石油化工罐区自动控制系统和生产管理系统蔡新建

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年第2期   作者:蔡新建
[导读] 年来国内新建的石油化工厂储运罐区
        摘要:近年来国内新建的石油化工厂储运罐区的自动化水平已经不仅局限于采用仪表测量加分散型控制系统(DCS),有些厂家还配有罐区生产管理系统。将罐区的自动控制系统、生产管理系统与工厂信息管理系统结合起来,卓有成效地提高了储运系统的整体自动化水平和管理水平,实现了控制和管理的系统集成、数据共享、功能集成。
        关键词:石油化工罐区;自动控制系统;生产管理;
        非常规油气化工企业是以非常规油气和天然气为原材料管理非常规油气类产品和非常规油气化工类产品为主,从而为农业、工业以及人们日常生活服务的基础性管理企业,所以,它在国民经济中也占据着非常高的比例。但是,非常规油气化工企业在管理程序中,由于所管理产品的特殊性,通常会伴随着易燃易爆炸、有毒有危害等特征,一旦在管理过程中出现安全事件,所波及到的不仅仅是企业或工厂的经济利益,更为直接和重大的影响是工作人员的人身安全、生命安全。非常规油气资源属于高危险性物质而存在安全问题。
        一、石油化工罐区的安全隐患
         储罐是石油化工企业重要的组成部分,是企业生产、储存和运输过程中基本且重要的环节。一般具有占地面积广、储存量大和布置密集的特点。储罐储存的物质通常有易燃易爆、易挥发和有毒等特性,一旦发生泄漏,挥发出的易燃易爆介质遇明火或高温物体,就有可能引发火灾或爆炸事故,故石油化工的罐区大多被划为高危险区域。
        石油化工罐区生产产品属于高危险性物质而存在安全问题。由于石油化工行业生产和加工的产品均属于危险品,比如:石油、天然气,其自身就具有易燃易爆的特点。其他生产物质还具有毒性、刺激性、腐蚀性等特点,因此,在加工生产时,稍微出一点差错都可能会导致不可估量的安全事故发生。总而言之,石油化工生产的材料与产品都普遍具有高度危险性,对于企业利益、人员安全而言都是一个巨大的挑战和困难。企业生产过程缺乏系统的管理而存在的安全问题。在石油化工产品生产过程中,安全管理是必不可少的,不仅保证了企业经济效益和名誉,也确保了操作人员的生命安全。
        二、石油化工罐区的安全生产
        1.安全生产责任管理
        石油化工管理队通常是负责生产团队的安全和进步,也在安全管理和现场监督工作队的安全的第一人。在生产过程中,石油化工管理队长要有责任心,不能只谈安全问题,落实到具体的安全项目管理中,组织安全管理小组,与专门职能部门落实安全责任制,如在每一个工作队中设置安全员,根据各自的工作特点制定安全生产制度,从每一个工作环节入手,明确安全责任。
        2.安全教育和安全检查
        安全事故的发生可能是由于客观原因,也可能是由于认为不当操作或不安全的条件没有及时得到解决。显然,前者是不可预测的,但它也应该考虑,如恶劣的天气等。提前计划,尽量减少损失。后者是事故的主要来源、非正常运行、误操作、不安全的状态处理等。为了避免这个问题,要奉献给工人的安全意识教育,强调安全技能,普及安全生产知识,减少人为错误。安全教育主要是对员工工作的安全控制,需要在市场上进行。当然,也需要根据不同的人、不同的工作类型来进行。安全教育过程中必须重视实效性,不能仅仅停留在理论上,在实际工作中进行安全评价,或通过安全模型的力量进行安全教育。
        3.建立石化生产监控系统
        石化生产监控系统涵盖了三十个生产装置的实时数据,通过生产数据采集系统与各类装置的DCS、PLC等现场控制系统的连接。为达到隔离防护的安全要求,生产数据采集系统往往采用“一个数采一台服务器”的模式。本监控系统构架采用VMware ESX构建虚拟服务器:在一台Dell R610服务器上创建多个虚拟机,安装操作系统后进行必要的网络和安全配置,成功实施后生成虚拟机模板,将该模板导入另外一台R610服务器即可完成虚拟机的备份。任何通过ESX创建的虚拟机均可导出模板作为整个系统的备份,大大缩短了建立容灾系统的时间。


