TS3000控制系統(tǒng)在油田產(chǎn)能裝置中的使用研究

李永超

摘 要：在我國石油天然氣行業(yè)中，深冷裝置的核心設備目前來講是壓縮機。所以在石油天然氣生產(chǎn)過程中，壓縮機的地位非常重要，能夠有效地保障石油天然氣生產(chǎn)過程的高效以及平穩(wěn)運行。目前我國很多的石油天然氣生產(chǎn)廠家都在使用TS3000控制系統(tǒng)來對壓縮機設備進行控制，正是有了TS3000控制系統(tǒng)的有效控制，才能夠在根本上保障壓縮機的正常運行，保障生產(chǎn)的平穩(wěn)連續(xù)運行。文章主要針對TS3000控制系統(tǒng)在我國油田生產(chǎn)過程中的產(chǎn)能裝置應用進行詳細的論述以及分析，希望通過文章的闡述以及分析能夠有效地提升我國控制系統(tǒng)在油田生產(chǎn)過程中的應用效果，同時也為我國油田進一步的提升產(chǎn)能貢獻一份力量。

關鍵詞：TS3000控制系統(tǒng)；三重冗余；智能分析；在線更新

通過目前針對TS3000控制系統(tǒng)的應用可以了解到，該控制系統(tǒng)在石油天然氣的生產(chǎn)過程中主要有五個主要特點和作用。首先，TS3000控制系統(tǒng)能夠有效的實時監(jiān)控壓縮機設備的運行；其次，TS3000控制系統(tǒng)能夠通過相應的控制程序來自動控制在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)設備的實時基本指標，及時的發(fā)現(xiàn)設備運行過程中出現(xiàn)的問題，讓設備在生產(chǎn)過程中有最佳的運行狀態(tài)，能夠有效的延長設備的使用壽命；再次，TS3000控制系統(tǒng)的應用能夠有效的分析設備在生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的真?zhèn)?，從源頭上保障設備運行信號的準確，避免由于設備運行信號出問題導致的設備停機；第四，TS3000控制系統(tǒng)的應用能夠?qū)⒃O備運行的數(shù)據(jù)有效的保存，根據(jù)保存的歷史數(shù)據(jù)來分析設備在運行過程中的圖樣曲線以及運行規(guī)律，能夠幫助更加有效的控制設備的運行；最后TS3000控制系統(tǒng)的應用能夠?qū)崿F(xiàn)三重冗余，通過處理器自動進行切換，確保設備運行數(shù)據(jù)自主更新，進而有效的避免了設備在運行過程中由于設備系統(tǒng)更新不及時導致的設備停車。

目前我國很多石油企業(yè)為有效緩解天然氣處理能力不足的問題，同時也為了進一步緩解處理設備對于濕氣放空的問題，正在逐漸地應用TS3000控制系統(tǒng)來對相關的生產(chǎn)進行控制和監(jiān)督。通過TS3000的應用在天然氣相關濕氣處理效率以及加工深度的問題上有了很大提升，進一步提升了輕烴的生產(chǎn)能力，從根本上提升了油田的經(jīng)濟效益。由于有了TS3000控制系統(tǒng)的應用，從根本上改善了油田生產(chǎn)天然氣的能力，提升了天然氣的質(zhì)量，同時對于油田的進一步發(fā)展和布局有戰(zhàn)略性意義。在油田天然氣生產(chǎn)中，深冷裝置運行過程中，壓縮機的突然停車不僅僅能夠?qū)е律a(chǎn)的暫停，還會導致石油企業(yè)經(jīng)濟造成損失，因此在油田生產(chǎn)過程中TS3000控制系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應用，取得了非常好的應用效果。下面本文針對這一問題進行詳細的論述以及分析。

1 簡要敘述TS3000控制系統(tǒng)的主要特點

（1）通過TUV標準認證的TMR系統(tǒng)體系。（2）輸入表決錯誤的“自治愈功能”確保主處理器使用正確的輸入表決值。（3）從輸入端子到輸出端子（其中包括掃描輸入、執(zhí)行程序和驅(qū)動輸出）所有的控制功能都是在獨立的三冗余硬件體系中完成的。（4）無易出故障的硬件繼電器順控邏輯。（5）3、2、1的工作方式：只有一個主處理器時，系統(tǒng)也能工作。（6）保證單點甚至多點故障時的功能完整性。（7）“熱備份”卡件帶電并時刻診斷，保證在需要的時候是可以運行?！盁o沖突”切換是自動地有保證的。（8）在故障的情況下，主處理器和I/O模塊可以在線更換而不影響運行。（9）在線修改軟件并下裝到控制器中，不中斷設備的正常運行。（10）全面的硬件診斷和系統(tǒng)診斷，診斷覆蓋率達到90%以上。（11）診斷對用戶是透明的，診斷結果可以在工程師站（PC）上得到。（12）開放的系統(tǒng)，應用程序由使用者掌握。（13）TS3000控制系統(tǒng)是目前世界范圍內(nèi)應用最為廣泛以及最先進的石油天然氣生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

