颜俊
新疆乌鲁木齐米东区中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂油品销售车间 新疆乌鲁木齐 830019
摘要：成品油的装运是石化产品销售的重要环节。以抚顺石化公司新建项目为例，根据抚顺石化公司汽、柴油产品的整体销售计划和生产能力，确定了汽、柴油的合理装车工艺。根据工艺流程，对目前主流定量加载系统的设计方案进行了比较和选择，介绍了定量加载系统的结构、现场仪器的组成和配套设备的选择。本系统的主要目的是提高装车效率，保证发货精度，保证装车操作的安全，降低人工成本，从而最大限度地减少人为因素造成的各种事故，从而保障用户的财产和人员安全。
关键词：定量装车；系统控制；设计及应用
中图分类号：TH865 文献识别码：A
引言
随着我国经济的快速发展，近年来国内对成品油的需求不断增加，使得汽油和柴油的装车任务越来越繁重。在过去，人工加载方式费时费力，容易因人工操作疏忽造成财产损失。因此，如何有效地提高车辆装车效率已成为一个大问题。随着计算机技术的不断发展，定量加载系统已成为出口生产过程中的核心部件。其控制方案的合理性以及相关自动控制设备的选择将直接影响到石化企业的整体效益。论述了抚顺石化公司新产品输油装置工程定量装油系统的设计与应用。
1设计方案
1.1装置的规模与组成
抚顺石化公司新建成品油输转设施工程共设有 9 座装车岛，其中 2#-6#为乙醇汽油等比例混合装车岛，7#-10#为 0#柴油装车岛。为了防止油品的挥发造成安全隐患及财产的损失、提高装车的效率，每座装车岛在单侧共设置 3 个鹤位，其中包括 2 个装车鹤位和 1 个油气回收鹤位。
为了提高装车过程的自动化程度幵降低人员成本，本项目的汽车定量装车系统设计共包括 3 大部分：上位计算机操作系统部分、现场仪表控制部分及门禁系统部分。
1.2工艺技术方案及装车流程
1.2.1工艺技术方案
目前装车方式分为两种：泵送装车方式和高架罐装车方式。
泵送装车方式：储罐中的油品通过油品管线进入装车泵进行升压，当压力上升至额定压力后打开装车阀，经计量流量计后装入油车内。
高架罐装车方式：储罐中的油品通过油品管线进入装车泵进行升压，升压后的油品进入高架罐，利用高架罐与油车舱内的压差自流至油车内。
由于泵送装车方式投资低、管理简单、易于维护，因此本项目采用泵送装车方式[1]。
1.2.2装车流程
首先装车管理员在 Oracle 数据库可下载提取当地的付油指令订单，订单中详细列出了油车及司机信息。司机应持提货单及相关证件空车驶入停车场内。
司机应先在营业大厅的自助排队终端机处彔入相应信息进行排队叫号。装车管理员对司机持有的提货单及相关证件在付油指令订单中进行审核确认后将写有装车信息的一卡通 IC 卡发放至司机手中，司机可凭 IC 卡完成一整套连贯的装车流程。
空车在进厂之前应在入口处进行安全检查，此环节是为了保证油车内置的溢油静电保护装置是否有效以及司机身仹的二次核实。
检查后司机应根据车辆排队叫号的信息将空车驶入指定油岛，接入鹤管及防静电溢油保护装置。司机在批量控制器上刷 IC 卡后，批量控制器将自动读取装车信息幵可一键自动装油。当司机在批量控制器的控制面板上启动确认装车后，将启动装车泵对管网进行加压。当装车泵后的压力变送器的读数达到设定值后，将对多段电液阀进行开启控制。批量控制器会根据质量流量计的累计数值对电液阀进行多段式开度调整，当达到预装量时，批量控制器将自动关闭装车泵及电液阀。在装车完毕后司机应将鹤管及防静电溢油保护装置归位。
最后，司机应在营业大厅打印出库单及结算票据。当装满油的车辆行驶至出口时，门禁系统将回收 IC 卡，幵识别车号自动开启出口大门[2]。
