原油库定量装车系统的仪表及系统设计
油品罐装集散型定量装车控制系统的设计
油品罐装集散型定量装车控制系统的设计前言近年来,我国经济持续发展,工业和生活用油的需求不断增加,使得油库在生产和管理方面的工作日益繁重。
随着计算机技术的不断普及和发展,汽车槽车和火车槽车定量罐装自动化系统发展较快,除了完成定量控制、程序控制、联锁控制、运行监视等功能外,还增加了多项罐装自动化管理功能,在安全生产、高效节能、减少环境污染、提高经济效益等方面取得了显著效果。
从而达到了利用先进的工业控制技术、网络技术、数据库技术及其它相关的高科技技术来管理控制油库的经营。
一:集散型定量装车管理系统介绍油品罐装定量装车控制系统(图1)由工控机、开票机、定值控制仪、通讯模块等组成,工控机为上位机,定值控制仪作为下位机。
一台工控机能管理多台定值控制仪,工控机与局域网或开票系统相联,实现数据共享。
在工控机上可以实现系统设置、发油参数设置、调试参数设置、系统编辑、发油实时控制、联机或脱机发油等,并记录历史数据;同时下位机实时向上位机传送发油数据,在显示界面上实时显示发油情况,故障发生时会有报警提示。
还可以对历史数据进行查询,并打印报表。
集散型定量装车控制管理系统适用于石油化工行业,可全面实现油库及化工行业各业务环节的管理自动化,并针对油库及其各工作环节进行自动化监控,从而辅助油库管理人员更高效、更准确的进行业务处理。
该系统基于局域网环境,通过统一的监控界面,自动采集各监控环境的动态数据,并以这些监控数据为基础,形成各种报表(如付油报表、未付油报表、年、月、日报表等)和明细表,便于业务统计和查询。
强大的查询功能可以按多种方式查询票号,报表等,在此基础上,该系统还将形成完整的业务信息反馈与监督控制机制,为油库企业进行科学的经营管理和决策提供了有力的支持。
集散型定量装车控制管理系统由发油、监控、管理、财务、查询、报表、帮助和系统设置等功能模块组成,涵盖了目前油库业务流程的各主要环节。
系统采用友好的用户界面,操作人员只需了解一般的电脑操作,经过简单的培训即可熟练操作该系统。
炼油厂(油库)装车系统设计方案11页word文档
炼油厂自动装厂系统设计流程系统逻辑结构1、工业以太网体系2、销售交易管理系统3、装车台定量装车管理系统4、泵房控制系统5、IC卡(密码单据)传递系统6、采购管理系统7、库存管理系统系统逻辑图本系统中心机房布置1、42U标准机柜一个,内置IBMX3850服务器两台,PLC系统服务器2台,工程笔记本一台,DELL 755 工作台一台,华为5100三层千兆交换机一台,华为3924交换机一台,juniper 520M防火墙一台;2、8KWUPS在线式电源柜一个;3、各节点到中心机房采用6D单模光纤连接;4、节点间采用瑞斯康达双芯光纤收发器连接。
第一部分:以太网结构设计系统通讯采用以太网体系结构,本系统中心机房(下文简称机房)可布设于交易大厅或办公楼信息机房处,两种情况采用不同的光缆布设方式。
1.1交易大厅方式:自泵房、磅房、装车台、办公楼信息机房等处到机房的6芯光纤直接铺设到机房,分别用终端盒熔接后通过光纤收发器到5100交换机,2台3850服务器,工程笔记本、dell工作站,华为3924均接在5100交换机上,5100交换机上行线通过juniper防火墙连接至办公楼信息机房的光纤;示意图如下1.2办公楼信息机房方式:自泵房、磅房、装车台、交易大厅等处到办公楼的光缆到办公楼下假设光纤交接箱一个,各处光缆再此汇成一根到信息机房,到机房后分别熔接即可;1.3网络方式说明基础光纤铺设完成后,需要在5100交换机上划分VLAN,一个VLAN 为PLC系统工作区,一个VLAN为操作站、微机工作区,为达到当局域网内病毒爆发等异常情况时系统稳定运行,在5100上进行MAC地址绑定,当出现局域网故障时,切断防火墙的上行线路,交易系统与自动装车系统仍可正常工作;在网络正常情况下,可设定防火墙的控制规则对上下行数据进行过滤与控制。
考虑设备稳定性,本系统中需要分线的地方均采用HUAWEI的二层以上交换机;机房中心节点上的交换机(5100、3924)在紧急情况下可互相替代;1.4PLC系统通讯设计在每个装车鹤位安装定量装车控制仪一台,接入防溢、接地、气体报警、电磁阀等信号,装车时,系统在状态符合要求的情况下向相应泵房发送启停指令,泵房收到指令后控制相应泵启停,各种发油数据存入PLC组态服务器,再由PLC 服务器存到交易系统服务器3850的数据库中。
原油计量自动化标定系统设计与应用
解雷 ( 新 疆 石油 勘察 设计研 究 院 ( 有限 公 司) , 新疆 克 拉 玛依 8 3 4 0 0 0 )
摘要 : 针对人工容积式流量计方式原 油计量精度低 、 误 差大、 人 工计 量的成本 高等 问题 , 结合原 油标 定装 置规 范要 求以及 工艺特点 , 研 制 了一套原油计量计算机 自 动标定 系统, 该 系统主要 由原油标定装置结构与计算机 自 动标 定系统组 成, 各子程序 的协调工作 , 实现 了
成。 在 实际应用 中 , 自动标定 既可离 线操作 , 又可 以在线 编辑 运 行, 方式 灵活 , 安 全可靠 。
①上 位机 组 态 : 采 用 的是组 态 t5 . 1 软件, 在wi n 9 5 / 9 8 / NT 平 台 可以 灵活运 行 , 该 软件 集合 有2 0 0 多种 驱动 程序 , 软
原油计量的 自动化计量 目的, 能够解决计量仪 器量程 范围以及标定要 求不 同的 问题 , 利用 自动标 定系统在线 自动调整各个计 量点流量
