【摘 要】目前,國內(nèi)成品油管道處在一個大發(fā)展的時期,在成品油順序輸送過程中,會產(chǎn)生一定的混油量?;煊吞幚硌b置在管道輸油行業(yè)里是一個特殊的部門。它不是一個大型的煉化裝置,卻又完全不同于輸油生產(chǎn)。在實際的生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)諸如電網(wǎng)波動等原因導致的用電設備瞬間失電,混油處理裝置停運癱瘓的情況,給企業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟損失,同時也帶來了重大的安全隱患。文章針對成品油管道混油處理裝置,以蘭鄭長成品油管道鄭州輸油站混油處理裝置為例,對用電設備控制回路分類進行了改造,經(jīng)過試驗證明,改造后混油處理裝置能夠經(jīng)濟有效的防止電網(wǎng)晃動造成的混油裝置停運情況的發(fā)生。
【關鍵詞】成品油管道;混油處理;晃電;電動機
一般,石化、鋼鐵、電廠等連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè),將因為企業(yè)內(nèi)、外部電網(wǎng)發(fā)生故障,例如雷擊、重合閘動作、設備故障等在實際運行中很多不確定的因素,造成供電電壓發(fā)生瞬間較大幅度波動,甚至短時斷電的現(xiàn)象,形象地稱為“晃電”。但這些連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè),其低壓用電系統(tǒng)中的許多電動機在工藝流程上是不允許跳閘停機的,此部分關鍵電動機一旦跳閘停機,將會造系統(tǒng)和裝置非計劃停運,給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟損失,且給煉化企業(yè)也帶來了巨大安全隱患。
成品油管道系統(tǒng)里的混油處理裝置可以說是一個小型的煉化裝置,屬于連續(xù)性生產(chǎn)系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中,曾出現(xiàn)過因電網(wǎng)波動造成的裝置停運的危險狀況,為了防止因電網(wǎng)晃動引起的安全隱患及經(jīng)濟損失,針對混油處理裝置不同類型的電動機,我們采取了不同的措施,取得了明顯成效。
1.電網(wǎng)晃動對混油處理裝置影響
由于自動投切技術的局限,“晃電”發(fā)生后恢復時間一般在1秒左右,目前,成品油管道混油處理裝置電動機的運行采用交流接觸器、軟起動器。“晃電”時交流接觸器會釋放,軟起動器和變頻器也會停機,因此在生產(chǎn)運行中常常會因“晃電”引起許多重要的低壓電機停機。而關鍵機組停機又會導致整個混油處理裝置連鎖停機,最終導致連續(xù)生產(chǎn)過程被迫中斷,生產(chǎn)裝置被迫緊急停車,從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失,處理不及時還會引起火災、爆炸等惡性事故發(fā)生。
蘭鄭長成品油管道鄭州站混油處理工藝流程如圖1所示:站場混油罐內(nèi)的混油經(jīng)柴油—原料油換熱器(E102A/B)換熱至100℃,從分餾塔(T101)的第11塊塔盤(或第13塊塔盤)進入塔內(nèi)。在分餾塔內(nèi)進行30塊塔板的精餾分離,汽油由塔頂餾出,先經(jīng)分餾塔頂冷凝器(E104)冷卻到70℃,再經(jīng)分餾塔頂過冷器(E101)冷卻至40℃后,進入塔頂回流罐(V101),一部分作為分餾塔頂?shù)幕亓?,一部分作為產(chǎn)品,由泵送至中間罐區(qū)汽油罐(V201A/B);塔底柴油產(chǎn)品由分餾塔底柴油泵(P101A/B)經(jīng)柴油—原料油換熱器(E102A/B)使得溫度降到80℃左右,再經(jīng)柴油冷卻器(E103)冷卻到40℃進入中間罐區(qū)柴油罐(V202A/B),塔釜部分柴油由重沸爐循環(huán)泵(P103A/B)送至重沸爐(F101),加熱至280℃左右再返回分餾塔(T101)。
當泵機組因電網(wǎng)晃動停運時,換熱器中的流體及加熱爐中的流體均成為靜止流體。這時分餾塔塔釜混油溫度約為275℃,塔頂溫度為125℃,汽油蒸汽會不斷的進入E104分餾塔頂冷凝器,與靜止的水進行熱傳導,發(fā)生汽化,導致爆管。重沸爐中的爐管內(nèi)油品汽化,汽化后的油蒸汽進入到加熱爐中,在爐管中的混油就可能汽化爆炸。
2.技術改造措施
為了能經(jīng)濟有效的防止電網(wǎng)晃動對混油處理裝置的影響,根據(jù)鄭州站混油處理裝置電動機控制方式不通,將其分為三類,分別為直接啟動電動機、安裝微機保護裝置電動機、安裝軟啟動的電動機。
(1)針對直接啟動電動機,其控制原理比較簡單
說明:圖1中KM為接觸器,QF為斷路器,F(xiàn)R為熱繼電器,F(xiàn)U為保險,SB1為啟動按鈕,SB2為停止按鈕。
由于直接啟動電動機功率比較小,且數(shù)量較少。采用采用PLC作為自起動柜的控制核心的自起動柜實現(xiàn)分批再起動,對系統(tǒng)改動較大,且投資較高。本著經(jīng)濟有效的原則。經(jīng)過分析,采取傳統(tǒng)的單機再啟動的方式防止晃電。通過在直接啟動的電動機控制回路中增加兩個時間繼電器1KT和2KT,延時時間在1s-1.5s之間。既保證了泵機組的正常啟停,同時能夠有效防止電網(wǎng)晃電引起的停車。
(2)對于安裝微機保護裝置的電動機,其本身具有延時再起動功能,通過功能設定,設定其延時時間為1s-1.5s。在此前混油處理裝置發(fā)生的電網(wǎng)波動停運時,此類電機均沒有停運。
(3)對于安裝軟啟動電動機,其控制原理較復雜。原理圖如圖4,經(jīng)過在多次試驗,發(fā)現(xiàn)其瞬間失電停機后總會有三相電流不平衡的故障報警,且對軟啟動進行了閉鎖,不能進行再啟動。根據(jù)其原理圖,通過將其控制回路的電源更換為UPS供電,同時將故障閉鎖繼電器KA2更換為帶延時斷開的常閉觸點的時間繼電器(如下圖紅色框中所示),將故障延時,達到系統(tǒng)短暫失電時電動機的主回路重新帶電,繼續(xù)運轉。由于此類電動機功率較大,采取單機分別再啟動方式,設置延時時間在1s-1.5s之間且與其他設定延時時間不等。
3.結論
通過對混油處理裝置因電網(wǎng)“晃電”致使裝置停車原因的調查與分析,制定了解決問題的辦法并要達到的目標,對泵機組在晃電后停運的原因作進一步的分析,制定和實施了正確的對策,開展了技術改造,根據(jù)電動機的控制啟動方式,利用不同的措施,延長接觸器釋放,延時軟啟動器故障閉鎖命令等原理,使泵機組在晃電后能自啟動或者不受晃電影響,保證裝置的連續(xù)性。達到了很好的效果,消除了安全隱患,大大降低了操作人員的勞動強度。 [科]
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