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远程监测系统在腐蚀防护中的应用
发布:s0208_2016   时间:2016/9/8 15:44:00   阅读:272 
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在很多比较偏远的油气现场,数据的采集是非常必要的,尤其是专用的传感器收集的数据,像油罐液位线、压力、流量和气体探测传感器,应变计,腐蚀探头等,同时,还会收集一些阴极保护数据。过去,阴极保护监测系统独立收集传感器数据,并通过一些通讯道路,例如监控和数据采集系统,将收集到的数据传送给油田操作工,罗氏公司(堪萨斯州)公司研发部领导,NACE国际成员Jamey Hilleary说。

Hilleary说,一些油田的员工认为,他们越来越需要在遥远的油田的一些数据,像是他们正苦苦寻找的阴极保护数据。这些数据包括一些现场阀门的压力信息,可以监测油和天然气管道的腐蚀可能性;包括一些现场注入装置存储器的防腐剂的液位,可以获得油井壳和收集管线的一些阴极保护数据;包括井壳相连接部位的腐蚀速率,追踪井壳和管道与土壤的电位;也包括试验点的土壤腐蚀速率的数据,他强调说。

为了满足这一需要,Elecsys 研发了SentraLink CP†,一个远程的阴极保护监测平台,他将一个精密的双通道阴极保护整流器/试验站监测装置和一个精密的双通道传感器/传感器监测装置结合,整合入一个装置里。Hilleary评论说,当完成监测,这种技术可以使监测传感器在相同的位置监测数据。将阴极保护和操作数据结合,放入一个单独的装置里,可以提供一些附加的现场数据,这些数据可以让你得到现场腐蚀环境的一个更完整的情况。

这个装置含有两个模拟电压输入通道,可以测量两个相关的阴极保护数据,像是整流电压,整流电流,和装置—土壤电位;还有两个传感器输入通道,用来测量两个单独的传感器数据,像是温度,管道压力,储罐中的流体液位,腐蚀速率(内部的或外部的腐蚀速率,使用电阻探头或线性极化电阻探头)等等。每一个传感器通道可以使用4-mA 到20-mA,0.0-V到 5.0-V, 或 0.0-V 到10.0-V 的双丝或三丝配置传感器,这个装置能够发送24-V激发信号激活传感器,从而获得测量数据。这个系统和整流器使用相同的动力源来提供动力。

Hilleary 讲述了一个实例,引用了油井现场的安装,解释了这两个远程的监控装置的电压通道,可以用来测量井壳的阴极保护数据和地下管道与土壤的电位,这个地下管道连接着所有的收集系统的存储油井。油井现场安装了一个腐蚀抑制剂注射装置,在远程监控系统里的传感器输入通道被用来测量储罐内的腐蚀抑制剂液位,同时,另一个传感器输入通道和油井壳内的一个腐蚀探头相连接。
 

 

 
远程监控装置是根据独一无二的协议操作的,间断地获得装置的数据,通过向传感器发送激发信号,从而激发传感器。激发的频率依赖正在收集数据的类型,从每分钟一次到每小时甚至更长时间一次。传感器可以获得数据,同时,传感器将传感器数据转化为相应的电压信号,并将信号传回监测装置。Hilleary 解释说,比较重要地,返回电压信息的量决定了基于传感器电压范围的测量数据。举例说,如果返回的来自腐蚀抑制剂储罐的流体液位传感器的电压数据是2.5 V,同时,传感器范围是0.0V 到5.0 V,也就是说,电压数据是0.0 V时,储罐内的腐蚀抑制剂是空的,电压数据是5.0 V时,储罐内的腐蚀抑制剂是满的,那么,2.5 V就说明腐蚀抑制剂储罐内抑制剂量是储罐内总量的~50%。

所有传感器预期的测量范围是确定的,并有低和高限制设置。如果传感器测量数据在设定的测量范围内,然后数据通过移动电话或卫星通信被定期传送给网络用户界面上,通过这种预定的时间安排,这些数据被看到,被转化为图表,并根据需要结合使用。如果测量数据在正常范围内,那么现场工作正常,用户也不需要立即去更新数据,Hilleary 说到。同时,还要注意到,正常的数据至少要一周传送一次,从而使用户确定远程的阴极保护监控装置是正常工作的。如果传感器测量数据不在设定的测量范围内,一个警报信息会毫无延误地传送给现场用户,可以通过发信息,也可以是发邮件。如果装置恢复正常,测量数据回归正常,那么也需要发送一个恢复正常的通知信号。

对于腐蚀抑制剂储罐,如果测量器数据跌至传感器低限以下,这将会引发警报,从而通知往储罐加注抑制剂的负责人,负责人会赶到这个远方的油厂,确保加注腐蚀抑制剂,从而确保油厂储罐不会受到腐蚀。以往,防腐蚀负责人需要随机赶到油井现场,去验证腐蚀抑制剂系统正常工作,经常会面对一个相当满的储罐,或者要去填满一个空的储罐。

对于其他的测量数据,远程系统的数据记录器每周或每月被检查并进行数据收集。每个月月底,如果你记录数据并检索数据,你将会看到这些数据,但是,系统经常会出现一些警报信息或异常,在这些被发现前,系统是不会再次工作的,Hilleary说到。随机定期去油厂现场查看,或获知故障后使用数据记录器和数据检索,这些方法都不能在故障发生时提供可操作的数据。Hilleary补充到说,使用一个单一的装置,监测各种各样的数据,这些附加的现场数据给阴极保护提供了更综合的腐蚀信息,关于远方的被监控的油厂现场的信息,通过这种方式,可以减少去油田现场的次数,从而降低成本。

在2014年9月份,远程的阴极保护装置进入商业生产阶段。应用包括:监控油井现场的井壳的整流器电压,整流器电流,以及储罐和废物罐的流体水位线;测量油气储存油井的整流器输出值,阴极保护电位,以及储罐压力;联合使用井壳交叉部位和试验站的电位和腐蚀率测量数据,这些数据是从电阻探头或线性极化电阻探头中获取的,用于管道的完整性管理;联合监控传感器数据和阴极保护数据;这些技术正在几个井壳交叉部位使用,这些井壳充满了气相抑制剂,而这个装置可以追踪环形空间的腐蚀率,以及井壳和管道的电位。这些技术还可以被应用到一个油气储存场,去测量这里的每一个油井的压力数据和阴极保护数据。
 
译自:materialsperformance
来源:材料与测试
译者:边草

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