油气管道仪表自控系统的全生命周期管理论文_张宁

油气管道仪表自控系统的全生命周期管理论文_张宁

北京东方华智石油工程有限公司 天津市 301712

摘要:随着油气长输管道的不断发展,现阶段SCADA系统已经全面投入使用,且得到广泛应用和好评。接下来要考虑的是如何在油气管道EPC建设模式下,做好自动化控制的工作。从目前的管理情况来看,需要从以下三个方面入手,即油气管道自动化系统的设计管理、工程建设管理、运行管理等。

关键词:油气;管道仪表;自控系统;全生命周期管理

引言:

随着信息技术的进步与发展,社会诸多领域都在科技因素的影响下而发生了不小的改变,其中仪表也在科技因素的带动下而向数字化、智能化等方向发展,因此,在需要使用仪表的领域中,仪表自控系统得以建立并且予以广泛应用。尽管仪表自控系统的合理使用是能够为企业的发展带来积极的促进作用,但是在仪表自动系统的运转过程中,会受到不同因素的影响而对仪表自动系统的运转产生不小的干扰,针对这些干扰因素,需要采取相对应的措施来对仪表自控系统予以防护,以此有效发挥出仪表自控系统的作用,从而促进整体的进步与发展。

1、自动化系统设计管理

在油气管道EPC建设模式下,项目建设单位按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常在总价合同确定的前提下,对所承包工程的质量、安全、费用和进度负责。因此,在设计的各个阶段,管道运行单位都应该参与管道的自动化系统相关方案的确定。

在可行性研究阶段,运行单位要根据管道预期运行的方式、输量、设备选型、资金投入等情况,对可研方案进行评审,构造出自动化系统的层级、管道控制的数据流向以及控制级别。在确定控制层级和方式的基础上,对通信质量提出要求。

在初步设计阶段,运行单位根据确定的工艺方案及流程,提出配套的控制要求。对基于等压头设计的管道,应在管道水力分析的基础上进行各站场不同等级压力保护定值的确定,完善进站、出站压力保护的执行内容,核实分输管道、注入管道的配套控制原则。对基于事件预控设计的管道,应确定水击超前保护实现的方式、水击保护通信方式及要求、泄压系统的定值。在此阶段需要对操作原理进行详细审查,确定输油泵、压缩机、调节阀、变频器等主要设备的控制方式和控制逻辑,以及计量回路、过滤器回路、调压回路等自动切换和保护的逻辑,对各站场的数据流向及传输内容进行完善。

在采购阶段,运行单位需要根据管理和控制要求,对要采购的各类仪表(变送器、执行机构、液位计、流量计等)、SCADA系统、站控系统、泄漏监测系统等技术规格书和数据单进行审核,提出详细的技术要求和技术指标,以避免采购的设备不满足控制要求。

在施工图阶段,运行单位应根据现场实际的情况(如征地、供电、建筑空间、已有设备及管道敷设情况等)对控制室的设置、机柜间的预留、电缆走向等进行逐一核对。

2、自动化系统工程建设管理

2.1做好日常维护管理工作

在化工生产中,DCS主要用于连续测量,对其进行常规管理,及时发现化工生产装置中的问题,使装置稳定运行。在对系统进行日常维护管理时,工作人员要对DCS系统进行巡回检查,全面分析报警信息,对系统故障原因进行确定,并采取有效措施,使系统稳定运行。为了使仪表使用率得到提高,需要工作人员定期进行维护保养,以超声波流量计为例,工作人员要对流量计内部结构进行有效检查,并把数据传输到系统中,工作人员可以通过这些数据进行分析,来对系统进行适当调整,从而使其达到相关要求。

2.2压力仪表

压力仪表对石油管道的安全生产起着至关重要的作用,必须正确使用,不能出现任何的差错。在通常情况下,压力仪表运用的范围最高不会超过30MPa。在具体使用的时候,要结合实际情况而定,这样会更加具有针对性,起到事半功倍的效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,压力仪表技术可以满足液体、固体和温度较高物质的测量,精确度能够达到0.1级,可以有效减少最终结果产生的误差。人员要具备专业理论和技术,并熟练运用压力仪表,从而为石油管道提供强大的保障。

2.3多项技术整合

仪表自动化技术不是单一方面的,其中包含了多个领域的技术,分别发挥出不同的作用,多项先进技术的融合为石油管道自动化仪表技术发展打下了坚实的基础。在生产中需要处理的事情较多,因此,对技术提出了更高的要求,除了主要功能之外,还要具备其他方面的作用,这就促使了技术之间的相互融合。虽然仪表自动化技术功能强大,但是依然会出现一系列的问题,所以要进行灵活运用,合理解决过程中出现的突发情况,确保其始终处于正常状态之中。

2.4浮空与接地

仪表自控系统的防干扰措施,第一个层面表现在浮空与接地,所谓的浮空,顾名思义,指的就是应用在仪表自控系统上的输入信号放大器公共线,既不接机器又不接大地,处于一种浮空的状态来降低干扰因素带来影响的一种措施,由于输入信号放大器作为仪表自控系统的一个重要组成部分,本身具有两层绝缘屏蔽体,在使用浮空这一措施之后,信号放大器的两个输入端就会实现既不接机器又不接大地,使得屏蔽层与大地之间都没有相互的关系,通过这一个方式的采取,就切断了电位差对系统所影响的通道,从而降低了干扰的影响力度。其次对于接地措施的理解,从概念的角度来理解的话,是阻挡干扰电流通路的一种降低干扰因素带来影响的措施,相比于浮空措施而言,接地这一项措施更多的可以弥补浮空措施所使用产生的不足之处,值得注意的是,浮空措施采取之后并不是绝对的能够做到浮空,就像循环水场仪表监控系统在运行一段时间之后,就会出现浮空抑制干扰效果明显减弱的现象,而接地措施的使用,在合理选择接地方式的基础上抑制电容性耦合,以此来减小或者是削弱干扰。

3、自动化系统运行管理

3.1定期维护和年度测试

管道建成投产后,自动化控制系统的维护就是做日常保养和故障处理。其中管道的维护工作分为日常维护,月度维护,半年维护,一年维护等,日常维护最为简单,需要输油气站的工作人员进行普通的检查维护,而月度维护则是由油气站所属分公司的维护人员进行检查维护,半年维护和一年维护比较重要,该站所属分公司会专门派出专业的维护工作队去展开维护。另外,对于自动化控制系统,公司还要派技术人员每隔两年对系统的控制功能进行测试,并且每年都要对RTU阀室进行一次远程开关测试,这些测试维护工作都是和控制中心的联合测试同步进行,确保采集到的数据具有高度精准度。

3.2定期检测和评估

在管道自动化系统运行期间,技术人员会每隔三到四年对其进行一次全面检查,评定系统的功能完好性,并对存在的问题和隐患进行解决,同时做好备案,将评测结果记录下来,作为以后投资的依据,如此安排,可以保证以后的施工和维护避开相同的问题,起到提升系统稳定运行的作用。

4、结语

针对管道自动化系统的设计管理、工程建设管理、运行管理三个方面存在的不足展开深入分析并制定对策,至今已取得了多项成果,避免了很多因施工质量问题的重复投资。但在EPC建设模式下,应通过积极的沟通,使运行单位和建设单位能够在建设期间建立有效的协调机制,确保运行单位的深入参与并保障工程的预期进度。

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[5]刘俊发.工程项目管理模式实施中存在的问题及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2005,15(11):5-6.

论文作者:张宁

论文发表刊物:《防护工程》2019年18期

论文发表时间:2020/1/13

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