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        淺談卸油臺的信息化改造

        淺談卸油臺的信息化改造

        時(shí)(shí)間:2023-11-24 10:32:03

         [摘 要] 卸油臺是油區原油暫存和集輸的重要生產(chǎn)(chǎn)設施。在油田人力資源改革和“廠(chǎng)(chǎng)直管班站”結構改革的大背景下,對卸油池進(jìn)(jìn)行信息化改造實(shí)(shí)現自動(dòng)(dòng)化控制,解放人力達到無(wú)(wú)人值守條件,對優(yōu)(yōu)化人力資源配置具有重要意義。通過(guò)(guò)分析卸油臺的現狀,有針對性地提出數據采集與遠程控制、輸油泵控制、電加熱系統等三部分信息化改造建議,為實(shí)(shí)現卸油臺無(wú)(wú)人值守提供參考。2Py壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

         
        1、卸油池現狀及存在的問(wèn)(wèn)題
        油田生產(chǎn)(chǎn)區范圍廣、油井數量多,偏遠油井多采用高架罐存儲原油,利用油罐車(chē)(chē)定期將高架罐內原油轉運至接轉站卸油池內。部分卸油點(diǎn)(diǎn)由于卸油頻次較高,不得不安排2名人員在站內值守,導致人力資源的浪費。在實(shí)(shí)際使用過(guò)(guò)程中,卸油池還存在諸多不足。1.1 數據采集與遠程控制存在不足當值班員巡檢油池液位達到上限高度時(shí)(shí),需要手動(dòng)(dòng)啟動(dòng)(dòng)輸油泵,將原油輸至接轉站內儲油大罐。冬季氣溫過(guò)(guò)低時(shí)(shí),值班人員輸油前還需提前啟動(dòng)(dòng)加熱裝置預熱,且池內原油溫度、液位等現場(chǎng)(chǎng)數據未實(shí)(shí)現信息化采集,日常仍需人工巡檢,導致卸油工作生產(chǎn)(chǎn)效率不高。
         
        1.2 輸油泵控制存在不足
        當前,輸油泵僅支持本地按鈕控制,而本地控制箱位于卸油池旁,離值班室相距較遠,導致值班人員進(jìn)(jìn)行起停泵操作存在諸多不便,尤其是寒冷的冬季。建議進(jìn)(jìn)行電路改造,實(shí)(shí)現泵的遠程控制,進(jìn)(jìn)一步提高工作效率。
         
