陳德輝

（黃島國(guó)家石油儲(chǔ)備基地有限責(zé)任公司 山東青島 266426）

試論輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)在原油庫(kù)的應(yīng)用

陳德輝

（黃島國(guó)家石油儲(chǔ)備基地有限責(zé)任公司 山東青島 266426）

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)大型油庫(kù)與長(zhǎng)輸管線的發(fā)展勢(shì)態(tài)較為迅猛。輸油生產(chǎn)流程與過(guò)去相比較，也更為復(fù)雜化，因此其生產(chǎn)流程對(duì)自動(dòng)化水平也提出了更高的要求。本文以國(guó)內(nèi)某大型油庫(kù)為例，簡(jiǎn)要分析了實(shí)現(xiàn)工藝流程模擬診斷技術(shù)方法與路線途徑做了相關(guān)說(shuō)明，并闡述了上位機(jī)管理軟件。與此同時(shí)，也深入講解了輸油工藝流程模擬診斷主要功能，探討了此類型模擬診斷技術(shù)的創(chuàng)新性。以期能夠給相關(guān)領(lǐng)域人士提供一定的借鑒作用。

輸油工藝流程；模擬診斷技術(shù)；應(yīng)用；創(chuàng)新性

文中談到的某油庫(kù)是國(guó)內(nèi)大型的原油輸送基地，其管線五進(jìn)五出。而倒油、二程裝船等工序的存在，讓流程操作相對(duì)比較復(fù)雜。只是隨著輸油工藝日漸復(fù)雜，使得操作人在操作過(guò)程中極容易出現(xiàn)失誤，導(dǎo)致混油、憋壓等危險(xiǎn)程度很高的事故發(fā)生，這些危險(xiǎn)事故發(fā)生概率相對(duì)以前大了很多。因此在這樣的情況下，工藝流程模擬診斷技術(shù)作為能夠?qū)斢土鞒踢M(jìn)行有效智能控制的存在，可在很大程度上避免原油傳輸安全事故的發(fā)生。所以研究輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)在原油庫(kù)中的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前該領(lǐng)域迫切需要解決的研究問(wèn)題。

1 輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)方法與路線

1.1 方法與路線

此大型油庫(kù)中引入了先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，并且通過(guò)對(duì)輸油設(shè)備與管線進(jìn)行數(shù)字化處理，創(chuàng)建起輸油工藝流程的數(shù)據(jù)庫(kù)。然后再憑借“現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”成功使輸油設(shè)備自動(dòng)根據(jù)工藝所處位置進(jìn)行連接的操作。此項(xiàng)診斷技術(shù)更是可以智能診斷調(diào)度操作票，并進(jìn)行自動(dòng)檢查，針對(duì)此次操作中的失誤在上位機(jī)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)還會(huì)自行修正。與此同時(shí)，也會(huì)在崗位輸油工藝流程操作過(guò)程中，進(jìn)行智能診斷，針對(duì)誤操作進(jìn)行報(bào)警并阻止。

系統(tǒng)選擇使用的Microsoft.Net framework2.0平臺(tái)，并與易控等組態(tài)軟件相結(jié)合，成功達(dá)到動(dòng)態(tài)讀取SCADA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的目的。而且數(shù)據(jù)庫(kù)選擇將Microsoft SQL Server2005引入其中，可以用此儲(chǔ)備自定義組態(tài)數(shù)據(jù)。在這之中部分業(yè)務(wù)功能選擇使用的B/S結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)Visual Studio2005進(jìn)行開(kāi)發(fā)。而操作系統(tǒng)則是選用的 Windows 2003 Server。此外，WBEServer則是選擇利用的Windows IIS 7.0/8.0，并將引入的Windows IE 7/8作為系統(tǒng)客戶端。易控軟件的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)方面需要的DLL選用的是C#.net語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)構(gòu)架如圖1所展示一樣。

圖1 工藝流程模擬診斷技術(shù)構(gòu)架圖

1.2 上位機(jī)管理軟件

此軟件是以“易控SCADA”作為基礎(chǔ)，立足于NFT技術(shù)條件下進(jìn)行擴(kuò)展開(kāi)發(fā)的管理系統(tǒng)。此軟件中引入了設(shè)備層、控制層與信息層的分層結(jié)構(gòu)模式?？梢哉f(shuō)這是一種綜合性極強(qiáng)的管理系統(tǒng).其中不僅涉及到先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，還囊括了數(shù)據(jù)通信技術(shù)與圖形顯示技術(shù)等眾多方面。輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)在原油庫(kù)應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)流程存在問(wèn)題或與其余路線出現(xiàn)沖突時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)針對(duì)該次操作在上位機(jī)上面發(fā)出報(bào)警[1]。

2 輸油工藝流程模擬診斷在原油庫(kù)應(yīng)用中的具體功能簡(jiǎn)述

在輸油活動(dòng)開(kāi)始之前的準(zhǔn)備階段，用戶可以直接自定義起點(diǎn)與終點(diǎn)，而系統(tǒng)也能夠在其中設(shè)置一些有必要的必經(jīng)點(diǎn)亦或是禁通點(diǎn)。如此一來(lái)，系統(tǒng)就可以通過(guò)自動(dòng)搜索亦或是手動(dòng)搜索這兩種方法，指定由起點(diǎn)至終點(diǎn)全部可用油料儲(chǔ)運(yùn)路線[2]。動(dòng)態(tài)顯示出管道內(nèi)部的存油信息，以及每條儲(chǔ)運(yùn)路線需要?jiǎng)佑玫降妮斔驮O(shè)備清單與相關(guān)操作序列。

