大型LNG储罐仪表课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,2015/9/16,#,谢谢！,董合林,2015,年,09,月,自控仪表专业汇报,罐表系统,董合林自控仪表专业汇报罐表系统,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,2,罐表系统概述,罐装表系统的组成部分：,一、液位：液位连续测量仪表，伺服或雷达液位计，一般三台，其中一台提供硬接点开关提供给,ESD,；或三台连续液位测量仪表都提供开关量，组成,2OO3,表决。常用配置为,3,伺服或,2,伺服,+1,雷达，也有用,3,台雷达的。,二、温度：多点温度计，提供储罐纵剖面的固定点温度监控。,表面式温度计：用于预冷、泄露监测及储罐热性能评价,三、,LTD:,液位温度密度（,Level,Temperature and Density,）一体化测量仪表，根据指令跟踪液位或到达指定液位，进行数据采集分析，可检测整个罐温度、密度分布，为预知分层和翻滚提供基础数据。,四、通讯接口单元：,储罐现场仪表和控制室内计算机系统之间,的通讯接口，,完成现场仪表至储罐管理与安全系统之间的信号转换。,五：软件：储罐管理与安全功能。,罐表系统概述罐装表系统的组成部分：,3,已建项目储罐现场温度、液位仪表配置,LNG,储罐温度液位仪表配置,安装位置,罐,内多点,罐底表面,吊顶表面,吊顶上,吊顶下,吊顶吊杆,内罐外壁,环形空间底部,热角保护墙,伺服,雷达,用途说明,罐料温度分布,冷却监视,冷却监视,性能评价之热平衡,BOG,温度,监视正常操作和保温性能,冷却监视,内罐泄露检测,泄露检测冷却监视,液位测量兼高低报警,液位高报,公司,ZZLNG,1X18,13,4,1,1,无,8,5,6,3,0,SZLNG,2X16,9,4,无,1,无,4,8,4,3,0,FJLNG,2X12,10,无,1,1,3,12,（内壁）,8,8,3,0,GDLNG,2X16,8,4,无,1,无,3,8,3,2,1,HNLNG,2X8,10,无,2,1,无,12,（内壁）,6,10,2,1,SHLNG,2X8,10,无,1,1,无,12,（内壁）,8,8,2,1,DLLNG,1X18?,?,?,?,1,?,8,24,3,2,1,ZJLNG,1X18,13,4,1,1,无,8,5,6,3,0,已建项目储罐现场温度、液位仪表配置LNG储罐温度液位仪表配置,4,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,5,雷达液位计简介,6,雷达液位计基于回波测距原理，完全非接触式测量，,无可动部件。,一、,PULSE,(脉冲)技术,测量高频电磁波发射到液面并返回所消耗的时间,该时间差为纳秒级,优点：价格便宜，功耗小，一般为两线制。,缺点：无法达到高精度。,由于其测量的是微波脉冲从雷达发射出后达到液体表面并返回的时间很短(在1个,5,米高的罐内该时间仅仅为 0.000000033,s),t,雷达液位计简介6 雷达液位计基于回波测距原理，完全,6,雷达液位计简介,7,7,二、,F,requency,M,odulated,C,ontinuous,W,ave (FMCW,调频连续波),A,logic,and,fast,method,连续发射,测量频率,更高的精度,(,可达,0.5mm),处理噪音信号能力强大,价格昂贵，一般为四线制。,LNG,储罐,Still Well,LNG,储罐应用的主要产品有：,Honeywell-Enraf 97X,、,ROSEMOUNT,5900S,、,3960,d,Time t,f d,10,3,9,7,t,0,f,Frequency f(GHz),雷达液位计简介77二、Frequency Modulated,雷达液位计安装,ROSEMOUNT,5900S,根据不同的用途，雷达液位计选用不同形式的天线，左图为安装在稳液管内的天线形式。稳液管的主要作用为稳定测量液面，增强反射回波。,除雷达外，伺服液位计往往也需要稳液管,(Still Well/Still pipe),。,雷达液位计安装ROSEMOUNT 5900S 根,8,伺服液位计,接线端子部分,电子部分,磁鼓室,测量钢丝,浮子,伺服液位计接线端子部分电子部分磁鼓室测量钢丝浮子,9,伺服液位计原理,空,高,液,位,浮子,测量磁鼓,罐,高,空高,液,位,=,罐,高,-,空高（钢丝长度,）,测量原理：检测液面，收放浮子，测量空高。