自动化控制系统在油田集输泵站的应用

张庆民　王巧兰　张景波

【摘 要】随着油田生产规模的不断扩大、集输处理量的增加，部分集输泵站生产操作和管理的落后已严重制约了油气集输生产的安全运行和劳动生产率的提高。本文论述了自动化控制系统在集输泵站的应用，实现了实时自动监测以及集输处理过程中各生产部位工艺参数的控制等，保证了油气集输生产的安全进行，优化了现场操作条件，提高了生产效率。

【关键词】集输泵站；自动化控制系统；集输泵站

0 前言

现河采油三矿草西联合站成立于1986年5月，位于滨洲市博兴县吕艺镇境内，作为一个老站，设备陈旧老化，事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出，随着生产规模的扩大，集输处理量不断增加，由于监测参数量多，以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准，手动控制脱水器界面难度高，这些因素都给草西联合站的生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，根据草西联合站现状，2013年实施了集输泵站的自动化改造，并成功地用于集输泵站的自动化生产中。

1 自动化监控系统介绍

油库是储存、输运和供应石油产品的专业性仓库，是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带，是国家石油及石油产品储存和供应的基地。随着我国石油事业的发展和经济的腾飞，油库在生产和管理方面的工作日益繁重，现有油库的自动化水平己经和先进的储运系统总体的自动化水平己经有了很大的差距，在日益激烈的国际市场竞争面前，要求油库提高效率，加快周转，加强安全管理，减少人为差错，增强竟争力和提升企业形象，信息化、自動化、规范化是油库发展的必然趋势。

根据草西联合站现状，采用液位雷达测量方式作为草西联合站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式，在现场采用多级CPU进行控制处理，对油罐的液位、温度、压力等数据进行采集，外输另设有一套控制系统对现场进行实时监控，此系统可靠性高、可维护性高、智能化、实用性强。

2 自动计量在草西联合站使用情况

草西联合站计量有一套完整的原油计量输送系统、一套完整的原油加热系统和污水处理系统。

1）原油计量输送系统主要包括罐区共有5个储油罐、1个值班室、1个油泵房，共安装5台泵。根据要求，本系统主要实现以下目标：罐区实现对5个储油罐的液位、温度、压力等数据的全方位实时监测及储油罐数据处理功能；泵房油泵运行工况实时监测，并对其中的出口油泵实行点动控制操作；在软硬件系统的配置和设计上，为将来系统扩展到整个油库，以及今后的技术改造预留接口。

储油罐安全报警处理：储油罐报警是罐区优先级别最高、最为重要的报警，对于油库报警采取分级报警的方式，主要有以下两种：（1）液位下限报警：当油罐液位低于一定数值时，向服务器发出下限报警信号，触发值班室警铃。（2）液位上限报警：当油罐液位高于一定数值时，向服务器发出上限报警信号，触发值班室警铃。鉴于油库上限和下限报警信号的严肃性，特别是安全紧急报警的严重性，对上限和下限报警信号实行严格的信号判别机制，上限和下限报警信号连续读取三次有效方为有效，严格避免误信号的发生。

泵房监测和控制：对油泵房5台离心泵的监测，突出实时性和可靠性，每台离心油泵的电流和出口压力、瞬时流量、频率、含水进行检查，流量监测准确度可达到0.01。当管线泄露或泵运行压力出现异常时向服务器发出报警信号，触发值班室警铃。

2）原油加热系统主要分为加热炉燃油供油泵房、监控室和6台燃油或燃气加热炉。为保证安全，在监控室加装了燃油加热炉燃烧过程实时监控控制，加热炉安装了联锁保护系统装置。在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断、烧嘴火焰熄灭和压力过低，都会导致回事故，当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。

为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火，联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成，当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动，压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制；当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。

3）污水处理系统主要包括污水沉降罐、污水絮凝罐、缓冲罐、提升泵及过滤器等，有一个值班室和控制室，各罐都装有高低液位报警器，缓冲罐和提升泵装有自动连锁装置，根据液面高低自动启停泵，过滤器都安装电动阀，值班人员能在控制时自动调控，减轻了员工劳动强度。

3 结论

油库自动化控制和管理系统曾经历了一个较长的发展时期，自动化控制系统功能先进，在油田集输泵站中，能够适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数，？有效防止生产事故的发生，具有推广使用价值。

【参考文献】

[1]于殿强，田京山.胜利油田自动化系统[J].石油规划设计，1999（05）.

[2]闵敏，吴凌娇.Visual Basic 程序设计实用教程[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3]史济民，顾春华，李昌武，等.软件工程：原理、方法与应用[M].北京：高等教育出版社，2002.

[责任编辑：刘帅]