王達(dá)（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表大隊）

提高污水站反沖洗效果控制技術(shù)

王達(dá)（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠儀表大隊）

針對自控系統(tǒng)在油田污水處理站生產(chǎn)中遇到的問題進(jìn)行分析，通過對控制程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使用戶可以在上位機(jī)上對許多參數(shù)進(jìn)行靈活調(diào)整，以滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要。同時，還提出了部分污水處理站存在的其他問題。

污水處理 反沖洗 自動化 控制系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類自控系統(tǒng)在油田生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。大慶油田第一采油廠先后在脫水站、轉(zhuǎn)油放水站、污水處理站、聚合物配制站等安裝應(yīng)用了自控系統(tǒng)，有效地提高了生產(chǎn)工藝過程的控制質(zhì)量、生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)約了能耗，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 提高污水站反沖洗控制水平

油田污水處理站是聯(lián)合站的重要組成部分。脫水轉(zhuǎn)油后的含油污水經(jīng)過一次、二次沉降罐沉降后，進(jìn)入濾罐進(jìn)行過濾，污水過濾后進(jìn)入清水罐，再經(jīng)升壓泵去注水站。同時，污水處理站過濾罐使用一個水質(zhì)周期后，濾料層由于在過濾過程中截留了大量的污油和懸浮物質(zhì)，形成了程度不同的濾餅層，因此必須定時進(jìn)行反沖洗。由于反沖洗時間和反沖洗強(qiáng)度控制要求較高，并需控制反沖洗泵、壓緊裝置、攪拌器和濾罐電動閥等設(shè)備，加之濾罐數(shù)量較多，人工控制勞動強(qiáng)度大，無法保證反沖洗質(zhì)量，所以必須采用控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動反沖洗。

現(xiàn)在大部分污水處理站都安裝應(yīng)用了自動控制系統(tǒng)，它們均具有故障率低、性能可靠、功能強(qiáng)大、編程靈活、通訊功能先進(jìn)等特點(diǎn)，較好地解決了數(shù)據(jù)采集顯示和生產(chǎn)過程的自動控制。在程序編制過程中，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行編程，每個濾罐都是按照相同的反沖洗強(qiáng)度和時間進(jìn)行。但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于濾罐內(nèi)濾料結(jié)垢程度不同，有時按照規(guī)定的反沖洗強(qiáng)度和時間進(jìn)行反沖洗，其濾后水質(zhì)并不能達(dá)到要求。因此，在編程過程中對程序進(jìn)行了調(diào)整，用戶可以在上位機(jī)上對許多參數(shù)進(jìn)行靈活修改，以滿足生產(chǎn)運(yùn)行需要。

1.1 對需要反沖洗的濾罐進(jìn)行靈活選擇

可以一次將全部濾罐進(jìn)行反沖洗，也可以將濾罐分兩次進(jìn)行反沖洗，并且每次反沖洗的開始時間都可以人為設(shè)定。當(dāng)個別濾罐檢修或出現(xiàn)故障時，用戶也可在設(shè)備選擇窗體下將該濾罐停用，不進(jìn)行反沖洗。這些用戶均可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行選擇控制。

1.2 減少閥門故障對反沖洗的影響

電動閥是控制系統(tǒng)中重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在控制系統(tǒng)發(fā)出控制閥動作指令后，在一定時間內(nèi)如沒有接收到正確的閥位反饋信號，就認(rèn)為閥門動作存在問題，這時會彈出提示信息，操作人員可以到現(xiàn)場對電動閥進(jìn)行操作，繼續(xù)進(jìn)行反沖洗或?qū)⒃摴薜够剡^濾流程，有效減少閥門故障對反沖洗的影響。

1.3 對反沖洗的強(qiáng)度和時間進(jìn)行靈活調(diào)整

由于每個濾罐內(nèi)濾料結(jié)垢程度不同，可根據(jù)實(shí)際情況對每個濾罐的反沖洗最大流量和反沖洗時間進(jìn)行設(shè)定。合理的反沖洗強(qiáng)度和時間，需要操作人員一定時間的摸索，以保證濾后水質(zhì)達(dá)到要求的最小流量和時間。

1.4 對參數(shù)設(shè)定進(jìn)行靈活修改

對于現(xiàn)場的液位、壓力等測量儀表，當(dāng)進(jìn)行儀表的更換和量程遷移時，授權(quán)用戶可通過密碼登錄對液位的零點(diǎn)和量程、壓力的量程等參數(shù)進(jìn)行修改。同時可對液位和壓力等參數(shù)的高低報警值進(jìn)行設(shè)定。

2 自控系統(tǒng)存在的問題及解決方案

先進(jìn)的自控系統(tǒng)大大提高了第一采油廠污水站生產(chǎn)過程的自動化水平，大部分污水站實(shí)現(xiàn)了全自動運(yùn)行，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。但受技術(shù)和資金條件制約，還有部分污水站雖然安裝了自控系統(tǒng)，但運(yùn)行情況仍不十分理想，無法實(shí)現(xiàn)反沖洗過程全自動控制。

2.1 自動化程度低

部分污水處理站只安裝了反沖洗強(qiáng)度控制裝置，啟停反沖洗泵、倒流程均需人工現(xiàn)場操作，工作量大，控制繁瑣，很難保證控制質(zhì)量。建議加裝自控系統(tǒng)或增加I/O模件及相應(yīng)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)反沖洗過程全自動控制。

2.2 無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)反沖洗

部分污水處理站投產(chǎn)時間較長，電動閥質(zhì)量存在一定問題，經(jīng)常出現(xiàn)動作及反饋不到位的情況，建議進(jìn)行更換。近年改造的污水處理站一次濾罐反沖洗強(qiáng)度大，而回收泵排量小，進(jìn)行反沖洗時回收池或回收罐液位打不及時，洗洗停停，影響連續(xù)運(yùn)行，建議工藝改造，加大回收泵排量。

2.3 增加必要設(shè)備，提高反沖洗效果

部分污水處理站濾罐閥門動作由其他廠家安裝的控制系統(tǒng)控制，上位機(jī)無法監(jiān)視閥門動作狀態(tài)，不便于生產(chǎn)管理，需調(diào)整控制方案時又必須找原廠家結(jié)合，建議不要采用這種設(shè)計模式。

部分污水處理站反沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)由反沖洗變頻柜獨(dú)立完成，調(diào)整控制參數(shù)時必須找變頻柜技術(shù)人員配合。建議設(shè)計時不要采取這種控制方式，增加模擬量輸出模件，由控制器直接控制反沖洗強(qiáng)度。

2.4 維修不及時

部分污水處理站安裝的自動控制系統(tǒng)安裝調(diào)試由廠外施工單位完成，系統(tǒng)控制程序保密，致使系統(tǒng)出現(xiàn)故障無法處理，維修不及時。因此從日常維修和確保自控系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行角度考慮，建議自控系統(tǒng)由本廠技術(shù)人員完成系統(tǒng)安裝、程序編制、調(diào)試及投運(yùn)工作。

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.008

王達(dá)，1998年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，工程師，從事計算機(jī)控制工作，E-mail：wangdabora@163.com，地址：大慶油田第一采油廠儀表大隊技術(shù)管理室，163453。

2011-08-01）