油田燃气压缩机自动化控制系统研究

2016-11-30张晓刚祝万斌新疆西部明珠工程建设有限公司新疆克拉玛依834008新疆油田石西油田作业区新疆克拉玛依834000

中国新技术新产品 2016年2期

张晓刚　祝万斌（.新疆西部明珠工程建设有限公司，新疆　克拉玛依　834008；.新疆油田石西油田作业区，新疆　克拉玛依　834000）

油田燃气压缩机自动化控制系统研究

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（1.新疆西部明珠工程建设有限公司，新疆克拉玛依834008；2.新疆油田石西油田作业区，新疆克拉玛依834000）

摘要：在当前能源紧张的形势下，天然气作为重要的清洁型能源，发挥着关键性的作用，创造出巨大的经济价值和环境价值。在进行天然气的输送、压缩以及回收利用的过程当中，油田燃气压缩机起到重要的作用。随着科技的发展和进步，自动化已经成为工业发展的重要趋势，油田燃气压缩同样也不例外。本文围绕油田燃气压缩机的发展，对自动化控制系统的应用进行分析，探究其对油田燃气发展的重要影响。

关键词：油田；燃气压缩机；自动化控制

在环境问题日益严峻的今天，清洁能源的开发和利用，对于环境保护以及社会发展具有重要的意义。天然气和煤炭、石油共同组成了世界三大能源，其重要性不亚于其他两种能源。当前，天然气的开发与利用的重要性开始凸显出来。在天然气得到广泛应用的过程中，油田燃气压缩机的发展具有代表性的意义。当前，燃气压缩机正在朝着自动化的方向发展，以有效促进燃气压缩机的发展。

1 油田燃气压缩机发展现状

燃气压缩机组是油田的核心组成部分，是进行天然气的输送、压缩以及回收的重要装置。随着技术水平的不断提升，燃气压缩机的功能得到了极大的拓展。根据油田燃气发展的需要，压缩机的用途、类型有了极大的丰富。但是我国的燃气压缩机组控制技术还存在着明显的不足，在一定程度上制约了油田燃气的发展，在燃气压缩机控制当中，继电器控制系统是最主要的控制方式。继电器控制系统由多个复杂的元件构成，在配线安装的过程当中，程序复杂，外界因素影响较为明显，容易受到干扰。操作时比较繁琐，缺乏稳定性，故障率较高。该种类型的燃气压缩机，维修和养护的难度较大，需要投入相当大的精力和时间，不利于燃气生产的顺利进行。

由于继电器控制系统是由许多的电子元件构成的，在长时间的使用之后，电子配件老化的问题逐渐显现出来，故障发生率增加。在油田燃气长期的生产当中，继电器控制系统的缺陷一一暴露出来。因此，油田燃气压缩机控制系统需要得到改进和完善，以新的技术替代落后的技术。在新的发展形势下，油田燃气压缩机开始朝着新的方向发展。

2 自动化控制系统的实际应用

科技对于工业的发展有着重要的意义，在现代工业领域范围内，随处可见科技的身影。高新技术的开发与应用，设备的革新与完善，推动着工业快速发展的步伐。而对于天然气生产来说，压缩机控制系统需要得到有效的改进和完善，以满足当前工业发展以及社会生产建设对于天然气的需求。自动化是燃气压缩机全新的发展方向。

2.1 PLC 技术的发展应用

PLC 技术广泛应用于工业生产当中，推动了工业生产的自动化发展。PLC技术应用于工业生产的控制系统当中，由此而诞生了可编程控制器。可编程控制其作为以PLC 技术为核心的控制装置，在工业生产控制系统当中发挥了十分重要的作用。相比于继电器控制系统，可编程控制器的优势更为显著。可编程控制器没有复杂的构成，操作简单，便于携带。但是其功能并没有受到限制，反而具有比继电器控制系统更为强大的功能。随着PLC 技术发展与完善，结合微电子技术以及集成电路，充分利用计算机信息系统，使其成为更加强大的自动控制系统，在工业的各领域当中得到广泛的应用。PLC 技术在工业生产当中的应用，能够为工业生产的连续性提供保证，与此同时，有效降低了生产当中发生故障的几率，充分体现出PLC可靠性和稳定性。

PLC的应用，实现了工业生产的自动化发展。尤其对于天然气产业来说，自动化生产控制具有更为重要的意义。PLC技术燃气压缩机控制系统当中的应用，在当前油田燃气压缩机自动化控制当中，SLC500系列是应用最多的PLC设备。

2.2 燃气压缩机控制自动化系统的应用

基于PLC燃气压缩机控制系统，使天然气的回收处理变得更加方便快捷。由于自动化程度的提升，使压缩机的工作效率更高。燃气压缩机在工作过程中，需要保持高转速运转，压缩机组较为复杂，对于控制条件有着更高的要求。通过PLC技术的有效应用，以满足机组启动条件以及相关工艺要求，发挥其重要的调控作用，实现自动化的控制。

在自动控制方式时，系统的滑油温度和控制柜内舱室的温度，都实现了自动加热，当低于设定的温度下限值时，加热器将自动启动，当将介质的温度加热到温度设定上限值时，加热器将自动关闭停止加热，将介质保持在设定的温度范围内。

当按下“自动启动按钮”控制系统将自动进行系统内的各参数，是否正常，当系统压力低于开机设定允许值时，同时箱体温度大于下限给定值，进气压力小于上限给定值，则将自动启动水泵，延时数秒，为系统提供足够的冷却水后，在按顺序启动风机、注油泵和油泵，为系统提供润滑油，当油泵电机运行正常后，将自动打开排污阀，当油压和水压达到正常之后，将关闭油泵同时启动主电机，紧接着关闭排污阀，打开进气电磁阀，开始正式进气，开始做功，若是以上的步骤，有任意一项未到到要求，在自动控制状态下，都将报警停机。

当系统进入正常运行后，就开始进入自动排污程序，进入自动排污程序首先是开启一级排污，当排污时将达到设定值后将关闭一级排污阀，打开二级排污阀，二级排完后就打开三级，逐级进行排污，直到最后一级，就等待进入到下一个排污周期的到来。

当有特殊情况和需要停机时，人为的按下触摸屏中“自动停机”按钮，就将进入到停机程序，PLC程序首先会将进气阀关闭，然后会将排污阀打开，接着将自动关闭主电机，延时数秒后，关闭注油泵，后在停止风扇电机。通常在主电机停止20s后，最后才将排污阀关闭。