关键词：光纤传感技术；控制技术；油田联合站
一、光纤传感与控制技术在油田联合站生产中的应用现状
在现阶段的油田生产系统中，油田联合站是重要的原因一次处理站点。联合站承担着原油暂储、原油外输、原油初级脱水。原油初级沉淀、污水再利用、掺水加热、注水等重要的辅助生产工作。受气工艺特点决定，联合中中存在大量的高温高压、有毒有害的生产环节，生产中安全风险密度较高，对管理工作有较高的要求。多数联社站为一级防火，甲级防爆的要害单位。近年来我国油田联合站逐渐摆脱了传统的管理模式，逐步向全面实时检测与监控的先进管理模式转变，光纤传感以及控制技术起到了重要的推进作用。
光纤传感技术是90年末期光通信技术发展的直接产物，伴随光通信书的不断发展而趋于成熟。现阶段我国应用较为广泛的光纤传感器种类较多，但基于技术原理主要可以分为两类。其一，功能性传感器，此类传感器利用光纤设备的光学特性制成的传感器。其二，传光型传感器，此类传感器一般需要结合其他技术，以光纤设备作为光源传输媒介结合其他传感器元件达成相应的功能。光纤传感器的问世，让联合站的实时监控系统有了更多的发展可能。与实时监控系统中，传统的传感元件相比，光纤传感设备有着无法比拟的优势。首先光纤传感设备具有更高的传输以及响应速度，其次光纤传感设备结构简单、稳定性高、维护成本较低、体积较小，最后光纤传感器具有极强的抗干扰能力，这是与传统传感设备的最大差异，基于光纤传感设备获取的数据以及生产参数几乎不会受到环境因素的影响，数据传输精度较高。上述特点决定光纤传感元件更为满足油田联社站对实时监控系统的特性需求，得到了业内人士的广泛重视并得到了有效的推广。
二、应用于油田联社站中的光纤传感技术
（一）温度测量
温度检测是联社站管理工作中重要的测试阐述之一，在掺水温度的检测中尤为重要，对掺水温度的精准掌握是实现原油平稳运输的首要工作，对油田生产有重要意义。受原油的流动性物理特征决定，原油需要在一定的温度下才具备满足运输需求的流动性，联社站利用加热掺水提高原油的流动性，掺水温度波动会导致原油运输障碍，严重时会引发堵环等生产事故，在光纤传感器全面普及之前，我国联合站主要采用温度传感器用于掺水温度的检测控制工作，但温度传感器热平衡能力较差，对使用环境要求较高，在高温、高压以及高腐蚀环境下极易损坏，无法实现永久性、分布性的实时监控工作。而对环境适用性极强光纤传感元件，其体积小、寿命长、温度压力干扰性低等特点，让其全面取代了温感元件。光纤温度传感器的雏形是美国科学家斯托克斯提出，斯托克斯的研究确定光强度随温度变化趋势的规律，1992年迪赫等人第一次用光纤测量到了室内的温度分布曲线，经过30多年的不断完善去发展，逐渐形成现今广泛使用的光感温控元件。
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（二）压力测量
压力测量时联社站实时监控管理中的重要检测指标，压力参数存在于联社站生产的多个环节中，对压力信息的精准掌控可以有效提高联社站生产流程的管理质量，以及安全控制能力。传统的压力检测主要依靠压力计与石英压力表。但这两种检测设备抗干扰能力较弱，在复杂工作环境下难以确保测量参数的准确性。而基于管线技术的压力监控装置，受气检测原理决定，在恶劣的使用环境下也可以在一定程度上确保压力参数采集的精准度。
三、光纤传感器与控制技术在联合站中的应用方案
根据前文所述，光纤传感器与控制技术在油田联合站的实时监控中有着特有的技术优势，可以有效解决传统传感器设备存在诸多弊端，从而提高检测和检查工作的安全性与可靠性。
（一）光纤液位计
我国油田联社站中普遍建设了原油沉淀罐与脱水罐，此类设备的液位控制至关重要。光纤液位计是现阶段最为先进的液位检测设备之一，一般由测量单元、光纤传感器以及光电变送仪等部件组成。在罐体内部液位发生变化时，液位变化会带动光感悬浮球位移，悬浮球通过钢绳与光码盘相连，不同位置会发出不同的光脉冲信号，通过光纤电缆以及光电变送器实现信号的传输，从而完成对液位信息的采集工作。
（二）液位变送器
其主要包括光纤传感器、光电转换器以及仪表。其工作原 理是液位浮球会随着液体表面变化而产生移动，进而会带动光 纤传感器的主轴发生旋转，不同的旋转角度会产生不同的光脉 冲信号，光脉冲信号会随着光缆进行传播，传播到光电转化器 中，转换成电信号而被人们获取。
结论
步入21世纪以来，信息技术与计算机计算飞速发展，为各行各业带来了新的发展可能，光纤传感技术的问世与成熟，让我国油田联合站的监管以及控制工作上升到新的层次。，在安全监测和监控过程中主要是依据原油液面 的变化以及油罐内部压力的变化来进行报警提示。将光纤传 感技术应用于油田联合站安全检测与监控中，有效的解决了传 统报警装置在信号传递过程中的堵漏冻现象，提高了检测的准 确性。油基于光纤传感与控制技术的联合建监控系统，可以实现对联社站日常生产中全部环境的监管与控制，精准掌握温度、压力、液位以及流量等生产中产生的基础参数信息，并举数值变化浮动，制定对应修改完成，降低生产安全风险的发生可能。
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论文作者:来元俊
论文发表刊物:《文化时代》2019年17期
论文发表时间:2020/1/16
标签：光纤论文; 油田论文; 传感器论文; 原油论文; 技术论文; 联社论文; 压力论文; 《文化时代》2019年17期论文;