2系统控制原理
现场操作人员根据不同槽车罐容，预先设定装车量及液位高度，质量流量计检测流量信号并上传至批量控制器，批量控制器根据上位机下发的提油量指令以及质量流量计的瞬时流量、累积流量等数据控制装车阀开度，实现自动化定量装车。批量控制器通过Ｍｏｄｂｕｓ通信方式实时将流量和控制信息上传至操作站，可统一显示装车过程的各项参数及历史趋势、报警、报表等数据。操作站通过以太网与全厂站控系统、ＥＲＰ系统、销售系统相连，实现数据共享。
该过程分为３个阶段：开启阶段、恒流发油阶段、结束阶段，不同阶段采用不同的控制策略。
2.1开启阶段：分３个过程，间隔时间可调。
（1）启动过程。装车阀缓慢打开，以减少鹤管出口处介质的喷射损耗和罐车液面上方油蒸气浓度，并降低静电积聚。直到发油流量达到预置的“小开度稳流值”，该值为稳流值的１０％左右。
（2）开启稳流过程。在该时段装车阀开度基本不变。
（3）开启上升过程。待介质淹没鹤管，装车阀开度快速上升，直到发油流量达到预置的“稳流值”，其后保持阀开度基本不变。
2.2恒流发油阶段：该阶段按照最大安全流量进行发油，期间装车阀开度只进行微调，微调的范围通过预置“恒流允许偏离值”来控制，直到实发剩余量达到预置的“结束提前量”。
2.3结束阶段：分３个过程，间隔时间可调[3]。
（1）关闭下降过程。装车阀缓慢关闭，以消除水锤，保护管道及其管道仪表。直到发油流量达到预置的“小开度稳流值”。
（2）在该时段装车阀开度基本不变。
（3）结束过程。装车阀开度从“关闭稳流开度”快速下降，直到装车阀全关，发油流量为零。
3软件设计
装车管理系统采用ＯｐｅｎＥｎｔｅｒｐｒｉｓｅ平台，并根据现场需求组态。在上位机上实现系统配置、发货参数设置、调试参数设置、发货实时控制、报表打印、权限管理、事件记录、操作记录等功能；同时批量控制器实时向装车管理系统发送装车实时数据，包括：流量、阀位、液位、静电接地、可燃气体浓度等，在显示界面上实时显示装载情况；当发生故障时上位机会有报警提示。
4安全设计
设计中在每个装车鹤位上均安装有溢油保护器及静电接地夹，溢油保护器和静电接地夹的状态引入批量控制器。当液位到达上限或接地电阻超标时，联锁关装车阀，停止装车，避免溢油事故发生，保证静电接地安全。另外，充装的介质为易燃易爆或有毒介质．火车装车栈桥周围设置有可燃及有毒气体探测器并带有就地声光报警功能，检测泄漏在空气中的可燃及有毒气体含量，检测信号远传引入上位机ＲＴＵ系统。当检测到气体泄漏时发出声光报警，并由ＲＴＵ将报警信号远传至现场批量控制器，由批量控制器联锁关闭装车阀停止装车。
5系统使用效果
该定量装车控制系统自２０１８年６月正式投用以来，运行良好。大幅提升了装车作业自动化水平，保证了操作安全性，降低了作业人员劳动强度。现场装车作业人员由原有的５０余人减少至２０人，装车作业时间由原来４ｈ缩减为２．５ｈ，达到了减员增效和提高油田生产效益的目的[5]。
结语
汽车定量加载系统在石油化工行业得到了广泛的应用，并有取代传统加载方式的趋势。定量装车系统的装车效率的提高和控制误差的减少，将大大提高企业的市场竞争力。选择合适的仪器和设备，设计合理的定量加载控制系统是最重要的任务。
参考文献
[1]李智.汽车定量装车控制系统的设计及应用[J].当代化工,2020,49(07):1548-1551.
[2]单新云.定量装车控制系统的设计与应用[J].石油化工自动化,2020,56(03):89-91.
[3]李智.浅析汽车定量装车控制系统的设计及应用[J].自动化与仪器仪表,2019(S1):1-5.
[4]白霞.浅析汽车定量装车控制系统的设计及应用[J].神华科技,2018,16(02):84-88.