变频软启动控制方式在高位栈桥装车中的应用

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1、油　气　储　运2004年·58·实践天地变频软启动控制方式在高位栈桥装车中的应用3韩国金　贾振旺　梁占生(吐哈油田分公司销售事业部)韩国金　贾振旺等:变频软启动控制方式在高位栈桥装车中的应用,油气储运,2004,23(2)58～60。摘　要　针对吐哈油库低位置输油、高位置装车过程中存在的输油压力和油流不稳的问题,提出对输油泵采用变频加软启动的控制方式,通过PLC控制系统优化编程,将PID控制与开关量控制进行有机结合,并增设超压报警保护和紧急停泵保护。实践表明,变频加软启动的控制方式能有效保证吐哈油库输油泵的安全、平稳、高效运转,提高油库的经济效益。主题词　原油储罐　　输油泵　　控制系统

2、　　应用　　吐哈油库自1991年9月投运以来,随着油田m),在正常装车过程中,装车泵须克服位差,因发展规模的不断扩大,先后进行了4次扩容改造。而有90%的时间处在满负荷工作状态。43目前,油库原油储量为36.5×10m,周转量为(2)鹤管的开启数量随槽车的大小、操作人员4320×10t/a,日装车外输能力已达到万吨以上。数量和操作速度、启泵数量、泵入口压力等条件的但由于吐哈油田的地势为南低北高,改、扩建后,变化会有所不同,从而导致装车过程中的发槽线憋油库内输油点与装车点及各储罐的位差较大,特别压、振动,存在严重安全隐患。是装车外运点与输油点绝对位差最高达到25m,(3)管内原油的流速、

3、流量、压力不稳,采用在一定程度上影响了人工装车工艺系统的安全平稳手动调节回流,仍无法解决装车平稳问题。运行。(4)装车满载率低,装车时间相对较长(约150～180min/48节车皮),车皮在油库内滞留时一、原油装车存在的问题间长,承运效率较低,影响油田的效益。(5)工人劳动强度大,运行维护费用较大。　　吐哈油库改造前装车栈桥有鹤管48个,鹤管(6)装车泵(132kW)启动频繁(平均每天口径为DN80,共设4台装车泵,选用9BY250-装车3列,有时多达5列),在无保护的情况下,3480A型离心输油泵,流量为480m/h,扬程为缩短了电机与泵轴的使用寿命。120m,输油管道通径为DN40

4、0。一般情况下,装(7)装车泵出口单流阀内漏,原油在憋压过程车输油作业分三批进行,每批打开16个鹤管,由中反向灌泵,导致滚键,严重损坏叶轮与泵轴,无6名装车人员同时配合装车作业,方可确保流量、法正常装车。流速达到装车作业的要求。否则,若关闭或开启的　　经过分析,只有控制储输油泵的各运行参数,鹤管阀门的数量和时间不及时,系统就会发生憋才能达到安全保护和平稳高效输油的目的。压,如果装车油流量小,尤其是在结束装车的最后几分钟内,更易造成系统密封刺漏或设备损坏。经二、控制模型建立及控制方案编制调查分析,发现改扩建后的吐哈油库目前仍存在以下问题。　　为解决油库原油装车中存在的问题,首先提出(1)

5、原油装车栈桥与3号原油泵房落差大(25采用变频控制与工频运行相结合的模式,即在启动3838202,新疆维吾尔族自治区鄯善火车站吐哈油田丘陵采油厂;电话:(0995)8374296。第23卷第2期　　　　　　　　　　　韩国金等:变频软启动控制方式在高位栈桥装车中的应用　　　　　　·59·与停止的过程中采用变频方式,在中途装车过程中(3)该控制模式运行半年后,4台原油装车泵采用工频方式,通过控制装车汇管压力,使装车泵均出现不同程度的断键和滚键现象,直接影响到油在变频与工频之间运行。由此在设计时,选用了西田的原油外销。门子公司两台ECO变频器和一套S7-300控制系经综合分析,提出在采用变频

6、控制与工频运行统,通过变频启泵后切换至工频运行方式,一台变相结合模式的基础上,改变4台装车泵的启动方频器带4台装车泵,两台变频器一开一备。但此控式,用两台变频器分别控制1号、3号装车泵,然制模式在应用中仍存在如下问题。后再增设两台西门子软启动器,用于控制2号、4(1)在变频向工频切换的过程中,切换瞬间电号泵的启停。在正常装车时,启动一台软启动器和流是装车泵正常运行的3～4倍,对电网冲击大。一台变频器,分别控制两台装车泵装车,即二开二在切换的同时,还存在相差和位差,致使切换过程备,同时4台装车泵也可以一开三备、三开一备。不平稳。根据现场装车情况,任意组合开启其中的1号、2(2)由于鹤管开

7、启数量不确定(以48节车匹号、3号、4号泵,操作十分便利,同时还通过装装车为例,5名装车工人每组开16个鹤管,在未车汇管压力信号变化,对可编程逻辑控制器PLC装完一组车的同时,就要开下一组车的装车鹤管,进行优化编程,将PID控制与开关量控制有机结故整个装车过程中,鹤管的开启数是不确定的),合,对整个装车过程进行了有效控制,既保证装车导致装车汇管的压力波动较大,通过压力来控制装泵启停平稳,又使装车过程的压力、流量平稳,实车泵变频与工频切换,泵的启