閥(SSV)o長輸管線上應(yīng)設(shè)應(yīng)急關(guān)斷閥(SDV)，SDV應(yīng)設(shè)置必要的防浪設(shè)施和供檢修進出的通道。SDV宜設(shè)在下甲板以下的立管上。SDV應(yīng)與全平臺的生產(chǎn)關(guān)斷、火災(zāi)關(guān)斷和最終關(guān)斷等應(yīng)急關(guān)斷系統(tǒng)聯(lián)鎖。流動安全保護裝置進入管線上應(yīng)設(shè)FSV，以防止因管線泄漏或破損而導致容器中的流體向破損處回流。離去管線上也應(yīng)設(shè)FSV，以防止容器破損或泄漏時，管線中的流體倒流入容器中。換熱器(管殼型)(參見附圖3.4)壓力安全保護裝置管殼型換熱器應(yīng)按受熱段及供熱段分別分析。從一個可能導致超壓的輸入源接受流體的那一段應(yīng)設(shè)PSHH，以便在必要時切斷流入。換熱器的一段可能由于另一段的泄漏或破裂而導致超壓時，應(yīng)設(shè)PSHH以切斷超壓源向該段的流入。若上游設(shè)備的PSHH能檢測到換熱器一個段的壓力并可切斷流入，或下游設(shè)備的PSHH能保護該段，且不與之隔絕，則該段可不設(shè)PSHHo若換熱器一個段的設(shè)計壓力大于輸入源的可能最大壓力，該段也可不設(shè)PSHHo有烴類介質(zhì)流動的段應(yīng)設(shè)PSLL，當壓力降低時切斷向該段的流入。若其它設(shè)備上的PSLL能保護換熱器的一個段，且不與之隔絕，該段可不設(shè)PSLLo常壓作業(yè)或作業(yè)中經(jīng)常變動到常壓的段可不設(shè)PSLLo換熱器每一個段應(yīng)設(shè)PSV保護。若其它設(shè)備上的PSV能保護一個段，且不與之隔絕，該段可不設(shè)PSV。若一個段的設(shè)計壓力大于任何輸入源的可能最大壓力，則該段可不設(shè)PSVo溫度安全保護裝置由于換熱器的兩個段一般是按加熱介質(zhì)的最高溫度設(shè)計，因此不需設(shè)TSHHo應(yīng)急關(guān)斷閥應(yīng)急關(guān)斷閥又名SDV(ShutdownValve)，用于緊急情況下隔斷物流或熱源，防止設(shè)備或管線的超壓或泄漏。所有的SDV閥都是自動操作的常閉閥門(NormallyClosedValve)，即在無動力源或失去動力源的情況下，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)(FC，F(xiàn)ailClosed)o應(yīng)急關(guān)斷閥設(shè)置的習慣做法:1） 在壓力等級不同的相連系統(tǒng)或流程段之間宜設(shè)置緊急關(guān)斷閥。2） 海底管線入口和出口處必須設(shè)置應(yīng)急關(guān)斷閥。3） 計量分離器進、出口管線上宜設(shè)應(yīng)急關(guān)斷閥。4） 天然氣壓縮系統(tǒng)進、出口必須設(shè)緊急關(guān)斷閥。5） 發(fā)電機、熱介質(zhì)爐燃料進口必須設(shè)緊急關(guān)斷閥。應(yīng)急關(guān)斷閥在工藝流程中的設(shè)置一定要合理，既要滿足安全生產(chǎn)的需要，又要盡可能降低成本和減少因誤操作而引起不必要的生產(chǎn)關(guān)停，要結(jié)合工藝流程統(tǒng)籌考慮。當工藝設(shè)備中的異常操作狀態(tài)由安全裝置檢測到或操作人員發(fā)現(xiàn)時，所有的工藝流體、熱量和燃料輸入源都應(yīng)關(guān)斷或轉(zhuǎn)向其它能夠安全地進行處理的設(shè)備中。如果選擇了關(guān)斷動作，那么應(yīng)該在能量起源處（井口、泵、壓縮機等）關(guān)斷工藝系統(tǒng)輸入。如果關(guān)斷某一工藝設(shè)備入口，可能使上游設(shè)備產(chǎn)生異常狀態(tài)而導致其安全裝置把該設(shè)備關(guān)斷，這種做法是不可取的。