摘要:隨著國家安全監(jiān)督部門對易燃易爆大型石油化工儲罐庫的安防監(jiān)控要求也越來越嚴格,油庫的安防自動監(jiān)測與信息管理自動化系統(tǒng)日益被人們所重視,搭建數(shù)字化油庫安全監(jiān)測管理系統(tǒng)的要求越來越迫切。新型的監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)油庫數(shù)字化業(yè)務統(tǒng)一監(jiān)管,還可以全面提高油庫的消防、安全、油料綜合統(tǒng)一管理水平,并可為更高管理層提供遠程監(jiān)管服務。
關鍵詞:安全 監(jiān)測 管理 系統(tǒng)
一、引言
油庫是協(xié)調原油生產(chǎn)、原油加工、成品油供應及運輸?shù)募~帶,是國家石油儲備和供應的基地,它對于保障國防和促進國民經(jīng)濟高速發(fā)展具有重要的意義。在石油、化工、工礦等企業(yè)一般都有油庫,這些油庫既是企業(yè)重要的燃料基地,又是一個重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。油庫區(qū)內(nèi)儲運的易燃、易爆物質以及生產(chǎn)設備數(shù)量較多,事故風險高,安全監(jiān)測難度大,面對日益激烈的能源競爭環(huán)境,迫切要求油庫加強安全管理,提高自動化監(jiān)控和管理水平。
目前,國家安全監(jiān)督部門對易燃易爆場所的安防監(jiān)控越來越重視,對其要求也越來越嚴格,特別是中心城市的大型石油化工儲罐庫;政府科技部門也多次制定有關公共安全和城市建設等民生項目的規(guī)劃和政策。因此,油庫的安防自動監(jiān)測與信息管理自動化系統(tǒng)日益被人們所重視。為了確保油庫的安全,必須要對影響油庫安全的部分物理參數(shù)進行實時的數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)油庫的安全自動化監(jiān)測。
搭建數(shù)字化油庫安全監(jiān)測管理的主要思想是:以對油庫基本設備設施及作業(yè)方式的數(shù)字化改造為基礎,依托油庫信息網(wǎng)絡一體化構建,實現(xiàn)油庫安全監(jiān)控自動化。通過數(shù)字化油庫安全監(jiān)測系統(tǒng)的建設,可以全面提高油庫的油料及油料裝備保障能力及保障效率、安全監(jiān)測防衛(wèi)效益、業(yè)務管理水平,并為更高一級、更大范圍的信息化建設提供基礎信息源。
二、國內(nèi)外儲油罐區(qū)監(jiān)測技術的應用
對于油庫罐區(qū)防火防爆檢測及監(jiān)控技術,國外發(fā)達國家起步較早,研究投入較多,已有先進的自動化檢測和監(jiān)控技術。像國外比較成熟的管理系統(tǒng)-霍尼韋爾油庫自動化系統(tǒng),已經(jīng)在世界各地得到了廣泛的應用,已經(jīng)為BP、殼牌、??松榷鄠€國家的大型石油公司實施了全面的自動化系統(tǒng),在加強自身安全的同時,提高了效率,降低了運營成本。國外主要從以下幾個方面提高安全監(jiān)測的自動化程度:
(一)儲罐液體自動計量系統(tǒng)
ATG(體積計量法)是國外應用最廣泛的計量系統(tǒng),其代表產(chǎn)品有磁致伸縮液位儀、伺服式液位儀以及雷達液位儀等,液位測量準確度均達到±1mm內(nèi),其中磁致伸縮液位儀和伺服式液位儀還能測量分層液位(如油水界面),測量準確度達到±2mm。
(二)生產(chǎn)調度控制系統(tǒng)
應用電磁閥、管道泵、設備狀態(tài)檢測(壓力、流量、液位、閥位、氣體濃度等)、視頻監(jiān)視等構成生產(chǎn)調度指揮控制系統(tǒng)對作業(yè)進行自動調度和控制。
(三)消防滅火系統(tǒng)
國外一般設有固定的消防設施,在庫區(qū)重點部位,設置報警按鈕,視頻監(jiān)視系統(tǒng)進行觀察和確認,采用電動閥、調節(jié)閥、管道泵等構成自動滅火系統(tǒng),可以在最短時間內(nèi),按照滅火預案啟動相關設備,實施快速撲救。
