油氣儲運自動化（第二版）

油氣儲運自動化（第二版）

所屬類別

科技 >> 機械 >> 工程機械

作者：吳明、鄧淑賢 編著

出版日期：2013年9月 書號：978-7-122-17400-0

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：340頁

油氣儲運系統是連線油氣生產、加工、分配、銷售諸環節的紐帶，主要包括油氣集輸、長距離管道輸送、儲存與裝卸等，在保障國家能源供應、維護能源安全中具有重要意義。本書主要介紹了油氣產品的計量及儲運系統自動控制方案和發展趨勢，包括自動控制系統的基本概念、被控對象的特性分析、測量儀表、控制儀表、執行儀表、自動控制系統、油氣儲運常見的控制方案、油氣田及管道自動化、油氣長輸管道SCADA系統及數位化管道發展趨勢、管道線上泄漏檢測等內容。

目錄

第1章自動控制系統的基本概念1

11油氣儲運自動化的基本內容1

12實現油氣儲運自動化的意義2

13自動控制系統的組成及方塊圖3

131自動控制系統的組成3

132自動控制系統的方塊圖5

14自動控制系統的分類7

15自動控制系統的過渡過程和性能指標7

151控制系統的靜態與動態7

152控制系統的過渡過程8

153控制系統的性能指標9

16管道及儀表流程圖12

161圖形符號12

162文字元號13

163管道及儀表流程圖實例14

習題與思考題15

第2章被控對象的特性分析17

21被控對象特性17

211對象的負荷18

212對象的自衡18

22對象數學模型的建立19

221機理建模19

222實驗建模21

23對象特性的參數及其對過渡過程的影響24

231放大係數K及其對控制過程的影響24

232時間常數T及其對控制過程的影響25

233滯後時間τ及其對控制過程的影響26

習題與思考題28

第3章測量儀表30

31測量儀表的基本知識30

311測量的定義和測量誤差30

312測量儀表的基本構成與分類33

313測量儀表的性能指標35

314油氣儲運測量儀表的選用要求37

32壓力測量儀表38

321壓力測量的基本概念38

322彈性式壓力計40

323電氣式壓力計43

324活塞式壓力計46

325智慧型型壓力變送器48

326壓力計選用及安裝49

33流量測量儀表51

331流量測量的基本概念52

332差壓式流量計53

333轉子流量計57

334電磁流量計61

335超音波流量計62

336流量測量儀表的選用62

34溫度測量儀表65

341溫度測量的基本概念65

342膨脹式溫度計66

343熱電偶溫度計67

344熱電阻溫度計74

345一體化溫度變送器75

346測溫儀表的選用與安裝76

35液位測量儀表77

351液位測量的基本概念77

352直讀式液位計78

353浮力式液位計80

354靜壓式液位計82

355雷達式液位計85

356伺服式液位計86

357其他液位計簡介87

358常用油罐液位計的選用原則87

36含水分析及密度測量儀表88

361線上密度計89

362含水分析儀在原油含水測量中的套用94

37靜電測量儀表96

371靜電電位的測量97

372放電電荷量的測量101

373絕緣電阻的測量102

374電荷密度的測量106

375金屬管線流動電流的測量108

376逸散時間、半值時間的測量110

377靜電電容和介電常數的測量110

378油品靜止電導率的測量113

379油罐內空間電場強度的測量118

3710靜電測量儀器118

習題與思考題129

第4章控制儀表131

41概述131

42模擬式控制器132

421模擬式控制器的構成132

422基本控制規律132

423DDZⅢ型控制器139

43數字式控制器140

431數字式控制器的特點141

432數字式控制器的基本組成141

44可程式序控制器143

441概述143

442可程式序控制器的構成及工作過程144

443可程式序控制器的程式語言147

444可程式序控制器的套用場合148

習題與思考題148

第5章執行儀表149

51概述149

52執行機構150

521氣動執行機構150

522電動執行機構151

53控制機構152

531控制閥的結構和類型152

532控制閥的流量特性153

533控制閥口徑的確定156

54電氣轉換器及閥門定位器157

541電氣轉換器157

542閥門定位器158

55執行器的選擇、安裝與校驗161

551執行器的選擇161

552執行器的安裝162

553控制閥主要性能的現場檢測163

習題與思考題164

第6章自動控制系統165

61概述165

62簡單控制系統166

621簡單控制系統的組成166

622控制方案的設計167

