Исполнительные механизмы буровых и добывающих установок — задвижки, позиционеры, гидроприводы — несут высокие нагрузки при вибрации, перепадах температур и присутствии взрывоопасной среды. Контроль положения штока на таких объектах требует абсолютного измерения: координата должна сохраняться после сбоя питания и не дрейфовать со временем. В этой роли работают магнитострикционные датчики, встраиваемые в узлы автоматики нефтегазового оборудования.
Магнитострикционные датчики перемещения определяют координату по времени прохождения волнового импульса вдоль волновода, поэтому не нуждаются в опорной точке и калибровке после перезапуска. Магнитострикционные линейки и магнитострикционные датчики положения в нержавеющей оболочке рассчитаны на встраивание в силовые цилиндры. Магнитострикционный датчик измерения положения поршня преобразует координату позиционного магнита в электрический сигнал, а магнитострикционный датчик измерения перемещения штока передаёт её в контроллер напрямую, без рычажных передач и люфтов.
Для опасных зон критична сертификация по ТР ТС 012/2011 с маркировкой Ex, подтверждающей пригодность к работе во взрывоопасных средах. Датчики ТрейсЛайн, сертифицированные изготовителем, имеют пылевлагозащиту по ГОСТ 14254 и доступны в исполнениях IP67–IP68, выдерживающих погружение и пылевые нагрузки промысла. Датчик измерения линейного перемещения гидроцилиндра стабильно работает в диапазоне температур −40…+80 °C при высоком давлении рабочей жидкости, поэтому его применяют в системах подачи бурового раствора и поворота колонны.
Магнитострикционный преобразователь измерения линейного перемещения и магнитострикционный преобразователь измерения линейного положения дают сигнал на интерфейсах SSI, Start/Stop или RF, считываемый без потерь в зашумлённой электромагнитной среде. Помимо гидравлики, магнитострикционные линейки для измерения пути контролируют пневмоприводы и позиционеры клапанов. Линейки для измерения перемещения и магнитострикционные линейки для измерения перемещения фиксируют крайние и промежуточные положения, а датчик положения штока пневмоцилиндра и магнитные датчики положения для пневмоцилиндров работают без механического контакта с подвижной частью.
При замене импортной позиции проверяют посадочные размеры, длину волновода, класс взрывозащиты и степень IP. Датчик измерения линейного положения, магнитный датчик пневмоцилиндра и датчик положения гидроцилиндра российского производства подбирают по давлению, температуре и разъёму. Датчик линейного перемещения гидроцилиндра, датчик положения поршня гидроцилиндра и датчик перемещения гидроцилиндра должны соответствовать условиям конкретного узла. Отечественные датчики гидроцилиндров и датчики пневмоцилиндров с теми же интерфейсами заменяют импорт без переделки схемы объекта, а сам датчик гидроцилиндра или датчик положения пневмоцилиндра комплектуется нужным типом разъёма и длиной кабеля.
Практические рекомендации при монтаже: кабель ведут с запасом на вибрацию в сторону от силовых цепей, корпус датчика гидроцилиндра закрепляют соосно оси штока, разъём защищают от ударов. Магнитострикционные линейки для измерения пути монтируют так, чтобы класс взрывозащиты узла не превышал класс изделия; датчики для гидроцилиндров и датчики для пневмоцилиндров выбирают по рабочему давлению и температуре. Датчик положения штока гидроцилиндра и магнитный датчик пневмоцилиндра при корректном подборе дают стабильную обратную связь в самых жёстких условиях промысла.
ТрейсЛайн — отечественный производитель аналогов, не уступающих импортным: компания разрабатывает и серийно выпускает магнитострикционные датчики и линейки в России, с сертификатом ТР ТС 012 и защитой IP67–IP68. Конструктивно повторяя исполнения зарубежных брендов, такие изделия решают задачу импортозамещения в нефтегазовых проектах. Подробнее о взрывозащищённых исполнениях и подтверждающих документах — в разделе про сертификат соответствия ТР ТС 012/2011