误差, 修正计量结果, 计量环境与过程安全性、 可靠性得到极大的提高, 为企业取得了更大的经济效益。
关键 词 : 原 油计量 ; 计 算机 ; 自 动标定 ; 系统
原油 计量 的准确 与否 , 直接 关 系到石油 企业 的经济 利益 , 从深 层次 来讲 , 原 油计 量偏差 还会 影响 石油企 业 的信誉 , 缺 斤 少两 又 会导 致 石油 企业 客 户 的满 意程 度 下 降。 在 我 国 各大 油
田, 容积 式流量 计计 量仪 器采 取的 比较普 遍 , 在不 同的 环境 以
③原 油流 量计的脉 冲信号的读取 主要是通过 HS C 模块 来 实现 , 根 据程 序分 工 , 主程 序利 用D DE, 来 调 用原 油 累积量 、 瞬 时量子 程序 , 以读取 的流量计脉 冲信号 与程序计 量 出来 的流量 为基础 , 分 别 自动计算 出瞬时原 油量以及累积原油量 。 根据原油 体积修正系数表库 、 原油标准密 度表 库 , 下位机应 用程序可以 自 动计算 出标准的 密度 、 体积和修正 系数 , 除此之外 , 混油量 、 纯油 量、 含水量都将 自动计算 出来 , 并且将计算结果报表打 印。
平台原油自动化装车系统应用与操作
平台原油自动化装车系统应用与操作传统的平台原油装载作业,由于拉油罐车车型差异较大,装载操作及安全管理主要还是依靠操作人员的經验和熟练程度,增加了劳动强度、降低作业效率;操作中容易出现精密度欠缺的状况。
近年来,我油田采用了自动化装车系统,从根本上解决了以上传统装成中存在的不足,保证生产运行效率,减少对环境的污染,结合自己在原油装载工作经验,就目前原油装车系统应用及其存在问题进行分析,为提高现场自动化运用水平提供相关帮助。
关键字:原油;自动化装车;应用;操作大港油田滨海原油拉运站于2011年10月投产运行。
其坐落于南港工业区滨海储运库西侧,南侧是南港工业区红旗路,北侧为中国石油大港石化公司商业储备库,属于五级站库。
滨海原油拉运站占地面积约为17100平方米,站内主要设备有2座载重120吨的地磅,4个装车平台,8套装车鹤管,3台装车泵,1套变压吸附制氮装置,装车系统可实现全程自动化装车。
滨海原油拉运站负责滨海储运库、埕海联合站、港东联合站原油的汽运销售,是大港油田原油储运系统的应急出口。
为了保证我站生产运行效率,提高经济效益,减少对环境的污染,就目前原油装车系统以及工作运作模式。
结合自己在原油装载工作经验,探讨平台原油自动化装车系统在我站的具体应用及其存在问题,为提高现场自动化运用水平提供相关帮助。
1 石油企业原油装车工作状况目前部分石油企业依然沿用传统的装载作业方式,其主要工作流程基本为车辆的人工指挥和装载作业。
由于罐车车型差异较大,装载操作及安全管理主要还是依靠操作人员的经验和熟练程度,增加了劳动强度、降低作业效率,而且,人工操作容易出现精密度欠缺的状况,影响原油装载的质量;传统的装车设备不具备根据设定装油量进行自动切断及油位报警等控制功能,所以,由于人员操作失误导致多装、冒装、超载的不安全状况时有发生;原油输送以及装载系统设施存在缺陷,因为维护使用不当而出现各种设备故障,如:装车泵憋压,出口流程刺垫子等,这种状况所导致装车泵的损坏、原油泄漏,不仅浪费了大量电能,还造成设备的损坏,原油的浪费,还对拉运场所周边的环境产生污染破坏,不利于单位的经济效益增长;如若不注重科学技术的引进,没有深刻认识到科学技术在生产中的重要价值,也就影响了原油自动化装载系统技术的提升。
汽车定量装车控制系统的设计及应用
汽车定量装车控制系统的设计及应用摘要:成品油的装运是石化产品销售的重要环节。
以抚顺石化公司新建项目为例,根据抚顺石化公司汽、柴油产品的整体销售计划和生产能力,确定了汽、柴油的合理装车工艺。
根据工艺流程,对目前主流定量加载系统的设计方案进行了比较和选择,介绍了定量加载系统的结构、现场仪器的组成和配套设备的选择。
本系统的主要目的是提高装车效率,保证发货精度,保证装车操作的安全,降低人工成本,从而最大限度地减少人为因素造成的各种事故,从而保障用户的财产和人员安全。
关键词:定量装车;系统控制;设计及应用中图分类号:TH865 文献识别码:A引言随着我国经济的快速发展,近年来国内对成品油的需求不断增加,使得汽油和柴油的装车任务越来越繁重。
在过去,人工加载方式费时费力,容易因人工操作疏忽造成财产损失。
因此,如何有效地提高车辆装车效率已成为一个大问题。
随着计算机技术的不断发展,定量加载系统已成为出口生产过程中的核心部件。
其控制方案的合理性以及相关自动控制设备的选择将直接影响到石化企业的整体效益。
论述了抚顺石化公司新产品输油装置工程定量装油系统的设计与应用。
1设计方案1.1装置的规模与组成抚顺石化公司新建成品油输转设施工程共设有 9 座装车岛,其中 2#-6#为乙醇汽油等比例混合装车岛,7#-10#为 0#柴油装车岛。
为了防止油品的挥发造成安全隐患及财产的损失、提高装车的效率,每座装车岛在单侧共设置 3 个鹤位,其中包括 2 个装车鹤位和 1 个油气回收鹤位。
为了提高装车过程的自动化程度幵降低人员成本,本项目的汽车定量装车系统设计共包括 3 大部分:上位计算机操作系统部分、现场仪表控制部分及门禁系统部分。
1.2工艺技术方案及装车流程1.2.1工艺技术方案目前装车方式分为两种:泵送装车方式和高架罐装车方式。
泵送装车方式:储罐中的油品通过油品管线进入装车泵进行升压,当压力上升至额定压力后打开装车阀,经计量流量计后装入油车内。
集输站库原油精密盘库计量系统设计
+
( )测 量管 内置 3~5个 温度传 感 器 , 于罐 内 3 用
油 品密度 校 正.