如果這樣做，工藝系統(tǒng)的每個設(shè)備將從后往前逐個關(guān)斷，直至能量的起源被切斷為止。因而每當下游某個設(shè)備關(guān)斷后，其它設(shè)備處于異常操作狀態(tài)，并且必須由它的安全裝置保護。這種連鎖的效應(yīng)將取決于幾個附加安全裝置的操作，并且可能對設(shè)備產(chǎn)生過多的應(yīng)力。在能量的起源切斷后，也許最好是關(guān)斷工藝設(shè)備的入口，以進一步提供保護或防止上游設(shè)備壓力或液位傳遞。如果希望如此，那么能量起源的關(guān)斷應(yīng)同時或先于設(shè)備進口閥的關(guān)斷。應(yīng)急放空閥應(yīng)急放空閥又名BDV（Blow-down），用于緊急狀況（設(shè)備非正常操作工況或火災(zāi)事故工況）下對含有天然氣或蒸氣的設(shè)備降壓。當金屬材料的溫度由于火災(zāi)或其它原因而增加且高于設(shè)計溫度時，金屬材料的溫度可能達到出現(xiàn)應(yīng)力破損的程度，即使系統(tǒng)的壓力沒有超過設(shè)計壓力，應(yīng)力破損也會發(fā)生。因此，對含有天然氣或蒸氣的設(shè)備有控制地降壓，不僅可以降低設(shè)備的內(nèi)部壓力和器壁應(yīng)力，避免設(shè)備破裂，還可以防止因設(shè)備破損而向火源增加更多燃料的可能。所有的BDV閥都是自動的并且是事故開的（FO，F(xiàn)ailOpen）即在無動力源或失去動力源的情況下，閥門處于開啟狀態(tài)。應(yīng)急放空閥的設(shè)置原則：1） 天然氣壓縮系統(tǒng)必須設(shè)緊急放空閥，當壓縮機事故關(guān)停需停機檢修或火災(zāi)時，關(guān)斷天然氣壓縮系統(tǒng)進出口，通過應(yīng)急放空閥放空系統(tǒng)內(nèi)的天然氣。2） 對于處理可燃性輕烴的設(shè)備，通常有兩種選擇方式：一種是對操作壓力在1724kPaG和以上的設(shè)備上設(shè)置應(yīng)急放空閥。另一種選擇方式是對所有處理或含有可燃性輕烴的設(shè)備設(shè)置應(yīng)急放空閥，以控制因設(shè)備中可燃性物質(zhì)泄漏引起火災(zāi)的蔓延。第二節(jié) 控制原理和控制方案分析為滿足生產(chǎn)要求和保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須對工藝流程中某些重要的操作參數(shù)（或操作變量）如壓力、溫度、液位、流量進行自動控制（或自動調(diào)節(jié)），使設(shè)備、容器或系統(tǒng)運行在設(shè)計值。一、 簡單控制系統(tǒng)原理簡單控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程中最常見，應(yīng)用最廣泛的控制系統(tǒng)，下面是簡單控制系統(tǒng)的原理，至于復雜的控制系統(tǒng)，讀者可參考有關(guān)自控資料。無論是壓力、溫度還是液位、流量的自動控制，雖然被控變量不同，但控制變量都是流量，它們的自動控制回路也都是由傳感器（變送器）、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥）三部分組成，其控制原理相同，即傳感器（變送器）將檢測到的參數(shù)（如：壓力、溫度、液位、流量等變量）轉(zhuǎn)換成電信號（模擬信號或數(shù)字信號）送到調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器在控制回路中的作用是對實際變量與設(shè)定值進行比較，比較的結(jié)果產(chǎn)生一個偏差，調(diào)節(jié)器在對偏差信號（模擬信號或數(shù)字信號）進行PID運算后，送到執(zhí)行器上的電-氣轉(zhuǎn)換器（開關(guān)），轉(zhuǎn)換成氣信號（電動調(diào)節(jié)閥除外），帶動執(zhí)行器動作，執(zhí)行器動作的結(jié)果是使實際變量（被控制的變量）向設(shè)定值靠近，從而達到控制的目的。