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淺談卸油臺(tái)的信息化改造

淺談卸油臺(tái)的信息化改造

時(shí)間:2023-11-24 10:32:03

 [摘 要] 卸油臺(tái)是油區(qū)原油暫存和集輸?shù)闹匾a(chǎn)設(shè)施。在油田人力資源改革和“廠直管班站”結(jié)構(gòu)改革的大背景下,對(duì)卸油池進(jìn)行信息化改造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,解放人力達(dá)到無人值守條件,對(duì)優(yōu)化人力資源配置具有重要意義。通過分析卸油臺(tái)的現(xiàn)狀,有針對(duì)性地提出數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制、輸油泵控制、電加熱系統(tǒng)等三部分信息化改造建議,為實(shí)現(xiàn)卸油臺(tái)無人值守提供參考。urY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(xiàn)狀及存在的問題
油田生產(chǎn)區(qū)范圍廣、油井?dāng)?shù)量多,偏遠(yuǎn)油井多采用高架罐存儲(chǔ)原油,利用油罐車定期將高架罐內(nèi)原油轉(zhuǎn)運(yùn)至接轉(zhuǎn)站卸油池內(nèi)。部分卸油點(diǎn)由于卸油頻次較高,不得不安排2名人員在站內(nèi)值守,導(dǎo)致人力資源的浪費(fèi)。在實(shí)際使用過程中,卸油池還存在諸多不足。1.1 數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制存在不足當(dāng)值班員巡檢油池液位達(dá)到上限高度時(shí),需要手動(dòng)啟動(dòng)輸油泵,將原油輸至接轉(zhuǎn)站內(nèi)儲(chǔ)油大罐。冬季氣溫過低時(shí),值班人員輸油前還需提前啟動(dòng)加熱裝置預(yù)熱,且池內(nèi)原油溫度、液位等現(xiàn)場數(shù)據(jù)未實(shí)現(xiàn)信息化采集,日常仍需人工巡檢,導(dǎo)致卸油工作生產(chǎn)效率不高。
 
1.2 輸油泵控制存在不足
當(dāng)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(yuǎn),導(dǎo)致值班人員進(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)行電路改造,實(shí)現(xiàn)泵的遠(yuǎn)程控制,進(jìn)一步提高工作效率。
 
1.3 電加熱系統(tǒng)存在不足
卸油臺(tái)運(yùn)行流程如圖1所示。在進(jìn)行卸油作業(yè)時(shí),需罐車司機(jī)、跟車押運(yùn)員外和接轉(zhuǎn)站內(nèi)的2名值班人員配合操作加熱系統(tǒng)和輸油系統(tǒng)。卸油池深度約為2米,池內(nèi)安裝有立式混輸泵、閥門、電加熱棒及加熱控制系統(tǒng)、溫度變送器。在冬季溫度過低時(shí),需要手動(dòng)啟動(dòng)電加熱系統(tǒng),當(dāng)溫度傳感器檢測到溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)加熱自動(dòng)停止。由于池內(nèi)未安裝液位計(jì),加熱系統(tǒng)無液位聯(lián)鎖系統(tǒng),當(dāng)液位過低時(shí)不會(huì)自動(dòng)停止加熱,需值班人員時(shí)刻觀察油池內(nèi)的液位情況,耗時(shí)耗力。
卸油臺(tái)運(yùn)行流程
2、 卸油臺(tái)信息化改造控制工藝
信息化改造內(nèi)容主要包含數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制、輸油泵控制、電加熱系統(tǒng)等三個(gè)部分。
2.1 數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制工藝
數(shù)據(jù)采集的主控制器使用 PLC,經(jīng)過梳理后可知現(xiàn)場儀表種類及接口數(shù)量(表1)。因此PLC應(yīng)具備至少4路數(shù)字量輸入接口、10路數(shù)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
部分卸油臺(tái)位置偏遠(yuǎn),生產(chǎn)數(shù)據(jù)通常利用無線網(wǎng)橋傳輸,當(dāng)遇到惡劣天氣時(shí)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量較差,可能還會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中斷的情況。為了防止因網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致遠(yuǎn)程無法監(jiān)控和控制、方便現(xiàn)場人員查看液位、溫度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),可在系統(tǒng)控制柜中安裝人機(jī)交互設(shè)備,如文本顯示器、觸摸屏等,通過 RS-232、RS-485、RJ45網(wǎng)口等通訊接口與 PLC交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。PLC接口及外部信號(hào)(圖2)。
PLC接口及外部信號(hào)
2.2 輸油泵控制工藝
輸油泵的本地啟停控制電路可簡化為圖3:
輸油泵控制示意圖
通過引入中間繼電器,并對(duì)電路進(jìn)行改造,將中間繼電器線圈與DC24V電源串聯(lián)后,接入PLC的數(shù)字量輸出接口(DO),通過梯形圖編程實(shí)現(xiàn)泵的遠(yuǎn)程控制(圖4)。
改造后的輸油泵遠(yuǎn)程控制示意圖
現(xiàn)有的輸油系統(tǒng)由于使用機(jī)械閥門,兩臺(tái)輸油泵在啟動(dòng)時(shí)較為復(fù)雜,為了實(shí)現(xiàn)閥門遠(yuǎn)程自動(dòng)控制需將原有閥門更換為電動(dòng)閥,電動(dòng)閥的開、關(guān)到位信號(hào)接入PLC數(shù)字量輸入接口(DI),在遠(yuǎn)程啟停泵的程序基礎(chǔ)上,引入電動(dòng)閥的開、關(guān)到位信號(hào),完善控制程序,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)閥與輸油泵的順序控制。
 
2.3 電加熱系統(tǒng)控制工藝
為了保證加熱系統(tǒng)的安全可靠性,實(shí)現(xiàn)溫度、液位與泵啟停的連鎖控制,應(yīng)在池內(nèi)安裝具備遠(yuǎn)傳功能的液位計(jì)和溫度傳感器。液位計(jì)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(hào)為模擬量信號(hào)。液位和溫度信號(hào)通過4-20mA 電流信號(hào)接入PLC的模擬量輸入接口(AI),利用梯形圖編程實(shí)現(xiàn)對(duì)液位、溫度數(shù)據(jù)的解析,解析程序(圖5)。
液位解析程序
溫度、液位數(shù)據(jù)讀取之后還需要對(duì)程序進(jìn)行完善,增加上下限報(bào)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(bào)警及自動(dòng)停止加熱
3、結(jié)束語
對(duì)偏遠(yuǎn)油區(qū)卸油臺(tái)進(jìn)行信息化改造,能夠?qū)崿F(xiàn)卸油現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確把握、安全隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)、減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度。改造完成后可以優(yōu)化原有的值班員崗位,對(duì)“廠直管班站”、人力資源優(yōu)化調(diào)整有重要意義。
 
[參考文獻(xiàn)]
[1]孫會(huì)珍,王金海,鄭羽,田磊.單井石油儲(chǔ)油罐原油太陽能加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),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(zhuǎn)站密閉輸送優(yōu)化運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
[J].油氣田地面工程,2003,(01):28-31.
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