根据 G / g 1 B T l0—18 ( 油 立 式 金 属 罐 计 量 98 原 ( 油量计 算方 法 》 罐 内纯 油标准 状态 下质 量 J ,
M = ( 2 1 1 ( B+AVd ) 1+ (k一 P0— . ) V y [ t 2 ) K( 0 ] 1一W) . () 1
密度 P 已定 , 大罐 容 积表 I 、 加 将 , B— 大罐 容 积增 量
表 △ 一H、 油体 积 系数 K—t 制成 数据表 , 据 石 编 根 系统 所测 罐 内液位 、 温度 自动 查 出. 油含水 率 W由 原 人工 化验 得到 , 工 输 入 ( 统 已预 留含 水 分 析 仪 手 系
王克华等 : 输站库原油精密盘库计量 系统设计 集
表 1 集 输 站 库 盘 库 计 量 方 法 比较
Ta . Co b 1 mp r s n o t c t l g m e s r me tm e h d n g t r n t to s a io fs o k adn a u e n t o s i a he g sa i n i
油 水过 渡带 净油 量 的计 算 , + 查容 积表 由
计l出站流量计l1 l l罐液位计 l2 - I罐液位计I3 1罐液位计 l 罐 l 液位计
油位 界位 水 位 温度1 温 度2 温 度3 油位 界位 水位 温度 1 温度 2 温度 3
于 0 3 % 的国家 标准 . .5 本 文开 发 了集 输 站 库 计 量 自动 化 实 时 监 控 系
异小 , 油水混合过渡带厚、 原油黏度大、 底水腐蚀性
集输站库原油精密盘库计量系统设计
集输站库原油精密盘库计量系统设计王克华;于洪庆;程家明;张晓萍【摘要】A system for real-time accurately measuring the oil level height,water level height and the oil-water interface height in a crude oil tank was designed. It can be used for calculating crude oil inventory in a gathering station and its measurement error is less than 0. 35%. The system is based on magnetostriction liquidometer, and the thickness ofoil-water transition zone is determined using three float method. The net crude oil amount in a tank is determined according to the variation of the water content in oil-water transition zone with thickness. The measurement method removes the error of the conventional measurement methods owing to the thickness variation of oil-water transition zone, and it realizes the compensation to the variation of the crude oil density in the tank, which improves the measurement accuracy of the crude oil in the tank. The integrated measurement error of this system is less than 0. 20% , which meets the requirement of the measurement accuracy of crude oil stocktaking in gathering stations.%为实时精确测量原油储罐液位及油水界面高度、计算集输站库原油库存量、达到原油收发计量误差小于0.35%的国家标准,设计了基于磁致伸缩液位计的集输站库原油精密盘库计量系统.系统采用三浮子法测量油水过渡带厚度,根据油水过渡带含水率随厚度的变化计算储油罐原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差;同时,为提高油罐盘库的测量精度,对罐内原油密度变化进行了补偿.系统综合误差小于0.2%,满足油田盘库计量精度的要求.【期刊名称】《西安石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(027)004【总页数】5页(P62-65,71)【关键词】集输站;原油盘库;计量系统;磁致伸缩液位计【作者】王克华;于洪庆;程家明;张晓萍【作者单位】山东胜利职业学院,山东东营257000;山东胜利职业学院,山东东营257000;胜利油田临盘采油厂,山东临邑251507;总装备部工程设计研究总院,北京100028【正文语种】中文【中图分类】TE978目前原油盘库计量一般是通过人工检尺或液位计测量油罐液位和油水界面高度,查大罐容积表求得罐内原油体积,根据原油密度和含水率,然后通过计算求得标准条件下的原油净质量.由于储油罐内油、水分界面不是非常明显,而是形成一定厚度的油水过渡带.现采用的电阻法、电容法、射频导纳法只能根据特定条件给出平均界面高度,无法反映过渡带厚度,测量误差较大[1].达不到综合计量误差小于0.35%的国家标准.本文开发了集输站库计量自动化实时监控系统,所测盘库数据准确、连续,对提高集输系统的管理水平具有十分重要的意义.1 盘库计量液位计选择1.1 盘库计量方法比较近年来,国内各油田尝试应用雷达液位计、射频导纳界面仪、伺服液位计、光纤液位计等自动监测系统[2].但是各种常规物位检测仪表难以满足储油罐大量程(十几米)、高精度(毫米级)、液位与油水界面多参数同步测量的要求,人工检尺量油仍是最基本的盘库计量方式.无法实现实时监控,难以满足油田精确计量的要求[3].集输站库盘库计量方法的比较如表1所示.实现原油精密盘库的关键是对油罐液位计和油水界面仪的选择、使用和调校.储油罐测量的难度在于液位和油水界面动态测量范围宽,油、水相密度差异小,油水混合过渡带厚、原油黏度大、底水腐蚀性强.在实际生产应用中,各种液位计测量结果易受原油性质、液面泡沫层、气相状态、温度变化的影响,仪表的可靠性与准确度严重影响盘库计量的效果.1.2 盘库计量液位计选择与要求目前只有伺服浮子钢带式、雷达式和光纤物位计的测量误差可达到毫米量级,但在实际应用中,其可靠性和准确性与磁致伸缩液位计相比仍有差距[4].通过分析筛选,盘库计量系统采用磁致伸缩液位计,它具有测量精度高、稳定性好、可靠性高、无需标定、使用维护方便,可以同时测量液位、油水界面和油罐内多点温度,是一种比较适合储油罐计量的仪表.盘库计量系统中,要求磁致伸缩液位计配置3个浮子,通过浮子配重实现油水过渡带厚度的测量.表1 集输站库盘库计量方法比较Tab.1 Comparison of stocktaking measurement methods in gathering stations序号盘库计量方法液位检测精度综合测维护方便性1 人工检尺量油法高有无中低高不连续低低油水界面检测温度检测量精度可靠性长期稳定性连续性油罐测量适应性投资安装难度// 2静压法中无无低高高连续高中高低3 雷达物位计法高无无中高高连续中高低高4射频导纳物位计法无有无低中中连续中高低中5 伺服物位计法高有无中高中不连续高高高低6 光纤液位计法高无无中高中连续高高中高7磁致伸缩液位计法高有有高高高连续高高低高油罐盘库计量对磁致伸缩液位计具有以下性能要求:(1)测量范围:最大30 m,配置3个浮子,可同时测量油位、水位、油水过渡带高度.