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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

時間:2023-11-24 10:32:03

 [摘 要] 卸油臺是油區(qū)原油暫存和集輸?shù)闹匾a(chǎn)設施。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,對卸油池進行信息化改造實現(xiàn)自動化控制,解放人力達到無人值守條件,對優(yōu)化人力資源配置具有重要意義。通過分析卸油臺的現(xiàn)狀,有針對性地提出數(shù)據(jù)采集與遠程控制、輸油泵控制、電加熱系統(tǒng)等三部分信息化改造建議,為實現(xiàn)卸油臺無人值守提供參考。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、油井數(shù)量多,偏遠油井多采用高架罐存儲原油,利用油罐車定期將高架罐內(nèi)原油轉(zhuǎn)運至接轉(zhuǎn)站卸油池內(nèi)。部分卸油點由于卸油頻次較高,不得不安排2名人員在站內(nèi)值守,導致人力資源的浪費。在實際使用過程中,卸油池還存在諸多不足。1.1 數(shù)據(jù)采集與遠程控制存在不足當值班員巡檢油池液位達到上限高度時,需要手動啟動輸油泵,將原油輸至接轉(zhuǎn)站內(nèi)儲油大罐。冬季氣溫過低時,值班人員輸油前還需提前啟動加熱裝置預熱,且池內(nèi)原油溫度、液位等現(xiàn)場數(shù)據(jù)未實現(xiàn)信息化采集,日常仍需人工巡檢,導致卸油工作生產(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,導致值班人員進行起停泵操作存在諸多不便,尤其是寒冷的冬季。建議進行電路改造,實現(xiàn)泵的遠程控制,進一步提高工作效率。
 
1.3 電加熱系統(tǒng)存在不足
卸油臺運行流程如圖1所示。在進行卸油作業(yè)時,需罐車司機、跟車押運員外和接轉(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,需要手動啟動電加熱系統(tǒng),當溫度傳感器檢測到溫度達到設定值時加熱自動停止。由于池內(nèi)未安裝液位計,加熱系統(tǒng)無液位聯(lián)鎖系統(tǒng),當液位過低時不會自動停止加熱,需值班人員時刻觀察油池內(nèi)的液位情況,耗時耗力。
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(nèi)容主要包含數(shù)據(jù)采集與遠程控制、輸油泵控制、電加熱系統(tǒng)等三個部分。
2.1 數(shù)據(jù)采集與遠程控制工藝
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
部分卸油臺位置偏遠,生產(chǎn)數(shù)據(jù)通常利用無線網(wǎng)橋傳輸,當遇到惡劣天氣時數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量較差,可能還會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸中斷的情況。為了防止因網(wǎng)絡故障導致遠程無法監(jiān)控和控制、方便現(xiàn)場人員查看液位、溫度等實時數(shù)據(jù),可在系統(tǒng)控制柜中安裝人機交互設備,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交換實時數(shù)據(jù)。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,并對電路進行改造,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),通過梯形圖編程實現(xiàn)泵的遠程控制(圖4)。
改造后的輸油泵遠程控制示意圖
現(xiàn)有的輸油系統(tǒng)由于使用機械閥門,兩臺輸油泵在啟動時較為復雜,為了實現(xiàn)閥門遠程自動控制需將原有閥門更換為電動閥,電動閥的開、關到位信號接入PLC數(shù)字量輸入接口(DI),在遠程啟停泵的程序基礎上,引入電動閥的開、關到位信號,完善控制程序,實現(xiàn)電動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,實現(xiàn)溫度、液位與泵啟停的連鎖控制,應在池內(nèi)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),利用梯形圖編程實現(xiàn)對液位、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)讀取之后還需要對程序進行完善,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)。
上下限報警及自動停止加熱
3、結(jié)束語
對偏遠油區(qū)卸油臺進行信息化改造,能夠?qū)崿F(xiàn)卸油現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、生產(chǎn)動態(tài)準確把握、安全隱患及時發(fā)現(xiàn)、減輕員工勞動強度。改造完成后可以優(yōu)化原有的值班員崗位,對“廠直管班站”、人力資源優(yōu)化調(diào)整有重要意義。
 
[參考文獻]
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[J].油氣田地面工程,2003,(01):28-31.
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