在P&I圖上，以上各控制回路的表示方法如下：壓力控制壓力變送器用PT表示；壓力顯示控制器（壓力調(diào)節(jié)器）用PIC表示（它位于中央控制系統(tǒng)的PLC上，壓力變量在中控系統(tǒng)的操作站上顯示）；電-氣轉(zhuǎn)換器用PY表示；壓力調(diào)節(jié)閥用PCV表示。溫度控制溫度變送器用TT表示；溫度顯示控制器（溫度調(diào)節(jié)器）用TIC表示（它位于中央控制系統(tǒng)的PLC上，溫度變量在中控系統(tǒng)的操作站上顯示）；電-氣轉(zhuǎn)換器用TY表示；溫度調(diào)節(jié)閥用TCV表示。液位控制液位變送器用LT表示；液位顯示控制器（液位調(diào)節(jié)器）用LIC表示（它位于中央控制系統(tǒng)的PLC上，液位變量在中控系統(tǒng)的操作站上顯示）；電-氣轉(zhuǎn)換器用LY表示；液位調(diào)節(jié)閥用LCV表示。流量控制流量變送器用FT表示；流量顯示控制器（流量調(diào)節(jié)器）用FIC表示（它位于中央控制系統(tǒng)的PLC上，流量變量在中控系統(tǒng)的操作站上顯示）；電-氣轉(zhuǎn)換器用FY表示；流量調(diào)節(jié)閥用FCV表示。二、 控制方案分析1.壓力控制方案壓力控制的被控變量是壓力，控制變量（操縱變量）是流量。海上平臺生產(chǎn)設(shè)施中，壓力控制的應(yīng)用場所很多，分離器是最常用的設(shè)備，下面以分離器為例，對壓力控制方案進行分析和選擇。1）氣相出口主管設(shè)壓力控制閥（壓力調(diào)節(jié)閥）壓力變送器設(shè)在分離器頂部，分離器氣相出口主管線上設(shè)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥為氣開式（FC），調(diào)節(jié)器為正作用式，即調(diào)節(jié)器的輸出量與輸入量成正比，壓力升高，調(diào)節(jié)器的輸入量增大，輸出量也隨之增大，調(diào)節(jié)閥開度增大；反之，壓力減小，調(diào)節(jié)閥開度減小，使分離器的壓力被控制在設(shè)定值。由于調(diào)節(jié)閥設(shè)在分離器氣相出口主管線上，這種控制方案只能維持分離器的操作壓力穩(wěn)定，無法控制調(diào)節(jié)閥下游的壓力。此方案一般用于井口平臺測試分離器，經(jīng)分離器分離后的天然氣直接進海管外輸。2）氣相出口支管設(shè)調(diào)節(jié)閥的壓力控制壓力變送器設(shè)在分離器頂部，分離器氣相出口管線上不設(shè)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥設(shè)在從氣相出口管線上引出的去放空系統(tǒng)的支管線上。這種壓力控制方案可調(diào)節(jié)和控制分離器的壓力在設(shè)定值并保持分離器下游管線上的操作壓力穩(wěn)定。此方案用于與天然氣壓縮機進氣管線相連的分離器壓力控制。圖