(2)测量精度:0.01%FS,液位测量绝对误差不大于1 mm.(3)测量管内置3~5个温度传感器,用于罐内油品密度校正.(4)采用柔性测量管,浮子与测量管采用防腐结构.(5)具有本安防爆性能,数字信号传输,适用于储油罐测量环境.2 系统的设计原理与构成2.1 精密盘库测量方法为了提高油罐盘库的测量精度,减小油水过渡带厚度变化带来的测量误差,实现罐内原油密度变化的补偿,所采用的测量方案如图1所示.图1 盘库计量原理示意图Fig.1 Schematic diagram of measurement stocktakingA、B、C 3个浮子,油位浮子A的设置工作密度855 kg/m3,略小于原油工况密度860 kg/m3;水位浮子C的设置工作密度995 kg/m3,略小于底水工况密度1 005 kg/m3;界位浮子B的设置工作密度为933 kg/m3,为油、水密度和的一半,测量时处于油水过渡带的中间位置.通过浮子A、C的位置分别确定油面液位H1和水面液位H4.通过浮子B的高度H3计算油水过渡带厚度ΔH=2(H3-H4).油层底高为H2=H3+ ΔH/2.根据GB/T9110-1988《原油立式金属罐计量油量计算方法》,罐内纯油标准状态下质量[5]式中:ρ20为20℃时原油标准密度,kg/m3;1.1为空气浮力修正系数;VB为液位H 下油罐容积表体积,m3;ΔVy为液位H下液体静压力引起的油罐容积增大值,m3;β为钢罐体材料体积膨胀系数,3.6× 10-5,1/℃;tk为罐壁温度,保温油罐取罐内油温,℃;K为石油体积系数;w为原油含水率.在测量系统中,由于油田开发区块的原油标准密度ρ20已定,将大罐容积表VB-H、大罐容积增量表ΔHys-H、石油体积系数K-t编制成数据表,根据系统所测罐内液位、温度自动查出.原油含水率w由人工化验得到,手工输入(系统已预留含水分析仪自动输入接口).等于罐内原油实际密度与4℃下水的密度比,由于所测原油温度基本不变,计量过程中取为常数.精确盘库计量的关键是油水过渡带的油量测量与计算.油水过渡带内含水量随高度呈线性分布,从H2到H4,含水率由w变化到100%,平均含水率为w′=(1-w)/2,1-w′=(1+w)/2.为了防止罐底油砂影响测量,液位计安装时距罐底高度H0,罐内液位等于液位测量值与H0之和.由H0+H1查容积表确定VB1和ΔVy1,由H2+H0查容积表确定VB2和ΔVy2,油层净油量油水过渡带净油量的计算,由H2+H0查容积表确定VB2和ΔVy2,由H4+H0查容积表确定VB4和ΔVy4,过渡带净油量2.2 系统测量误差罐内工作温度变化的情况下,所产生的油水密度变化会引起的浮子相对位置变化,产生测量误差.根据浮子受力平衡推导出油位浮子位置高度变化为式中:ρ′g和ρ′o分别为温度t′下气相、原油密度;Δρ′g和Δρ′o分别为温度改变前后气相、原油密度变化.原油标准密度ρ20=0.860 t/m3,设温度变化范围t=50℃,t′=55℃,浮子高度2 h=78 mm时浮子位置误差ΔH1=-0.153 mm.在温度变化时,水位浮子、界位浮子相对位置变化相同,过渡层厚度计算值不变.分析表明,通过三浮子磁致伸缩液位计,在罐内工作温度变化5℃情况下,所引起的浮子位置测量误差与液位计自身误差之和不大于1.153 mm,在储油高度大于1 m情况下,系统误差不大于0.115%,满足油田盘库计量精度的要求.2.3 系统组成与实现本系统出于盘库要求控制器具有高可靠性考虑,采用西门子S7-300PLC作为系统的下位机控制器;上位机采用WINCC组态软件设计盘库监控系统,并通过PC-MPI电缆与PLC相连,完成数据信号采集.即使在上位机出现故障时,也不影响PLC系统工作,提高了系统的可靠性.自动计量精密盘库系统的结构如图2所示. PLC控制器通过脉冲采集功能模块采集进、出站的流量,通过Modbus协议采集每个储油罐的3个位置值及其3个温度值.取油位以下温度测量点的平均温度作为油温tk计算.本系统中I/O信号数包括:脉冲输入量(PI)2个,通讯输入(CIO)4个.每个CIO中包括3个位置和3个温度.图2 系统结构示意图Fig.2 Schematic diagram of system composition4台磁致伸缩液位计与 PLC CP340间通过Modbus传送数据.Modbus的RTU协议规定了消息、数据的结构,命令和应答的方式,采用主从方式定时收发数据[6].PLC子程序实现如下功能:(1)通讯子程序完成每秒对储罐液位计进行一次轮询;将仪表回复的原始数据存入存储器,并将每次的通讯状态记录下来传至上位机诊断画面,实时反映通讯状态. (2)数据处理子程序将液位计通讯原始数据按照Modbus协议规则转换成油位、界位、水位和温度值.(3)报警子程序根据各储罐数值,设置高、低限报警标志,作为上位机报警使用.(4)流量采集子程序完成脉冲计数的累计,计算出瞬时流量和累积流量.盘库系统使用WINCC组态软件,功能丰富,保证了好的兼容性,方便监控系统的设计.上位机测控软件运行画面分为登陆画面、总貌主画面、盘库画面、报警画面、诊断画面、历史趋势画面.系统具有以下功能:(1)实时监控功能:对整个系统进行实时的监控,显示进出站瞬时流量及累积流量,各罐液位、水位高度、温度.(2)盘库功能:根据精密盘库测量方法计算各罐储油量及总储油量,显示油位、水位、过渡带实时数据,依据登录等级设置零点、密度、含水率等参数.程序流程如图3所示.(3)报警功能:实现液位参数高、低限越限报警,并且记录生成报警历史数据.(4)历史数据记录功能:液位、过渡带、水位、温度与盘库实时数据记录,可通过日期和时间查询,实现任意时间的历史数据显示,便于对参数的整体趋势进行分析.(5)登录功能:设置操作权限,分配操作工编号,实现登陆密码管理.(6)报表功能:可以定时打印生产报表.(7)诊断功能:显示仪表通讯状态、S7-300 PLC及扩展模块工作状况及通讯状态.实现的系统上位机主界面、盘库界面如图4所示.图3 原油盘库程序流程Fig.3 Flow chart of crude oil inventory图4 系统主界面和盘库界面Fig.4 Main interface of the system and automatic oil inventory system interface3 原油精密盘库系统的现场应用原油精密盘库系统在胜利油田临盘采油厂临南站、四净站、二首站经过一年多的运行,实现了联合站储油罐液位、油水界面与油温实时监测和自动精密盘库计量.由每2 h人工盘库一次变为每秒自动盘库一次,实现了高精度自动盘库计量,计量精度提高到0.2%.对油田原油的生产和管理工作具有重要的意义.通过盘库系统提供的OPC扩展功能,实现了盘库数据上传采油厂局域网,形成统一的计量盘库数据,供油田各相关部门调用,为决策层及时掌握生产动态和正确决策提供科学依据.在系统运行过程中,针对磁致伸缩液位计采用星型连接时,通讯抗干扰问题,在每个液位计加装了120 Ω终端电阻后消除了故障.针对罐体接地效果不好,液位计在雷雨天气时出现的通讯板损坏现象,在通讯板通讯端口设计安装了TVS管,将雷电产生的高压滤除,提高了系统的可靠性.4 结论建立在磁致伸缩液位计基础上的原油自动计量精密盘库系统,采用三浮子磁致伸缩液位计,测量油层和油水过渡带厚度,根据其含水率变化分别计算油层和油水过渡带的原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差,实现罐内原油密度变化的补偿,提高了油罐盘库的测量精度.系统综合误差小于0.2%,满足了油田盘库计量精度的要求.系统以PLC为数据采集控制器,与磁致伸缩仪表通过Modbus通讯,系统的运行稳定可靠.参考文献:[1]杨风斌,张树东.GJJM-1型自动盘库系统的应用[J].信息技术与信息化,2007(4):156-157.YANG Feng-bin,ZHANG Shu-dong.GJJM-1 automatic stocktaking system applications[J].Information Technology and Information,2007(4):156-157.