碼頭緊急停工功能的實(shí)現(xiàn)

王 勁，聶蘭勇，趙長久

（中國石油撫順石化公司儲運(yùn)廠， 遼寧 撫順 113001）

碼頭緊急停工功能的實(shí)現(xiàn)

王 勁，聶蘭勇，趙長久

（中國石油撫順石化公司儲運(yùn)廠， 遼寧 撫順 113001）

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008規(guī)定，同時為了裝船管線能長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行，儲運(yùn)廠在碼頭附近對8條裝船管線進(jìn)行安全技術(shù)改造，在碼頭4個泊位設(shè)置5個緊急按鈕，實(shí)現(xiàn)對8臺電動球閥進(jìn)行聯(lián)鎖控制。

碼頭；緊急停工；電動球閥；聯(lián)鎖控制

為了吸取某公司原油罐區(qū)“7.16”管道爆炸事故經(jīng)驗教訓(xùn)，根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008的規(guī)定：“在距離泊位20 m以外或岸邊處的裝卸船上應(yīng)設(shè)便于操作的緊急切斷閥”[1-5]。對儲運(yùn)廠成品油碼頭附近的 DN500裝船管線上各新增加1臺電動球閥（緊急切斷用），共4條管線，其中2條為汽油管線，2條為柴油管線。對散化碼頭附近的DN200裝船管線上各新增加1臺電動球閥（緊急切斷用），共3條汽油管線。對散蠟碼頭附近的DN250裝船管線上各新增加1臺電動球閥（緊急切斷用），共1條液蠟管線。新增的8臺電動球閥信號引入就近控制系統(tǒng)，在緊急狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)閥、停泵控制，保證儲運(yùn)廠安全生產(chǎn)。

1 電動球閥安裝位置的設(shè)置

本次改造涉及到8條裝船管線，每條裝船管線新安裝1臺電動球閥，具體安裝位置如下：

（1） 油碼頭（11#、12#、13#泊位，其中13#泊位同時也是散化泊位）共涉及7條裝船管線，末站4條裝船管線，轉(zhuǎn)運(yùn)站散化3條裝船管線，控制信號接入遠(yuǎn)程IO站，如圖1所示。

（2） 散臘碼頭共涉及1條裝船管線，控制信號線引入散臘PLC控制系統(tǒng)，如圖2所示。

圖1 接入遠(yuǎn)程IO站的電動閥Fig.1 Electric valves access to remote IO station

圖2 接入散蠟PLC控制系統(tǒng)的電動閥Fig.2 Electric valves access to PLC control system

2 防爆手動報警按鈕安裝位置的設(shè)置

本次改造涉及到5個“防爆手動報警按鈕”，分別安裝在不同的裝船碼頭泊位上，具體安裝位置如下：

（1） 末站4條裝船管線，共涉及到11#、12#泊位碼頭，每個泊位分別安裝1個“防爆手動報警按鈕”，信號線分別引入11#、12#泊位RTU中，如圖3、圖4所示。

圖3 11#泊位防爆手動報警按鈕Fig.3 Explosion proof manual alarm button in 11# berth

圖4 12#泊位防爆手動報警按鈕Fig.4 Explosion proof manual alarm button in 12# berth

（2） 末站4條裝船管線、散化3條裝船管線分別在13#泊位碼頭有裝船輸油臂，安裝2個“防爆手動報警按鈕”，引入同一個RTU系統(tǒng)，分別由不同的控制中心采集各自“防爆手動報警按鈕”的狀態(tài)，一個是末站PLC控制系統(tǒng)，控制末站裝船流程的聯(lián)鎖；另一個是散化PLC控制系統(tǒng)，控制散化裝船流程的聯(lián)鎖，如圖5所示。

圖5 13#泊位防爆手動報警按鈕Fig.5 Explosion proof manual alarm button in 13# berth

（3） 散臘1條裝船管線，在散臘泊位碼頭設(shè)立1個“防爆手動報警按鈕”，引入散臘PLC控制系統(tǒng)，控制散臘裝船流程的聯(lián)鎖，如圖6所示。