,伺服液位计原理空高液位浮子测量磁鼓罐高空高液位=罐高-空高（,10,伺服,机构,力传感器,控制单元 当F,208g,放下浮子 当F,208g,提起浮子,F,BW,DW,标准浮子重量：D,W,=,223g,控制浮子浸入1,mm,，,浮力,：,BW,=,15g,阿基米德原理,，浮子浸液深度一定，浮力一定,Enraf 854AT,G,伺服液位计工作原理,伺服机构力传感器F 标准浮子重量：DW=223gB,11,WHESSOE 1143-2,浮子测量原理,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理,12,WHESSOE 1143-2,浮子测量原理,Coil,Suspension Magnets,Float Magnet,Calibrated Float to LNG,S.G,Ferrite,Insulation washers,S,N,N,+Connection,-Connection,50,1mm/20m,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理CoilSuspe,13,WHESSOE 1143-2,浮子测量原理,Coil,Ferrite,Displacement of the ferrite between coil change the impedance(Z)value.,Z,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理CoilFerri,14,WHESSOE 1143-2,浮子测量原理,Z,=,Motor,=,High speed,Going down to the,liquid surface,Z,=,Motor,=,Low speed,Float touch liquid surface,Z,=,Motor,=,Low speed,&Stop,Level stabilization,Z,=,Motor,=,Low speed,Liquid going up,Float follow liquid surface,Z,=,Motor,=,Low speed,Liquid going down,Float follow liquid surface,WHESSOE 1143-2 浮子测量原理Z=Z=,15,现场安装,无导向装置 稳液管 导向钢丝,伺服液位计的主要生产厂家有：,Enraf,、,WHESSOE,、,E+H,、,Tokyo Keiso,、,Varec,，一般需要导向装置，现场安装主要有以下几种方式：,现场安装 无导向装置,16,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,17,温度仪表,EN14620-2006,要求储罐至少安装以下温度仪表：,1,、监控不同深度,LNG,温度，间隔不得超过,2,米。,2,、气相温度（如可能，铝吊顶上下的温度都要测量）,3,、主容器壁和底部（控制冷却与升温）。,另外，也可以用检测外部温降的方式判断主容器是否泄漏。,温度仪表 EN14620-2006要求储罐至少安装以下温度仪,18,多点温度计,LNG,多点温度计用以检测,LNG,纵向温度分布，为多点,Pt100,，一般多点均匀分布，单台多点温度计一般不超,16,点（,WHESSOE,提供的,18,点的,1706,），单个储罐一般安装两台，测点高度交错分布,为保证储罐完整性，多点温度传感器,安装在封闭的温度计套管中，,配备温度变送器，变送器通过现场总线输出值伺服或雷达液位计。,常见的产品有：,Enraf,VITO,Multi Thermo sensor Thermometer,、,WHESSOE,Multi spots temperature,、,MHT,Multi-Spot Temperature Sensors,、,Rosemount,Multiple Spot Temperature Sensor,、,E+H,Average Temperature,。,（称为平均温度计不准确，只是习惯）,多点温度计 LNG多点温度计用以检测LNG纵向温度分布，为多,19,表面温度计,表面式温度计用于冷却监视和泄露检测，,LNG,储罐表面式温度计为单点（双支）热电阻，特点是延伸尾缆特别长，探头安装在储罐内，引线,都通过罐顶大法兰口引出，入罐顶接线箱，,线缆直拉至中控室接入,FGS,、,DCS,或者配总线式温度变送器接入罐表系统。,表面温度计表面式温度计用于冷却监视和泄露检测，LNG储罐表面,20,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,21,LTD,测量仪表,储罐液位温度密度（,LTD Level,、,Temperature and Density,）测量仪表为储罐防翻滚的重要措施，,EN14620,指定安装仪表。伺服机构驱动的多传感器探头可以进行液位、温度和密度的实时测量，测量范围包括约,40m,的,LTD,。