[2]任桂山,赵智.大港油田原油自动化盘库与交接技术研究[J].中国石油和化工,2011(1):61-63.REN Gui-shan,ZHAO Zhi.Dagang Oil Field automation of stocktaking and transfer of technology research[J].China Petroleum and Chemical,2011(1):61-63.[3]颜承玺.自动化计量盘库系统在原油集输中的应用[J].国外油田工程,2003(19)8:33-34.YAN Cheng-xi.Automated measurement of crude oil gathering and transportation system in the stocktaking of the application[J].Foreign Oilfield Engineering,2003(19) 8:33-34.[4]周庆人,陈继葆.磁致伸缩液位计在二硫化碳计量上的应用[J].工业计量,2003(4):41-42.ZHOU Qing-ren,CHEN Ji-bao.The application magnetostrictive level gauge in the measurement of carbon disulfide[J].Industrial Measurement,2003(4):41-42.[5] GB/T9110-1988,原油立式金属罐计量油量计算方法[S].[6]王佳承,费敏锐,王海宽.基于Modbus的多总线集成测控系统设计[J].自动化仪表,2009(6):20-22.WANG Jia-cheng,FEI Min-rui,WANG Hai-kuan.Based on the Modbus multi-bus integrated control system[J].Automation Instrumentation,2009(6):20-22.。
原油计量计算机自动标定系统
个 原 油 标定 装 置是 根据 业 内标定 标 准 的规范 来设 将 相 关 的数 据信 息 输入 与 输 出 。该 系统 中设 置 3 C M与 I / O模 块 ,通 过 计 的,在原油计量计算机 自 动标定系统 中是最基础 模 块 架 ,模块 架 上 面安 装 有 A
的部分 ,该装置保 留原来原油计量仪器 的特点 ,对 2 0 ~1 0 0 mm 口径 范 围 内原 油 都 能进 行 标 定 ,精 度 可靠 ,原 油标 定装 置工 艺结 构如 图 1 所示。 1 . 2 计 算机 自动 标定 系统
作 ,又可以在线编辑运行 ,方式灵活 ,安全可靠 。 原油量以及 累积原油量 。根据原油体积修正系数 油气田鼍面工穗 ( h t t p : / / w ' ^ , 、 v . y q t d r n g c . c o n) r 一3 7 —
第3 4 卷第 4 期 ( 2 0 1 5 . 0 4 )( 仪 表 电信 ) 表库 、原 油标 准密 度表 库 ,下 位机 应用 程序 可 以 自
动计算出标准的原油密度 、体积和修正系数 ,除此 之外 ,混油量 、纯油量 、含水量都 将 自动计 算 出 来 ,并且将计算结果报表打印。原油计量子程序的
工 作流程 如 图 3 . 1 功 能
( 1 )原 油计 量 过 程 中 ,通 过 3个 脉 冲量 、6 个
开关量 、2 3 个模拟 量来实现各项参数 的实 时收集 ( 在人 机界 面上 实时显 示 ) 以及 工作 台 的远程 监控 。
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6 — 6 8 9 6 . 2 0 1 5 . 4 . 0 1 7
统稳定可靠,相对于人工计量方式,原油计量精度较 高,应用效果显著。
定量装车控制系统方案书
定量装车控制系统方案书中自自动化工程2020年5月14日目录一.公司简介二.系统概述三.系统配置总图四.系统装车流程图五.系统配置及功能说明1.集散式自动付油系统设计目标2.系统设计原则3.集散式付油系统构成4.定量装车系统基本功能5.系统配置及设备性能6.控制站及业务站布置及网络功能特性7.装车管理控制系统软件特性六.操作台控制柜配置图七.系统硬件清单列表八.推荐硬件清单九.工程技术服务容十.竣工资料清单十一.其它说明十二.业绩介绍一、公司简介中自自动化工程是专业从事石油化工行业自动化系统开发的民营企业, 专注于研究、开发、生产和集成按用户需求定制的新型分布式自动化控制系统及系统硬件产品,与大学工业自动化工程研究中心长期科研合作;长期的行业经验,公司技术人员对石油化工的工艺流程、操作管理流程等具有深刻的了解和认识,开发出多套更具科学性和可操作性的自动化控制系统,包括:集散式定量装船/装车/装桶控制系统、石油化工油库管理系统、油气站管理系统、罐群液位/温度/压力监控系统、管道流量/压力/温度监控系统、锅炉自动化控制系统、冷冻机/冷却塔自动化控制系统、化工生产过程自动化控制系统等,并成功应用于中石油、中石化等多家大型中外石化企业新建或改造项目,为企业安全生产、裁减冗员、提高管理、增效创收提供了完整的自动化解决方案。
二、概述计算机技术和信息技术突飞猛进的发展,其应用已经渗透到各个领域;在液态石油化工产品储运行业,通过使用基础储运作业的自动控制技术和储运管理作业的信息管理技术,对提高油库作业效率、油库安全系数、应急处理能力以及油库的各项日常管理起到了显著的效果。
中自定量装车控制系统是在总结国外石油化工液态物料装车控制方面多年经验的基础上设计的。
参照吸收国际先进计算机技术和称重技术,经过十几年的研制、开发改进,生产出技术先进、性能优良、功能齐全、操作安全可靠的定量装车控制系统。
该系统基于集散式付油系统结构,以XY242型PLC定量控制器为控制核心,功能齐全、技术先进、结构合理、操作方便、运行稳定可靠,能有效地完成装车作业过程中的参数设置、变频恒压控制、数据采集、定量控制、防静电联锁控制、运行监控、报表打印等各项工作。
石油化工储运罐区安全仪表系统的设计和使用
个安全仪表功能可使用同一个安全仪表系统。当多 个安全仪表功能在同一个安全仪表系统内实现时, 系统内的共用部分应符合各功能中最高安全完整性 等级要求。
二. 项目流程及考虑的主要问题
2. 可行性研究报告 安全仪表系统应独立于基本过程控制系统并应独立
4. 故障安全:
FS (Fail Safe) 安全仪表系统发生故障时,使被控制过程转入预定安全状态 。
一. 安全仪表系统的主要术语
5. 冗余: Redundancy
采用独立执行同一个功能的两个或多个部件或系统,互为备 用及切换。
6.容 错 : Fault Tolerant
在出现故障或错误时,功能单元仍继续执行规定功能的能力。
完成安全仪表功能。 安全仪表系统不应介入或取代基本过程控制系统的
工作。 基本过程控制系统不应介入安全仪表系统的运行或
逻辑运算。
二. 项目流程及考虑的主要问题
2. 可行性研究报告 安全仪表系统应设计成故障安全型。当安全仪表系
统内部产生故障时,安全仪表系统应能按设计预定 方式,将过程转入安全状态。 安全仪表系统的逻辑控制器应具有硬件和软件自诊 断功能。 逻辑控制器的中央处理单元、输入输出单元、通信 单元及电源单元等,应采用冗余技术。
二. 项目流程及考虑的主要问题 4. 详细工程设计: 详细设计文件应包括下列内容: 1 系统总说明及配置图; 2 操作站及机柜布置图; 3 输入、输出卡件及端子布置图、接线图; 4 供电及接地系统图;
二. 项目流程及考虑的主要问题
4. 详细工程设计: 详细设计文件应包括下列内容: 5远程控制器或远程输入 、输出卡件及端子布置、接 线图; 6 回路接线图; 7 电缆(光缆)连接表; 8 其他。
