RTU閥室冬季運行現狀與技術改進

唐彪

摘 要:RTU(遠傳控制終端)閥室是長輸管道重要組成部分,起到現場守護神的作用,因此,保證RTU設備的可靠性就顯得尤為重要。西部地區晝夜溫差大,保證設備在冬季低溫下可靠運行,是確保管道暢通的關鍵。

關鍵詞:RTU閥室 冬季 現狀 改進

中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0179-01

RTU是一種安裝在遠程現場的測控單元裝置,負責對現場信號、工業設備的監測和控制。它將測得的狀態和信號轉換成可以在通訊媒體上發送的數據格式傳到中央計算機(站控計算機),同時還將中央計算機發送來的數據轉化成命令,實現對設備的功能控制。在生產過程自動化裝置中,RTU充分體現了“測控分散、管理集中”思路,它有提高信號傳輸可靠性、減輕主機負責、減少信號電纜用量、節省安裝費用等方面的優點。但冬季環境溫度過低嚴重影響了RTU設備的可靠運行及使用壽命,本課題在保證RTU設備安全工作電壓范圍內,安裝加熱裝置,穩定閥室工作溫度,確保設備運行正常。

1 系統構成

西部管道分公司管轄的西氣東輸二線,都處于新疆、甘肅境內,冬季平均氣溫-9 ℃～-18 ℃,極端最低溫度-42 ℃。RTU閥室由工藝閥組、太陽能電池和PLC控制室組成。其中PLC控制室為半地下結構,安裝有PLC控制柜、通訊機柜、太陽能混合電力系統、軸流風機等。PLC柜工作溫度范圍為-10 ℃～35 ℃,模塊最佳工作溫度為10 ℃～20 ℃,低于0 ℃,模塊運算速度會變慢或失效。一旦PLC工作失效,RTU閥組將自動關閉,造成停輸。

1.1 RTU的功能

采集閥室的溫度、壓力和陰極保護等參數。

監視線路截斷閥的狀態。

控制線路截斷閥的關。

監視閥室電源狀態。

1.2 RTU操作方式

一般情況下由調度控制中心操作控制。RTU應具有如下操作方式。

自動遠控。所有的閥室操作控制由調度控制中心操作控制,具體由RTU執行完成。

就地控制。單體設備可以由站操作員或工程師人員通過便攜式計算機進行操作,具體由RTU執行完成。調度控制中心對RTU的自動控制進行監視。

2 現狀調查

RTU閥室大部分都遠離調度控制中心,無人值守,自然環境惡劣。PLC控制室在地下,有一定的防寒能力,但是西部地區晝夜溫差大,加之控制室頂部有1臺無動力風機進行通風,電氣設備產生的有限熱量,也被帶走;沒有外電接入,冬天控制室內沒有取暖裝置,至使PLC柜溫度過低,設備工作不正常。而太陽能發電裝置容量偏小,無法帶動大功率的加熱器。

我們對2009年至2010年冬季PLC控制室溫度進行統計,結果見表1。

3 原因分析

我們將影響控制室冬季運行溫度偏低的因素進行統計,分析每個因素的重要程度,確定要因,見表2。

4 措施制定及可行性研究

由上述原因分析可以得出,密封不嚴等因素通過整改能夠消除。而造成控制室冬季溫度偏低的主要原因是沒有足夠的熱量,僅靠設備運行產生的熱量,已不能維持PLC機柜最低運行溫度,在此情況下,就要考慮外供熱源。而RTU閥室都地處偏僻地帶,外接熱源投資大,基本不可行,閥室唯一的能量供給是太陽能電板。

太陽能電板的作用就是為PLC機柜和通訊機柜提供能量,因此容量是有限的,設計上也考慮一定的富余,我們通過計算,可以利用富余能量,充分發揮太陽能電池的功效。

4.1 設備用電核算

RTU閥室用電設計可接最大負載為480 W。經統計設備1天的系統電壓平均為25.8 V,負載電流為6.5 A,設備一天平均功率為25.8×6.5=167.7 w,可接加熱片功率應保持在480 W-167.7 w=312.3 w以內,并且加熱設備可靈活放置,熱量覆蓋面大,散熱均勻。

4.2 制作電熱板

我們采購2片30W的加熱片,制作成加熱板,將加熱板放在PLC柜底部,

5 效果驗證

2010年12月開始實施,通過安裝兩片30 w加熱片后,對溫度提升效果進行了對比。經過對2個月的溫度統計,可以看出在實施對策后,只安裝了兩片30 W加熱片,溫度提升效果有了明顯改觀,PLC機柜內溫度由0 ℃左右提升到了6 ℃。

6 結語

在RTU閥室使用2片電熱板后,PLC控制室的溫度穩定在6 ℃～7 ℃。從上訴計算可以得出,加熱片數量可以增至10片,控制室的溫度可以恒定在10 ℃,徹底消除了PLC低溫工作效率低下,甚至停止工作的風險,確保長輸管道運行安全。

我國幅員遼闊,長輸管道貫穿祖國東西南北,自然條件各地迥異,設計不可能面面俱到。因此,在實際運行中,要詳細調查現狀,采取科學的改進措施,維護設備設施正常運行,才能真正維護能源大動脈的平安暢通。

參考文獻

[1] 李彥武.RTU系統在油田管線閥室監控系統中的應用[J].自動化與儀表,2007(3):90-94.

[2] 黃筱調,趙松年.機電一體化技術基礎及應用[M].機械工業出版社,1998,2.

[3] 車孝軒.太陽能光伏系統概論[M].武漢大學出版社,2006,10.