集输联合站中控系统运行过程中的问题预判与消减措施

集输联合站中控系统运行过程中的问题预判与消减措施

张玉喜

大庆油田责任有限公司第七采油厂第三作业区集输班葡一联合站  邮编：163000

摘要：石油行业长久以来，始终坚持在油气生产工艺装置中，装备先进的自动化技术，如在生产环节采用最新的处理技术、仪表技术、传感技术、信息传输技术等，本文对集输联合站自控系统加以概述，重点研究集输联合站中控系统运行过程中的问题预判以及相应的消减措施。希望对原油生产、储存、运输提供安全保障。

关键词：集输联合站中控系统；问题预判；消减措施

前言：当前，为有效对原油生产工艺进行实时监控，将PLC控制系统设置于原油储存、运输过程中。为保证中控系统安全、可靠运行，以下对实际生产期间可能发生的情况仔细分析，并预控、预判运行期间存在的问题，从而保证原油安全生产。

1.集输联合站自控系统概述

联合站集输系统作为油田生产期间极为重要的工作系统，主要负责收集、输送、计量、预处理等油田开采出的天然气及原油。集输系统内涵盖油气分离系统、注水系统、清水输入及污水处理系统、加热处理系统及脱水系统，是集油田生产期间各功能于一身的综合性系统。同时，集输系统具备紧密相连、工序较多、持续生产、工艺复杂等特点，实际运行过程中涉及的装置及设备较多，且技术控制要求相对较高，自动化操作环节较多[1]。因油田属于综合系统，系统内部包括计量站、联合站、转油站、配水站以及水井、气井、油井，在该系统内联合站作为极为主要的组成部门，是经由有关设备仪器、计算机，从而对现场数据进行收集、整理、计算、显示、安全报警、运行保护等。此外，达成集输联合站中控系统内，远程自动操控现场机械设备开关、调节分水注水系统、泵系统、外输系统、油气分离器系统、油罐区系统，以及操作泵运转的作用。同时，对现场情况实时监测，并以表格的形式对各项数据及安全生产参数详细记录，优化信息平台及分析处理数据，从而达成集输联合站中控系统参数共享的目的。该系统具体操作流程为，通过现场信息平台数据管理网、前置数据网、现场采集网，实行优化运行参数及远程数据分析，进而达成集输联合站系统自动控制。集输联合站系统其监控网络结构共分为三级，一级作为系统优化平台，组成部分涵盖：加热炉站、控制泵站、运行调控站、参数监测工作站及负责人指挥站，主要负责优化及处理现场收集回的数据。二级则主要负责收集、整理、判断、处理收集回的数据，并将其输送至各联合站及服务器。三级则主要负责各测控点与测控单元之间的数据传输及联络，从而对数据报表查询及管理等。三级调控单元可与主机脱离，独立运行且彼此间互补干扰，实时监控现场的各个设备及生产环节。主要监控的内容有以下几方面：集输系统内各工艺环节的参数数据，如液位、温、湿度、压力、浓度等，下限报警及上行传输。实时调控及监控原油外输量。存储、处理、调用监测回的参数数据。

2.集输联合站中控系统运行期间的问题预判

2.1电动阀

电动阀是在电能的作用下，通过PLC程序对其进行控制，与电动执行机构相连通，从而驱动阀门使其实现开、关两种调节动作，进而达成使管道介质流动方向发生改变的目的。问题预判：（1）在检修及维护系统期间，开关自行开闭。（2）电动阀无法进行开关操作。（3）有关人员不清楚电动阀的报警指示。

2.2储罐液位

储油罐液位高度可采取雷达液位计自动测取，雷达液位计工作原理为，首先发出微波脉冲信号，在天线系统的作用下接收反射信号，从而实现液位高度自动测取的目的[2]。同时，可把数据直接传输至中控系统，外部环境无风、温度适中时，雷达液位计具有较高的精准度，通常误差范围为0.5—3cm。问题预判：（1）配电室内闸刀标识不够详细。（2）出现高低液位报警显示，无法对故障存在情况及时判断。（3）外部环境风力较大时，雷达液位计会出现波动，范围为2—15cm区间。

2.3报警按钮箱及感温电缆

在罐区周围共设置报警按钮箱八个，每侧各两个，有关人员巡查现场时若发现火灾险情，可及时按下相关按钮，则立即向中控室发出报警信号。为对火灾等灾害进行预防，储油罐处应设置感温电缆报警装置，感温电缆设计原理为热电阻原理，设计其报警温度是65℃，一旦铂等合金在温度的作用下，出现形变则会生成热电势，经由计算即可获得电阻值，若温度超出设计温度65℃，则立即向中控室发出报警信号。问题预判：因测温电缆线普遍较长，若电缆绝缘部分或电缆由于受损而进水，均会导致断路问题，使得外部温度有所改变，则会导致误报的情况出现。