原油库定量装车系统的仪表及系统设计
原油库定量装车系统的仪表及系统设计王静【摘要】采用定量装车系统来实现装车自动化,一方面可以提高装车速度和装车的自动化水平,提升运输能力;另一方面可以解决装车过程中出现的各种问题,减少由此引起的经济损失和贸易纠纷.以某原油库装车点为例,介绍了自动定量装车系统的设计方案,着重讨论了装车系统现场设备和上位计算机的设计和选型.设计结果表明,装车效率得到了提升,并保证了安全性能,系统安装使用方便,可靠性和装车精度提高.【期刊名称】《仪器仪表用户》【年(卷),期】2019(026)005【总页数】4页(P8-10,68)【关键词】原油库;定量装车系统;批量控制器;装车控制阀;安全联锁保护;系统设计【作者】王静【作者单位】中石化石油工程设计有限公司,山东东营 257026【正文语种】中文【中图分类】TP290 引言近年来,随着国民经济的发展和技术水平的提高,国内对原油和成品油的需求日益增加,装车系统的自动化水平也在不断提高,对油品储运的现场仪表及控制系统提出越来越高的要求。
某原油库装车点目前使用油罐自压喷溅式装车,这种装油方式存在如下缺点:损耗率较大,实际装车量误差不确定;装油口易产生静电,引发火灾;装车过程中散发的油气对操作人员身体造成潜移默化的危害;油品装车无自动控制措施,容易发生跑泻溢漏等事故。
针对以上问题,对该原油库装车点进行自动化改造,增加定量装车系统。
定量装车系统可以实时检测和监视装车过程中的工艺参数,实现槽车定量/定位装车的自动控制,并具有记录、报警、打印等功能。
1 定量装车系统概述图1 定量装车系统配置图Fig.1 Quantitative loading system configuration diagram该原油库装车点新建8套装车鹤位(共4座装车平台),在原油罐区开孔新建发油流程。
为装车点的装车鹤位配套定量装车系统,通过预设装车量控制发油量,实现自动装车控制,以提高装车效率,保证装车安全。
罐区自动化定量装车系统设计及应用
——-石油、石化、化工自动化及仪表控制技术研讨会论文集·——罐区自动化定量装车系统设计及应用阮坤邦 (山东齐鲁石油化工工程公司电控设汁室淄博临淄255400)摘要根据工程设计中的经验.提出罐区仪表设计中的选型问题,具体介绍罐区计算机控制管理.定量装车、装船等技术问题。
关键词计算机控制管理系统储运定量装车工程设计仪表选型中石化国际事业齐鲁公司、液体化工产品龙口港储设置3个上位计算机操作站.2个操作站在控制室,运设施工程.2004年底完工投用,为解决齐鲁液碱产品其中1个操作站兼有工程师站的功能,另1个操作站安出路,确保氯碱系统、乙烯装置满负荷生产,该项目的装在开票房。
各操作站均提供网络接口,毗实现和厂储投用为齐鲁公司长期安全稳定,降低齐鲁公司液体化工运同年Ii管理层斛络的连接,满足将来管理模式主已升的需产品进出口储运成本,提高了产品市场竞争力。
近几年求需要。
来.国内烧碱市场供大于求、竞争激烈,为解决烧碱销系统总体结构如下图售后路问题,我公司一直在积极开拓国外市场。
齐鲁公司乙烯二轮改造工操作站程建设投产后,v c M、Pv c装置生产能 2力将达到60万吨/年以上。
为保证v c M、Pv c装置的满负操作站主要使操作员可在正常或异常情况下对本站荷运行,需要浇碱装置满负荷运行.以满足氯气平衡,各设备进行控制,并可监视全线各站的运行数据和状态。
届时液碱(50%)产量将达到90万吨/年,当地企业约消操作站的人机界面为19英寸的高分辨率彩色液晶监视化40万吨/年,国内其它市场约消化30万吨/年,需出器,操作主要通过鼠标(轨迹球),并辅以带覆盖膜保护口液碱20万吨/年,以解决液碱销售出路。
公司与澳大的平面式键盘.操作站可以通过彩色喷墨打印机输出所利亚厂商鉴订出口协议,船运能力4~5万吨/船。
需的报表、记录及屏幕拷贝。
在液体化工产品龙口港储运项目中总体工程计划分操作站选用DELL工作站,机器的配置为P4 两期实施:一期工程为液碱出口储运设施,48%液碱20 2 8G,512M内存,80G硬盘,56x cD R OM,内置10/100M 自万吨/年。
油库安全监控系统硬件设计二(采用智能仪表方案)
目录1 绪论 (1)1.1 我国油库管理背景 (1)1.2 油库及油库安全监控系统的设计意义 (1)1.3 计算机监控系统 (1)1.4 计算机监控系统的主要特点与原则 (2)2 系统总体设计方案 (3)2.1 油库安全监控系统总体设计 (3)2.2 油库的总体布局 (3)2.2.1 油库的分区布局 (3)2.2.2油库的绿化设计 (4)2.3 油库的工艺流程 (5)2.4 系统I/O点数统计 (6)3 监控系统的硬件设备选型 (9)3.1 工控机主机选型 (9)3.2 仪表 (10)3.3 隔离RS-232到RS-422/485转换器ADAM-4520 (12)3.4系统监控仪表及设备的选型 (12)4监控系统详细设计 (14)4.1系统方案的设计 (14)5 结论 (16)参考文献 (16)1 绪论1.1 我国油库管理背景在我国油库管理中,标准制度不健全以及落实不到位是制约油库安全管理的最主要的隐患。
目前,各油库以及中转站的自动化程度越来越高,先进的测试仪器以及计量设备使用使得人为影响逐步减少。
因此,建立和落实合理的、适合本油库的规范作业流程和安全制度,对于油库的安全作业和效益的最大化有着积极的意义。
安全工作的行为准则是油库企业安全的生命线。
只有抓住贯彻规章制度这根主线,油库安全工作才能落到实处,才能有力度、有效果。
首先,要从学知识、强素质,学规章、守制度抓起,准确理解各项法规制度的内在含义,增强遵守法规制度的自觉性;其次,要“严”字当头,严格执行各项规章制度,按管理制度办事,按操作规程做,按技术规范管,坚决处理有章不循、执章不严、违章不究和违章介定不清的问题;再次,要狠抓安全制度的落实,切实做到制度全覆盖,管理无漏洞,这样才能保证油库的安全最大化。
1.2 油库及油库安全监控系统的设计意义油库是储存、输转和供应石油及石油产品的专业性仓库。
对油库进行安全监控评价和应急管理的目的是查找油库潜在的危险因素及管理薄弱环节,控制和消除油库在储、运、加注和技术保障各环节中的不安全因素,以保护油库和周边群众的生命、财产和生活环境不遭受损害、损失和破坏,提高经济效益。
浅谈原油储备库监控系统的设计
sc rt e e fcu eo l n c u lo e a ino ep oe t a c r i g t o a o d t n , o i rn yse d sg e o e u i lv lo r d i a d a t a p rto ft r j c, c o d n l c l n ii s m nt ig s t m e in d t y h o c o o
c om m u i a i s nc t on
摘
要 : 频 监 控 系统 越 来 越 多 的 应 用 在 各 种 行 业 、 种 地 区 。 对 原 油 储 备 库 安 全 防 护 等 级 及 工 程 视 各 针
的 实 际 运 行 要 求 ,因地 制 宜 . 行 监 控 系 统 的 设 计 , 保 监 控 系 统 能 为储 备 库 的安 全 防 护 提 供 一 定 的 进 确
浅论石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计
浅论石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计如今,我国的工业化水平也得到了明显提升,在石油化工行业中,尤其是在油品储罐区中,仪表测量技术的发展速度十分迅速。
对于传统的储罐计量工作而言,主要由人工完成,在精度方面,很难满足相应的要求。
通过自动化仪表的全面运用,工作人员能够及时掌握储罐的实时状态,有利于相关的工作人员高效管理各个生产流程。
在石油化工油品储罐测量方面,如果自动化仪表能够得到合理设计与应用,那么,其自动化水平就会得到明显提高,企业应该对自动化仪表的设计工作给予高度重视。
