原油储罐伴热自动化控制系统

原油储罐在我国油气储运行业应用十分广泛。原油储罐运行温度的高低是能源消耗高低的十分重要的决定因素，因此如何保证原油储罐长期高效节能运行油气储运工作者必须要研究解决的一个重要问题。

1 背景技术

1.1 生产现状

魏荆线担负着将河南油田原油输送至荆门炼厂的任务，管线于1978年投产，全长为226.379km，共设魏岗、襄樊2座热泵站及8座加热站。管线规格为Φ426×7mm，设计年输量为350万吨/年。由于多年来河南油田进入开采后期，魏荆线年输量近10年来一直保持在100万吨左右，远远低于设计年输量。河南油田所产原油为典型的“三高”原油（高含蜡、高凝点、高含胶质沥青质），加剂前原油的凝固点为37℃，加剂后原油的凝固点为28℃左右，根据《输油管道规程汇编》中“原油管道工艺安全运行操作规程”储罐储油温度的要求，金属储罐最低运行温度不低于原油凝固点的3℃以上，最高温度不超过50℃。输油工艺采用加压加热加降凝剂的热输送工艺，魏岗站有2座2万立方米的原油储罐，襄州站有2座1千立方米的原油储罐用来原油储藏。

1.2 存在问题

由于魏岗站和襄州站的4座储油罐所储原油均为高凝固点原油，所以储罐不但需要有保温层进行保温，到冬季还必须采用蒸汽加热来进行保温。目前魏岗站采用的是蒸汽锅炉的蒸汽进行给罐体原油伴热，采用手动阀门进行流量控制。阀门的操作主要依靠操作工人的经验。当阀门开度较大时，原油储罐的储油温度高，造成能源的浪费，温度超高时还有可能造成原油突沸事故。当阀门开度较小时，原油储罐的运行温度低，极易造成原油的凝固罐体抽瘪的事故，给安全生产带来极大地威胁。如何既保证储罐的安全运行，又保证能源的节约，成为魏岗站技术人员亟待解决的问题。

2 研究内容

针对上述问题，魏岗站经过技术研究和市场调研，建立了魏岗站原油储罐伴热自动化控制系统。该系统能够准确、迅速的调节原油储罐的储油温度。使锅炉的供气量根据罐体的油温自动进行调节。

2.1 原油储罐伴热自动化控制系统简介

原油储罐伴热自动化控制系统能够根据原油储罐链式温度计的实测的原油温度，实现对罐内原油温度精确加热。目前魏岗输油站两座两万立方米的储油罐均装有链式温度计，用来测量罐内原油的温度。链式温度计采用分层测量油温的方式进行测量油温，而原油储罐伴热自动化控制系统采用链式温度计测量的有效液位温度平均值为参考值，站控程序通过PID调节对电动调节阀进行控制，从而实现储罐温度的自动控制，值班人员可以通过值班的人机界面，进行远程控制。该系统具有操作简便，功能齐全的优点。蒸汽阀门的开度既可以手动控制，也可以自动控，确保系统的安全性。

由现场采集到的液位信号配合实现温度算法：当液位在DE水平面时只将低于水平面DE的温度温度测量点作为实现控制的有效数据，根据设定点的温度值来实现对蒸气阀门的控制。

2.2 工作原理

当系统自动控制时，操作人员在人机界面上选择以储油罐原油运行温度为参考值，蒸汽阀门就将根据设定值进行阀门开度的控制，当高于设定温度时，阀门将自动关小，当低于设定温度时，阀门自动开大确保罐内原油温度保持在恒定值。当系统手动控制时，直接在人机界面对阀门的开度进行远程设置即可，根据使用者的要求进行供气量的输送。

3 结论

利用多点温度采集控制系统实现对锅炉蒸汽量的控制，可以实现负荷自动调节，保证罐体的安全运行，有效地节约能源等。主要体现在以下几方面：

（1）该系统实施后可以实现锅炉蒸汽量合理分配，大大降低工人的劳动强度。

（2）减少设备的烟尘及有害气体排放量。提高我国能源利用整体水平。过实施蒸汽节能改造，可以大幅度提高能源利用效率，为我国的低碳经济和能源消耗做出一定的贡献。

（3）提高系统运行的安全性，保证了原油储罐内原油的保温温度，避免人为的误操作而造成设备的安全事故。

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