,液位测量：基于 伺服原理,温度测量：,RTD Pt100,密度测量：振动管传感器,主要产品：,WHESSOE,S.A.,01146,Model 1146 LTD gauge,SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC.,Model 6290,Industrial PC based tank gauging system for LTD.,LTD测量仪表储罐液位温度密度（LTD Level、Te,22,WHESSOE,S.A.,01146,温度传感器,振动管,WHESSOE S.A.01146 温度传感器振动管,23,LTD,探头原理（,WHESSOE,为例）,Temperature Sensor,Excitation Coil,Connector,Low stop reed switch,Reception Coil,1mm/20m,50,Perforated Tape,TEFZEL coated,Vibrating tube,LTD探头原理（WHESSOE为例）Temperature,24,WHESSOE 1146 LTD,WHESSOE 1146 LTD,25,中空螺旋驱动电缆,底部参照点开关,液位传感器,270 mm,振动,密度计,57.15 mm,滑动罩,Pt RTD,SCIENTIFIC INSTRUMENTS,6290,中空螺旋驱动电缆底部参照点开关液位传感器 270,26,M6290,机械驱动机构,发条传动装置,弹性联轴器,卷缆盘,齿轮箱,驱动齿轮,观察孔,中空螺旋驱动电缆,备用驱动齿轮,M6290 机械驱动机构发条传动装置弹性联轴器卷缆盘齿轮箱驱,27,Provider,Scientific Instruments,Inc,Wrtsil France Calais,Model,M6290,1146,Designation,PC-Based Tank Gauging System,Level Temperature Density Gauge,Design,Weight,290 kg,100 kg,Details,Sensor connection,Hollow Helical Drive Cable,Perforated tape in Stainless Steel 316L coated with TEFZEL.,Data,Density measurement:,Range:,400-600 kg/m3,Sensitivity:,0.1 kg/m3,Repeatability:,0.1%of the range,Accuracy:,0.1%of the range,0.5 kg/m3,N of points:200,Density measurement:,Range:,400-1000 kg/m3,Sensitivity:,0.1 kg/m3,Repeatability:,0.1 kg/m3,Accuracy:,0.5 kg/m3,N of points:50-250 on selectable range,FLAME-PROOF,ENCLOSURE FOR,ELECTRONIC,CONTROL UNIT,ELECTRONIC,CONTROL UNIT,SUPPORT LEG(x3),HOLLOW HELICAL DRIVE CABLE,ELECTRICAL COMPARTMENT,GAS COMPARTMENT,sensor,Tape,Tape Drum,Tape connection,ProviderScientific Instruments,28,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,29,通讯与系统集成,通讯接口单元：,通讯界面单元，将现场传来的数据进行储存转换，传送至库存管理软件，或通过,MINI,手操器进行数据读取。,除,Current Loop 4-20mA,之外，,常用的通讯协议与接口为：,Modbus RS232 or RS485,HART,Enraf,Bi Phase Mark,（,BPM,）,Saab Rosemount TRL/2,通常，单台仪表或通讯接口设备支持多种通讯接口与协议，不同厂家的设备可以很方便整合。,罐表系统通常成套供应,常见 集成供应商有：,WHESSOE,、,Honeywell-Enraf,、,E+H,、,ROSEMOUNT,。