自动化技术在油田集输安全方面的应用

孙朝阳 杲静 曹金龙 李庆磊

摘要：因为油田企业生产的特殊化，在生产过程中往往伴有较大的安全风险;且随着国家对于安全环保的严格要求及自动化技术在安全管控方面的高可靠、高扩展、高效率使得自动化技术在油田安全生产中占据不可或缺的重要地位。

關键词：自动化技术;油田集输;安全

在油田企业的开采、集输、生产过程中，原油及天然气作为产出物，不仅易燃易爆还往往伴有大量的有毒有害物质;且生产工艺流程多为高温高压性质的连续作业。油田集输作为原油及天然气的集中处理场所，在生产过程中往往伴有较大的安全风险，在生产过程中一旦发生控制失误时，极易导致重大的安全事故。在自动化和信息化迅猛发展的新世纪，将自动化、信息化技术应用于油田集输生产可有效降低安全事故的发生率，规范生产流程，加强生产安全管理是一种有效手段。

油田集输生产的特点：

1.生产规模较大、连续化生产

2.设备运行周期长、工艺生产连续性较高

3.装置常满负荷运行、工艺过程要求参数较为稳定

4.工艺条件苛刻，常有高温、高压、低温、真空、有毒有害等特点

5.外界环境因素恶劣，如腐蚀、沙尘等

西北油田三号联合站现自动化建设状况：

塔河油田三号联合站于2005年建成投运，现已投用14年，设计原油处理能力为180万吨/年，主要负责塔河油田8区、10区、TP区的原油处理任务。轻烃站于2008年建成投运，已投用11年，设计处理规模为50×104m3/d，主要负责处理三号联伴生气。目前三号联合站、轻烃站DCS系统硬件均使用FOXBORO的IA系统，其中三号联合站DCS系统于2005年投用，轻烃站DCS系统于2008年投用：两套系统共用一套软件及操作站（1台工程师站和7台操作员站）。另外ESD系统于2005年建成投运，已投运12年，ESD系统使用施耐德集团旗下TRICONEX公司TRIDENT三重化安全控制系统。

监测信号通过冗余的工业以太网与操作室及值班室的计算机管理控制系统连接，将全站所有的测控信号上传，实现全站的集中控制和管理。加热炉、加药系统、大罐抽气、仪表风压缩系统、无热再生式干燥器、高效过滤器系统、加药系统及火炬系统等均设计成撬，撬块的就地控制系统由成撬厂家配套提供，负责完成撬块内部工艺参数的采集、检测及调节、控制功能，并使用RS485接口与DCS系统进行通讯，在DCS系统的操作站上显示部分自控参数和进行部分联锁。从系统设计和配备上来说，三套系统都选用国际较为先进的进口控制系统。

目前数据采集总点总数为3281处，控制总点数为439处，占总点数的13.4%;视频总点数为48台，包括周界防护及站内视频监控，视频完好率100%;基本能够实现对生产厂区装置运行监控的全覆盖。

一、工艺生产参数监控

现场仪表对于生产过程中，各工艺重要节点的参数进行实时监控并将数据录入数据库中，通过设置报警值，在达到参数预设值时报警，使得岗位员工能够及时发现问题所在，保障在问题出现时能够及时组织各专业人员查看分析，将安全隐患扼杀于萌芽之中，进而减少事故的发生，防患于未然。所以仪表对于工艺系统的监测尤为重要，不仅可以反映生产过程中存在的隐患问题，还可以通过发现关键参数的异常来及时对工艺环节进行调整，保障产品的合格率，提高经济效益。

二、紧急停车降低风险

在正常情况下，三号联轻烃站ESD系统是处于静态的，不需要人为干预。作为安全保护系统，凌驾于生产过程控制之上，实时在线监测装置的安全性。只有当生产装置出现紧急情况时，直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备及人员进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。而且人在危险时刻的判断和操作往往是滞后的、不可靠的，而ESD系统则可以进行准确有效的指令下达，避免危害的扩大。

三、连锁报警快捷迅速

在油田集输的生产过程中，设备及装置常处于连续运转状态，就使得对于温度、液位、压力等参数做出了较高的要求;当工作人员进行了误操作或者参数异常时能够及时报警，使得操作人员可及时作出反应，对相应的参数进行联调。另有部分装置设备进行设置相关参数联锁控制，在参数波动范围较大时能够根据前端或后端的设备进行连锁控制，使得参数维持于较小的正常波动范围内。

四、视频监控直观高效

西北油田三号联合站地处新疆库车县与沙雅县交界处，在新疆反恐维稳新形势的要求下，保障油田集输生产安全，全方位、全天候、无死角监控显得尤为重要。而作为安防技术的视频监控对于监控区域可以直观、方便进行实时显示;并可使远程监控人员及时发现不安全行为，通过喊话装置进行及时制止，避免更大的损失产生。

五、周界防护保障安全

西北油田三号联合站周界防护系统通过对站库围栏整体振动光纤的安装，在现场围栏有振动源的情况下，通过对震动信号的采集至现场数据采集柜上传至集中控制室控制平台产生报警并联锁各防区视频监控进行报警跟踪;确保站库能够无死角对各防区进行监控及追踪。

综上所述，自动化及信息化技术在油田集输过程中的使用，不仅可实现工艺参数、生产过程的自动监控和调整等从而减少事故的发生几率，降低人员和财产损失;而且在保障工艺生产安全、高效运行中也起着尤为关键的作用。