3）氣相出口主管和支管都設(shè)調(diào)節(jié)閥的壓力控制此方案用于平臺上壓力波動較大的容器式段塞流捕集器的壓力控制。當壓力在設(shè)定值以下波動時，PIC的輸出量為最大輸出量的0~50%，捕集器的操作壓力由氣相出口主管上的調(diào)節(jié)閥PV1501A來控制；當壓力超過設(shè)定值時，PIC的輸出量為最大輸出量的50~100%，氣相出口支管上的調(diào)節(jié)閥PV1501B將打開并起調(diào)節(jié)作用。這種控制方法在儀控上稱為分程控制，分程控制使調(diào)節(jié)范圍增大，這種控制方案適用于被控變量波動大，而控制變量需要大幅度改變的場合。TOFLWETOFLWE畢5TWSLUGCA7CHER圖2.溫度控制方案溫度控制的被控變量是溫度，控制變量（操縱變量）是流量。以換熱器為例，進行溫度控制方案的分析和選擇。1）熱介質(zhì)油和工藝介質(zhì)的換熱溫度變送器設(shè)在換熱器被加熱工藝介質(zhì)管線出口，調(diào)節(jié)閥位于換熱器的熱介質(zhì)油管線出口，通過調(diào)節(jié)熱介質(zhì)油的流量來控制被加熱工藝介質(zhì)的溫度。熱介質(zhì)油是被冷卻的介質(zhì)，將調(diào)節(jié)閥設(shè)在出口是較合理的。村忒心:Hpir-h-iMELPJW圖

2）冷卻水與工藝介質(zhì)的換熱溫度變送器設(shè)在換熱器被冷卻工藝介質(zhì)管線出口，調(diào)節(jié)閥位于換熱器的冷卻水管線進口，通過調(diào)節(jié)冷卻水的流量來控制被冷卻工藝介質(zhì)的溫度。冷卻水是被加熱的介質(zhì)，將調(diào)節(jié)圖3）工藝介質(zhì)與工藝介質(zhì)的換熱當高溫工藝介質(zhì)與低溫工藝介質(zhì)進行熱交換時，如：電脫水后的高溫原油和進入游離水分離器的低溫原油進行換熱，換熱的目的是為了回收熱量。這時，如果直接在高溫工藝介質(zhì)的進、出熱交換器的管線上設(shè)置調(diào)節(jié)閥來調(diào)接高溫工藝介質(zhì)的流量是不好調(diào)的。為了控制低溫工藝介質(zhì)的出口溫度，通常是在高溫工藝介質(zhì)進、出熱交換器的管線之間設(shè)一旁路，在旁路上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，讓高溫工藝介質(zhì)一部分經(jīng)熱交換器而另一部分不經(jīng)熱交換器。圖3.液位控制方案液位控制系統(tǒng)的被控變量是液位，（操縱變量）是流量。下面以分離器為例，對液位控制方案進行分析和選擇。1）三相分離器的液位控制常見的三相分離器的油/水分離段是由油/水沉降分離段和儲油段兩部分組成。對于油/水分離段，需控制油/水界面；對于儲油段，需控制油的液位（或油/氣界面）。在分離段設(shè)有油/水界面變送器，通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)水相出口管線上的調(diào)節(jié)閥來控制油/水界面。在儲油段設(shè)有油位變送器，通過調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)油相出口管線上的調(diào)節(jié)閥來控制油位。液位調(diào)節(jié)閥為氣開式，調(diào)節(jié)器為正作用式。圖2）平臺容器式段塞流捕集器的液位控制平臺段塞流捕集器一般用于接收和處理經(jīng)海管輸送的來自井口平臺的流體（氣、液兩相），多數(shù)相當于兩相分離器。由于海管輸送過程中出現(xiàn)的液相段塞流會造成捕集器液位在短時間內(nèi)急劇上升。為避免液位超高引起事故關(guān)斷，對于段塞流捕集器這種特殊的兩相分離器的液位控制，通常有如下兩種方式：（1）在捕集器液相出口管線上并聯(lián)設(shè)置兩個調(diào)節(jié)閥（氣開式）?？刂菩盘杹碜酝唤M液位變送器和液位調(diào)節(jié)器（正作用），兩個液位調(diào)節(jié)閥對應(yīng)液位調(diào)節(jié)器不同范圍或階段的輸出量，形成分程控制系統(tǒng)。當液位在低于設(shè)定值的范圍波動時，液位調(diào)節(jié)器的輸出控制其中一個閥門的開度，液位降低，液位調(diào)節(jié)器的輸出量減小，閥門開度減小，液位升高，液位調(diào)節(jié)器的輸出量增大，閥門開度增大，當液位達到設(shè)定值時，閥門到達一定的開度；如果液位繼續(xù)升高，液位調(diào)節(jié)器的輸出量將繼續(xù)增大，這時，另一個液位調(diào)節(jié)閥打開，隨著液位的升高，閥門開度逐漸增大。由于兩個閥門都在起作用，與單閥比較，調(diào)節(jié)范圍大大增加，因此，可以大幅度地減少因液相段塞流的涌入而導致的捕集器液位在短時間內(nèi)的急劇上升。

