集輸站庫加藥系統(tǒng)的研究和應(yīng)用

阿爾斯蘭·阿不力米提

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.25.021

摘 要：以組態(tài)軟件、PID調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成加藥控制系統(tǒng)。通過流量運(yùn)行曲線，調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，使加藥系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)調(diào)整能力，保證原油處理質(zhì)量，達(dá)到節(jié)省人力資源，節(jié)約藥劑成本的目的。

關(guān)鍵詞：原油處理 加藥量 PID控制

中圖分類號：TE866 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（a）-0021-002

集輸站庫稠油處理多采用熱化學(xué)沉降脫水處理工藝，在原油處理成本控制過程中，正、反相破乳劑用量占總成本費(fèi)用比重較大。加藥系統(tǒng)采用人工監(jiān)測計(jì)量泵藥量進(jìn)行調(diào)節(jié)。無法根據(jù)實(shí)時(shí)流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)加藥操作。為提高加藥精度，減少破乳劑用量，達(dá)到生產(chǎn)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、跟蹤，需對人工監(jiān)測方式進(jìn)行優(yōu)化。

1 輸站庫加藥系統(tǒng)存在的問題

正、反相加藥系統(tǒng)均采用人工加藥方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。員工長期接觸化學(xué)藥劑，不利于身體健康。

2 輸站庫加藥系統(tǒng)方案及實(shí)施

2.1 正相加藥系統(tǒng)

（1）以PID控制作為一級控制回路，對設(shè)定加藥量與實(shí)際加藥量的偏差e（t）進(jìn)行比例、微分和積分換算，得出合適的輸出值u（t）。PID調(diào)節(jié)器模擬量信號的形式發(fā)送給變頻控制器，輸出合適的頻率，再由加藥泵加入相應(yīng)的藥量。

（2）以組態(tài)程序自動(dòng)運(yùn)算和人工調(diào)整加藥濃度兩個(gè)環(huán)節(jié)共同構(gòu)成二級控制回路，將加藥量運(yùn)算表達(dá)式編入組態(tài)程序，表達(dá)式為：加藥流量=作業(yè)區(qū)來液流量×人工錄入濃度×調(diào)節(jié)系數(shù)。當(dāng)員工通過沉降罐上層含水不合格時(shí)，在組態(tài)界面上調(diào)整濃度，控制來液量和藥量的比例。以達(dá)到實(shí)際加藥濃度與設(shè)定加藥濃度一致的目的。

2.2 反相加藥系統(tǒng)

反相加藥系統(tǒng)在控制結(jié)構(gòu)上與正相加藥系統(tǒng)一致，組態(tài)程序的加藥量運(yùn)算表達(dá)式是：加藥流量=污水實(shí)時(shí)流量*人工錄入濃度×調(diào)節(jié)系數(shù)。

2.3 系統(tǒng)設(shè)施配置

加藥控制系統(tǒng)分為硬件與軟件兩部分組成，加藥控制系統(tǒng)硬件設(shè)施包括：工控機(jī)、PID調(diào)節(jié)器、本地控制面板、變頻器、加藥泵、加藥流量計(jì)、反相藥罐液位計(jì)。軟件配置包括：工控軟件采用組態(tài)王6.53。將頻率、泵電流、加藥流量、反相藥罐液位顯示在中控大屏上。從采油自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫中采集作業(yè)區(qū)來液瞬時(shí)流量。根據(jù)作業(yè)區(qū)來液流量（污水外排流量）運(yùn)算出合理加藥量?？梢詧?zhí)行手動(dòng)、自動(dòng)的功能切換。記錄來液流量、加藥流量歷史曲線。反相藥罐液位過低時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

2.4 系統(tǒng)控制方式

（1）自動(dòng)控制：手動(dòng)給定加藥量，選擇該控制方式并給定加藥量后，加藥計(jì)量泵會按照給定加藥量持續(xù)向作業(yè)區(qū)來液（污水）中添加藥劑。不隨來液量（污水流量）的大小而調(diào)整加藥量的多少。自動(dòng)給定加藥量，選擇該控制方式并設(shè)定加藥濃度后，系統(tǒng)可以自動(dòng)根據(jù)來液量（污水流量）的大小添加合適量的藥劑。

（2）手動(dòng)控制（遠(yuǎn)程調(diào)頻）：遠(yuǎn)程調(diào)頻方式可以通過在系統(tǒng)操作界面上設(shè)定頻率值對變頻器直接控制，從而決定加藥量。

3 效果分析

分析實(shí)施前后加藥過程曲線，加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用后較之前有明顯節(jié)約。正相藥量的實(shí)際加藥濃度由實(shí)施前的110mg/L下降至105mg/L；反相藥量的實(shí)際加藥濃度由實(shí)施前的35mg/L下降至33mg/L。

4 結(jié)語

自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)來液量的獲取，加藥量隨來液量實(shí)時(shí)調(diào)整，改變了以往使用日平均來液量預(yù)計(jì)加藥量的方式，提升加藥工藝精細(xì)化管理程度。使用自動(dòng)加藥系統(tǒng)調(diào)節(jié)加藥量，既節(jié)省了人力資源，又能保障原油處理質(zhì)量，具有一定的推廣價(jià)值及應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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