聯(lián)合站核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)匯報(bào)1

聯(lián)合站核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)研究

匯報(bào)單位：吉林市松上實(shí)業(yè)有限公司目負(fù)責(zé)人：童少為2015年1月10日項(xiàng)目匯報(bào)目錄項(xiàng)目基本概況合同規(guī)定的主要研究?jī)?nèi)容項(xiàng)目完成情況項(xiàng)目主要技術(shù)成果項(xiàng)目主要結(jié)論及展望根據(jù)聯(lián)合站實(shí)際生產(chǎn)情況，建立聯(lián)合站核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處理模型、技術(shù)方法和計(jì)算方式，并在扶余東區(qū)聯(lián)合站建成一套系統(tǒng)，驗(yàn)證技術(shù)可行性和可推廣性。

研制監(jiān)測(cè)沉降罐縱剖面含水工業(yè)應(yīng)用測(cè)量?jī)x；

在扶余東區(qū)聯(lián)合站建成一套核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

為采油廠制定本套系統(tǒng)的操作規(guī)程、管理辦法和計(jì)量裝置檢定規(guī)程。

服務(wù)期限：自2013年10月12開(kāi)始至2014年12月30日

一、項(xiàng)目基本概況二、合同規(guī)定的主要研究?jī)?nèi)容

1.分層含水分析儀兩部分組成：精密機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳感器檢測(cè)；

精密機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)（見(jiàn)圖）由防爆接線箱、通氣口對(duì)接法蘭環(huán)、防爆轉(zhuǎn)動(dòng)軸、絕對(duì)值位置編碼器、含水分析儀控制器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿減速器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、接線滑環(huán)、接線端子等組成。主要技術(shù)指標(biāo)：供電電源40-60VAC80W接線端子：1-ACL2-ACN信號(hào)：RS485MODBUS接線端子：3-RS485A4-RS485B信號(hào)傳輸速度：9600bit/s可接分站：11個(gè)旋轉(zhuǎn)速度：電機(jī)速度控制100時(shí),0.25圈/分鐘，可調(diào)節(jié)提升下降速度：約226毫米/分鐘，可調(diào)節(jié)位置分辨率:1毫米工作原理：西門子PLC發(fā)出指令，含水分析儀控制器接收指令，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)絞盤提升或下降含水分析傳感器，并將行進(jìn)狀態(tài)信號(hào)、含水信號(hào)、溫度信號(hào)回傳給西門子S7-300PLC,在由PLC連接操作站，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及控制。精密機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)按隔爆設(shè)計(jì)，傳感器檢測(cè)設(shè)計(jì)按本安防爆設(shè)計(jì)；防爆傳動(dòng)軸防爆接線箱通氣口對(duì)接法蘭環(huán)絕對(duì)值位置編碼器分層含水控制器步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器蝸輪蝸桿減速器滑線環(huán)防水保護(hù)外殼防水稱重傳感器限位彈簧傳感器變送電子線路稱重沉桶工作原理：主稱重傳感器測(cè)量沉桶重量，由于沉桶密度不同液體中浮力不同，所測(cè)得的重量不同，沉桶重量既反映了沉桶所在位置的液體密度付稱重傳感器測(cè)量沉桶所在位置液體壓力，并由傳感器變送電子線路做計(jì)算補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)粲捎趥鞲衅魑恢靡后w壓力對(duì)主傳感器測(cè)量影響。溫度傳感器采用數(shù)字溫度傳感器，測(cè)量液體環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集信號(hào)的溫度補(bǔ)償。傳感器設(shè)計(jì)需要考慮防水、高溫、本安防爆等關(guān)鍵技術(shù)。由防水稱重傳感器、內(nèi)壓補(bǔ)償傳感器、溫度傳感器，傳感器變送電子線路防水保護(hù)外殼、防沖擊保護(hù)支架、限位彈簧、防爆重量傳遞連桿、稱重沉桶、單芯雙層鋼纜等部分組成。主要技術(shù)指標(biāo)供電電源：24VDC20MA（本安限能）信號(hào)傳輸：HART接線兩線制鋼纜夾心線信號(hào)傳輸速率：1200bit/s信號(hào)轉(zhuǎn)換精度：含水1%溫度0.25度傳感器檢測(cè)部分（見(jiàn)圖）

2.工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門子公司的S7-300，控制系統(tǒng)配置如下聯(lián)合站核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)研究設(shè)備表名稱型號(hào)單位數(shù)量產(chǎn)地1導(dǎo)軌RACK3002電源PS3075A3CPUCPU3124網(wǎng)卡CP3435RS485卡CP340-RS422/4856AI卡AI8*13BIT7脈沖卡8開(kāi)關(guān)電源DK9空開(kāi)10電源變壓器11安全柵12端子13SETP7R軟件14WINCC軟件15DELL電腦16含水分析儀17超聲波液位計(jì)1819202122PLC上位機(jī)操作界面

3.研究聯(lián)合站核實(shí)原油動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的處理模型、技術(shù)方法和計(jì)算方式系統(tǒng)內(nèi)凈油量

W=W1+W2+W3+W4+W5+W6式中：W—系統(tǒng)內(nèi)凈油量 （t）

W1—一次沉降罐內(nèi)凈油量 （t）

W2—二次沉降罐內(nèi)凈油量 （t）

W3—緩沖罐內(nèi)凈油量 （t）

W4—1#凈化油罐內(nèi)凈油量 （t）

W5—2#凈化油罐內(nèi)凈油量 （t）

W6—站內(nèi)泵、爐、管網(wǎng)中存油量（視為常數(shù)） （t）一次沉降罐內(nèi)凈油量

二次沉降罐內(nèi)凈油量

式中：n——大罐內(nèi)含水計(jì)量分度值厚度液層的編號(hào)（自下而上）N——含水計(jì)量段總的分層數(shù),N=計(jì)量段總厚度/含水計(jì)量分度值厚度V1n——大罐內(nèi)對(duì)應(yīng)編號(hào)n高度，厚度為含水測(cè)量分度值的層厚液體體積（m3）f1n——大罐內(nèi)對(duì)應(yīng)編號(hào)n高度，厚度為含水測(cè)量分度值的層厚液體的平均含水率（%）ρo1——一次沉降罐罐溫下原油密度（t/m3）三、項(xiàng)目完成情況一、在吉林油田扶余采油廠聯(lián)合站建立了一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下二、改造了集輸崗控制系統(tǒng)，拆除原有的老舊設(shè)備，整體規(guī)劃了新的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三、鋪設(shè)了控制系統(tǒng)線路，安裝了和項(xiàng)目相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)儀表四、研制了3臺(tái)沉降罐含水分析儀，并在現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試五、編制了上位機(jī)、PLC控制軟件三、項(xiàng)目主要技術(shù)成果2、計(jì)算出一次沉降罐、二次沉降罐內(nèi)存油量3、安裝了三號(hào)緩沖罐、5號(hào)緩沖罐液位檢測(cè)儀表，解決了管內(nèi)管線、天然氣、冬季結(jié)霜對(duì)液位測(cè)量的影響4、將六號(hào)、七號(hào)凈化油罐液位、分離器液位引入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5、將六號(hào)、七號(hào)凈化油罐液位、分離器液位引入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1、研制出了沉降罐分層含水分析儀，測(cè)量出了沉降罐分層含水剖面曲線圖6、實(shí)時(shí)計(jì)算核實(shí)了聯(lián)合站原油存量7