ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
аварийном повышении уровня нефти в резервуаре зажигается замыкающимися контргрузом контактами 8, которые посылают сигнал на диспетчерский пункт.
Кинематика датчика при подборе диаметров роликов и соот ветствующего шага резьбы позволяет использовать данную кон струкцию на мерниках высотой до 4 м. Основным недостатком конструкции является индивидуальный расчет кинематической схемы для мерника каждого типоразмера.
Во избежание недостатков поплавкового датчика автомата откачки с тросиковой передачей были разработаны другие более
надежные варианты: пьезометрический датчик автооткачки * ~ |
|||||
а позднее |
АО-3, конструкции быв |
|
|||
шего КБ |
НП. |
Этим |
датчиком, |
|
|
описанным |
в литературе, воспри |
|
|||
нималось давление столба жидко |
|
||||
сти, в зависимости от величины |
|
||||
которого посылались сигналы пуска |
|
||||
и остановки электромотора насоса. |
|
||||
В датчике отсутствовали троси- |
|
||||
ковая тяга, поплавок и пр. Прин |
|
||||
ципиально |
конструкция |
датчика |
|
||
позволяла |
применять |
его для мер |
|
||
ников любой высоты. |
Преимущества |
|
|||
датчика заключаются в простоте мон |
|
||||
тажа и высокой точности отбивки |
|
||||
верхнего уровня. |
Однако |
датчик на |
|
||
промыслах |
не |
получил |
широкого |
Рис. 17. Ртутный датчик к |
|
распространения |
по |
следующим |
автооткачке. |
||
причинам. |
|
|
нефтестойкой |
резины мембрана в суровых |
|
Изготовленная из |
|||||
зимних условиях часто теряла эластичность и тем самым нару
шала четкость отбивки уровней, что приводило к переливам нефти. Как правило, завод-изготовитель автооткачек АО-3 (Моснефтекип) не поставлял к датчикам панели промежуточных реле, поэтому контактная группа датчика работала в ненормаль ных условиях.
Идея пьезометрического датчика получила дальнейшее разви тие в создании датчика нового типа с ртутным заполнением V-об- разной трубки, один конец которой В соединяется с мерником, а другой А — с контактной группой (рис. 17 и 18). В зависимости от высоты столба жидкости в мернике изменяется высота столба ртути в трубке. В одно из колен ртутного датчика вставляют три
контактных провода 1, 2 и 3, контакты которых находятся на различных уровнях с таким расчетом, чтобы при поднятии ртути в колене вначале замыкался контакт 7, затем 2 и 3. Провод 4
крепится к корпусу ртутного датчика для заземления.
При наполнении резервуара нефтью ртуть в колене А подни мается и на определенном уровне перекрывает последовательно
■
электроды 1 и 2. При этом замыкается цепь для реле РВУ (реле верхнего уровня), которое, замыкая свои контакты, включает магнитный пускатель насоса откачки. Одновременно происходит самоблокировка через электрод 1.
При понижении уровня нефти в резервуаре ртуть в колене опускается и последовательно размыкает контакты 2 и 1. С размы канием контакта 1 отключается реле РВУ, в результате чего от ключением пускателя останавливается насос откачки. Если насос не включился по каким-либо причинам, повышение уровня ртути приведет к замыканию контакта 3, что заставит сработать реле аварийного уровня РАУ, подающего на диспетчерский пункт
сигнал при одновременном включении звукового сигнала па сква жине. Если автоматика неисправна, используют ручное вклю чение и отключение мотора насоса однополюсным выключателем РУ. На контакты ртутного датчика подается при помощи транса-
форматора ТР ток напряжением 36 в. Схема монтируется на общей панели с магнитным пускателем электромотора насоса.
Точная подача сигналов от ртутного датчика обеспечивала
нормальную автоматическую откачку нефти, благодаря чему стало возможным применение подобной схемы на буферных сбор ных пунктах. На этих пунктах обычно устанавливают два на соса, один из которых является резервным. Поэтому при автома тизации откачки в электрическую схему включают оба насоса. Ртутный датчик устанавливают на одном из мерников буферного сборного пункта, все мерники которого работают как сообщаю щиеся сосуды.
