大型LNG储罐仪表PPT课件.pptx

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1、董合林2015年09月自控仪表专业汇报罐表系统2025/7/122025/7/122 2目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表面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2025/7/122025/7/123 3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

2、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。2025/7/122025/7/124 4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

3、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ZZLNG1X1813411无85630SZLNG2X1694无1无48430FJLNG2X1210无11312（内壁）8830GDLNG2X1684无1无38321HNLNG2X810无21无12（内壁）61021SHLNG2X810无11无 12（内壁）8821DLLNG1X18?1?824321ZJLNG1X1813411无856302025/7/122025/7/125 5目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表面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2025/7/1

4、22025/7/126 6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)t2025/7/122025/7/127 7雷达液位计简介7 7二、F Frequency MModulated C Continuous WWave (FMCW调频连续波)A logic and fast method连续发射

5、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 WellLNG储罐应用的主要产品有：Honeywell-Enraf 97X、ROSEMOUNT 5900S、3960dTime tf d10,39,7t0fFrequency f(GHz)2025/7/122025/7/128 8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)。2025/7

6、/122025/7/129 9伺服液位计伺服液位计接线端子部分接线端子部分电子部分电子部分磁鼓室磁鼓室测量钢丝测量钢丝浮子浮子2025/7/122025/7/121010伺服液位计原理空空高高液液位位浮子浮子测量磁鼓罐罐高高空高空高液液位位=罐罐高高-空高（钢丝长度空高（钢丝长度）测量原理：检测液面，收放浮子，测量空高。2025/7/122025/7/121111伺服伺服机构机构力传感器力传感器控制单元控制单元 当当F 208g放下浮子放下浮子 当当F 208g提起浮子提起浮子FBWDW 标准浮子重量：标准浮子重量：DW=223g 控制浮子浸入控制浮子浸入1 mm，浮力浮力：BW=15g阿基米

7、德原理，浮子浸液深度一定，浮力一定Enraf 854ATG伺服液位计工作原理伺服液位计工作原理2025/7/122025/7/121212WHESSOE 1143-2 浮子测量原理浮子测量原理2025/7/122025/7/121313WHESSOE 1143-2 浮子测量原理浮子测量原理CoilCoilSuspension MagnetsSuspension MagnetsFloat MagnetFloat MagnetCalibrated Float to LNG Calibrated Float to LNG S.GS.GFerriteFerriteInsulation washersI

8、nsulation washersS SN NN N+Connection+Connection-Connection-Connection50 50 1mm/20m 1mm/20m2025/7/122025/7/121414WHESSOE 1143-2 浮子测量原理浮子测量原理CoilCoilFerriteFerriteDisplacement of the ferrite between coil Displacement of the ferrite between coil change the impedance(Z)value.change the impedance(Z)valu

9、e.Z Z2025/7/122025/7/121515WHESSOE 1143-2 浮子测量原理浮子测量原理Z Z=Motor Motor=High speed High speedGoing down to the Going down to the liquid surfaceliquid surfaceZ Z=Motor Motor=Low speed Low speedFloat touch liquid surfaceFloat touch liquid surfaceZ Z=Motor Motor=Low speed Low speed&Stop&StopLevel stabili

10、zationLevel stabilizationZ Z=Motor Motor=Low speed Low speedLiquid going upLiquid going upFloat follow liquid surfaceFloat follow liquid surfaceZ Z=Motor Motor=Low speed Low speedLiquid going downLiquid going downFloat follow liquid surfaceFloat follow liquid surface2025/7/122025/7/121616现场安装现场安装 无导

11、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：2025/7/122025/7/121717目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表面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2025/7/122025/7/121818温度仪表温度仪表 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

12、外部温降的方式判断主容器是否泄漏。2025/7/122025/7/121919多点温度计多点温度计 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

13、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）2025/7/122025/7/122020表面温度计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。2025/7/122025/7/122121目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多

14、点与表面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2025/7/122025/7/122222LTD测量仪表测量仪表储罐液位温度密度（储罐液位温度密度（LTD Level、Temperature and Density）测量仪表为储罐防）测量仪表为储罐防翻滚的重要措施，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、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，测量范围包括约温度和密度的实时测量，测量范围包括约40m的的LTD。液位测量：基于液位测量：基于 伺服原理伺服原理温度测量：温度测量：RTD Pt100密

15、度测量：振动管传感器密度测量：振动管传感器主要产品：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.2025/7/122025/7/122323WHESSOE S.A.01146 温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器振动管振动管振动管振动管振动管振动管2025/7/122025/7/122424LTD探头原理（探头原理（WHESSOE为例）为例）Temperature Sensor

16、Temperature SensorExcitation CoilExcitation CoilConnectorConnectorLow stop reed switchLow stop reed switchReception CoilReception Coil 1mm/20m 1mm/20m50 50 Perforated Tape,TEFZEL coatedPerforated Tape,TEFZEL coatedVibrating tubeVibrating tube2025/7/122025/7/122525WHESSOE 1146 LTD 2025/7/122025/7/122