圖(1)（2）在捕集器進口管線和液相出口管線上各設(shè)一個調(diào)節(jié)閥（氣開式）。每個調(diào)節(jié)閥由各自的調(diào)節(jié)器控制，調(diào)節(jié)器的輸入信號來自同一個液位變送器，但兩個調(diào)節(jié)器的作用恰好相反，控制液相出口調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)器為正作用調(diào)節(jié)器，當液位變送器輸出信號增大時（液位升高），調(diào)節(jié)器的輸出也增大，調(diào)節(jié)閥開度增大，出口流量增大；控制捕集器進口調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)器為反作用調(diào)節(jié)器，當液位變送器輸出信號增大時（液位升高），調(diào)節(jié)器的輸出反而減小，調(diào)節(jié)閥開度減小，進口流量減小。圖(2)4.流量控制方案流量控制系統(tǒng)的被控變量和控制變量都是流量。下面以兩臺分離器進口流量均分和熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的流量控制為例，進行流量控制方案的分析。1）分離器進口流量均分當兩臺分離器并聯(lián)運行時，為使得分離器進料量均衡，在兩臺分離器總?cè)肟谠O(shè)置一個流量變送器FT1,測量總流量Q1；在其中一臺分離器的入口設(shè)一流量變送器FT2，測量流量Q2；在去另一臺分離器的支管上設(shè)一流量調(diào)節(jié)閥FV。為使進入兩臺分離器的流量相等，即Q2=Q1/2，在流量變送器FT1的輸出端加了一個除法器，該除法器的輸出信號為流量調(diào)節(jié)器FIC的給定值，流量變送器FT2的輸出為測量值，通過FIC的輸出控制調(diào)節(jié)閥FV的開度，使進入兩臺分離器的流量相等，這種調(diào)節(jié)叫做比值調(diào)節(jié)。圖2）熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)流量控制熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)是一個閉式循環(huán)系統(tǒng)，即低溫熱介質(zhì)油通過循環(huán)泵增壓后，去熱介質(zhì)爐加熱，加熱后的高溫熱油再經(jīng)總管分配到各個用戶，從各用戶來的低溫熱油經(jīng)總管匯集后，再流回到循環(huán)泵的入口。在該循環(huán)系統(tǒng)中流量應(yīng)該是恒定的，因此，為使總流量不變，在熱介質(zhì)分配總管上設(shè)有流量變送器，并在熱介質(zhì)分配總管和回流總管之間設(shè)旁通管線和流量調(diào)節(jié)閥。當去用戶的熱介質(zhì)油流量發(fā)生變化時，流量調(diào)節(jié)回路將通過對旁通管線上的調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)，來控制總流量不變。Z節(jié)77圖第三節(jié) 若干單元P&ID舉例一、 井口P&ID（附圖3.1）二、 管匯P&ID（附圖3.2）三、 三相分離器P&ID（附圖3.3）四、 換熱器P&ID（附圖3.4）五、 熱介質(zhì)加熱爐P&ID（附圖3.5）六、 原油外輸泵P&I