Пьезометрические датчики с ртутным заполнением имеют следующие положительные качества. Так как Р-образная трубка датчика с ртутным заполнением представляет собой маномётр, точность ее сравнительно высока, благодаря этому нижний и верх ний уровни наполнения нефти в резервуарах отбиваются четко.
38
Основное ее преимущество — возможность установки на высоких мерниках, а кроме того, безынерциоиность, простота монтажа и наиболее простое устройство контактной группы.
При эксплуатации ртутных датчиков выявились и некоторые их недостатки. Одно из сообщающихся с мерником колено Б запарафинивается. Кроме того, при больших уровнях нефти возникают прорывы ее к контактной группе, нарушающие контакт между ртутью и стенками трубки, в результате одна из фаз теряется и работа датчика нарушается, Последнее частично устраняется креплением к колену ста
кана |
большого |
диаметра, |
|
||||||
заполняемого через верхнюю |
|
||||||||
пробку |
соленой |
водой |
с |
|
|||||
удельным весом |
Г ,004. |
При |
|
||||||
изменении |
уровня |
нефти |
в |
|
|||||
резервуаре давление па столб |
|
||||||||
ртути |
передается |
через во |
|
||||||
дяную |
подушку. |
Соленая |
|
||||||
вода |
морозоустойчива |
и |
не |
|
|||||
замерзает |
при |
температуре |
|
||||||
-25°. |
|
вариантом явля |
|
||||||
Другим |
|
||||||||
ется |
передача |
на |
ртутный |
|
|||||
столбик |
давления |
сжатого |
|
||||||
воздуха |
(рис. 19). |
В |
этом |
|
|||||
случае |
в |
замерный люк |
5 |
|
|||||
мерника 6 опускают 2—21/г" |
|
||||||||
тРУбу |
1 |
длиной, равной вы |
Рис. 19. Пневматическая передача дав |
||||||
соте мерника. Нижний конец |
|||||||||
ления на ртутный датчик. |
|||||||||
трубки открыт, |
к |
верхнему |
|
||||||
подсоединяется |
’/г" труба 2, соединенная с коленом ртутного дат |
||||||||
чика |
4. |
Патрубок |
3 служит |
дыхательным клапаном мерника. |
|||||
В этом случае недостатки, связанные с монтажом датчика в лазо-
вом люке, устраняются, однако при этом предъявляются высокие требования к герметичности системы.
Кроме того, применение ртути, требующей особой осторожно
сти в обращении вследствие ядовитости, |
вообще нежелательно. |
|
В зимних условиях при понижении температуры |
ниже —36° |
|
жидкость датчика затвердевает и работа |
системы |
нарушается. |
Автомат откачки АО-4
Нефтепромысловый опыт эксплуатации автоматов откачки различных конструкций показал, что наиболее надежной яв ляется конструкция автомата откачки АО-4, разработанная КБ АТ и поставляемая промыслам Татарии заводом Нефтеавтоматика Башкирского совнархоза. Автомат откачки АО-4 можно использовать для дистанционного контроля уровня нефти в про-
39
мысловых стандартных емкостях объемом 14 м3 с нижним лазовым люком. В конструкции АО-4 учитывается возможность замера производительности скважин в комплексных системах автомати зации и диспетчеризации.
Схема автомата откачки приведена на рис. 20. Принцип дей ствия автомата основан на последовательном срабатывании микро
переключателей вследствие изменения положения поплавка в контролируемой емкости.
Рис. 20. Схема автооткачки АО-4.
Автомат состоит из двух основных частей: датчика и поплавка со штангой. Датчик монтируется на крышке люка мерника при помощи фланца 7. В корпусе датчика 1 располагается электроконтактный механизм прибора.
Микропереключатели верхнего и нижнего уровней укреплены на общей плате 10 и могут быть установлены на заданный диапазон
откачки до 1,5 м.
