薛崇盛(天津市燃料油公司，天津 300270)

石油化工庫集成監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

薛崇盛(天津市燃料油公司，天津 300270)

隨著國家對油品、化工品的需求增加，國內(nèi)新建多處油品、化工品煉制企業(yè)。產(chǎn)量的不斷增大，國內(nèi)出現(xiàn)很多商業(yè)油庫，用于存儲油品及化工品，滿足供銷的需求。其中一些油庫設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，很難保證庫區(qū)的高效、穩(wěn)定運行。本文針對目前石油化工庫現(xiàn)狀，根據(jù)庫區(qū)設(shè)備及工藝情況，利用監(jiān)控技術(shù)，設(shè)計了一套石油化工庫集成監(jiān)控系統(tǒng)，對新建及改造油庫的設(shè)備、工藝、監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及施工提供重要參考。

石油化工；工藝；集成監(jiān)控系統(tǒng)

石油資源是國家生存和發(fā)展不可或缺的資源，對保障國家經(jīng)濟發(fā)展以及國防安全有著重要作用。石油化工倉儲庫在整個油品供銷系統(tǒng)中處于重要的環(huán)節(jié)。因此提高油庫安全水平和生產(chǎn)效率對于保證油品及化工品的供應(yīng)具有重要意義。伴隨著國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在油庫的應(yīng)用越來越廣泛，建立和完善自動化系統(tǒng)，有助于倉儲庫管理和運行。

1 石油化工庫監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

國內(nèi)存在早期建成的油庫，由于當時設(shè)計思想陳舊、裝備落后，自動化水平不高，不管是在設(shè)備工藝方面，還是在監(jiān)控系統(tǒng)方面都不能適應(yīng)現(xiàn)代化社會對石油產(chǎn)品的存儲要求。沿海地區(qū)新建大批油庫項目，雖然設(shè)計和施工技術(shù)水平所有提高，但是由于種種原因，油庫的監(jiān)控系統(tǒng)功能單一。

2 石油化工庫集成監(jiān)控系統(tǒng)組成

本文以某石油化工庫為設(shè)計對象，存儲品種為汽柴油、化工品等。庫區(qū)的運輸方式有鐵路運輸、公路運輸、管輸。實現(xiàn)罐存計量、鐵路及公路定量發(fā)油、油氣回收設(shè)備、轉(zhuǎn)輸泵、安防等監(jiān)控集成。根據(jù)設(shè)計庫配置及運輸方式，集成監(jiān)控系統(tǒng)的組成如圖1：

圖1 集成監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

罐存自動計量系統(tǒng)是根據(jù)庫區(qū)的成品油儲罐、化工品儲罐、掃倉罐配置的雷達液位計、溫度變送器和儲罐罐容表進行計量，在監(jiān)控計算機上實時顯示產(chǎn)品的容積和質(zhì)量。鐵路公路發(fā)油系統(tǒng)是利用發(fā)油工藝、流量計、微機發(fā)油控制器、電液閥、靜電溢油報警器等設(shè)備，對鐵路公路發(fā)油進行監(jiān)控，中控室不僅能查看各個設(shè)備狀態(tài)，還能夠?qū)崿F(xiàn)定量發(fā)油過程中的設(shè)備控制。安全防范系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控、可燃氣體檢測、火災(zāi)報警、周界防范等，在中控室配置安防操作站，對安全防范進行全面監(jiān)控，保證庫區(qū)安全。消防監(jiān)控系統(tǒng)主要是對庫區(qū)消防設(shè)備及設(shè)施進行監(jiān)控，如消防水罐、消防泵、電動閥門，根據(jù)消防操作站對消防設(shè)備進行監(jiān)制，如有緊急情況，可在消防操作站進行啟泵開閥，運行消防系統(tǒng)。油氣回收監(jiān)測系統(tǒng)是對現(xiàn)場殼裝油氣回收裝置進行監(jiān)測，獲得油氣回收設(shè)備的工作電流、電壓、壓力、溫度及回收量，對設(shè)備狀態(tài)及時做出判斷提供重要依據(jù)，同時也能夠適時地對回收產(chǎn)品進行處理。

3 石油化工庫集成監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)的實現(xiàn)是利用硬件設(shè)備和軟件實現(xiàn)，在DCS系統(tǒng)平臺上通過工業(yè)網(wǎng)和光纖進行傳輸數(shù)據(jù)，在中控室實現(xiàn)集成監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 硬件配置

硬件配置包括機現(xiàn)場設(shè)備配置、中控室硬件配置、柜間硬件配置。各硬件通過工業(yè)網(wǎng)和光纖相連接實現(xiàn)通訊。

現(xiàn)場設(shè)備是根據(jù)監(jiān)控功能所配置的，主要包括儲罐罐頂?shù)睦走_液位計、音叉液位開關(guān)；汽油和化工品設(shè)備周邊配置可燃氣體報警器；在公路鐵路發(fā)油島上配置流量計、靜電和溢油報警器；庫區(qū)轉(zhuǎn)輸泵、消防泵配置電流遠傳模塊、壓力遠傳模塊；油氣回收設(shè)施中的管線和設(shè)備上配置遠傳壓力表、液位計、溫度計等；還有現(xiàn)場視頻數(shù)字攝像頭、周界網(wǎng)等安全設(shè)備。

中控室硬件配置主要有監(jiān)控計算機及工業(yè)視頻監(jiān)控屏幕的，每個計算機為一個操作站，有罐存計量操作站、工藝及設(shè)備監(jiān)控站、安防監(jiān)控站、消防監(jiān)控站。每個操作站與控制機柜通訊，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備實施監(jiān)控。

機柜間硬件配置方面主要包括機柜及機柜內(nèi)相關(guān)硬件。本系統(tǒng)采用西門子PLC，使用部分冗余方案，對CPU等硬件進行冗余配置。工藝及設(shè)備監(jiān)控機柜2臺，安防機柜1臺，消防監(jiān)控機柜1臺，分別與現(xiàn)場和相應(yīng)的操作站相連。每個機柜根據(jù)相應(yīng)子系統(tǒng)的監(jiān)控點數(shù)配置相匹配的I∕O模塊。

3.2 軟件配置

軟件有人機界面軟件、編程調(diào)試軟件、數(shù)據(jù)庫軟件。人機界面軟件采用WinCC作為人機界面平臺，確保西門子系列PLC高效連接與通訊。編程軟件采用STEP7，有效與機柜硬件相通訊。數(shù)據(jù)庫軟件采用SQL Server 2008，用于存儲歷史數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

本文針對當前石油化工庫運行現(xiàn)狀，利用監(jiān)控技術(shù)，配置各類軟硬件，設(shè)計了一套庫區(qū)集成監(jiān)控系統(tǒng)，不管是油品及化工品動態(tài)轉(zhuǎn)輸還是靜態(tài)保管，均對庫區(qū)全面進行監(jiān)控，保證庫區(qū)的安全、高效、穩(wěn)定運行，為新建油庫及油庫改造提供參考。今后，還應(yīng)多角度探索和優(yōu)化石油化工庫的設(shè)備、工藝等，打造先進的現(xiàn)代化石油化工品倉儲庫。

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