17、626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 RTDSCIENTIFIC INSTRUMENTS 6290 2025/7/122025/7/122727M6290 机械驱动机构机械驱动机构发条传动装置发条传动装置弹性联轴器弹性联轴器卷缆盘卷缆盘齿轮箱齿轮箱驱动齿轮驱动齿轮观察孔观察孔中空螺旋驱动中空螺旋驱动电缆电缆备用驱动备用驱动齿轮齿轮2025/7/122025/7/122828ProviderScientific Instruments,IncWrtsil France CalaisModelM62901146DesignationPC-

18、Based Tank Gauging SystemLevel Temperature Density GaugeDesignWeight290 kg100 kgDetails Sensor connectionHollow Helical Drive CablePerforated tape in Stainless Steel 316L coated with TEFZEL.DataDensity measurement:Range:400-600 kg/m3Sensitivity:0.1 kg/m3Repeatability:0.1%of the rangeAccuracy:0.1%of

19、the range,0.5 kg/m3N of points:200Density measurement:Range:400-1000 kg/m3Sensitivity:0.1 kg/m3Repeatability:0.1 kg/m3Accuracy:0.5 kg/m3N of points:50-250 on selectable rangeFLAME-PROOFENCLOSURE FORELECTRONICCONTROL UNITELECTRONICCONTROL UNITSUPPORT LEG(x3)HOLLOW HELICAL DRIVE CABLEELECTRICAL COMPAR

20、TMENTGAS COMPARTMENTsensorTapeTape DrumTape connection2025/7/122025/7/122929目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表面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2025/7/122025/7/123030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，之外，常用的通讯协议与接口为：Modbus RS232 or RS485HARTEnraf Bi Phase Ma

21、rk（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。2025/7/122025/7/123131常用通讯接口硬件常用通讯接口硬件Enraf：Communication Interface Unit.CIU 800系列WHESSOE：09510 Converter:0-20 mA loop/RS232 RS485/RS232.Remote tank unit:RTU 8130MHT Technolo

22、gy Ltd.:Datacon 3500/4000 serial data concentrator and protocol converter Mini Receiver SCIENTIFIC INSTRUMENTS INC.TANK GAUGE INTERFACE MODULE Modbus LTD driversE+HTankvision Multi Scan NXA系列Remote Tank Gauge Receiver Tank Computer NRM 系列ROSEMOUNT Tank Hub 2410 Field Communication Unit 21602025/7/12

23、2025/7/123232Loop 1Loop 2Level alarms to ESD1146 LTD1143-2Hi-Hi alarm1645T transmitter1143-2Primary1143-2Secondary1645T transmitter1608 tank bottom indicatorIntrinsically SAFE(RS485)local bus Intrinsically SAFE(RS485)local bus WHESSOE的配置2025/7/122025/7/123333WHESSOE的配置的配置TANK N2Loop 2TANK N19510 CON

24、VERTER20 mA loop/RS232CLoop 1Loop 2Loop 1LNG ManagerDCSLNG ExpertLNG MasterSerial linkSerial linkSerial linkSerial linkNon Whessoe systemRTU 8130LNG Manager9510 CONVERTER20 mA loop/RS232C2025/7/122025/7/123434WHESSOE生产全线产品生产全线产品2025/7/122025/7/123535现场布置图（WHESSOE）2025/7/122025/7/123636S SA AP PTpTpT

25、sTsSTSTSTST1 1STSTN NLTDLTDP主液位计 854ATG servoS次液位计 854ATGLTDLTD测量仪 M6290A高位报警 973 radarTp主温度计：MTT 766 VITO Temperature Probe+762 VITO InterfaceTs次温度计：同上ST罐壁及罐底温度计Honeywell-Enraf 的配置 2025/7/122025/7/123737TGIM CIU 858Instrument sets LTD Instrument setsHoneywell-Enraf 的配置 2025/7/122025/7/123838LTD伺服液位

26、计雷达液位计Enraf 现场布置（大鹏LNG）2025/7/122025/7/123939E+H的方案配置的方案配置2025/7/122025/7/124040E+H的方案配置的方案配置2025/7/122025/7/124141仪表现场安装图（仪表现场安装图（E+H）主、从伺服和平均温度计 表面热电阻2025/7/122025/7/124242ROSEMOUNT的配置2025/7/122025/7/124343目录目录罐表系统概述液位仪表：伺服与雷达温度仪表：多点与表面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2025/7/122025/7/124444软件：库存管理与安全L

27、NG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2025/7/122025/7/124545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：Tankvision LMS4、ROSEMOUNT:软件采取LTD供货商产品2025/7/122025/7/124646谢谢！欢迎指导！