在國內(nèi),隨著社會的發(fā)展及科技的進步,各單位也進行信息化系統(tǒng)建設。最初是自動發(fā)油控制系統(tǒng),后根據(jù)業(yè)務需要相繼實施了儲油罐自動計量系統(tǒng)、操作現(xiàn)場電視監(jiān)控系統(tǒng)、成品油管輸計量系統(tǒng)以及成品油批發(fā)管理信息系統(tǒng)。通過近幾年的實際使用,提高了生產(chǎn)及管理水平,取得了一定的管理效益和經(jīng)濟效益。但也存在一些明顯的問題:1.由于客觀原因所致,使得油庫各系統(tǒng)之間缺乏互聯(lián),各個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的采集、傳輸、整理沒有形成統(tǒng)一的標準,各基礎數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)共享,得不到充分有效利用。當一個點出現(xiàn)問題時,與其相關的各點無法及時快速的做出反應,影響安全作業(yè)。2.目前的系統(tǒng)缺乏對安全監(jiān)測方面的針對性,已經(jīng)滿足不了國家安全監(jiān)督部門對易燃易爆場所的安防監(jiān)控要求。
三、大型儲油罐區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分
針對當前國內(nèi)油庫安全監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀,建立大型儲油罐區(qū)防火防爆監(jiān)測系統(tǒng),主要目的是提高油庫的安全管理水平,為油庫安全、平穩(wěn)、高效運行提供保障,并有效的銜接上層信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)計劃由消防報警、油氣實時在線監(jiān)測、儲罐區(qū)氣象和油罐自動計量等四個分系統(tǒng)構成,為了改變以往信息化建設中各個系統(tǒng)獨立建設、互不聯(lián)通的局面,需要構建數(shù)字化油庫綜合監(jiān)管信息平臺,實現(xiàn)對油庫全局業(yè)務的數(shù)字化集中監(jiān)管。通過對油庫四個分系統(tǒng)整合,可以實現(xiàn)油庫數(shù)字化業(yè)務統(tǒng)一監(jiān)管,還可以全面提高油庫的消防、安全、油料綜合統(tǒng)一管理水平,并可為更高管理層提供遠程監(jiān)管服務。整體系統(tǒng)組成圖如下:
(一)消防報警系統(tǒng)由火焰探測器、報警信號短信傳送設備構成;可以實現(xiàn)實時火災探測及示警功能;人工報警開關響應功能;監(jiān)控中心無人值守時短信報警功能;數(shù)據(jù)信息自動保存功能;查詢統(tǒng)計功能。
(二)油氣在線監(jiān)測系統(tǒng)由氣體探測器和氣體報警控制箱組成,將各探測器與控制箱通過電纜連接,控制箱與監(jiān)控主機交換數(shù)據(jù),實現(xiàn)在線監(jiān)測功能。若控制箱報警,監(jiān)控主機立即發(fā)出聲光報警信號,以便值班人員及時采取措施。此外還可以對控制箱進行設定,報警控制箱通過執(zhí)行器可控制切斷閥門等操作。
(三)儲罐區(qū)氣象系統(tǒng)由氣象監(jiān)測箱組成,氣象監(jiān)測箱與控制箱通過電纜連接,實現(xiàn)在線監(jiān)測功能。
(四)油罐自動計量系統(tǒng)由柔性磁致伸縮液位儀、高精度差壓變送器組成,采用高精度磁致伸縮液位儀結合高精度差壓變送器,獲得油品密度,從而實現(xiàn)全自動油品質量計量。實時監(jiān)控儲罐液位數(shù)據(jù),提供油品液位、水位、密度實時信息并有報警功能。另外根據(jù)罐容表可自動計算油品體積和質量。
四、結束語
建立如上所述的大型儲油罐區(qū)防火防爆監(jiān)測系統(tǒng),可以使油庫各系統(tǒng)之間聯(lián)系緊密,系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的采集、傳輸、整理構成了統(tǒng)一的標準,基礎數(shù)據(jù)實現(xiàn)了系統(tǒng)間的共享并且滿足不了國家安全監(jiān)督部門對易燃易爆場所的安防監(jiān)控要求。
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(作者單位:青島科技大學)
項目基金
青島市科技計劃基礎研究項目(13-1-4-227-jch)