1 石油化工油品储罐自动化仪表的主要种类1.1 液位测量仪表对于液位测量仪表来说,主要应用于储罐液位的测量工作中,对液位测量仪表进行实际安装时,要根据具体的情况出发。
由于油品储罐的体积有存在一定的差别,这就使仪表的测量范围也存在很大不同。
对于容积比较小的油品储罐,容积在1×105m3之内的油品储罐,其液位测量仪表需要设计在油罐的顶部,而且,适当运用连续液位测量仪表,以此来测量。
如果容积比较大,油品储罐超过1×105m3的时候,设计人员应该配置两套的连续液位测量仪表,还要配置相应的指示仪表,以此来显示测量仪表液位的实际测算结果。
在具体运用的过程中,针对自动化仪表系统,还应该增加相应的检测报警装置,一旦液位出现异常状态的时候,能够及时报告给有关工作人员,防止液位超标、过低。
不仅如此,通过连续液位测量仪表的运用,能够及时检测储油罐的液位,连续观察仪表的工作状态,具有较强的可靠性。
不过,在石油化工企业中,对油品储罐具有比较严格的要求,所以,在石油化工行业中,液位测量仪表的应用比较广泛。
1.2 温度测量仪表在油品储罐的区域中,对于储罐自身的温度补偿进行测量时,溫度是重要的参数。
所以,在石油化工看来,储罐温度的测量工作是十分重要的,企业需要选择适合的温度测量仪表,科学测量油罐的温度。
在现阶段看来,对于石油化工的油品储罐进行温度测量时,往往需要应用Pt100铂热电阻元件,以此来完成相应的测量工作,但是,企业值得注意的是,在选择测量温度元件的时候,应该满足相关标准的要求。
原油三相计量系统操作规程
原油三相计量系统操作规程一、确定电源接通无误后,闭合空气开关。
二、屏幕上会显示相应的对话框,用手点击对话框上的“OK”,系统进入主界面。
三、在主画面上点击设定按钮,系统会自动弹出设定界面,点击设定界面上的输入井号按钮,系统会自动弹出设定井号界面,点击第一个初始井号数字显示块,再点击实际井号的字母和数字,然后再点击右下角的确定键,此井号就自动进入系统存储。
依此设定方法,下步把所有要测量的井号输入存储后,点击当前对话框右上角的“×”退出井号设定。
四、在系统的设定界面上,要设定每个井的测量时间,同时测量井的数量,点击设定界面上的测量时间数字框,输入所要测量的时间段。
五、所有数据设定完毕后,点击设定界面上的返回键退出,系统又进入主画面,如果已有某一口井进入计量设备,会在测量界面看到此井的当前温度、压力和液量越限值,可以随时点击主画面上当前井的启动按钮计量开始。
设备启动后会在累计液量显示块内看到逐渐上升的累积液量,测量到达所设定的测量时间时,设备自动停止,系统会把所计量的累积液量和换算后的日产量自动存储到此井的历史记录存储区内。
六、如还需要再对其它井进行测量时,提前设定好需要测量的井号和数量,直接点击主画面上对应井的启动按钮即可,设备自动打开和关闭需要测量的井的阀门。
按此顺序,对每口井进行计量即可。
七、需要查看每口井的测量数据时,点击主画面上的查询按钮,在弹出的查询界面上可以查看每口井的所有相关数据。
如要返回主画面点击查询画面上的返回按钮即可。
八、按以上操作步骤可对每口井进行数据查询。
注意事项:1、设定界面上的其它数据不可随意改动。
2、不计量时要把设备处在停止状态。
3、不要用利器或金属物点击触摸屏以免划伤。
4、控制箱内如有打火、异味等意外情况应立即切断电源。
5、在任何情况下均可随时按箱体上的红色按钮停止设备。
原油储运自动化SCADA系统
i
= t1
+ t2 + … + tN 。
在计量过程中, 如遇到油井作
( 上接第 25 页)
( 2) 杜绝油罐的浮船落地, 大罐冒顶, 机泵因电流、
现场控制站具有数据采集、 参数调整、 数据统计、 报 表 打 印、 实 时 监 测、 闭 环 控 制、 事 故 报 警、 通信等 功能。 2 技术指标 ①中心站巡检周期: ≤2 m in; ②事故报警延时: ≤
Ξ 作者简介见本刊 1997 年第 5 期
■信息与自动化 ■
石油规划设计 1998 年第 2 期
25
大屏幕 投 影 服 务 模拟屏幕管 理计算机 宽 行 打印机
Novell或A rcnet
通 信 处理机
操作 站1
操作 站2
工程 师站
Novell或 A rcnet
器 计量间
OPTOMUX B B B A A
m athem atics m odel so as to ob tain the op tim al com b ination of d ifferen t p ip e d iam eters and the op tim al p ressu re in d ifferen t node. The Ga ther ing and Tran sferr ing Technology for Heavy O il
子站可动态监控三级生产运行事故报警故障追忆参数调整系统自诊断自恢复数据处理统计盘库报表等管理并具有和中心站现场控制站双向通信的功能其通信方式为有线和无线两种并行同时可通过novell或arcnet与该大队的办公自动化系统融下转为一体达到数据共享的目的
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石油规划设计 1998 年第 2 期
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第26卷 第5期2019年5月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.262019 No.5原油库定量装车系统的仪表及系统设计王 静(中石化石油工程设计有限公司,山东 东营 257026)摘 要:采用定量装车系统来实现装车自动化,一方面可以提高装车速度和装车的自动化水平,提升运输能力;另一方面可以解决装车过程中出现的各种问题,减少由此引起的经济损失和贸易纠纷。
以某原油库装车点为例,介绍了自动定量装车系统的设计方案,着重讨论了装车系统现场设备和上位计算机的设计和选型。
设计结果表明,装车效率得到了提升,并保证了安全性能,系统安装使用方便,可靠性和装车精度提高。
关键词:原油库;定量装车系统;批量控制器;装车控制阀;安全联锁保护;系统设计中图分类号:TP29 文献标志码:AInstrument and System Design of the Quantitative LoadingSystem of Crude Oil DepotWang Jing(Sinopec Petroleum Engineering Corporation, Shandong, Dongying,257026,China)Abstracts:The use of a quantitative loading system to achieve automate loading can, on the one hand, increase the speed and automation level of loading and enhance the transportation capacity; on the other hand, it can solve various problems in the loading process and reduce the resulting economic loss and trade disputes. This paper takes a certain crude oil depot loading point as an example to introduce the design scheme of the automatic quantitative loading system, and discusses the design and selection of the loading system field equipment and the host computer. The design results show that the loading efficiency has been improved, and the safety performance has been ensured, the installation and use of the system is convenient, and the reliability and loading accuracy have been improved.Key words:original oil depot;quantitative loading system;batch controller;loading control valve;safety interlock pro-tection;system design0 引言近年来,随着国民经济的发展和技术水平的提高,国内对原油和成品油的需求日益增加,装车系统的自动化水平也在不断提高,对油品储运的现场仪表及控制系统提出越来越高的要求。
