1、檢測元件選型

遠傳溫度測量儀表按照檢測元件的不同分為熱電偶和熱電阻兩種。熱電偶測溫范圍大、精度較高、價格也比熱電阻低，但測量溫度較低時，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢較小，測量精度比熱電阻低。因此，LNG接收站工程采用熱電阻進行測量。

根據(jù)不同的材料，熱電阻分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱電阻（熱敏電阻）兩類。半導(dǎo)體熱電阻因為復(fù)現(xiàn)性差、穩(wěn)定性差、非線性嚴重，LNG接收站工程一般不予考慮。鉑（Pt）和銅（Cu）是金屬熱電阻最常用的材料。鉑熱電阻具有精度高、性能穩(wěn)定、抗氧化性好、復(fù)現(xiàn)性好等優(yōu)點；缺點是價格比銅熱電阻高、電阻溫度系數(shù)小、電阻與溫度呈非線性關(guān)系。因此，LNG接收站工程優(yōu)先選用鉑熱電阻。鉑熱電阻宜選用分度號為Pt100的標準化熱電阻。

由于普通熱電阻體積較大、測量不便，工程中通常選用鎧裝熱電阻。鎧裝熱電阻將絕緣材料包在熱電阻和導(dǎo)線外，再穿入金屬保護套管內(nèi)，經(jīng)整體復(fù)合拉伸加工為纜狀。這種形式能將熱電阻外徑加工得很小，具有很好的撓性，可根據(jù)工程實際情況自由彎曲，并且力學(xué)性能良好，高振動場所也適用。LNG接收站內(nèi)儲罐壁、設(shè)備壁、管壁、收集池等各種復(fù)雜場所均能使用鎧裝熱電阻測量溫度。

根據(jù)熱電阻的引出線數(shù)量，可分為兩線制、三線制和四線制。兩線制熱電阻沒有考慮引出導(dǎo)線的電阻，誤差較大、精度差，不適合LNG接收站工程。為了消除熱電阻引出導(dǎo)線對測量結(jié)果的影響，可采用三線制或四線制。三線制通常可以滿足工程的大部分需求，如果對精度有更高要求（比如用于外輸天然氣貿(mào)易交接補償計算的熱電阻），應(yīng)選用四線制。

2、遠傳裝置選型

熱電阻溫度計的測量信號可通過溫度變送器轉(zhuǎn)化為4~20 mA標準信號，也可通過多路溫度采集系統(tǒng)（多路溫度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或多路溫度變送器）轉(zhuǎn)為串口或總線信號。

溫度變送器有多種形式，本研究將分析一體化溫度變送器和分體式變送器這兩種形式。測量氮氣、儀表風(fēng)等常溫介質(zhì)時，選用一體化溫度變送器；測量LNG、BOG等低溫介質(zhì)時，選用分體式變送器。分體式變送器是將熱電阻溫度計和溫度變送器分開安裝，避免熱電阻溫度計將低溫直接傳導(dǎo)至溫度變送器，對其造成影響。

LNG接收站碼頭棧橋如果過長，就會布置大量監(jiān)測LNG管道預(yù)冷的熱電阻溫度計，例如中石油昆侖能源江蘇LNG接收站碼頭工程的棧橋布置104個熱電阻溫度計。如果使用常規(guī)的分體式變送器將信號接入分散控制系統(tǒng)（DCS）的人工智能（AI）模塊，會產(chǎn)生大量電纜、占用大量AI模塊和機柜空間。因此，可采用多路溫度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過串口將溫度測量信號接入DCS。多路溫度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)如圖1所示，主要包括現(xiàn)場變送單元、隔離器和接收單元。現(xiàn)場變送單元設(shè)置在現(xiàn)場防爆接線箱內(nèi)，隔離器和接收單元設(shè)置在控制室機柜內(nèi)。

這種溫度采集模式的優(yōu)點是電纜數(shù)量少，節(jié)省DCS中AI模塊的通道數(shù)量；缺點是通信速率低、實時性不好，適用于不參與工藝控制和聯(lián)鎖的溫度信號。同時，現(xiàn)場變送單元與控制室內(nèi)接收單元之間通信線的最大通信距離不能超過1500m。

審核編輯：符乾江