PLC技術用于油田聯合站消防系統

朱煥立 劉許亮 黃河水利職業技術學院

隨著我國油田企業的不斷發展，在日常生產過程中自動控制技術起到至關重要的作用。PLC控制系統能夠對企業的生產設備流程進行有效控制，通過其內部設置儲存指令的存儲器來進行命令的控制，然后輔助以多種編程方式來執行，進而能夠在日常工作中實現設備的開關控制、固定定時、計量運算等。PLC控制技術使用過程簡單，功能相對完善。

1 消防控制系統設計

目前油田集輸系統的聯合站中消防控制系統是以PLC技術為核心，并且專門設置了中心控制室，整個消防控制系統包括了一個工程師站點和兩個操作員站點。其中一個操作員站點設在中心控制室內，另一個操作員站點設在聯合站的消防值班室內。這種PLC技術是借助星型光纖傳輸的以太網來連接的，在母級管理系統保存著以太網端口，能夠讓油田企業中多個罐區內的全部檢測數據借助網絡傳輸到控制中心，并且可使設備控制系統及時接收上層發布的命令，進而使油田企業內部所有罐區都實現自動化管理。

（1）消防系統工藝設計。如果在罐區出現了火災，消防控制系統就能夠在控制室與消防泵值班室拉響聲光警報器。當罐區的技術人員通過監控確認發生了火災后，能夠在控制室內借助手動操作設備來開啟火罐泡沫的開關，同時開啟消防水泵與泡沫泵控制系統。消防控制系統的水主管線中安裝的壓力檢測裝置，能感受到水管的壓力，從而給出高、低壓報警信號。如果內部壓力小于等于0.9MPa，系統中聯鎖會自動開啟循環水泵裝置；如果內部壓力大于1.0MPa，系統會在延時10 s之后才能聯鎖暫停水泵的循環工作。另外，消防控制系統能夠運用磁浮子液位器來實現消防水泵的高液位數據指示。

（2）消防系統聯鎖設計。油田集輸系統中的罐頂專門設置了定溫火災探測儀器，并且在多個罐區的防火堤設置了人工報警器。如果一旦罐區出現了火災，控制系統能夠在中控室和值班室內經PLC系統來及時發出警報，并且在確認火災之后啟動火災確認按鈕，當操作人員了解并確定了火災之后進行下一步操作控制。當完成遠程的手動操作啟動消防冷卻裝置與電動閥后，聯合站內中控室的遠程控制系統就能夠關閉進、出口管線上的電動閥門，進而完成整個聯鎖系統的工作。

（3）消防水主管線壓力檢測聯鎖系統設計。在系統的消防水主管線內壓力數值小于等于0.9MPa時，自動裝置就會開啟水泵A，并且能夠將運行狀態與數據及時反饋到PLC系統中，在10 s之后循環水泵A自動開啟并保證正常運行狀態，此時就不需要再開啟循環水泵B；假如循環水泵A因為自身故障而處于停滯的狀態，那么就需要開啟循環水泵B。如果消防水主管線的壓力值超過了1.0MPa，系統就會在延時10 s之后暫停循環水泵A或者B的運行；如果壓力值大于等于0.7MPa，系統會自動開啟罐區的消防水泵，去阻止循環水泵A或者B的正常運行狀態。另外，在水泵水循環流速控制上也有一定的限度，標況下水泵的水速能達到10m/s，消防水主管線壓力低于0.9MPa時，水速會呈現線性下降。如某油田在聯合消防演練中，利用不同的氣壓強度控制水循環的流速。在0.9MPa氣壓下水速單位受力面積到達3m3，在標況下水速單位受力面積能達到4.5m3，其在理想條件下能達到預定值。該技術與傳統控制技術相比，在一定控制程度上改善了水循環的單位受力面積。

2 消防控制系統的報警與處理

消防PLC控制系統在中石油商業儲備大連石化油庫一新港北庫工程中得到了應用，其先進的智能控制技術大大提高了聯合站系統監控的智能化水平，報警與滅火控制功能更加先進。當此PLC控制系統通電后，煙感報警器或溫感報警器不斷發出信號，使得消防系統進入到正常運行狀態。

（1）PLC控制打開了噴淋泵，并且計時10 s。假如10 s計時結束之后，在噴水管道內并沒有水流出現（即水流傳感器中的水流信號），此時關閉噴淋泵之后，會打開噴淋泵的工作故障燈，去等待技術人員的檢修。

（2）當罐體、電纜溝的溫度超過70℃之后，探測傳感器會發出警報，商儲中心站的現場操作室、國儲中心控制室、操作室內傳感器均發出高溫警報。聯合站中的PLC控制系統接收到傳感器發出的高溫信號之后，會迅速打開排風機，并及時進行報警，警告此時出現火災隱患的建筑物內是不能有人停留的。假如長期開著排風機，只會增強火力，所以必須要關閉排風機、排煙機。

（3）當上水箱低于低水位之后，則說明需要進行補水，所以要開啟噴淋泵。其運行規則為A、B泵交替開啟。水箱中水位高于高水位之后，則關閉噴淋泵，在兩個水泵打開時都要進行10 s的計時過程。假如時間超過10 s，在管道中依舊沒有水流出現，就說明水泵存在故障，這時打開A泵或者B泵的故障指示燈，并相繼切換兩個泵，進行計時過程。如果在10 s之后沒有水流感應，那么再一次打開此水泵的故障指示燈，切換到另一個水泵，照此原則不斷循環。

（4）如果下水箱的水位低，就要開啟下水箱補水閥，并且也要計時10 s。假如時間到，沒有信號指示，則開啟下水箱補水閥的故障指示信號。如下水箱的水位過高，則停止補水。

上述四個步驟為并行，當上水箱與下水箱的水位都滿之后，要按下復位按鈕，讓控制系統返回到初始狀態。

3 結語

在現代油田企業的集輸系統中，建設聯合站有著巨大實用意義，其消防控制能力對于整個聯合站而言都有著重要作用。將PLC技術與消防控制系統緊密結合，能夠實現較好的消防控制效果，很大程度上減少了人員勞動強度，提高工作效率，確保了油田企業的生產效益，因此值得在未來更大范圍內推廣與應用。