自動化技術在油田集輸安全方面的應用

孫朝陽 杲靜 曹金龍 李慶磊

摘要：因為油田企業生產的特殊化，在生產過程中往往伴有較大的安全風險;且隨著國家對于安全環保的嚴格要求及自動化技術在安全管控方面的高可靠、高擴展、高效率使得自動化技術在油田安全生產中占據不可或缺的重要地位。

關鍵詞：自動化技術;油田集輸;安全

在油田企業的開采、集輸、生產過程中，原油及天然氣作為產出物，不僅易燃易爆還往往伴有大量的有毒有害物質;且生產工藝流程多為高溫高壓性質的連續作業。油田集輸作為原油及天然氣的集中處理場所，在生產過程中往往伴有較大的安全風險，在生產過程中一旦發生控制失誤時，極易導致重大的安全事故。在自動化和信息化迅猛發展的新世紀，將自動化、信息化技術應用于油田集輸生產可有效降低安全事故的發生率，規范生產流程，加強生產安全管理是一種有效手段。

油田集輸生產的特點：

1.生產規模較大、連續化生產

2.設備運行周期長、工藝生產連續性較高

3.裝置常滿負荷運行、工藝過程要求參數較為穩定

4.工藝條件苛刻，常有高溫、高壓、低溫、真空、有毒有害等特點

5.外界環境因素惡劣，如腐蝕、沙塵等

西北油田三號聯合站現自動化建設狀況：

塔河油田三號聯合站于2005年建成投運，現已投用14年，設計原油處理能力為180萬噸/年，主要負責塔河油田8區、10區、TP區的原油處理任務。輕烴站于2008年建成投運，已投用11年，設計處理規模為50×104m3/d，主要負責處理三號聯伴生氣。目前三號聯合站、輕烴站DCS系統硬件均使用FOXBORO的IA系統，其中三號聯合站DCS系統于2005年投用，輕烴站DCS系統于2008年投用：兩套系統共用一套軟件及操作站（1臺工程師站和7臺操作員站）。另外ESD系統于2005年建成投運，已投運12年，ESD系統使用施耐德集團旗下TRICONEX公司TRIDENT三重化安全控制系統。

監測信號通過冗余的工業以太網與操作室及值班室的計算機管理控制系統連接，將全站所有的測控信號上傳，實現全站的集中控制和管理。加熱爐、加藥系統、大罐抽氣、儀表風壓縮系統、無熱再生式干燥器、高效過濾器系統、加藥系統及火炬系統等均設計成撬，撬塊的就地控制系統由成撬廠家配套提供，負責完成撬塊內部工藝參數的采集、檢測及調節、控制功能，并使用RS485接口與DCS系統進行通訊，在DCS系統的操作站上顯示部分自控參數和進行部分聯鎖。從系統設計和配備上來說，三套系統都選用國際較為先進的進口控制系統。

目前數據采集總點總數為3281處，控制總點數為439處，占總點數的13.4%;視頻總點數為48臺，包括周界防護及站內視頻監控，視頻完好率100%;基本能夠實現對生產廠區裝置運行監控的全覆蓋。

一、工藝生產參數監控

現場儀表對于生產過程中，各工藝重要節點的參數進行實時監控并將數據錄入數據庫中，通過設置報警值，在達到參數預設值時報警，使得崗位員工能夠及時發現問題所在，保障在問題出現時能夠及時組織各專業人員查看分析，將安全隱患扼殺于萌芽之中，進而減少事故的發生，防患于未然。所以儀表對于工藝系統的監測尤為重要，不僅可以反映生產過程中存在的隱患問題，還可以通過發現關鍵參數的異常來及時對工藝環節進行調整，保障產品的合格率，提高經濟效益。

二、緊急停車降低風險

在正常情況下，三號聯輕烴站ESD系統是處于靜態的，不需要人為干預。作為安全保護系統，凌駕于生產過程控制之上，實時在線監測裝置的安全性。只有當生產裝置出現緊急情況時，直接由ESD發出保護聯鎖信號，對現場設備及人員進行安全保護，避免危險擴散造成巨大損失。而且人在危險時刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的，而ESD系統則可以進行準確有效的指令下達，避免危害的擴大。

三、連鎖報警快捷迅速

在油田集輸的生產過程中，設備及裝置常處于連續運轉狀態，就使得對于溫度、液位、壓力等參數做出了較高的要求;當工作人員進行了誤操作或者參數異常時能夠及時報警，使得操作人員可及時作出反應，對相應的參數進行聯調。另有部分裝置設備進行設置相關參數聯鎖控制，在參數波動范圍較大時能夠根據前端或后端的設備進行連鎖控制，使得參數維持于較小的正常波動范圍內。

四、視頻監控直觀高效

西北油田三號聯合站地處新疆庫車縣與沙雅縣交界處，在新疆反恐維穩新形勢的要求下，保障油田集輸生產安全，全方位、全天候、無死角監控顯得尤為重要。而作為安防技術的視頻監控對于監控區域可以直觀、方便進行實時顯示;并可使遠程監控人員及時發現不安全行為，通過喊話裝置進行及時制止，避免更大的損失產生。

五、周界防護保障安全

西北油田三號聯合站周界防護系統通過對站庫圍欄整體振動光纖的安裝，在現場圍欄有振動源的情況下，通過對震動信號的采集至現場數據采集柜上傳至集中控制室控制平臺產生報警并聯鎖各防區視頻監控進行報警跟蹤;確保站庫能夠無死角對各防區進行監控及追蹤。

綜上所述，自動化及信息化技術在油田集輸過程中的使用，不僅可實現工藝參數、生產過程的自動監控和調整等從而減少事故的發生幾率，降低人員和財產損失;而且在保障工藝生產安全、高效運行中也起著尤為關鍵的作用。