變頻軟啟動控制方式在高位棧橋裝車中的應用

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1、油　氣　儲　運2004年·58·實踐天地變頻軟啟動控制方式在高位棧橋裝車中的應用3韓國金　賈振旺　梁占生(吐哈油田分公司銷售事業(yè)部)韓國金　賈振旺等:變頻軟啟動控制方式在高位棧橋裝車中的應用,油氣儲運,2004,23(2)58～60。摘　要　針對吐哈油庫低位置輸油、高位置裝車過程中存在的輸油壓力和油流不穩(wěn)的問題,提出對輸油泵采用變頻加軟啟動的控制方式,通過PLC控制系統(tǒng)優(yōu)化編程,將PID控制與開關量控制進行有機結合,并增設超壓報警保護和緊急停泵保護。實踐表明,變頻加軟啟動的控制方式能有效保證吐哈油庫輸油泵的安全、平穩(wěn)、高效運轉,提高油庫的經濟效益。主題詞　原油儲罐　　輸油泵　　控制系統(tǒng)

2、　　應用　　吐哈油庫自1991年9月投運以來,隨著油田m),在正常裝車過程中,裝車泵須克服位差,因發(fā)展規(guī)模的不斷擴大,先后進行了4次擴容改造。而有90%的時間處在滿負荷工作狀態(tài)。43目前,油庫原油儲量為36.5×10m,周轉量為(2)鶴管的開啟數(shù)量隨槽車的大小、操作人員4320×10t/a,日裝車外輸能力已達到萬噸以上。數(shù)量和操作速度、啟泵數(shù)量、泵入口壓力等條件的但由于吐哈油田的地勢為南低北高,改、擴建后,變化會有所不同,從而導致裝車過程中的發(fā)槽線憋油庫內輸油點與裝車點及各儲罐的位差較大,特別壓、振動,存在嚴重安全隱患。是裝車外運點與輸油點絕對位差最高達到25m,(3)管內原油的流速、

3、流量、壓力不穩(wěn),采用在一定程度上影響了人工裝車工藝系統(tǒng)的安全平穩(wěn)手動調節(jié)回流,仍無法解決裝車平穩(wěn)問題。運行。(4)裝車滿載率低,裝車時間相對較長(約150～180min/48節(jié)車皮),車皮在油庫內滯留時一、原油裝車存在的問題間長,承運效率較低,影響油田的效益。(5)工人勞動強度大,運行維護費用較大。　　吐哈油庫改造前裝車棧橋有鶴管48個,鶴管(6)裝車泵(132kW)啟動頻繁(平均每天口徑為DN80,共設4臺裝車泵,選用9BY250-裝車3列,有時多達5列),在無保護的情況下,3480A型離心輸油泵,流量為480m/h,揚程為縮短了電機與泵軸的使用壽命。120m,輸油管道通徑為DN40

4、0。一般情況下,裝(7)裝車泵出口單流閥內漏,原油在憋壓過程車輸油作業(yè)分三批進行,每批打開16個鶴管,由中反向灌泵,導致滾鍵,嚴重損壞葉輪與泵軸,無6名裝車人員同時配合裝車作業(yè),方可確保流量、法正常裝車。流速達到裝車作業(yè)的要求。否則,若關閉或開啟的　　經過分析,只有控制儲輸油泵的各運行參數(shù),鶴管閥門的數(shù)量和時間不及時,系統(tǒng)就會發(fā)生憋才能達到安全保護和平穩(wěn)高效輸油的目的。壓,如果裝車油流量小,尤其是在結束裝車的最后幾分鐘內,更易造成系統(tǒng)密封刺漏或設備損壞。經二、控制模型建立及控制方案編制調查分析,發(fā)現(xiàn)改擴建后的吐哈油庫目前仍存在以下問題?！　榻鉀Q油庫原油裝車中存在的問題,首先提出(1)

5、原油裝車棧橋與3號原油泵房落差大(25采用變頻控制與工頻運行相結合的模式,即在啟動3838202,新疆維吾爾族自治區(qū)鄯善火車站吐哈油田丘陵采油廠;電話:(0995)8374296。第23卷第2期　　　　　　　　　　　韓國金等:變頻軟啟動控制方式在高位棧橋裝車中的應用　　　　　　·59·與停止的過程中采用變頻方式,在中途裝車過程中(3)該控制模式運行半年后,4臺原油裝車泵采用工頻方式,通過控制裝車匯管壓力,使裝車泵均出現(xiàn)不同程度的斷鍵和滾鍵現(xiàn)象,直接影響到油在變頻與工頻之間運行。由此在設計時,選用了西田的原油外銷。門子公司兩臺ECO變頻器和一套S7-300控制系經綜合分析,提出在采用變頻

6、控制與工頻運行統(tǒng),通過變頻啟泵后切換至工頻運行方式,一臺變相結合模式的基礎上,改變4臺裝車泵的啟動方頻器帶4臺裝車泵,兩臺變頻器一開一備。但此控式,用兩臺變頻器分別控制1號、3號裝車泵,然制模式在應用中仍存在如下問題。后再增設兩臺西門子軟啟動器,用于控制2號、4(1)在變頻向工頻切換的過程中,切換瞬間電號泵的啟停。在正常裝車時,啟動一臺軟啟動器和流是裝車泵正常運行的3～4倍,對電網沖擊大。一臺變頻器,分別控制兩臺裝車泵裝車,即二開二在切換的同時,還存在相差和位差,致使切換過程備,同時4臺裝車泵也可以一開三備、三開一備。不平穩(wěn)。根據(jù)現(xiàn)場裝車情況,任意組合開啟其中的1號、2(2)由于鶴管開

7、啟數(shù)量不確定(以48節(jié)車匹號、3號、4號泵,操作十分便利,同時還通過裝裝車為例,5名裝車工人每組開16個鶴管,在未車匯管壓力信號變化,對可編程邏輯控制器PLC裝完一組車的同時,就要開下一組車的裝車鶴管,進行優(yōu)化編程,將PID控制與開關量控制有機結故整個裝車過程中,鶴管的開啟數(shù)是不確定的),合,對整個裝車過程進行了有效控制,既保證裝車導致裝車匯管的壓力波動較大,通過壓力來控制裝泵啟停平穩(wěn),又使裝車過程的壓力、流量平穩(wěn),實車泵變頻與工頻切換,泵的啟