2 簡要敘述TS3000控制系統(tǒng)在控制方面的主要應用

在石油企業(yè)生產(chǎn)過程中TS3000控制系統(tǒng)的應用有很多的方面，但是最主要的方面有三種，首先是對設備運行的自動控制；其次是對信號真假問題的智能分析，最后是對設備運行過程中的歷史數(shù)據(jù)的分析。下面針對這三種主要應用進行詳細的分析和闡述。

2.1 TS3000控制系統(tǒng)的自動控制分析

目前我國石油天然氣生產(chǎn)過程中，廣泛應用的壓縮機主要為三級壓縮的工作方式。設備運行的主要指標為壓縮機之間的各級壓力以及壓縮機的工作流量。在石油天然氣的生產(chǎn)過程中，壓縮機各個出口之間的壓力波動以及各級之間的氣體流動和變化是造成壓縮機出現(xiàn)喘振問題的主要原因。壓縮機出現(xiàn)喘振問題最直接的影響及時導致壓縮機的軸出現(xiàn)過大振動，進而導致設備的停機。我們?yōu)榱擞行У奶幚磉@一問題或者緩解這一問題，最大限度的保障壓縮機各級之間的氣體流量正常穩(wěn)定，讓壓縮機在正常的狀態(tài)下工作，我們應用了TS3000控制系統(tǒng)來對壓縮機的相關問題進行控制，TS3000控制系統(tǒng)通過對防喘閥的有效控制能夠有效的計算出壓縮機各個出口之間的壓力比，同時還能夠?qū)Ω骷壷g的流量進行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，保障了壓縮機在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定有效運行。

2.2 TS3000控制系統(tǒng)的智能信號真假分析

傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，石油天然氣生產(chǎn)應用的壓縮機采用在線監(jiān)測，將監(jiān)測到的設備運行數(shù)據(jù)通過測量儀器傳遞到設備的控制系統(tǒng)中，由于設備的運行現(xiàn)場距離中央控制中心較遠，這樣就會造成多種監(jiān)測信號在傳輸過程中出現(xiàn)交叉，導致設備的檢測信號失真或者出現(xiàn)誤讀。一旦出現(xiàn)這種情況設備的控制系統(tǒng)就會發(fā)出錯誤的停機命令導致設備出現(xiàn)停機問題。需要注意的是中央控制中心發(fā)出的 停機命令是一種連鎖停機命令，牽扯的設備較多。為了有效的避免這種問題的發(fā)生TS3000控制系統(tǒng)的應用就顯得尤為重要和及時。TS3000控制系統(tǒng)能夠根據(jù)現(xiàn)場設備的運行情況智能地分析相關的運行信號，對運行信號的真假進行智能分析判斷。如果設備的信號出現(xiàn)了監(jiān)控儀表虛接的問題，或者是出現(xiàn)斷線的問題，TS3000控制系統(tǒng)會發(fā)出設備離線命令，并不會導致設備在運行過程中的停機。接到離線命令后，相關的工作人員可以到現(xiàn)場去查看具體的設備運行情況，通過手動接觸連鎖的方式來處理設備的運行信號故障，修復好后對連鎖信號給予恢復，這樣就能避免設備由于信號的虛假導致的停機，最大限度的保障了設備的持續(xù)正常運行。

2.3 TS3000控制系統(tǒng)的歷史趨勢形勢對比分析

在石油天然氣生產(chǎn)過程中，TS3000控制系統(tǒng)能夠有效的記錄設備運行過程中的歷史數(shù)據(jù)。當設備在運行過程中出現(xiàn)連鎖停機問題時，能夠通過相關的運行歷史數(shù)據(jù)來分析設備出現(xiàn)問題的點。在設備停機后，我們能夠及時的對設備運行歷史數(shù)據(jù)進行查看和分析，通過歷史數(shù)據(jù)的運行趨勢來分析導致設備運行連鎖停機的原因，同時還能夠通過歷史運行數(shù)據(jù)找出其他設備的運行故障問題，全面的了解設備出現(xiàn)連鎖停機的原因。例如設備在運行過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的問題就會造成設備的連鎖停機。這種問題能夠在TS3000控制系統(tǒng)中歷史運行數(shù)據(jù)找到答案。出現(xiàn)這種問題我們要分析壓縮機在運行過程中氣體放空時間，放空時間是否過長，壓力是否過大等等。TS3000控制系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù)在處理設備故障的過程中非常重要，因此我們在應用的過程中要充分的發(fā)揮TS3000控制系統(tǒng)的這一特點，更好的保障設備的正常運行。

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