        1.3 電加熱系統存在不足
        卸油臺運行流程如圖1所示。在進(jìn)(jìn)行卸油作業(yè)(yè)時(shí)(shí),需罐車(chē)(chē)司機、跟車(chē)(chē)押運員外和接轉站內的2名值班人員配合操作加熱系統和輸油系統。卸油池深度約為2米,池內安裝有立式混輸泵、閥門(mén)(mén)、電加熱棒及加熱控制系統、溫度變送器。在冬季溫度過(guò)(guò)低時(shí)(shí),需要手動(dòng)(dòng)啟動(dòng)(dòng)電加熱系統,當溫度傳感器檢測到溫度達到設定值時(shí)(shí)加熱自動(dòng)(dòng)停止。由于池內未安裝液位計,加熱系統無(wú)(wú)液位聯(lián)(lián)鎖系統,當液位過(guò)(guò)低時(shí)(shí)不會(huì )(huì )自動(dòng)(dòng)停止加熱,需值班人員時(shí)(shí)刻觀(guān)(guān)察油池內的液位情況,耗時(shí)(shí)耗力。
        卸油臺運行流程
        2、 卸油臺信息化改造控制工藝
        信息化改造內容主要包含數據采集與遠程控制、輸油泵控制、電加熱系統等三個(gè)(gè)部分。
        2.1 數據采集與遠程控制工藝
        數據采集的主控制器使用 PLC,經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)梳理后可知現場(chǎng)(chǎng)儀表種類(lèi)(lèi)及接口數量(表1)。因此PLC應具備至少4路數字量輸入接口、10路數字量輸出接口、2路模擬量輸入接口和1路 RS-485接口。
        接口種類(lèi)(lèi)
        部分卸油臺位置偏遠,生產(chǎn)(chǎn)數據通常利用無(wú)(wú)線(xiàn)(xiàn)網(wǎng)(wǎng)橋傳輸,當遇到惡劣天氣時(shí)(shí)數據傳輸質(zhì)(zhì)量較差,可能還會(huì )(huì )出現數據傳輸中斷的情況。為了防止因網(wǎng)(wǎng)絡(luò )(luò )故障導致遠程無(wú)(wú)法監控和控制、方便現場(chǎng)(chǎng)人員查看液位、溫度等實(shí)(shí)時(shí)(shí)數據,可在系統控制柜中安裝人機交互設備,如文本顯示器、觸摸屏等,通過(guò)(guò) RS-232、RS-485、RJ45網(wǎng)(wǎng)口等通訊接口與 PLC交換實(shí)(shí)時(shí)(shí)數據。PLC接口及外部信號(圖2)。
        PLC接口及外部信號
        2.2 輸油泵控制工藝
        輸油泵的本地啟??刂齊娐房珊?jiǎn)化為圖3:
        輸油泵控制示意圖
        通過(guò)(guò)引入中間繼電器,并對電路進(jìn)(jìn)行改造,將中間繼電器線(xiàn)(xiàn)圈與DC24V電源串聯(lián)(lián)后,接入PLC的數字量輸出接口(DO),通過(guò)(guò)梯形圖編程實(shí)(shí)現泵的遠程控制(圖4)。
        改造后的輸油泵遠程控制示意圖
        現有的輸油系統由于使用機械閥門(mén)(mén),兩臺輸油泵在啟動(dòng)(dòng)時(shí)(shí)較為復雜,為了實(shí)(shí)現閥門(mén)(mén)遠程自動(dòng)(dòng)控制需將原有閥門(mén)(mén)更換為電動(dòng)(dòng)閥,電動(dòng)(dòng)閥的開(kāi)(kāi)、關(guān)(guān)到位信號接入PLC數字量輸入接口(DI),在遠程啟停泵的程序基礎上,引入電動(dòng)(dòng)閥的開(kāi)(kāi)、關(guān)(guān)到位信號,完善控制程序,實(shí)(shí)現電動(dòng)(dòng)閥與輸油泵的順序控制。
         
        2.3 電加熱系統控制工藝
        為了保證加熱系統的安全可靠性,實(shí)(shí)現溫度、液位與泵啟停的連鎖控制,應在池內安裝具備遠傳功能的液位計和溫度傳感器。液位計需具備防爆性能、傳感器探頭具有防腐蝕和防臟物黏附措施、輸出信號為模擬量信號。液位和溫度信號通過(guò)(guò)4-20mA 電流信號接入PLC的模擬量輸入接口(AI),利用梯形圖編程實(shí)(shí)現對液位、溫度數據的解析,解析程序(圖5)。
        液位解析程序
        溫度、液位數據讀取之后還需要對程序進(jìn)(jìn)行完善,增加上下限報警、溫度上限后停止加熱、液位下限后停止加熱與停泵功能(圖6)。
        上下限報警及自動(dòng)(dòng)停止加熱
        3、結束語(yǔ)(yǔ)
        對偏遠油區卸油臺進(jìn)(jìn)行信息化改造,能夠實(shí)(shí)現卸油現場(chǎng)(chǎng)數據的實(shí)(shí)時(shí)(shí)監控、生產(chǎn)(chǎn)數據自動(dòng)(dòng)采集、生產(chǎn)(chǎn)動(dòng)(dòng)態(tài)(tài)準確把握、安全隱患及時(shí)(shí)發(fā)(fā)現、減輕員工勞動(dòng)(dòng)強度。改造完成后可以?xún)?yōu)化原有的值班員崗位,對“廠(chǎng)(chǎng)直管班站”、人力資源優(yōu)(yōu)化調整有重要意義。
         
        [參考文獻]
        [1]孫會(huì )(huì )珍,王金海,鄭羽,田磊.單井石油儲油罐原油太陽(yáng)(yáng)能加熱自動(dòng)(dòng)控制系統[J].天津工業(yè)(yè)大學(xué)(xué)學(xué)(xué)報,2010,29(03):53-57.
        [2]戴永壽,趙新民,舒華文,王建共,成光清,隋新國.油田接轉站密閉輸送優(yōu)(yōu)化運行監控系統的實(shí)(shí)現
        [J].油氣田地面工程,2003,(01):28-31.
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