现代输油仪表及输油自动化过程控制分析

现代输油仪表及输油自动化过程控制分析

黄鹤

国家管网集团长春输油气分公司，吉林省长春市 130000

摘要：现阶段自动化仪表作为输油工程企业开采的基础设备之一，在国内外的石油化工行业的应用已经非常广泛了，自动化仪表对保障产品生产、加工的品质，提高设施设备的安全性和稳定性具有重要作用，应该充分考虑自动化仪表选型的先进性、科学性和经济学等。随着技术的革新智能化的仪表其发展经历了自动测量、存储、远程实时监控的过程，在功能多样性和适应性方面得到很大的提升，更好地应用自动化仪表不仅使其功能得到改善，而且很大程度上提高工作效率，对其进行更好的分析，才能够使相关企业得到更好的发展。

关键词：输油仪表；仪表自动化；控制技术

1输油工程自动化仪表概述

自动化仪表是石化工业生产过程中对工艺参数进行检测、显示、记录或者控制的基础，科学的使用控制系统及仪表类型对于保证正常企业生产和设备安全是至关重要。在现代国内工业行业领域，输油工业各类机械设备使用较多，为使应用的机械设备生产效率和精准度整体提高，进一步实现系统的自动化运转。科技研究把这些设想作为重要科研方向，逐渐在开采工作中使用自动化仪表。通过使用微型计算机作为自动化仪表的中心控制系统，可以系统实现复杂的控制能力，修正仪表的测量误差，提高自动化仪表测量的精准。随着计算机技术迅速发展输油企业面临智能化、信息化的转型升级，输油工程仪表自控系统也进入智能化、网络化、模型化的发展期。

2.输油自动化控制技术

2.1高启低停模式

高启低停模式是最早建设数字化建设时配套编写的输油模式。特点：依据人工设定的低停液位和高启液位实现自动输油，网络出现故障，也不影响输油，人为设置一个输油频率。缺点：输油频繁启停，导致输送到下游站点的排量和压力变化大，出现管线泄漏不能及时发现，下游联合站三相分离器接收到的原油，排量和温度变化大，导致三相分离器运行不平稳。

2.2远程手动模式

远程手动模式是最早配套也是最原始的输油模式。特点：操作员工根据储油罐的液位，人工调整和设置排量。缺点：需要操作经验丰富，否则，需要频繁调整变频器频率，输油不平稳，网络出现故障，只能依据前期设置的输油排量运行，需要驻输油站点员工在本地手动操作，出现管线泄漏不能及时发现，下游联合站三相运行受到上游操作员工的操作水平影响比较大。主要用于临时输油站点变化大或需要人为设定排量输油。

2.3连续输油模式

连续输油模式有两种方式。第一种是恒液位连续输油。特点：输油依据设定的液位值，实现不停泵连续输油，缺点：上游来油排量变化大及频繁时，输油排量变化大，导致下游三相分离器运行不平稳，网络出现故障不影响正常输油，因液位变化小，每天上游站点或油井产量计量准确，出现产量变化时，很容易就能分析出不出油的油井，主要用于输油平稳和排量低站点。第二种是恒排量连续输油，特点：输油排量恒定，方便上下游站点监控，当出现上下游输差大时，能及时发现。缺点：上游来液产量变化大时，需要人为经常调整输油排量，否则，就会出现自动停泵。主要用于输油管线使用年限长或易发生管线泄漏的输油站点。

2.4五段控制输油模式

五段控制输油模式是将储油罐的液位分成五段，每段对应一个输油频率。特点：依据储油罐液位区间，设置输油频率，实现自动输油，在每段液位区间，能实现恒排量输油（离心泵输油除外）。缺点：排量变化大时，需要每天调整每段的输油频率。

2.5AI智能输油模式

AI智能输油模式是保持一个相对恒定液位且在液位变化不大时保持恒排量输油方式。特点：每天液量变化不大时，能够实现设定液位下的连续恒排量输油，方便监控，排量平稳。缺点：每天液位变化大时，排量变化大。不适合安装离心泵的输油站。