某原油库装车点目前使用油罐自压喷溅式装车,这种装油方式存在如下缺点:损耗率较大,实际装车量误差不确定;装油口易产生静电,引发火灾;装车过程中散发的油气对操作人员身体造成潜移默化的危害;收稿日期:2019-03-08作者简介:王静(1975-),女,安徽砀山人,硕士,高级工程师,主要从事自动控制及仪表设计工作。
油品装车无自动控制措施,容易发生跑泻溢漏等事故。
针对以上问题,对该原油库装车点进行自动化改造,增加定量装车系统。
定量装车系统可以实时检测和监视装车过程中的工艺参数,实现槽车定量/定位装车的自动控制,并具有记录、报警、打印等功能。
1 定量装车系统概述该原油库装车点新建8套装车鹤位(共4座装车平台),DOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2019.05.003文章编号:1671-1041(2019)05-0008-03王 静·原油库定量装车系统的仪表及系统设计第5期9在原油罐区开孔新建发油流程。
为装车点的装车鹤位配套定量装车系统,通过预设装车量控制发油量,实现自动装车控制,以提高装车效率,保证装车安全。
定量装车采用分布式定量装车监控系统,包括现场检测执行仪表层、现场控制层和上位机管理层,由装车控制发油主机和现场装车控制器等组成。
每一个装车鹤位设一台定量发油控制器(批量控制器)、一台高精度双转子流量计和一台装车控制阀,对装车进行定量控制、静电、溢出检测报警及联锁控制。
在控制室设一台发油主机(兼开票机),一台开票打印机,对整套定量装车系统进行监视、管理和记录等。
定量发油控制器在现场就地完成定量发油控制及安全联锁保护,各发油控制器之间通过RS485总线串联,通过通讯电缆接至控制室的串口服务器,经协议转换与装车控制发油主机相连,在装车控制发油主机上显示装车过程、事件报警及远程控制管理等。
发油主机(兼开票机)作为定量装车系统的上位机管理层,是操作人员和业务人员监视、控制装车过程、进行装车销售业务管理、维护设备和处理事故的人机接口,并综合门禁管理和自动称重管理的功能,构成一套控制分散、管理集中的装车控制系统。
发油主机可以根据操作者的权限访问和调用工艺流程图、过程参数、数据记录、报警处理以及各种可用数据,有效地调整控制回路的输出和设定参数;并能适应装车销售业务管理的操作需要,让业务员完成开票、结算、统计报表等工作。
发油主机具备不同级别操作权利和不同操作区域或数据集合的操作权限,操作级别和权限用密码的方式限定,操作员密码和操作权限可由系统管理员设定和修改。
另外,原油库控制系统可通过OPC协议方式从装车发油主机获取装车数据,从而实现定量装车系统与原油库控制系统的双向数据、信息传输。
2 现场设备选型和设计定量装车系统的现场设备包含:批量发油控制器、双转子流量计、电动二段式球阀和静电溢油保护器等。
2.1 批量发油控制器批量发油控制器采用以PLC为核心的先进控制器实现。
每个装车鹤位采用独立的批量控制器彼此之间互相独立,这样不会因为一台控制器出现故障而影响其它装车鹤位的工作。
根据设备资料,批量发油控制器可以进行温度、压力和密度的补偿修正,能精确地计算出发油的体积流量,可显示累积总量、批量和瞬时流量。
该批量发油控制器的系统精度可以高于等于±0.2%。
批量控制器还具有以下功能:智能读写IC卡;掉电及断电的数据自动保护;输入相关工艺流程参数;人工启动或停止发油;操作员现场设置和密码保护;显示运行和报警信息;数据监控、监测、报表、查询及打印。
同时,配套现场防爆信号接线箱,将温度、流量和静电、防溢信号等接入,方便信号统一上传。
2.2 双转子流量计到目前为止,在国内装车用于贸易交接的流量计量仪表主要有质量流量计、双转子流量计、刮板流量计等。
其中双转子流量计是一种设计独特、经过精密加工装配的容积式流量计。
一对螺旋转子是计量腔体内唯一的运动体,起到分割、测算、运送和排泄被测液体的作用。
双转子流图1 定量装车系统配置图Fig.1 Quantitative loading system configuration diagram量计具有精度高、运转平稳、噪音低、磨损少、粘度适应性强、压力损失极小、价格低等优点。
根据本工程的实际情况,定量装车计量采用了不锈钢双转子流量计。
所选择的流量计测量精度为±0.1%,带有数字表头,可现场显示瞬时流量,字码直接读数。
在工程实际中,流量计算时应采用某一时段的累积流量。
为了保证计量精度,该双转子流量计输出脉冲信号给批量发油控制器,供批量控制器进行显示及计算处理。
2.3 电动控制球阀在装车过程中,为了防止阀门瞬间切断对管道或泵造成的水击现象,加上原油库内无空压机提供仪表风,本项目装车控制阀采用电动二段式球阀。
电动二段式球阀由阀体和防爆电动执行机构组成。
它的主要作用是,确保流量贸易交接的测量精度,减少关断时产生的液压冲击力[1]。
电动执行机构自带限位开关,输出阀位状态,这样在装车过程中就可以在控制室监控阀门的开关运行状态。
电动二段式球阀与批量发油控制器结合,可以实现精确、平衡的批量控制,同时保护流量计。
在装车过程中,根据预先设计好的程序,由批量发油控制器发出控制信号给电动球阀,其动作过程如下:1)阀门初始为关闭状态。
2)阀门打开到预设的小开度,以防止原油飞溅产生静电。
3)经过一段时间的装车,流量累积,阀门开到预设的最大开度,以最快的速度装车。
4)流量到达快速装车量时,关闭阀门到小开度,装车速度减慢。
5)流量到达预设的装车量时,关闭阀门,完成装车。
2.4 静电溢油保护器静电溢油保护器是定量装车系统实现联锁的关键设备,它包含防静电溢油保护控制器、防溢液位开关、静电接地夹和接地线等。
其作用是防止罐车液体溢出,同时保证静电接地电阻符合相关安全标准的规定。
当进行装车时,静电接地夹检测易产生静电接地罐车的接地情况。
当罐车与接地桩之间的电阻值大于50Ω时,批量控制器则停止装车,上位机同时报警;当电阻值小于50Ω时,则按预设量进行定量装车。
如果装车过程中,静电夹接地不良时,无论流量是否达到预定量,批量控制器都将关闭电动控制阀,并向控制室上位机发出报警信号或进行现场报警。
防溢液位开关输出信号为触点形式。
当装车液位超过设定的安全位置时,液位开关动作,同时向批量控制器发送中断请求,批量控制器立刻关闭阀门,避免原油溢出,上位机同时发出声光报警信息,从而防止溢油事故的发生。
3 定量装车系统的功能和特点1)发油控制设定发油量,根据设定量和装车量,通过流量计信号控制阀门的开关,可实时、客观、准确地计量装车全过程数据[2]。
定量发油控制器可以在现场就地设置装车定量值,也可以接收控制室发油主机的远程装车定量值。
2)数据监控监视现场装车流量的累积量,实时显示和记录装车量,并能在显示屏上显示现场阀门、液位开关、接地开关状态及故障状态。
操作员可在正常或异常情况下对现场各设备进行控制,并可监视所有的运行数据和状态。
3)数据处理及报表对采集的数据进行统计、分类和计算,存储历史装车数据,对记录的数据进行编排处理和随时调用。