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简论输油站内的压力采集

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【摘要】在生产运行中,通过对输油站内压力采集至SCADA系统,更方便人们更快更直观的去监视站内运行的工况,也可以通过分析采集的据来判断是否正常,来进行正确的判断和操作。

【关键词】输油站内压力;工艺控制;压力采集;运行

一、压力对于输油管道的意义

对于管道运行来讲,无论是介质是哪种,在设计时最根本的就是管道内的压力,所有的设计都是基于管线的设计压力。设计压力能够反应管线的输送能力,决定设备的选型,控制运行的安全底线,是保证管线能够安全平稳运行的基础。所以对于输油管道来讲,设计和运行都是基于管线的设计压力。

二、输管道工艺控制要求

目前,我国输油管道设计采用以计算机为核心的全线数据采集和监控系统(SCADA)及模拟仿真系统。控制中心将管道有关信息通过光纤或卫星通信等通信信道传递给管道沿线各站控系统,以实现管道系统的工艺操作和控制自动化。

输油管道工艺操作原理旨在明确管道系统设计水平,对自动化和通信系统的要求、工艺设备的变量检测与控制、设备单元程序控制、联锁保护、应急事件处理以及运行管理等方面的技术要求,对SCADA系统组态和编程提出具体要求,为管道系统的操作运行提供依据。

现有在运行的输油管道一般控制方式采用三级控制,即管道调度中心控制,各输油站站控制室控制以及各输油站站内设备的就地控制。

输油管道通过三级控制,来对管道各处运行的情况进行实时的监控,对各输油站进行正确的指挥和控制,使得管道在运行时能够让人更准确更直观的去操作,使得管道运行达到一个数据化、智能化、人性的目的。

三、输油站内的压力采集

在管道设计过程中,结合生产运行时的考虑,为了做到调控中心对管道输油站内压力监控,往往输油站在相应的各处都设置对应的压力变送器,来实时的通过对输油站内现场压力的数据采集,并传输至调控中心。通过SCADA系统来对站内输油站各系统的压力进行监控和控制,通常站内各处的压力会设定一个值,若超过和低于末个值时,会发出报警,提醒调度中心发生了异常,调度中心的人员根据位置和数值来进行分析并发出指令至各站的站控,并进行远控和就地控制。在安全的保障下就能使得管道输油站有条不紊、井然有序的进行分输油品、计量下载油品,以及加热、外输油品等功能。输油站内的压力采集的点很多,通常在根据管道的各系统的功能及设计压力来设置。

1)油品进出站时压力的采集

各个输油站的进出站压力需要严格的监控,油品进出站时需要进行的压力采集,通常设置在进站阀的后端和出站发的前端,用以检测进出站油品的压力。

一般保证管道的末站进站压力通常在设计时考虑50m的余压,这样就能够对站内的局部摩阻损失(如过滤器、流量计、加热炉、站内管件等)的补给,还能保证油品进泵时汽蚀余量,也能保证油品能正常的下载进罐。

如进站压力过低这样就无法满足以上的要求,若进站压力过高时,则需要通过进站的调节阀进行一定的控制,使得油品在安全的压力值进入库区内。

出站的压力输据采集一般作为参考,通过对管道出站的压力监控来控制出站调节阀调节出站压力,以保证油品输至下一站时留有一定的余压。

2)管道清管时压力采集

输油管道输送过程中,为了保证管道内的清洁,清管的过程是必要的。站内如设有清管流程时,对收发球筒的压力采集也是必要的。

管线未进行清管时,收发球筒处于密闭状态,此时收发球筒的压力为绝对压力0MPa。当站内进行收球流程时,清管器进入收球筒,收球筒的压力升至油品进站压力,完成收球流程后,再密闭收球筒,此时收球筒的压力仍为进站压力,可以通过收球筒的排空系统排出压力,通过对球筒的压力的采集,当压力变为0MPa时,人就可以安全的打开球筒取出清管器。

发球时也需要对发球筒的压力采集,来检测出筒内的压力是否为0MPa,能够否打开发球筒进行发球。

3)过滤器的压力采集

通常油品进站、进输油泵、以及流量计前需要增加过滤器进行过滤,来保油品清洁以及站内主要设备的稳定运行。过滤器时常会由于杂质过多而造成堵塞,但是无法用肉眼去识别,此时通过对过滤器前后压力值的采集,一般安装压差变送器进行压差的计算,进行判断过滤器是否堵塞,若一般压差达到0.04MPa时就可以判断过滤器发生了堵塞,需要立即进行清洗。

4)泵的压力采集

泵为主要的站内设备之一,往往泵的压力采集作为管道运行的重要参数,往往在泵的入口和出口进行压力采集。通过入口压力来判断进口压力能否满足泵的汽蚀余量的要求,主要是给油泵,通过对入口压力的采集,来判断罐的最低液位,防止抽油时发生汽蚀避免对泵的伤害,造成经济损失。通过检测出口处的压力判断泵的运行工况是否正常。

当多台泵串联和并联时,在泵的进口汇管和出口汇管进行压力采集,外输加压系统的压力是否在正常的工况下运行。

5)调节阀的压力采集

调节阀作为站内压力调节的重要设备,主要作用为调节油品的进站下载后的压力及外输油品时出站的压力。

在工艺设计时,油品进站的压力为高压一般与外管道的设计压力一样,但下载系统及油库的设计压力为低压。当站内下载油品时,通过进站调节阀降低进油品进下载系统的压力,一般为0.35MPa。此时通过采集调节阀后的压力可以配合操作人员操作调节阀值至一定的值,从而保护站内下载系统及油罐的设备。

当站内外输油品时,油品通过经外输系统加压后输至下一站,下一站的进站压力一般控制在50m。此时通过对出站调节阀阀后的压力采集来调节本站的出站的压力来调节出站压力保证下一站进站压力在设定的值,从而保证出站压力超高时对下一站进站的影响,保证管道的安全性。

6)站内其余设备的压力采集

此外,站内其他设备如流量计、换热器、加热炉等设备,都需要一定工作压力下正常运行,所以这些设备都需要进行压力的采集,以便操作人员随时监控这些设备的工作压力,从而保证站内设备的在合适的压力下稳定运行。

结束语

对输油站内运行时的压力采集站,可以让工作人员随时监控站内各处的压力。在SCADA系统设计时,根据各处正常运行时的压力设定报警值,提醒工作人员站内某处发生了异常,提前做出正确的操作,从而保证站内设备的正常运行和安全。此外,对输油管道各站压力的数据采集,提供了重要的研究依据,不仅使得今后输油管道设计更成熟更先进,还能对今后输油管道的改造作为重要的参考。

参考文献

[1]杨筱蘅.输油管道设计与管理.石油大学出版社,2006-05

[2]锡俊,陈弘.泵和压缩机.中国石油大学出版社(东营),2007-03