LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

趙公臺

摘 要：LNG是液化天然氣的英文縮寫，其主要成分為甲烷，是現(xiàn)代社會一種較為常見的優(yōu)質(zhì)綠色燃料，被公認(rèn)為是全球最為干凈的一種石化能源。這些年我國各地均開始紛紛投資建設(shè)LNG氣化站，儀表自動化控制系統(tǒng)是LNG氣化站的重要構(gòu)成部分。合理的設(shè)計(jì)LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)，不僅有助于確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時還有助于提高生產(chǎn)效率。筆者針對LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行了探究與分析，并提出了LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，希望有助于儀表自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)。

關(guān)鍵詞：LNG氣化站;儀表自動化控制;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，城鎮(zhèn)對液化天然氣的需求不斷的增加，與此同時，LNG氣化站也如雨后春筍不斷涌現(xiàn)。天然氣是一種新型能源，目前，在社會多個領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。儀表自動化控制系統(tǒng)在LNG氣化站占據(jù)著十分重要的地位，科學(xué)的設(shè)計(jì)儀表自動化控制系統(tǒng)，是LNG氣化站穩(wěn)定、高效運(yùn)行的重要支撐，因此，LNG氣化站應(yīng)該對儀表自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)引起高度重視。

1 LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

首先，在設(shè)計(jì)LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)時，每一臺儲罐的進(jìn)液和出液管均需要安裝氣動緊急切斷網(wǎng)。一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，就可以通過儀表自動化控制系統(tǒng)對出液管進(jìn)行緊急切斷處理。并在儲罐進(jìn)液管路和出液管路上加裝安全閥，以備不時之需。在緊急情況下應(yīng)該立即關(guān)閉安全閥，并進(jìn)行泄壓處理。

其次，當(dāng)LNG氣化站的氣化器出現(xiàn)高溫預(yù)警時，應(yīng)該立即將進(jìn)液管關(guān)斷。并重點(diǎn)聯(lián)鎖和檢測氣化器的出液口的氣體溫度。通常情況下，當(dāng)檢測到出液口的氣體溫度低于所處溫度10攝氏度時，就需要切換主氣化器和備用氣化器。在冬季，由于天氣的影響氣化器往往會結(jié)霜，一旦氣化器結(jié)霜過多或者出現(xiàn)故障時，就必須對氣化器的進(jìn)液管進(jìn)行關(guān)閉處理，以此有效的控制氣化器。

最后，需要在LNG裝置區(qū)設(shè)置天然氣泄漏探測器，一旦泄漏的天然氣濃度超出預(yù)先設(shè)定的報(bào)警指數(shù)，儀表自動化控制系統(tǒng)就需要發(fā)出警示光和警示聲，這時就需要立即通過控制系統(tǒng)關(guān)閉LNG氣化站的出進(jìn)口電動閥，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，決定是否打開消防水噴淋閥，以此稀釋泄漏天然氣的濃度。

2 LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 針對現(xiàn)場儀表自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

針對現(xiàn)場儀表自動化控制系統(tǒng)檢測的設(shè)計(jì)。檢測內(nèi)容主要包括：①對LNG儲罐的壓力、液位以及增壓器作用后的壓力進(jìn)行嚴(yán)格的檢測;②對氣化器出液口的壓力以及溫度進(jìn)行檢測[1];③對LNG出站時的加臭計(jì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測;④對LNG是否存在泄漏的現(xiàn)象進(jìn)行全方位檢測。

針對現(xiàn)場儀表自動化控制系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)：①通過PLC編程運(yùn)用實(shí)現(xiàn)對隨時啟停LNG儲罐控制閥的效果。并利用報(bào)警功能提醒工作人員檢查LNG儲罐相關(guān)參數(shù)是否在正常值范圍內(nèi);②一旦出現(xiàn)LNG泄漏，儀表自動化控制系統(tǒng)需要能夠自動的發(fā)出警報(bào)，并根據(jù)實(shí)際情況判斷是否有必要將相應(yīng)安全閥門切斷;③聯(lián)動消防水泵和緊急停車狀態(tài)的啟停。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況判斷是否需要打開或者關(guān)閉噴淋閥門;④在儀表自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，應(yīng)該安裝人工切斷閥門按鈕，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，系統(tǒng)無法自行做出反映時，可以通過人工的方式來切斷閥門，從而避免安全事故的出現(xiàn)

2.2 儀表自動化控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)的功能時，主要包括：①對現(xiàn)場的相關(guān)工藝變量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的搜集和整理;②實(shí)時顯示整體系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)等[2];③設(shè)計(jì)一個專門用來進(jìn)行人機(jī)對話的窗口;④通過分析，系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)后，需要真實(shí)的顯示出報(bào)警情況;⑤需要系統(tǒng)具有較強(qiáng)的處理和存儲海量數(shù)據(jù)信息內(nèi)容的功能;⑥自動恢復(fù)和自我診斷的功能;⑦邏輯控制與包括的聯(lián)鎖;⑧自動生成生產(chǎn)報(bào)表的功能;⑨對各類LNG氣化器進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，以此及時發(fā)現(xiàn)和診斷系統(tǒng)出現(xiàn)的故障;⑨結(jié)合控制中心的需求，為其提供搜集和整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

2.3 設(shè)計(jì)儀表自動化控制的報(bào)警系統(tǒng)

2.3.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

在LNG氣化站的每一個角度均安裝監(jiān)控探頭，做到360度無死角監(jiān)控[3]。所有的監(jiān)控探頭形成整體監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，以此對LNG氣化站進(jìn)行全方位的監(jiān)控，無論是LNG氣化站哪一個角落發(fā)生火災(zāi)均能夠及時被檢測，并發(fā)出相應(yīng)的燈光報(bào)警和聲音報(bào)警，以此提示工作人員及時進(jìn)行處理。

2.3.2 廣播報(bào)警

當(dāng)儀表自動化控制系統(tǒng)。一旦監(jiān)測到有危險(xiǎn)出現(xiàn)時，與儀表自動化控制報(bào)警系統(tǒng)相連的廣播報(bào)警系統(tǒng)就會向全站播報(bào)廣播，通知相關(guān)工作人員及時的進(jìn)行情況了解和處理，必要情況下現(xiàn)場的工作人員需要撤離開現(xiàn)場，以此確保工作人員的人身安全。

3 結(jié)束語

綜上所述，科學(xué)的設(shè)計(jì)LNG氣化站儀表自動化控制系統(tǒng)，不僅可以提高LNG氣化站自動化建設(shè)水平，同時還有助于安全、高效生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。在具體設(shè)計(jì)儀表自動化系統(tǒng)過程中，應(yīng)該結(jié)合其實(shí)際設(shè)計(jì)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在確保儀表自動化控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行的同時，還需要保證其各項(xiàng)設(shè)計(jì)均與國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，以此充分發(fā)揮LNG氣化站優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)的重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭海新.探析LNG氣化站安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理措施[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017，43（10）：245+254.

[2]涂昆.LNG氣化站安全儀表系統(tǒng)功能安全評價(jià)方法研究[D].成都：西南石油大學(xué)，2016.

[3]李強(qiáng).LNG氣化站監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].成都：西南石油大學(xué)，2014.