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1、输油气管道仪表自动化系统 1、输油气工艺简介 2、仪表自动化系统在输油气管道中的作用 3、仪表对主要设备的监控功能 4、长-呼管道自动化简介 5、输油气管道常用仪表 6、常用仪表的工作原理 7、常用仪表的基本操作及日常维护第一节 输油气工艺简介1、 原油输送工艺高粘度、加温加压输送。2、 成品油输送工艺顺序输送、加压输送、特点分清油品界面、混油的处理。3、 天然气输送工艺低温液化、有水合物（冰堵）、加压输送。第二节 仪表自动化系统在输油气管道中的作用一、 输油气站场的主要设备1、 输油泵（做工）2、 加热炉3、 流量计4、 储油罐5、 色谱分析仪（热值、组份）6、 压缩机管道输送天然气是在一定
2、输送压力下进行的。天然气在长距离管道输送过程中，能量不断消耗，压力逐渐降低，管线的输送能力随之减弱，这将影响天然气的继续输送，减少输送量，以至大大影响用户的生产和生活。因此，为了克服天然气输送距离的限制，使天然气在流动中消耗的能量得到及时补充，连续不断地输送到目的地，并使管线的输送能力得到提高，就需要提高天然气的输送压力，即根据天然气能量消耗的情况，每隔一定距离对天然气进行一次增压，使天然气在输送过程中逐段得到能量的补充，从而保证用户的用气需要。离心式压缩机的典型结构:(见下页图)压缩机的主轴带动工作叶轮旋转时，气体自轴向进入，并以很高的速度被离心力甩出叶轮，进入具有扩压作用的固定导叶中，在这
3、里其速度降低而压力提高，接着又被第二级吸入，通过第二级进一步提高压力，以次类推，一直达到额定压力。1Pa=1N/m21Mpa=106Pa巴（bar）：1bar=105Pa7、 分离器（包括消气器）8、 收发球筒（仪表就是为这些设备服务，为输送工艺服务。运行人员巡检看仪表，坐在值班室监控仪表。设备，工艺发生故障事故仪表要报警、要保护。）第三节 仪表对主要设备的监控功能一、名词解释1、监控与数据采集系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）system以计算机硬件和软件、通讯系统、PLC系统为基础对现场设备进行数据采集、处理、显示和控制的系统
4、。（由调度控制中心主计算机与多套分布在各站场的远程终端相连的系统。该系统可通过计算机实时地接收来自远程终端的数据，或向其发送数据和指令，实现对整个生产过程进行数据采集、监视与控制。）2、PLC Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器3、RTU Remote Terminal Unit 远程终端装置4、GPS Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System全球定位系统（GPS）是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。5
5、、ESD 即Emergency Shutdown Device是紧急停车装置的缩写，这种专用的安全保护系统6、自动化仪表 automation instrumentation对被测变量和被控变量进行测量和控制的仪表装置和仪表系统的总称。7、测量仪表 measuring instrument单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的仪表。它包括各种实验测量仪器、现场仪表和盘装显示仪表。注：一般将测量油气管道进出站压力、温度和流量仪表，测量油罐液位仪表，以及用于控制的测量仪表称之为重要参数测量仪表。8、现场仪表 local instrument安装在控制室外的仪表，一般安装在被测对象上或被测对象的附近
6、。它包括显示仪表和传感器。9、变送器 transmitter输出为标准信号的一种传感器。10、执行器 final controlling device控制系统中直接改变被控变量的装置。注：阀门执行器由执行机构和阀体两部分组成。通常根据不同供能物理介质，称接受模拟信号的各类阀门执行器为电动调节阀、液动调节阀或气动调节阀等，称接受数字信号的各类阀门执行器为电动阀、液动阀或气动阀等。11、仪表控制系统 instrumentation control system由仪表设备装置、仪表管线、仪表动力和辅助设施等硬件，以及相关的软件所组成控制系统。12、控制中心 control center 监控整条管线
7、的生产过程和进行生产运行调度管理的所在地。13、站控系统control system of station 对站场的工艺和设备进行监控的计算机系统，它可以接受来自控制中心主计算机系统的控制命令并向其传送实时数据。14、调度控制中心监控各油气管道输送、进行生产运行、调度、管理的中枢。它包括主调度控制中心和备用调度控制中心。15、主调度控制中心 监控各油气管道的生产过程与进行生产运行、调度、管理的主要中枢。16、备用调度控制中心 监控各油气管道的生产过程与进行生产运行、调度、管理的第二中枢。当主调度控制中心发生故障时，能立即接管其监控功能。17、监视监视是指利用计算机终端对SCADA系统采集到的各
8、场站和RTU阀室的生产过程变量和设备数据进行观察、监督和分析，对管道生产运行进行管理。18、监控即远程监控，包括“监视”和“控制”二种功能。油气管道监控可以分为调度控制中心远程监控和站场监控。调度控制中心监控是指利用SCADA系统，通过计算机和通信网络实时接受远程终端（RTU/PLC）的数据，和（或）通过计算机向其发送数据和指令，实现对管道和管网生产过程中各种变量进行数据采集、设备状态的监视和控制。站场监控是指油气管道各站场通过计算机系统实时地对站场生产过程的工艺系统和辅助系统的过程参数设备状态进行数据采集、监视和控制。19、一级调控管道调度控制中心能够通过SCADA系统直接对输油（气）站场的
