數字化增壓橇控制系統應用優化

艾　信，彭述興，趙天福，李　春

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川　750006）

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數字化增壓橇控制系統應用優化

艾信，彭述興，趙天福，李春

（中國石油長慶油田分公司第四采油廠，寧夏銀川750006）

摘要：隨著數字化增壓橇在采油廠的不斷推進應用，極大的提高了現場建設效率，減輕了員工勞動強度。但在現場應用中，因其控制系統不完善，存在一定的安全風險。本文通過來油壓力控制頻率實現來油長輸，同時采用WEB界面發布技術搭建數字化增壓橇三級監控體系，并設計橇裝聲光報警系統，保障數字化增壓橇平穩運行。

關鍵詞：壓力控制頻率；WEB界面發布；三級監控體系

數字化橇裝增壓集成裝置，將原油混合物的過濾、加熱、分離、緩沖、增壓、控制等多功能高度集成，結構橇裝，節能降耗，PLC實現遠程控制。可實現多種工藝流程要求，適用于低滲透油田油井產物的增壓混輸[1，2]。

1　運行中存在的問題

1．1原有控制系統不完善

（1）數字化增壓橇投產后主要采用“加熱-緩沖-增壓”間歇式輸油方式運行。控制方式：PLC程序通過緩沖罐液位上下限、緩沖罐壓力上下限這4個參數進行內部比較判斷，控制電動閥的開度、主泵和副泵的啟停及泵的頻率。缺點：啟停泵頻繁，泵故障較多，易出現溢罐事故，同時管線容易結垢。

（2）“來油-加熱-增壓”流程，即來油經過加熱爐加熱后直接到外輸泵增壓輸出。控制方式：站控系統進行頻率參數設定，PLC接收后發送給變頻器。缺點：來油液量和壓力的大小發生變化時，程序不能自動調節頻率大小，無法調節來液與外輸的平衡。

1．2上位機開發不完善

數字化增壓橇上位機采用北京三維力控ForceControl組態軟件，由于油氣院、機械廠橇裝上位機開發不完善，多點監控、實時視頻查看、流量數據讀取等功能均未實現。

1．3報警系統不完善

數字化增壓橇報警系統不完善，參數值超量程的情況下，由電腦主機主板發出較低聲音。當員工處于深度睡眠時，橇裝出現故障，無法將其喚醒。同時，上位機開發時，將力控內所有數據點位啟用報警功能，導致重要的外輸壓力、外輸流量、緩沖罐液位等數據點位報警不明確。

2　優化措施

2．1增加來油壓力控制功能

2．1．1 1#電動閥為調節型在“來油-加熱-增壓”流程基礎上，利用來油壓力信號作為控制條件，控制外輸泵頻率和副泵的啟停。當來油壓力大于設定上限，電動閥1動作到50 %，來油進副泵，主、副泵均啟動；來油壓力小于設定下限，泵停止運行；來油壓力在設定限內，主泵運行，頻率在設定區間內自動PID調節。通過設定合理的來油壓力范圍，即可實現輸油泵連續平穩輸油，保證來液與外輸的動態平衡。

2．1．2 1#電動閥為開關型當裝置1#電動閥為開關型時，只能啟動當前流程下的主泵。頻率調節方式為多段速變頻調節。即將來油壓力分割成多個段，每段對應不同頻率值，此頻率值由上位機設定。

2.2橇裝WEB界面發布技術

在上位機三維力控的開發中，配置WEB服務器，同時調用httpsvr、netsever子程序，最后發布橇裝組態畫面，就可實現“WEB界面發布”功能。這樣廠部以及作業區工程技術人員直接在瀏覽器里輸入對應橇裝站控WEB發布網址，就可查看生產參數、各類曲線、生產報表、報警信息等，掌握橇裝運行工況。

2.3實時視頻查看

北京三維力控上位機軟件可兼容華信惠業VZPlayer視頻控件，首先在站控電腦上安裝華信惠業視頻控件，其次在三維力控軟件里添加控件，最后進行組態語言編寫，實現實時視頻查看（見表1）。

表1　華信惠業視頻控件與力控兼容開發函數集合

2.4增加外輸流量參數采集

2013年前期投產的數字化增壓橇，控制系統中均未進行外輸流量參數的采集[3]，流量的讀取只能是人工去現場抄取，同時當采用來油壓力控制頻率輸油方式時，存在一定安全隱患。為此采用RS-485協議為流量計與PLC/RTU搭建通信橋梁，站控系統中增加瞬時流量和累積流量數據點位，實現實時數據采集。

圖1　聲光報警系統RTU程序邏輯框圖

2.5基于RTU的聲光報警系統設計

2.5.1聲光報警硬件系統聲光報警系統由三部分組成，（1）現場儀表，負責采集壓力、液位等信號；（2）站控電腦，負責對采集回來的信號做處理，傳送數值給RTU；（3）RTU，當滿足報警條件，RTU觸發繼電器，聲光報警裝置啟動。

2.5.2聲光報警軟件系統聲光報警系統軟件系統由兩部分組成，（1）上位機組態，主要繪制聲光報警系統上位機畫面，數據點位顯示，同時對報警限值進行設置；（2）RTU控制程序設計，負責對站控系統傳送的壓力、流量、液位等數據做處理判斷，是否報警（見圖1）。

3　結論及建議

通過對數字化增壓橇控制系統進行優化完善，實現了來油長輸，搭建橇裝三級監控體系，并設計聲光報警系統，保證本區數字化增壓橇平穩運行。同時下步建議將數字化增壓橇浮球液位計接入聲光報警系統，有效規避因連接導管結垢遇堵、磁浮子卡死及破漏等情況造成溢罐/空罐輸油事件；并且通過規范供電線路、安裝防浪涌保護器等手段對數字化增壓橇站點進行防雷接地系統優化。

參考文獻：

［1］何娟，孫之林，吳文瑞.數字化增壓站集輸模式探討與研究［J］.石油化工應用，2012，（8）：78-81.

［2］李娟.數字化增壓撬現場應用及改進措施分析［J］.化工管理，2013，（11）：146.

［3］周士華.低滲透油田地面工程設計技術界限討論［J］.石油規劃設計，1995，（4）：24-25.

化學工程

*收稿日期：2015－11-01

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.022

中圖分類號：TE968

文獻標識碼：B

文章編號：1673-5285（2016）02-0095-02