Контроль линейных смещений в нефтегазовой промышленности: датчики ТрейсЛайн для работы при экстремальных воздействиях

Надежный контроль линейных перемещений исполнительных органов на объектах нефтегазового сектора — буровых платформах, узлах регулирования магистральных трубопроводов и технологических линиях НПЗ — является критически важным фактором промышленной безопасности. Тяжелое запорное и фонтанное оборудование функционирует в условиях постоянного воздействия агрессивных углеводородных смесей, морского тумана, высокой влажности и экстремальных температурных колебаний от -60 до +85 °C. Традиционные потенциометры и индуктивные бесконтактные переключатели в таких режимах быстро разрушаются из-за износа и разгерметизации корпусов. Чтобы исключить внезапный отказ запорной арматуры и обеспечить непрерывный сбор данных, инженеры автоматизации внедряют магнитострикционные датчики перемещения ТрейсЛайн, адаптированные к сверхвысоким нагрузкам.

Физический принцип, на котором базируются магнитострикционные датчики положения, полностью исключает механический износ компонентов, так как определение координат происходит без фрикционного контакта. Считывание позиции кольцевого или плавающего магнита-маркера осуществляется путем измерения времени возврата ультразвукового импульса в защищенном волноводе. Каждый такой магнитострикционный датчик измерения перемещений гарантирует разрешение до 1 мкм при погрешности линейности не более ±0,01% от полной измерительной шкалы. Прецизионный датчик измерения линейного положения выдает абсолютную координату сразу после подачи питания, что позволяет контроллерам АСУТП восстановить управление технологическим узлом мгновенно, без процедуры калибровки и холостых прогонов приводов.

Для жестких условий эксплуатации на нефтехимических комбинатах измерительные стержни производятся в полностью герметичном исполнении из нержавеющей стали AISI 316L, что соответствует высочайшим классам защиты IP67 и IP68. Специализированный магнитострикционный датчик измерения положения во взрывозащищенном исполнении поставляется во взрывонепроницаемой оболочке (Ex d) или как искробезопасная электрическая цепь (Ex i). Прибор и его внутренний магнитострикционный преобразователь измерения линейного перемещения проходят строгую проверку согласно техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 012/2011. Благодаря наличию данных свидетельств, магнитострикционные линейки для измерения перемещения могут без ограничений монтироваться во взрывоопасных газовых зонах.

Интеграция измерительных систем в силовую цилиндрическую гидравлику осуществляется через стандартные резьбовые порты М18х1.5 или 3/4"-16UNF. Защищенный датчик линейного перемещения гидроцилиндра вкручивается в заднюю крышку и выдерживает постоянное рабочее давление масла до 350 бар с пиковыми гидроударами до 600 бар. При этом бесконтактный датчик положения поршня гидроцилиндра изолирован от внешней среды, а датчик перемещения гидроцилиндра преобразует координату в унифицированный сигнал. Своевременно установленный датчик положения штока гидроцилиндра предотвращает рассинхронизацию задвижек. Сквозной мониторинг поршневой группы защищает датчики для гидроцилиндров от изломов, а датчик положения гидроцилиндра обеспечивает миллионы циклов наработки.

В системах вспомогательной автоматизации НПЗ, где для управления арматурой применяется пневматика, службы КИПиА задействуют прецизионные датчики для пневмоцилиндров. Дискретный магнитный датчик пневмоцилиндра фиксирует лишь крайние точки, в то время как непрерывный датчик положения пневмоцилиндра позволяет контролировать весь цикл движения каретки. Профильный датчик положения штока пневмоцилиндра дает возможность реализовать алгоритмы плавного торможения. Установив магнитные датчики положения для пневмоцилиндров или комплексный датчик пневмоцилиндра в монтажные пазы гильзы, предприятие автоматизирует контур защиты от гидроударов. За счет этого современный датчик пневмоцилиндра предотвращает удары поршня.

Опыт эксплуатации на распределенных объектах подтверждает, что отечественный магнитострикционный преобразователь измерения линейного положения по своим метрологическим свойствам и надежности абсолютно не уступает импортным аналогам Balluff, MTS Sensors (Temposonics) или Gefran. Высокоточные датчики гидроцилиндров и прочные профильные магнитострикционные линейки изготавливаются в РФ в сжатые сроки. Они позволяют проводить модернизацию и плановый ремонт КИПиА без перепрограммирования управляющих ПЛК. Для выбора оптимальной конфигурации оборудования, изучения габаритных схем и подбора цифровых интерфейсов (SSI, IO-Link, CANopen) перейдите в раздел, где описаны специальные исполнения и сертификация магнитострикционных датчиков ТрейсЛайн, разработанных для опасных производственных объектов нефтегазового комплекса.