关键词:自动控制 投运 系统压力 界面 液位
一、 概述
某转油放水站投产后,转水放水岗游离水自动控制系统一部分进行了投入运行。不久,由于现场检测界面仪表结构存在问题,无法正常检测油水界面,因此将自动控制改为了手动控制。07年5月将现场检测界面仪表进行改进后重新对游离水自动控制系统进行投运。
二、 工艺流程及控制回路的简介
游离水系统共有2台型号为Φ4×16的游离水分离器,一台型号为Φ3×10的含水油缓冲罐。外站日均来液8000方左右,综合含水在70%--80%之间,经汇管进入游离水分离器进行沉降,含水油通过游离水分离器油出口汇管进入含水油缓冲罐,污水则通过放水管线进入2000方污水沉降罐。含水油缓冲罐内含水油通过两台外输泵外输至某联合站,天然气则通过气管线输送至本站增压站。
游离水自动控制系统共有五个控制回路,分别是游离水分离器界面控制回路两个,游离水出油汇管压力控制回路一个,含水油缓冲罐液位控制回路一个,气系统压力控制回路一个。
三、 投运前生产状况
由于偏流的影响,两台游离水不能同时投运,只能运行一台。游离水分离器界面通常保持在2.7---3米范围内,油出口汇管压力定为0.2Mpa,含水油缓冲罐液位设定值为1米,气系统压力设定为0.04Mpa。
为了防止外输泵憋压,在建站后投运时将含水油缓冲罐液位设定值为1米,这样就能使气动薄膜调节阀完全打开。两台外输泵,每台外输泵的排量为45方/小时,同时启用。规定外输油含水为30%,但由于该站不存在电脱水器,同时为保证外输液量,站上员工多是通过手动控制游离水界面的高度,来调节外输量。采用的办法就是当含水油缓冲罐液位达到下限报警时,站上员工通常关小游离水分离器放水阀的阀开度,这样系统压力会升高,出油汇管压力调节阀打开,进入含水油缓冲罐的液量就会增加,通过采取这样的措施来维持含水油缓冲罐液位,维持正常的生产。这种情况下外输油含水很不稳定。
四、 投运过程出现矛盾及原因分析
1. 游离水分离器界面控制与含水油缓冲罐内液位之间的矛盾
当游离水分离器界面控制投运后,由于界面通过放水阀来进行调节,当容器内的界面由于外站来液含水过高而升高时,放水阀阀开度就会开大,这样游离水分离器内压力就会下降,出油汇管压力调节阀就会关小,影响了含水油缓冲罐的进液量,就会造成含水油缓冲罐液位急剧下降,达到1米的下限报警设定值,容易造成泵抽空的后果。也就是说游离水分离器界面控制投运对含水油缓冲罐内的液位产生了影响。
2.游离水分离器出油汇管压力控制与含水油缓冲罐液位控制间的矛盾
在投运前,技术人员通过观察注意到,当出油汇管压力调节阀阀开度在45%以上时,才能满足含水油缓冲罐液位不下降。当游离水分离器出油汇管压力控制投入自动后,其阀开度不能总是保持在45%以上,变化副度较大,因此含水油缓冲罐液位难已保证。产生这种现象,其中一条原因是含水油缓冲罐设定压力低,仅为0.04Mpa,这就造成游离水来液后压力很快就降下来,因此为保持设定值,出油汇管压力调节阀阀开度很快关小。后来将含水油缓冲罐设定压力值调到0.13Mpa,情况发生了一定的好转,但又带来了下面的负面影响。
3.气系统控制压力与外输泵之间的矛盾
当气系统压力设定提高后,也提高了外输泵的排液量,由原来的90方/小时增加到110方/小时左右,加快了含水油缓冲罐液位的下降速度;同时对泵的盘根也增加了压力,降低了盘根的密闭性,缩短了其使用寿命,增加了漏失量。由于在这之前出现过几次喷油的情况,因此站上员工不愿提高气系统压力设定值。
4.含水油缓冲罐液位控制与外输泵外输排量之间的矛盾
含水油缓冲罐虽然存在液位控制,但其调节阀安装在外输泵出口管线上,如果将这套控制系统投运起来,当液位过低,调节阀门就会关闭,容易造成憋泵的后果。在对其投运自动时,将其旁通打开了一部分,但控制液位的效果并不好,还是无法有效地控制容器内的液位,同时也增加了外输泵的负担。因此这套控制系统在实际应用中所起的作用不大。
五、 解决方法及效果
分析上述矛盾产生的原因,可以看到含水油缓冲罐液位控制问题是这些矛盾中的主要矛盾,其它的矛盾都与其有直接的关系,因此解决含水油缓冲罐液位控制问题也就解决了其它的问题。含水油缓冲罐液位主要与外输泵排量有关系,当前的状况是一台泵排液量不够用,两台泵同时用缓冲罐内液量又不够。针对这一问题,解决的方法就是让一台泵在工频情况下工作,另一台泵在变频下工作。
因此在动力盘上增加一套变频器,去控制其中的一台外输泵,变频器的信号由含水油缓冲罐检测液位的仪表来提供,并去除了原来的液位控制系统。投运后,通过采取变频器控制外输泵来达到了控制缓冲罐液位的目的,使含水油缓冲罐液位稳定在了设定值上,这样整个游离水控制系统就全部投运起来了。上述的所在矛盾也随之消除。
六、 结论
综上所述,某转油放水站游离水控制系统投运中的矛盾问题主要就是含水油缓冲罐液位控制问题,进一步扩展开来讲,就是物位控制系统与外输泵排液间的问题。这样的问题在其它站也存在。物位控制系统流程中如果存在外输泵,那么通过系统中的调节阀来调节容器内的物位,其实际应用的意义就不大,也造成了设备资源上的浪费。因此建议,当物位控制系统流程中存在外输泵,应当考虑应用变频控制器控制物位,而不应再使用气动薄膜调节阀来控制物位。虽然安装应用变频控制器的成本要高一些,但从长远的角度来看,还是很有实际应用价值的。◆
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