LNG加气站控制系统技术协议

目录

一、总体描述---------------------------------------------------------3/10

二、系统组成和基本工作原理------------------------------------3/10

三、工艺控制原理---------------------------------------------------4/10

四、控制其他说明----------------------------------9/10

五、电器设备---------------------------------------------------------9/10

六、甲烷探测器-----------------------------------------------------10/10

七、其它--------------------------------------------------------------10/10

一、总体描述

LNG加气站的控制系统由一台PLC进行控制，实现卸车、售气、调压操作及系统的安全控制。控制系统应有所有需要的管理、工艺控制、安全检测、数据获得等功能。预编程的控制器可完成数据评价、预警、紧急关停，支持各种不同的输入、输出，控制系统接收和显示所有相关的数字输入和输出，处理所有危险信号，并自动防止故障，需要时紧急关停系统。所有旋转设备和气动控制阀均由控制系统操作，加气站所有的仪表信号均传输到控制系统。

控制系统应有后备电源支持停电状态下的可燃气体监测和数据保持。

二、系统组成和基本工作原理

2.1 系统组成

控制系统由仪表柜、控制电缆、电控气动阀、仪表风系统（N2系统）及现场仪表等组成，见图一。

2.2基本原理

该系统通过各种传感器对现场储罐、LNG泵、泵池、售气机储罐的压力、温度、流量等物理量进行自动监测，并将监测结果传输给可编程控制器PLC，经可编程控制器数据计算后存入PLC中CPU数据存储区，由程序实时调用。

这些信号一路送至监控系统，操作、显示整个站系统的运行状态；一路送至异常处理（保护、报警）系统，确保加气站各部分的正常安全运行；同时这些数据可通过远传系统，实现远距离调控操作。当没有运行要求时，系统根据予编程序自动处于“待机状态”。

当要进行卸车和加气等作业时，通过控制柜上的控制盘选定要进行的作业，系统将根据予编程序输出控制（执行）信号，实现流程和设备运行控制。

卸车和加气等作业完成后，系统自动回到“待机状态”。

仪表柜可以显示LNG储罐的饱和压力、液位、LNG温度。当储罐压力和液位过高或过低时，发出报警信号。当LNG泄漏时，LNG储罐出口紧急切断阀将自动关闭，在紧急情况下也可以在仪表柜用开关将紧急切断阀手动关闭，起到对下游管线设备的保护作用。

站内天然气泄漏检测的仪表可选用催化燃烧式可燃气体报警装置，至少设3条回路，3个可燃气体探头分别安装于储罐区、卸车区及售气机处，报警器安装在值班室，并配有备用电源。

图一

三、工艺控制原理

3.1信号监测和输入

采用压力、温度、液位和流量传感器将现场各压力（温度、液位和流量）信号转换成4～20mA标准模拟信号输入至PLC,由PLC进行模数转换，计算实际的压力（液位）值，存入PLC中CPU数据存储区，由程序实时调用。

加气站的输入信号应包括：

➢LNG储罐压力（应有现场压力表）

➢LNG储罐液位（应有现场液位表）

➢LNG泵出口压力（应有现场压力表）

➢LNG泵池压力（应有现场压力表）

➢LNG泵池温度

➢LNG泵池液位（应有液位表）

➢售气机温度

➢售气机压力

➢售气机流量

➢泵的手起动

➢泵的手动停止

➢加气开始

➢加气停止

➢ESD1

➢ESD2

➢ESD3

➢可燃气体检测1

➢可燃气体检测2

➢可燃气体检测3

➢ESD解锁

➢单价输入

➢加气机部分的详细内容XXXX需与XXXX联系，确认加气机的反馈信号

3.2阀门控制

⏹待机模式：

⏹卸车模式:

⏹调压模式：

⏹加气模式：

上述工艺控制过程，系统阀门的状态可汇总如下表：

注：1、安全阀前截止阀和压力表前压力表阀均常开。

2、泵下进液需槽车与贮罐的压力差达到0.1Mpa时才开启阀门GV3。

3.3保护及报警

当加气站运行出现突发性故障和严重超出调控值时，系统能及时发出声光报警，并给予提示，以及自动紧急停机保护等措施。在没有操作人员按下报警解除按钮之前，无论是否执行停机命令，系统一直保持紧急停机状态。

LNG加气站报警因果关系如下：

四、控制其他说明

4.1控制盘上显示的参数应有：

➢储罐压力

➢储罐液位

➢罐内LNG饱和压力

➢罐内LNG饱和温度

➢泵池温度

➢泵池压力

➢泵的出口压力

➢泵的转速（变频器）

➢泵的运行时间

➢售气机温度

4.2售气机应显示：（需XXXX与XXXX联系）

➢加气量（Nm3）

➢单价

➢金额

4.3罐内LNG饱和压力和温度需通过计算获得。

4.4控制系统可通过接口输出生产报表，包括日报、月报和决算汇总等报表。

4.5系统应有故障提示功能。

4.6售气机应有温度补偿功能，以保证计量精度。售气单价可在控制盘上进行修

改。

4.7控制系统远程接口。

五、电器设备

所有主要电器设备都处于安全区域，所有的传感器和传送器选用本按型或装在绝缘盒中。

站内生产作业区供配电电缆采用铠装电缆直接埋地或穿钢管保护暗敷于地塀下。非生产作业区电缆或电线穿钢管暗敷。与可燃性流体保持接触的电器管线及设备必须采取密封措施。

根据NFPA59A第7—7.4条中规定LNG储罐不需要采取避雷措施，另可参照NFPA780APIRP2003。LNG储罐可靠接地点不少于2处。爆炸危险环境内可能产生静电危险的设备和管道均采用接地措施。所有金属构件均应接地。地上或管沟内敷设的输气管线设置防静电及防雷接地装置。