По мере заполнения контролируемой емкости уровень нефти 5 поднимается, поплавок 9 всплывает и проворачивает ось 8. Вра
щение осп передается на рычаг-толкатель 2, который нажимом на микропереключатель верхнего уровня включает магнитопуска тель откачки. Если по каким-либо причинам откачка не начи
нается и уровень жидкости в емкости будет расти, нижнее плечо водила 3 нажмет на микропереключатель 11 аварийного уровня,
включая цепь аварийной сигнализации. Одновременно пневмо-
40
реле 6 пошлет импульс для срабатывания автозакрывателя, установленного на манифольдной линии скважины, и скважина остановится. При снижении уровня аналогичным образом сраба
тывает микропереключатель нижнего уровня, и откачка прекра щается. Для определения величины заполнения мерника в каж дый отдельный момент автомат имеет шкалу с отметками от О до 1,5 м и стрелочный указатель 4.
При использовании автомата АО-4 как самостоятельного устройства для откачки в схемах местной автоматизащж в ком
плект поставки входит панель промежуточных реле ПО-12. Па
НА
ДП
Рис. 21. Электрическая схема автооткачки АО-4.
Тр — трансформатор 220/36; ПМ — пускатель магнитный; КС — ручная кнопка <стоп»; КП — ручная кнопка «пуск»; КМП — катушка магнитного пускателя; ТЗ — тепловая
защита; БМП — блок-контакты магнитного пускателя; КР], КРг — контакты рабочих
реле; КР2 — контакты аварийного реле; Pj, Рг — катушки рабочих реле; КНУ, КВУ, КАУ — контакты нижнего, верхнего и аварийного уровней.
нель представляет собой литой кожух, в котором смонтированы
понижающий |
трансформатор 220/36 в, пакетный выключатель |
и два реле, |
соответствующие нижнему и верхнему уровням. |
В нижней части кожуха установлена клеммная сборка. Контактами реле коммутируются цепи магнитопускателя и сигнализации. Аварийный сигнал об угрозе перелива емкости подается непосред ственно микропереключателем АО-4. На рис. 21 дана электри ческая схема автомата откачки АО-4.
Автооткачки для высоких мерников
На промыслах Татарии около 10% скважин оборудованы
нестандартными мерниками высотой 3 м и более. Сюда относятся
и горизонтальные резервуары, установленные в вертикальное поло жение. Осуществить автоматическую откачку с подобных емкостей при помощи описанных выше конструкций датчиков весьма
трудно.
41
Конструкция двухпоплавкового механического датчика, раз работанная в цехе КИП НПУ Бугульманефть, успешно приме няется на резервуарах с высотой более 3 м. Конструкция пред
ставляет собой измененный |
вариант |
поплавкового |
уровнемера |
||||||
с переливными камерами, применяемого в США [3, 7]. |
|
|
|||||||
|
Устройство |
датчика |
следующее |
||||||
(рис. 22). |
|
|
|
|
люк |
мерника |
|||
|
В верхний смотровой |
||||||||
вставляется труба 1 с якорем 2, укреп |
|||||||||
ляющим нижний конец |
трубы стойки. |
||||||||
В средней части стойки имеется |
|||||||||
вставка |
3, |
прикрепляющаяся |
к |
ниж |
|||||
нему и |
верхнему |
отрезкам |
при по |
||||||
мощи фланцев |
или |
муфт. |
На нижнем |
||||||
и |
верхнем |
отрезках |
имеются |
кон |
|||||
тактные камеры 4 с сильфонными сальниками <5 и поплавками 6. В кон тактных камерах закреплены тумблер
Рис. 22. Схема автооткачки |
Рис. 23. График роста |
количества |
скважин |
|||
с двумя поплавковыми дат |
с |
автоматизированным |
процессом |
откачки |
||
чиками. |
|
|
нефти. |
|
|
|
ные переключатели. Нижний отрезок трубы с |
поплавком |
|||||
служит датчиком |
нижнего |
уровня, верхний |
отрезок трубы — |
|||
датчиком верхнего |
уровня. |
Конструкции датчиков |
идентичны. |
|||
В верхней части труба закрепляется хомутом 7. Полость труб герметична, заливается трансформаторным маслом. Провода, идущие от тумблеров, выходят в верхней части трубы через сальник 8.
При наполнении мерника поступающей со скважины нефтью поплавок нижнего уровня поднимается вверх и рычагом через сильфонный сальник замыкает контакты нижнего тумблера. Последний включен последовательно с кнопкой «стоп» магнитного пускателя. При достижении уровнем нефти верхнего поплавка
42