9、生产过程进行调度、操作和管理，实现对生产过程中的数据采集、设备状态监视和控制等。20、二级调控管道调度控制中心只采集数据，通过电话等方式下达指令到区域调度中心或地区公司下属分公司（管理处）的调度室，由输油（气）站场的各站控制系统执行对生产过程的操作和控制。二、油气管道控制功能划分SCADA系统是管道运行的核心组成部分， SCADA系统的完善与否不仅代表着管道建设水平的高低，同时还是衡量管道运行好坏的一个指标。三级控制的相互关系1、在调度控制中心与站场间通信正常的前提下，一级调控管道均为调度控制中心远程控制。流量、压力、温度、设备运行状态等所有与工艺主流程有关的参数、变量均应能够在调度控制中心进
10、行监视，并可实现对远程控制设备进行远程控制操作。2、在调度控制中心与站控间通信故障时或调度控制中心出现意外事件（系统故障、检修、失电、恐怖袭击等）时，经调度控制中心授权，站控制系统获得控制权，可进行站控级控制。3、站控级控制包括对本站流量、压力、温度、设备运行状态等所有与流程有关的参数和设备的监控，以及对消防系统、供电及变配电系统、通信系统、阴极保护系统等的数据采集和运行监控。4、就地控制是在站控设备由于系统、通信、电力故障等意外情况下，不能完成对现场设备执行远程控制而进行的由人工进行的就地操作控制方式。5、调度控制中心只对二级管道的主要参数进行监视，其流量、压力、温度、设备启/停等指令通过电
11、话等方式下达。二级管道的控制主要由站场级控制完成。6、三级控制的优先级顺序：调控中心控制远程控制-站场控制-就地操作。一级调控管道调度控制中心应具备的功能：1、调度控制中心负责管道生产数据的处理、分析及调度管理决策。具备的远程监控功能是基于管道沿线各站场和RTU阀室预先设定的控制逻辑而实现的，主要包括：a） 对全线生产运行实行统一调度指挥；b） 监视各站场和RTU阀室主要运行参数和设备运行状态；c） 对站场主要工艺参数进行设定；d） 通过SCADA系统向站控制系统和RTU阀室下达操作指令，对现场设备进行操作控制；e） 触发全线、区域或站场、阀室ESD紧急关断系统；f） 全线启输、停输（包括计划
12、停输和事故停输），增量或减量输送，注入和分输的批次、流量、压力控制。2、调度控制中心对输油管道远程监控的范围：2.1 远程控制的范围a） 输油泵、给油泵机组的主/备用切换和启停；b） 主工艺流程切换，包括过滤器、流量计、调节阀等设备主/备用切换和启停；c） 界面跟踪、油品切换和混油切割；d） 加热炉启停控制；e） 设备单体、区域、场站、干线ESD阀的远程操作；f） 注入量、分输量工艺参数的设定控制；g） 油品温度、压力、流量等运行参数的控制；h） 压力和（或）热力越站的操作；i） 全线停输和启输、增量和降量输送操作；j） 线路截断阀的控制；k） 触发全线、站场、区域或单体设备ESD紧急关断系统
13、。2.2 远程监视的范围a） 储罐液位、温度监视；b） 输油泵、给油泵机组本体运行状态及各种温度、振动、泄漏等监视；c） 工艺站场主要检测点温度、压力、流量等监视；d） 加热炉状态、进出炉温度监视；e） 站场地温和管道沿线阀室地温；f） 泄压系统状态；g） 降凝剂注入流量；h） 计量系统状态及温度、压力；i） 站场（包括RTU阀室）通信状态；j） 供、配电及发电系统状态、参数的监视；k） 站场火气系统状态监视、综合报警和故障报警监视；l） 输油泵、加热炉等主要耗能设备的监视。m）线路截断阀状态的监视。3、调度控制中心对天然气管道远程监控范围：3.1 远程控制范围：a） 站场流程操作，包括过滤分
14、离设备的主/备切换、启停；b) 压缩机组等主要工艺设备的启停；c） 分输流量/压力参数设定和控制；d） 设备单体、区域、场站ESD阀的远程操作；e) 流量计主备流路切换和启停；f） 调压流程主备切换和启停；g） 线路截断阀的控制；h） 触发站场、区域或单体设备ESD紧急关断系统。3.2 远程监视范围：a） 压缩机组运行状态及参数的监视；b) 过滤分离设备状态监视； c） 进出站温度、压力、流量监视； d） 站场地温和管道沿线阀室地温； e） 计量系统状态和数据； f) 调压系统状态、参数监视； g） 在线分析仪表数据； h） 空冷器状态及运行参数监视； i） 站场（包括RTU阀室）通信状态；
15、j） 供、配电及发电系统状态、参数的监视； k） 线路截断阀的状态监视； l） 站场火气系统状态监视、综合报警及故障报警监视。一级管道站控制系统功能：油气管道的控制逻辑都是在站控制系统中完成，在通常生产状态下，除完成对站场的温度、压力、流量等生产运行数据实行监视外，油气管道的站控制系统分别具有以下功能：1、输油管道站控制系统的主要功能a）流程的自动判断、切换操作（过滤、计量、调压、泵机组等）；b)输油泵、加热炉及其辅助系统的监控；c）罐区流程及参数监控d）收发油作业进行监控；e) 贸易交接计量仪表及仪表标定系统状态监控；f）压力泄放设备的状态监视；g）加剂流程各设备状态、参数监控；h）仪表风系统状态监控；i）站场供、配电及发电系统状态、参数的监视；j）站场阴极保护系统监视；k）清管作业过程监视；l)站场火气系统状态监视、综合报警和故障报警监视；m）站场局域网数据通信的监控和管理；n）实现向调度控制中心实时传输