623控制器參數的工程整定172

624控制系統的投運174

63複雜控制系統176

631串級控制系統176

632均勻控制系統182

633比值控制系統184

634前饋控制系統186

64計算機控制系統191

641概述191

642計算機控制系統的組成和特點191

643計算機控制系統的典型形式193

習題與思考題202

第7章油氣儲運常見的系統控制方案204

71流體輸送設備的自動控制204

711離心泵的控制方案204

712壓縮機的控制方案206

713離心式壓縮機的防喘振控制207

714機泵組的控制208

72儲存設備的自動控制211

721儲油罐、緩衝罐的液位控制方案211

722儲氣罐、分離器的壓力控制方案213

73加熱裝置的自動控制214

731概述214

732加熱爐的控制方案215

733換熱器的控制方案218

734鍋爐的控制方案219

74油品管道自動調和控制222

741油品自動調和控制方案222

742調和控制系統的套用實例224

75原油穩定裝置的控制方案226

751工藝流程226

752自動檢測部分226

753自動控制部分228

76聯合站的自動化228

習題與思考題230

第8章油氣田及管道自動化232

81概述232

811油氣田及管道自動化的基本內容232

812主要套用領域和實例232

813油氣田及管道自動化的作用237

82油氣田及管道自動化系統與其他信息系統的結合237

821與油藏研究和機采井診斷系統的結合237

822與地面生產設施運行最佳化系統的結合239

823與生產銷售管理信息系統的結合241

83油氣田及管道自動化工程建設241

831工程可行性研究及設計中應注意的事項242

832工程設備採購中應注意的事項242

833工程施工中應注意的事項243

834油氣田及管道自動化生產準備中應注意的事項244

習題與思考題244

第9章油氣長輸管道SCADA系統及數位化管道發展趨勢245

91油氣長輸管道SCADA系統概述245

911SCADA系統的基本概念245

912SCADA系統的構成方式247

913SCADA系統的功能248

92SCADA自動監控系統軟體249

921軟體構成249

922軟體介紹250

93SCADA在我國油氣管道的套用254

931SCADA系統在陝京輸氣管道工程的套用 254

932SCADA系統在克拉瑪依—獨山子輸油管道中的套用259

933SCADA系統在陝銀輸氣管道工程中的套用265

934SCADA系統在東營—臨邑輸油管線中的套用271

94油氣管道SCADA系統的設計與實施274

941設計思想274

942管道SCADA系統的實施277

95SCADA系統的數據通信279

951SCADA系統通訊279

952網路配置280

953掃描方式281

954通信協定282

955掃描時間284

96長輸管道SCADA系統冗餘技術284

961長輸管道SCADA系統冗餘結構分類284

962SCADA系統控制中心冗餘結構286

97油氣管道SCADA系統發展動態288

971RTU技術的發展288

972軟體的發展288

973SCADA系統功能與結構的發展289

98數位化管道現狀及發展趨勢290

981數字管道的背景290

982數位化管道的基本含義290

983數位化管道的關鍵技術291

984數位化管道的理論意義292

985數字管道的建設現狀及套用前景293

習題與思考題294

第10章管道線上泄漏檢測295

101管道泄漏檢測技術概述295

1011管道檢測的重要性與必要性295

1012國內外管道檢測現狀295

1013常用管道泄漏檢測方法296

102原油管道泄漏仿真299

1021管道水擊概念300

1022水擊微分方程求解300

1023原油管道泄漏仿真邊界條件的確定302

1024原油管道泄漏仿真304

103原油管道泄漏點定位模型307

1031溫度對負壓波傳播速度的影響307

1032原油管道泄漏定位公式311

104小波變換在管道泄漏檢測中的套用312

1041引言312

1042小波分析理論基礎313

1043基於小波變換的管道壓力信號去噪319

105統計模式識別在長輸管道泄漏監測中的套用321

1051特徵向量的確定322

1052分類方法的確定323

106管道線上泄漏檢測系統的性能評價324

1061故障診斷系統的性能評價324

1062管道泄漏檢測系統的性能指標325

習題與思考題330

附錄331

附錄1常用壓力表規格及型號331

附錄2鉑銠10鉑熱電偶分度表331

附錄3鎳鉻銅鎳熱電偶分度表334

附錄4鎳鉻鎳矽熱電偶分度表334

附錄5鉑電阻分度表337

附錄6銅電阻分度表339

參考文獻340