3.输油自动化仪表应用——以测压仪表为例

3.1主要自动化测压仪表

输油压力自动测量仪器的结构包括两大模块：分别是膜盒威压仪器、扩散硅式压力变送器，其中，扩散硅压力传感器是一种可以对高工作压力的装置进行检测的设备，它是利用集成电路技术，并根据半导体衬底的工作状况采取扩散模式。把压力转换为电阻，这样，测量装置上的压力变化趋势就会和压力成正比。由于单晶硅的存在，在扩散硅型压力传感器中，其内部的压强没有很大的波动，因而具有很高的精度。

另外，膜盒威压装置是锅炉燃烧系统、空气输送系统和管道系统中的一种，它可以对系统的工作压进行检测，而膜盒威压仪表则是在测量时，依据其介质的流量来进行测试，对管道内的气压进行精确的测定。膜盒威压测量仪的移动频段发生改变时，显示器上的指示指针会发生偏斜，从而使仪表上的指针精确地指示出烟道系统内的气压。

3.2选配指标

有关人员在自动测量压力计的选择指标时，可以参照以下影响因素：第一，设备的精确性，在正常工作条件下，要求自动化测压仪表的测量误差不大于1%。第二，设备的响应速度，设备能够记录不同类型测试数据的时间。第三，信号，与信号的输出状态相结合，并对其内部的负荷进行严格的控制。第四，电源，设备包括两个的那元模块，其中内部电源为备用电源，在外部电源故障的情况下，内部电源仍然能保证设备的正常运转。第五，监测设备，在对监控装置进行选型时，可以使用数据显示装置。

3.3仪表使用及维护

为确保输油自动测压仪的安全使用，维修人员必须对仪表的运行提供良好的环境，保障仪表的正常工作，同时还要考虑测压仪器的工作状况，并做好污水处理。研究表明，当室内湿度高时，压力计的内部限值会发生失效，从而影响测量的精度；所以，在使用过程中，维修人员必须对测压仪器周边的水分含量进行严格的控制，并确定各测量仪器的适用范围，从而使测量数据更为准确。在石化企业中，经常会有对技术人员进行培训的活动，特别是像这样的测压工作，可以指导他们学习相关的专业知识，使他们能充分地掌握所学的知识。冬季，由于气温较低，所以维修人员必须对压力计的工作温度进行严格的控制。与室外温度相差很大时，维修人员应采取适当的措施，降低内外的温度差。在此实施条件下，通过对员工的日常工作提出了更高的要求，强化对设备的操作状况的监测，可以提高石化工业的自动化程度，使之与当今社会的实际发展需求相适应。

在日常维修中，维修人员首先要根据测压仪器的使用状况，对仪器的型号进行详细的记录，并将其归档，比如，在观察、更换试验信号装置后，要及时更换老化的电线和破损的零件。在此基础上，要结合设备的使用特性及信号的种类，对其进行存档，并对其进行性能检测与调试，对出现问题的设备进行替换。其次，是采购材料，在采购各种物料时，维护人员要制订合理的采购方案，同时，根据测压仪以前发生的故障，对其进行定期的替换。在购置新的零件时，要根据原装的要求，确保产品的品质符合日常的要求。

结束语

石化企业仪器仪表自动化控制技术的应用，为企业的发展方向提供了重要推手，仪器仪表自动化控制技术在全过程监管工业生产和电气系统运行的同时，准确无误的记录和传输每一项数据信息，为系统指令的下达提供重要依据，石化企业相关人员必须充分掌握该技术，并加强其研发力度，实现以技术为驱动的转型发展，确保企业生产的安全性和科学性，促进石化企业该项水平的不断提升，为工业产业提供强有力支持。

参考文献

[1]陈金雷.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(21):183-185.

[2]赵晓娟,祁超.自动化控制技术在石油化工仪表中的运用[J].化工设计通讯,2022,48(10):82-84.

[3]王晶.工业自动化仪表及自动化控制技术[J].电子元器件与信息技术,2022,6(10):33-36.