数字化增压橇控制系统应用优化

艾　信，彭述兴，赵天福，李　春

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，宁夏银川　750006）



数字化增压橇控制系统应用优化

艾信，彭述兴，赵天福，李春

（中国石油长庆油田分公司第四采油厂，宁夏银川750006）

摘要：随着数字化增压橇在采油厂的不断推进应用，极大的提高了现场建设效率，减轻了员工劳动强度。但在现场应用中，因其控制系统不完善，存在一定的安全风险。本文通过来油压力控制频率实现来油长输，同时采用WEB界面发布技术搭建数字化增压橇三级监控体系，并设计橇装声光报警系统，保障数字化增压橇平稳运行。

关键词：压力控制频率；WEB界面发布；三级监控体系

数字化橇装增压集成装置，将原油混合物的过滤、加热、分离、缓冲、增压、控制等多功能高度集成，结构橇装，节能降耗，PLC实现远程控制。可实现多种工艺流程要求，适用于低渗透油田油井产物的增压混输[1，2]。

1　运行中存在的问题

1．1原有控制系统不完善

（1）数字化增压橇投产后主要采用“加热-缓冲-增压”间歇式输油方式运行。控制方式：PLC程序通过缓冲罐液位上下限、缓冲罐压力上下限这4个参数进行内部比较判断，控制电动阀的开度、主泵和副泵的启停及泵的频率。缺点：启停泵频繁，泵故障较多，易出现溢罐事故，同时管线容易结垢。

（2）“来油-加热-增压”流程，即来油经过加热炉加热后直接到外输泵增压输出。控制方式：站控系统进行频率参数设定，PLC接收后发送给变频器。缺点：来油液量和压力的大小发生变化时，程序不能自动调节频率大小，无法调节来液与外输的平衡。

1．2上位机开发不完善

数字化增压橇上位机采用北京三维力控ForceControl组态软件，由于油气院、机械厂橇装上位机开发不完善，多点监控、实时视频查看、流量数据读取等功能均未实现。

1．3报警系统不完善

数字化增压橇报警系统不完善，参数值超量程的情况下，由电脑主机主板发出较低声音。当员工处于深度睡眠时，橇装出现故障，无法将其唤醒。同时，上位机开发时，将力控内所有数据点位启用报警功能，导致重要的外输压力、外输流量、缓冲罐液位等数据点位报警不明确。

2　优化措施

2．1增加来油压力控制功能

2．1．1 1#电动阀为调节型在“来油-加热-增压”流程基础上，利用来油压力信号作为控制条件，控制外输泵频率和副泵的启停。当来油压力大于设定上限，电动阀1动作到50 %，来油进副泵，主、副泵均启动；来油压力小于设定下限，泵停止运行；来油压力在设定限内，主泵运行，频率在设定区间内自动PID调节。通过设定合理的来油压力范围，即可实现输油泵连续平稳输油，保证来液与外输的动态平衡。

2．1．2 1#电动阀为开关型当装置1#电动阀为开关型时，只能启动当前流程下的主泵。频率调节方式为多段速变频调节。即将来油压力分割成多个段，每段对应不同频率值，此频率值由上位机设定。

2.2橇装WEB界面发布技术

在上位机三维力控的开发中，配置WEB服务器，同时调用httpsvr、netsever子程序，最后发布橇装组态画面，就可实现“WEB界面发布”功能。这样厂部以及作业区工程技术人员直接在浏览器里输入对应橇装站控WEB发布网址，就可查看生产参数、各类曲线、生产报表、报警信息等，掌握橇装运行工况。

2.3实时视频查看

北京三维力控上位机软件可兼容华信惠业VZPlayer视频控件，首先在站控电脑上安装华信惠业视频控件，其次在三维力控软件里添加控件，最后进行组态语言编写，实现实时视频查看（见表1）。

表1　华信惠业视频控件与力控兼容开发函数集合

2.4增加外输流量参数采集

2013年前期投产的数字化增压橇，控制系统中均未进行外输流量参数的采集[3]，流量的读取只能是人工去现场抄取，同时当采用来油压力控制频率输油方式时，存在一定安全隐患。为此采用RS-485协议为流量计与PLC/RTU搭建通信桥梁，站控系统中增加瞬时流量和累积流量数据点位，实现实时数据采集。

图1　声光报警系统RTU程序逻辑框图

2.5基于RTU的声光报警系统设计

2.5.1声光报警硬件系统声光报警系统由三部分组成，（1）现场仪表，负责采集压力、液位等信号；（2）站控电脑，负责对采集回来的信号做处理，传送数值给RTU；（3）RTU，当满足报警条件，RTU触发继电器，声光报警装置启动。

2.5.2声光报警软件系统声光报警系统软件系统由两部分组成，（1）上位机组态，主要绘制声光报警系统上位机画面，数据点位显示，同时对报警限值进行设置；（2）RTU控制程序设计，负责对站控系统传送的压力、流量、液位等数据做处理判断，是否报警（见图1）。

3　结论及建议

通过对数字化增压橇控制系统进行优化完善，实现了来油长输，搭建橇装三级监控体系，并设计声光报警系统，保证本区数字化增压橇平稳运行。同时下步建议将数字化增压橇浮球液位计接入声光报警系统，有效规避因连接导管结垢遇堵、磁浮子卡死及破漏等情况造成溢罐/空罐输油事件；并且通过规范供电线路、安装防浪涌保护器等手段对数字化增压橇站点进行防雷接地系统优化。

参考文献：

［1］何娟，孙之林，吴文瑞.数字化增压站集输模式探讨与研究［J］.石油化工应用，2012，（8）：78-81.

［2］李娟.数字化增压撬现场应用及改进措施分析［J］.化工管理，2013，（11）：146.

［3］周士华.低渗透油田地面工程设计技术界限讨论［J］.石油规划设计，1995，（4）：24-25.

化学工程

*收稿日期：2015－11-01

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.022

中图分类号：TE968

文献标识码：B

文章编号：1673-5285（2016）02-0095-02