圖6 散蠟泊位防爆手動報警按鈕Fig.6 Explosion proof manual alarm button in the paraffin berth

3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置

為增加本聯(lián)鎖控制的可靠性，末站、散化、碼頭遠(yuǎn)程站、11#泊位、12#泊位和 13#泊位六個站點(diǎn)交換機(jī)采用MOXA公司的“EDS-408A-SS-SC”光纖冗余交換機(jī)，構(gòu)成光纖冗余環(huán)網(wǎng)。由于散臘裝船碼頭電動球閥、“防爆手動緊急按鈕”信號線直接引到散臘PLC控制系統(tǒng)，聯(lián)鎖控制系統(tǒng)相對獨(dú)立，所以散臘站區(qū)沒有做成環(huán)網(wǎng)，只是作為環(huán)網(wǎng)的一個分支。網(wǎng)內(nèi)PLC控制系統(tǒng)之間通訊采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS TCP協(xié)議，增加了PLC系統(tǒng)之間通訊的兼容性與可靠性。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置如圖7所示。

4 控制系統(tǒng)邏輯的設(shè)置

（1） 末站4條裝船管線的4個電動球閥信號引入到“遠(yuǎn)程IO站”RTU系統(tǒng)，設(shè)立在11#、12#、13#碼頭泊位的“防爆手動緊急按鈕”信號分別就近引入到各自泊位的RTU系統(tǒng)，末站PLC控制系統(tǒng)通過光纖網(wǎng)絡(luò)分別與“遠(yuǎn)程IO站”、“碼頭11#泊位”、“碼頭12#泊位”、“碼頭13#泊位”的RTU系統(tǒng)通訊，采集“防爆手動緊急按鈕”的狀態(tài)，聯(lián)鎖控制末站4個電動球閥的開關(guān)。

（2） 散化3條裝船管線的3個電動球閥信號引入到“遠(yuǎn)程IO站”RTU系統(tǒng)，設(shè)立在13#碼頭泊位的“防爆手動緊急按鈕”信號就近引入 13#碼頭泊位的RTU系統(tǒng)，“遠(yuǎn)程IO站”通過光纖網(wǎng)絡(luò)訪問“13#碼頭泊位”的RTU系統(tǒng)，采集13#碼頭泊位散化“防爆手動緊急按鈕”的狀態(tài)，散化PLC控制系統(tǒng)通過光纖網(wǎng)絡(luò)與“遠(yuǎn)程IO站”RTU系統(tǒng)通訊，采集 13#碼頭泊位散化“防爆手動緊急按鈕”的狀態(tài)，聯(lián)鎖控制散化3個電動球閥的開關(guān)。

（3） 散臘1條裝船管線的1個電動球閥、1個“防爆手動緊急按鈕”的信號引入到散臘PLC系統(tǒng)，散臘PLC系統(tǒng)采集散臘“防爆手動緊急按鈕”的狀態(tài)，聯(lián)鎖控制散臘1個電動球閥的開關(guān)。

圖7 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置圖Fig.7 Network system configuration diagram

5 結(jié) 論

通過儲運(yùn)廠“碼頭緊急停工裝置”工程項目的改造，建立了儲運(yùn)廠末站、轉(zhuǎn)運(yùn)站裝船系統(tǒng)的聯(lián)鎖緊急停工系統(tǒng)。一旦兩個單位裝船碼頭出現(xiàn)異常情況，崗位操作人員只需按下設(shè)立在碼頭的“防爆手動緊急按鈕”，即可立即停止兩個單位裝船泵的運(yùn)行，同時關(guān)閉設(shè)置在裝船碼頭的“緊急停工電動球閥”，把可能發(fā)生的異常情況控制在最低程度，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

［1］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部和中華人民共和國質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布．GB50160-2008，石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范[S]. 北京：中國計劃出版社，2008．

［2］ 楊筱蘅．油氣管道安全工程[M]. 北京：中國石化出版社，2005.［3］ 周航慈．智能儀表原理與設(shè)計[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.

［4］ 江秀漢．計算機(jī)控制原理及其應(yīng)用[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1995.

［5］ 周萬珍．PLC分析與設(shè)計應(yīng)用[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2004.

How to Realize Emergency Shutdown at the Dock

WANG Jin，NIE Lan-yong，ZHAO Chang-jiu
（Fushun Petrochemical Company Storage and Transportation Plant, Liaoning Fushun 113001, China）

According to the " Fire prevention code for petrochemical enterprise design " GB50160-2008, in order to ensure the safety and reliability of the shipment pipeline, safety technical innovation of 8 shipment pipelines near the dock was carried out, 5 emergency buttons were installed at 4 berths, interlocking control of 8 electric ball valves was realized.

Dock; Emergency shutdown; Electric ball valve; Interlocking control

TE 832

A

1671-0460（2015）08-1928-03

2015-06-15

王勁（1982-），男，遼寧營口人，助理工程師，2008年畢業(yè)于遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，研究方向：從事自動化儀表的管理工作。E-mail：wangjincy@petrochina.com.cn。