        三、 利用物联网对石油化工罐区进行控制
        1.自动化控制技术
        为了满足不断增长的质量和效率的要求,自动控制技术已经被广泛应用于许多工业领域。油气行业也致力于实现石油化工管理自动化,提高作业效率,保证作业质量,提高作业能力和安全性,降低作业成本,自动控制技术和通信技术的驱动,液压驱动器组合的感测技术和工艺,各种石油化工管理设备,做出明智的,更优异的性能,如软BENTEC扭矩控制刻度盘,软泥浆泵功能,TPC扭矩安全功能,同步和泵的防反转功能。不仅能自动钻机,大量的自动化设备,如像功率和铁钻工狭小通道。
        2.传感检测技术
        感测技术的关键是实现自动控制,直接影响到系统的质量在很大程度上是液位传感器检测技术。钻机最初主要用于传感器米系统用于监测钻孔过程的工艺参数,主要是各种流量传感器和压力变送器。作为钻机控制系统的钻机,改进了各种自动化设备,各种先进的传感技术在钻头系统中得到了广泛的应用。
        3.网络信息化技术
        网络信息技术也广泛应用于石油化工管理平台,包括通信介质和通信电缆、光纤、无线等方法,实现石油化工管理平台系统和设备之间的数据交换和共享。宝石机械研发的钻机集成控制系统网络结构图,主要分为4层网络,最低层为控制器的下一级,为现场总线层,主要是Profibus、Can等总线用于各控制器与传感器和执行器之间的通信。
        四、罐区生产管理系统
为了适应现代石油化工工厂的管理水平,应考虑合理的TMES设计。TMES是生产管理系统(MES)的一部分,是罐区生产经营自动化管理系统的简称。TMES在自动控制系统中运行,在集成和利用过程控制和测试数据的自动控制系统的基础上,对需要的信息进行处理,并提供MES集成查询、统计、报表和信息管理功能。另一个功能是将生产计划和操作计划从MES处理到TMES的指令,以及罐区的自动生产和操作,实现罐区的生产操作和安全监控。
完整的罐区自动控制系统及TMES由四个层次构成:现场仪表、罐区自动控制系统、TMES和工厂信息管理系统,由此构成了完整的储运自动化及管理系统。各层次的基本功能为:(1)罐区现场仪表。生产现场安装的各种检测仪表和监控设备。(2)罐区自动控制系统。采用DCS,PLC,SCADA实现罐区生产运行的过程控制、信号检测、安全联锁、数据处理、人机接口、数据服务和安全监控等功能。(3)TMES。建立在罐区自动控制系统平台上,在相应的服务器上运行专用管理功能的软件。(4)罐区生产计划及调度。下达生产调度和管理指令,具备物料平衡、查询、统计、报表等综合管理功能。(5)工厂信息管理系统。即企业资源计划系统(ERP),是企业或工厂计划、调度、管理的最高层。
        五、结语
        相关技术的开发,不仅提高了石油管理的安全性,加强了石油管理的质量,也降低了管理成本,在一定程度上加快了石油行业的发展,增强了社会经济的发展。在面对处于结构复杂地表的石油,通过技术开发,严格的管理,提高了石油利用。石油储存区结构复杂,想要提高石油的管理质量,急需要不断的进行技术开发,面对困难,积极探讨,创新石油管理。
       
       
        参考文献:
        [1]    苏春园. 罐区自动装卸一体化控制系统在化工生产中的应用[J]. 科技创新与应用,2013,(15):53-54.
        [2]    张超. 基于地理信息的石化罐区事故模拟及隐患管理系统开发[D]. 中国石油大学(华东),2014.
        [3] 王笑.石油化工罐区自动化系统的设计及应用[J].石油化工自动化,2014(12)
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