自动报警与联动控制在成品油管道的应用

摘要 本文介绍了自动报警与联动控制在成品油管道的应用。通过介绍成品油管道常用的SCADA系统、可燃气体检测报警系统和火灾报警系统的构成、工作原理,从而详细论述自动报警与联动控制功能在保证成品油管道的正常运行方面发挥的重要作用。

关键词 自动报警;联动控制;成品油管道;应用

中图分类号TE832 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)23-0193-02

0 引言

随着科学技术、社会经济的不断发展和节能降耗意识的不断深入,管道运输作为一种新型的运输手段,其范围不断扩大,优越性日益明显。以长距离成品油管道替代铁路成品油运输这一发展趋势是不可逆转的。

由于成品油本身的易燃易爆特性及成品油管输过程及工艺的复杂性,适当的过程控制以及安全系统设置显得尤其重要。因此,自动报警与联动控制功能的合理设置成为保障成品油管道可靠运行的必要方法之一。

一般地,自动报警与联动控制单元主要由现场探测仪表、控制主机、联动设备、信号线路4个部分组成。在不同的系统中,由于设备种类和数量的区别,自动报警与联动控制的应用也具有多样性。

1 自动报警与联动控制在SCADA系统中的应用

输油管道自动监控系统随着计算机硬件、软件以及通信技术的不断完善。SCADA系统已成为当今管道自动化控制系统的基本模式。其运行的稳定性、可靠性已成为保证管道安全运行的基本条件之一。

SCADA系统即数据监控及采集系统,SCADA系统构成有监测仪表、现场执行设备、数据采集设备与控制器、服务器、通讯系统及相应软件。其控制内容包括:数据采集、单体设备控制、逻辑控制、数据显示及存储、数据分析及决策控制等。

1.1 进站区域的自动报警与连锁

一般地,可在输油站进站区设置压力变送器、压力开关和水击泄放阀,当压力超过设计进站压力的最高值时,压力开关动作反馈报警信号,同时水击泄放阀动作泄压,当高压力持续一段时间时,系统自动发出连锁命令对管道进行保护。

1.2 下载区域的自动报警与连锁

下载区管线往往都是低压管线,所以通常设立压力变送器和压力开关。当下载区压力超高异常时,压力开关动作反馈报警信号,系统自动发出连锁命令关闭第一道下载阀对低压管段的设备进行保护。

1.3 油罐的自动报警与连锁

通常为了防止油罐抽空或冒罐,应在油罐的低位设置低报和低低报液位开关,同时在油罐的高位设置高报和高高报液位开关。用于报警引起控制室人员注意采取相应措施调节进罐流出量,产生连锁强行关闭进出罐阀以保护油罐。

1.4 机泵的自动报警与连锁

从安全的角度出发,必须对机泵组的工况进行监视和控制。当检测到泵入口压力超高、泵出口压力过低或某部位温度超高时(主要有:泵轴温度、泵壳温度、电机轴承、电机定子等),系统将自动发出连锁停泵命令。而轴振动和密封泄漏常作为报警,不直接参与连锁。

2 自动报警与联动控制在可燃气体检测报警系统中的应用

在成品油输送过程中往往容易出现跑、冒、滴、漏等现象。容易造成巡检人员中毒、火灾、爆炸等事故。为了避免此类事故的发生,常在管道的风险点安装可燃气体检测报警器,及时检测油气的含量,及早发现泄漏,发出报警信号,或启动连锁保护系统,将损失控制在最低。

2.1 可燃气体检测报警系统的构成

可燃气体检测报警系统主要有4部分构成,一是现场可燃气体探头,采集空气中的可燃气体,安装在易发生油品泄漏的风险点附近;二是控制主机,显示油气浓度,当达到设定值时,发出警报信号或联动操作,一般安装在有人值守的值班室;三是联动设备,当接收到控制主机控制命令时,执行相应的动作,关闭释放源;四是连接线路,是指防电磁干扰的铠装电缆或加金属套管的电缆,实现信号的传递。

2.2 可燃气体检测报警系统的工作原理

可燃气体检测报警系统其实质是一套自动报警与联动控制系统。当现场探头通过传感器检测空气中的油气浓度,将油气浓度的大小转化为相应的电信号,由连接电缆传送至控制主机,控制主机在将电信号转化为数字信号,在液晶显示器上显示出油气的浓度值,当现场某位置油气浓度值大于设定值时,该位置探头所在回路的便在主机自动发出报警信号,或启动连锁操作,关闭释放源。

3 自动报警与联动控制在火灾报警系统中的应用

对于属身处危化行业的成品油管输来讲,防范火灾是重中之重。对消防系统要求贯彻的“以防为主、防消结合”的原则又标志着火灾自动报警系统将扮演更加重要的角色。

3.1 火灾报警系统的构成

火灾报警系统主要由四部分构成。一是火灾探测器,成品油管道常见的包括:烟感探测器、温感探测器、火焰探测器、感温电缆等;二是区域和集中报警控制器,其主要功能有:火灾信号的判断与处理、信号报警、故障检测、报警显示记时、控制显示记时、联动控制等;三是联动设备,包括:声光警报器、应急照明、紧急停车、自动火灾电话、消防水泵、喷淋水泵等;四是连接线路,是指防电磁干扰的铠装电缆或加金属套管的电缆,实现信号的传递。

3.2 火灾报警系统的工作原理

目前,成品油管道常用的智能化水平较高的分布智能型火灾探测器本身带有微处理器,能将由传感器采集的现场环境参数变换成一个真实的模拟信号或一个等效的数字编码,进行计算处理统计评估,然后根据预置的有关程序,将不同程度现场信息转化为适当的报警动作指标,并能预测到接下来现场情况的发展,发出相应的火灾信号指标。报警控制器对反馈的火灾信号进行处理和判断,对湿度和灰尘等影响实施自动补偿,对电干扰和线路分布参数的影响进行自动处理,从而实现准确报警或启动相应的联动操作。

4 结论

自动报警与联动控制功能的合理应用,已是成品油管道平稳运行的重要保证。通过不断地完善,其应用越来越广泛和具有针对性,能在生产的第一时间发现异常情况,减轻了操作人员的工作强度,发挥着报警或联锁停车作用,保证了输油管道的安全生产。

参考文献

[1]江秀汉,等编著.长输管道自动化技术[M].西北工业大学出版社,2000.

[2]刘海燕编著.火灾自动报警系统工作原理及联动[J].测控技术,2005(12).

[3]倪志光主编.成品油管道scada系统培训教材.中国石化销售有限公司华南分公司,2007-12-10.