集输站库加药系统的研究和应用

阿尔斯兰·阿不力米提

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.021

摘 要：以组态软件、PID调节器、数据库服务器和自动化设备构成加药控制系统。通过流量运行曲线，调整系统运行参数，使加药系统具备实时调整能力，保证原油处理质量，达到节省人力资源，节约药剂成本的目的。

关键词：原油处理 加药量 PID控制

中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（a）-0021-002

集输站库稠油处理多采用热化学沉降脱水处理工艺，在原油处理成本控制过程中，正、反相破乳剂用量占总成本费用比重较大。加药系统采用人工监测计量泵药量进行调节。无法根据实时流量进行动态加药操作。为提高加药精度，减少破乳剂用量，达到生产参数实时监控、跟踪，需对人工监测方式进行优化。

1 输站库加药系统存在的问题

正、反相加药系统均采用人工加药方式，劳动强度大、生产效率低。员工长期接触化学药剂，不利于身体健康。

2 输站库加药系统方案及实施

2.1 正相加药系统

（1）以PID控制作为一级控制回路，对设定加药量与实际加药量的偏差e（t）进行比例、微分和积分换算，得出合适的输出值u（t）。PID调节器模拟量信号的形式发送给变频控制器，输出合适的频率，再由加药泵加入相应的药量。

（2）以组态程序自动运算和人工调整加药浓度两个环节共同构成二级控制回路，将加药量运算表达式编入组态程序，表达式为：加药流量=作业区来液流量×人工录入浓度×调节系数。当员工通过沉降罐上层含水不合格时，在组态界面上调整浓度，控制来液量和药量的比例。以达到实际加药浓度与设定加药浓度一致的目的。

2.2 反相加药系统

反相加药系统在控制结构上与正相加药系统一致，组态程序的加药量运算表达式是：加药流量=污水实时流量*人工录入浓度×调节系数。

2.3 系统设施配置

加药控制系统分为硬件与软件两部分组成，加药控制系统硬件设施包括：工控机、PID调节器、本地控制面板、变频器、加药泵、加药流量计、反相药罐液位计。软件配置包括：工控软件采用组态王6.53。将频率、泵电流、加药流量、反相药罐液位显示在中控大屏上。从采油自动化数据库中采集作业区来液瞬时流量。根据作业区来液流量（污水外排流量）运算出合理加药量。可以执行手动、自动的功能切换。记录来液流量、加药流量历史曲线。反相药罐液位过低时进行报警。

2.4 系统控制方式

（1）自动控制：手动给定加药量，选择该控制方式并给定加药量后，加药计量泵会按照给定加药量持续向作业区来液（污水）中添加药剂。不随来液量（污水流量）的大小而調整加药量的多少。自动给定加药量，选择该控制方式并设定加药浓度后，系统可以自动根据来液量（污水流量）的大小添加合适量的药剂。

（2）手动控制（远程调频）：远程调频方式可以通过在系统操作界面上设定频率值对变频器直接控制，从而决定加药量。

3 效果分析

分析实施前后加药过程曲线，加药自动控制系统应用后较之前有明显节约。正相药量的实际加药浓度由实施前的110mg/L下降至105mg/L；反相药量的实际加药浓度由实施前的35mg/L下降至33mg/L。

4 结语

自动加药控制系统实现了实时来液量的获取，加药量随来液量实时调整，改变了以往使用日平均来液量预计加药量的方式，提升加药工艺精细化管理程度。使用自动加药系统调节加药量，既节省了人力资源，又能保障原油处理质量，具有一定的推广价值及应用前景。

参考文献

[1] 单方威.原油集输自动加药数据监控系统[D].沈阳工业大学，2006.

[2] 胡学雷，张维厚.油气集输系统站点自动加药工艺[J].油气田地面工程，1992（1）：34-35.endprint