RTU阀室冬季运行现状与技术改进

2012-04-29唐彪

科技资讯 2012年30期

唐彪

摘要:RTU(远传控制终端)阀室是长输管道重要组成部分,起到现场守护神的作用,因此,保证RTU设备的可靠性就显得尤为重要。西部地区昼夜温差大,保证设备在冬季低温下可靠运行,是确保管道畅通的关键。

关键词:RTU阀室冬季现状改进

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0179-01

RTU是一种安装在远程现场的测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。它将测得的状态和信号转换成可以在通讯媒体上发送的数据格式传到中央计算机(站控计算机),同时还将中央计算机发送来的数据转化成命令,实现对设备的功能控制。在生产过程自动化装置中,RTU充分体现了“测控分散、管理集中”思路,它有提高信号传输可靠性、减轻主机负责、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点。但冬季环境温度过低严重影响了RTU设备的可靠运行及使用寿命,本课题在保证RTU设备安全工作电压范围内,安装加热装置,稳定阀室工作温度,确保设备运行正常。

1 系统构成

西部管道分公司管辖的西气东输二线,都处于新疆、甘肃境内,冬季平均气温-9 ℃～-18 ℃,极端最低温度-42 ℃。RTU阀室由工艺阀组、太阳能电池和PLC控制室组成。其中PLC控制室为半地下结构,安装有PLC控制柜、通讯机柜、太阳能混合电力系统、轴流风机等。PLC柜工作温度范围为-10 ℃～35 ℃,模块最佳工作温度为10 ℃～20 ℃,低于0 ℃,模块运算速度会变慢或失效。一旦PLC工作失效,RTU阀组将自动关闭,造成停输。

1.1 RTU的功能

采集阀室的温度、压力和阴极保护等参数。

监视线路截断阀的状态。

控制线路截断阀的关。

监视阀室电源状态。

1.2 RTU操作方式

一般情况下由调度控制中心操作控制。RTU应具有如下操作方式。

自动远控。所有的阀室操作控制由调度控制中心操作控制,具体由RTU执行完成。

就地控制。单体设备可以由站操作员或工程师人员通过便携式计算机进行操作,具体由RTU执行完成。调度控制中心对RTU的自动控制进行监视。

2 现状调查

RTU阀室大部分都远离调度控制中心,无人值守,自然环境恶劣。PLC控制室在地下,有一定的防寒能力,但是西部地区昼夜温差大,加之控制室顶部有1台无动力风机进行通风,电气设备产生的有限热量,也被带走;没有外电接入,冬天控制室内没有取暖装置,至使PLC柜温度过低,设備工作不正常。而太阳能发电装置容量偏小,无法带动大功率的加热器。

我们对2009年至2010年冬季PLC控制室温度进行统计,结果见表1。

3 原因分析

我们将影响控制室冬季运行温度偏低的因素进行统计,分析每个因素的重要程度,确定要因,见表2。

4 措施制定及可行性研究

由上述原因分析可以得出,密封不严等因素通过整改能够消除。而造成控制室冬季温度偏低的主要原因是没有足够的热量,仅靠设备运行产生的热量,已不能维持PLC机柜最低运行温度,在此情况下,就要考虑外供热源。而RTU阀室都地处偏僻地带,外接热源投资大,基本不可行,阀室唯一的能量供给是太阳能电板。

太阳能电板的作用就是为PLC机柜和通讯机柜提供能量,因此容量是有限的,设计上也考虑一定的富余,我们通过计算,可以利用富余能量,充分发挥太阳能电池的功效。

4.1 设备用电核算

RTU阀室用电设计可接最大负载为480 W。经统计设备1天的系统电压平均为25.8 V,负载电流为6.5 A,设备一天平均功率为25.8×6.5=167.7 w,可接加热片功率应保持在480 W-167.7 w=312.3 w以内,并且加热设备可灵活放置,热量覆盖面大,散热均匀。

4.2 制作电热板

我们采购2片30W的加热片,制作成加热板,将加热板放在PLC柜底部,

5 效果验证

2010年12月开始实施,通过安装两片30 w加热片后,对温度提升效果进行了对比。经过对2个月的温度统计,可以看出在实施对策后,只安装了两片30 W加热片,温度提升效果有了明显改观,PLC机柜内温度由0 ℃左右提升到了6 ℃。