2.4消防自动连锁

可将消防灭火分为以下两种，泡沫灭火、水喷淋却灭火。泡沫灭火需在现场出现火灾险情时，有关人员立刻赶往现场开启泡沫泵，采用泡沫装置按一定比例自动混入泡沫管网内，在泡沫发生器的作用下进入罐顶，对油面进行铺盖，让其与空气隔绝，通过窒息的方式进行灭火[3]。若储油罐处出现火灾险情，有关人员按下在现场火灾报警箱的相应按钮，则立即向中控室发出报警信号，中控室对现场情况确认后，按下联锁控制按钮则消防泵可自动启动，并将有关储油罐的喷淋阀门自动打开进行喷淋。问题预判：（1）启动4#消防泵需进行复位操作。（2）无法打开或关闭消防电动阀。

2.5进出库计量间系统

外输计量计与港东流量计普遍会发生，其中一台流量计有一瞬间的显示错误，由于防盗油系统在明确有无原油泄漏等问题时，需收集、处理、分析原油流量等信号，若发生流量瞬时错误信号，则会导致误报的情况出现。

3.集输联合站中控系统运行期间的问题消减措施

3.1电动阀  

明确电动阀故障报警原因，导致阀门报警的原因为：阀门卡住或过紧、阀门运行条件出现变化。导致执行器报警的原因为：电源故障、电机温度保护出现跳断、执行器控制造成系统报警。导致电池报警的原因为：控制器内部电源电压过低。问题消减措施为，首先，对静态罐每隔四小时则活动一次。对电动阀采暖伴热管线每隔两小时则检查一次[4]。开关电动阀时应前往现场确认。电动阀冷凝后开关力度不可过大。其次，把电动阀调节至本地控制。最后，组织有关人员对电动阀报警指示加以学习。

3.2储罐液位

首先，完善配电室内闸刀标识并替换为通俗易懂的标识。其次，每月定期通过人工检尺的方式，校对储油罐液位，对进输油量情况系统掌握，便于正确对储油罐液位进行判断。最后，每季度再通过人工检尺的方式检测一次。

3.3报警按钮箱及感温电缆

中控室接收现场发回的报警信号后，对消防连锁系统开启前，应通过视频监控设备或室外观察对现场情况进行了解后，方可开启。

3.4消防自动连锁及进出库计量间系统

首先，培训有关人员复位操作，及时联系公司电力办对其进行恢复。最后，定期在现场对电动阀进行手动活动。

首先，在岗员工在值班期间应认真负责，对防盗油系统发出的报警信号细致处理。最后，值班期间发现有异常情况，则立即采取有关措施对其处理。

3.5加热炉系统

因中控热煤炉其显示的进出口温度和双金属温度计、管道之间温度存在5—18℃左右的差异，温度变送器误差过大。问题消减措施：可将三者间温度最高值作为标准，防止假温度导致出现生产事故[5]。尽可能确保现场配电柜信号和中控热煤炉收集信号二者互为统一。

3.6远程紧急停车操作

一旦采暖炉、热煤炉、外输泵有紧急事故出现，无法现场进行停车。则因使用中控室PLC系统进行远程紧急停车操作。为保证远程紧急停车灵敏性较高，需结合实际生产状况定期对远程紧急停炉实施校准。

3.7中控系统内的数据报警

作为大站运行生产的核心部分，中控室工作量较多，从而无法同时监控PLC监控系统内的各个界面，不可在第一时间百分百发现事故隐患，故而于PLC监控系统内设置71个数据报警，以此确保油库安全生产。

结束语：综上所述，本文经由将PLC控制系统配置于原油储存、运输中，从而实现信息自动化收集、检测等工作，并预判分析中控系统运行期间的各个中心环节，同时提出相应的消减措施，达成生产原油期间的综合性自动化。同时，可在各类运行环境较为恶劣的情况下进行使用，具备较强的可靠性及抗干扰能力，可在各集输联合站中广泛使用。

参考文献：

[1]杨思远, 王柏仲. 油田集输联合站能耗分析及控制对策探讨[J]. 石化技术, 2017, 24(9):204-204.

[2]郭丽欣[1. M联合站运行参数优化分析[J]. 石化技术, 2018, 25(3):13-13.

[3]牛文奇, 王娟, 陈昕. 基于MCGS的集输联合站监控系统的设计[J]. 石化技术, 2018, v.25(4):165-165.

[4]王春茹. 油气集输联合站主要设备的危害辨识探讨[J]. 化工管理, 2017(20):241-242.

[5]马云秋. “躲峰填谷”在扶余采油厂联合站集输系统的应用[J]. 化工管理, 2018(8).