,通讯与系统集成通讯接口单元：通讯界面单元，将现场传来的数据进,30,常用通讯接口硬件,Enraf,：,Communication Interface Unit.CIU 800,系列,WHESSOE,：,09510 Converter:0-20 mA loop/RS232 RS485/RS232.,Remote tank unit:RTU 8130,MHT Technology Ltd.:,Datacon 3500/4000 serial data concentrator and protocol converter,Mini Receiver,SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC.,TANK GAUGE INTERFACE MODULE Modbus LTD drivers,E+H,Tankvision Multi Scan NXA,系列,Remote Tank Gauge Receiver Tank Computer NRM,系列,ROSEMOUNT,Tank Hub 2410,Field Communication Unit 2160,常用通讯接口硬件Enraf：,31,Loop 1,Loop 2,Level alarms to ESD,1146 LTD,1143-2,Hi-Hi alarm,1645,T transmitter,1143-2,Primary,1143-2,Secondary,1645,T transmitter,1608,tank bottom indicator,Intrinsically SAFE(RS485)local bus,Intrinsically SAFE(RS485)local bus,WHESSOE,的配置,Loop 1Loop 2Level alarms to ES,32,WHESSOE,的配置,TANK N2,Loop 2,TANK N1,9510 CONVERTER,20 mA loop/RS232C,Loop 1,Loop 2,Loop 1,LNG Manager,DCS,LNG Expert,LNG Master,Serial link,Serial link,Serial link,Serial link,Non Whessoe system,RTU 8130,LNG Manager,9510 CONVERTER,20 mA loop/RS232C,WHESSOE的配置TANK N2Loop 2TANK N,33,WHESSOE,生产全线产品,WHESSOE生产全线产品,34,现场布置图（,WHESSOE,）,现场布置图（WHESSOE）,35,S,A,P,Tp,Ts,ST,ST,1,ST,N,LTD,P,主液位计,854ATG servo,S,次液位计,854ATG,LTDLTD,测量,仪,M6290,A,高位报警,973 radar,Tp,主温度计：,MTT 766 VITO Temperature Probe+762 VITO Interface,Ts,次温度计,：同上,ST,罐壁及罐底温度计,Honeywell-Enraf,的配置,SAPTpTsSTST1STNLTDP主液位计 854AT,36,TGIM,CIU,858,Instrument sets LTD Instrument sets,Honeywell-Enraf,的配置,TGIM CIU 858I,37,LTD,伺服液位计,雷达,液位计,Enraf,现场布置（大鹏,LNG,）,LTD伺服液位计雷达液位计Enraf 现场布置（大鹏LNG）,38,E+H,的方案配置,E+H的方案配置,39,E+H,的方案配置,E+H的方案配置,40,仪表现场安装图（,E+H,）,主,、从,伺,服和平,均,温度计 表面热电阻,仪表现场安装图（E+H）主、从伺服和平均温度计,41,ROSEMOUNT,的配置,ROSEMOUNT的配置,42,目录,1,2,3,罐表系统概述,液位仪表：伺服与雷达,温度仪表：多点与表面,4,5,6,LTD,一体化测量仪表,软件：储罐管理与翻滚预测,通讯与系统集成,目录123罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表,43,软件：库存管理与安全,LNG,储罐软件主要有以下功能：,储罐信息（来自测量仪表）采集显示,LNG,体积、质量、热量等参数的计算,库存管理,分层检测,翻滚预测,功能,全面报警管理系统,协助,优化,操作,同,DCS,通讯,软件：库存管理与安全LNG储罐软件主要有以下功能：,44,主要储罐管理和安全软件,1,、,WHESSOE,：,LNG MANAGER,（储罐,SCADA,）,LNG Master/Expert,（储罐管理、分层及翻滚预测,，与法国燃气共同开发）,2,、,Honeywell-Enraf,：,Entis LNG Pro,（储罐储罐,SCADA,、分层检测翻滚预测）,SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC.,：,LMS(LNG Tank Management Software),MHT Technology Ltd.:,LMS,3,、,E+H,：,Ta,n,k,v,i,s,ion,LM,S,4,、,ROSEMOUNT:,软件采取,LTD,供货商产品,主要储罐管理和安全软件1、WHESSOE：LNG MANAG,45,