2.1 自動(dòng)路徑設(shè)定

首先，在明確油料儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)線的過(guò)程中，若是出現(xiàn)兩條及以上作業(yè)線能夠選擇時(shí)，系統(tǒng)就可以根據(jù)優(yōu)先級(jí)別依次顯示出路線方式，給用戶提供多樣選擇機(jī)會(huì)。然后，當(dāng)用戶確定某條路線之后，就可以高亮凸顯這條路線，以此便于用戶查看此路線管道內(nèi)部的油品類型、設(shè)備狀態(tài)等情況。若是用戶查看完畢，不滿意此路線，用戶還可以放棄此次所選擇的路線。最后，在確定某條路線之后，系統(tǒng)就會(huì)允許操作員根據(jù)流程打印出路線設(shè)別的清單，并且還會(huì)引導(dǎo)操作員以此打開(kāi)路線設(shè)備[3]。這種自動(dòng)路徑設(shè)定是輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)的重要功能。

2.2 輸油管理

若是系統(tǒng)已經(jīng)明確了某條輸油路線，就可以開(kāi)始進(jìn)行模擬輸油。以動(dòng)態(tài)流動(dòng)的方式呈現(xiàn)出此條路線油品的走向，以及呈現(xiàn)出油品與混油界面的位置。系統(tǒng)通過(guò)模擬輸油，在清晰輸油無(wú)誤之后，然后才會(huì)開(kāi)始正式運(yùn)行油料儲(chǔ)運(yùn)路線，開(kāi)展實(shí)際輸油操作。此系統(tǒng)在原油庫(kù)中的應(yīng)用，具有多任務(wù)操作的獨(dú)特性能，而且還可以同一時(shí)間監(jiān)視多條油料輸送作業(yè)線的運(yùn)行情況。并且會(huì)用不一樣的顏色對(duì)眾多作業(yè)線進(jìn)行區(qū)分。在監(jiān)視儲(chǔ)運(yùn)路線時(shí)，并不會(huì)對(duì)操作人員操作與查詢其余路線與設(shè)備產(chǎn)生影響。

3 輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)的創(chuàng)新性

3.1 智能診斷

在國(guó)內(nèi)，這是第一次實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油生產(chǎn)中調(diào)度操作票進(jìn)行檢查、報(bào)警方面的智能診斷。與過(guò)去該領(lǐng)域其余技術(shù)相對(duì)較而言，這是輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)的很大一處創(chuàng)新點(diǎn)。這種類型的模式診斷技術(shù)可以自動(dòng)檢查調(diào)度操作票的準(zhǔn)確性，并提出報(bào)警，同時(shí)給予相應(yīng)的修正。其主要是結(jié)合工藝流程圖數(shù)據(jù)庫(kù)，從而對(duì)本調(diào)度操作票開(kāi)展檢查，一旦發(fā)現(xiàn)操作票出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)及時(shí)給予報(bào)警反應(yīng)，并同時(shí)針對(duì)操作票存在的問(wèn)題進(jìn)行修正[4]。而且，此技術(shù)與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，在發(fā)現(xiàn)此次操作票和已存在工藝流程中出現(xiàn)矛盾時(shí)，就會(huì)進(jìn)行報(bào)警與修正。比如說(shuō)，某庫(kù)之中存在兩個(gè)流程在同一時(shí)間進(jìn)行卸船時(shí)，第一個(gè)流程會(huì)從二油碼頭轉(zhuǎn)向5#原油罐卸船。而第二個(gè)流程就會(huì)從三期碼頭轉(zhuǎn)向7#原油罐卸船。從而設(shè)置路線與第一個(gè)流程出現(xiàn)交叉的時(shí)候，就會(huì)爆發(fā)混油事故。這兩個(gè)流程出現(xiàn)沖突，此種情況下，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，并對(duì)路線進(jìn)行修正。

3.2 崗位診斷

對(duì)于我國(guó)而言，這是第一次實(shí)現(xiàn)對(duì)崗位的智能診斷，自行對(duì)誤操作作出報(bào)警反應(yīng)，并自動(dòng)阻止。這可以說(shuō)是輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)很大的創(chuàng)新之處。面對(duì)這種新引入的先進(jìn)技術(shù)，相關(guān)專業(yè)操作人員在對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，務(wù)必根據(jù)此次流程上設(shè)定好的設(shè)備進(jìn)行。若不屬于此次流程所設(shè)定范圍內(nèi)的設(shè)備，則就禁止操作，并會(huì)在上位機(jī)上發(fā)出報(bào)警反應(yīng)。不然運(yùn)行過(guò)程中極容易出現(xiàn)障礙。此外，其與SCADA系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，使得操作人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)閥門(mén)之類的設(shè)備展開(kāi)操作時(shí)，可以與現(xiàn)有流程作出一個(gè)相應(yīng)的對(duì)比。這樣的功能可以說(shuō)能夠讓用戶對(duì)此流程有更為全面清晰的了解。與此同時(shí)，在開(kāi)閥門(mén)、關(guān)閥門(mén)、啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備、停止相關(guān)設(shè)備等方面操作進(jìn)行的過(guò)程中，一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)其中存在的沖突，就會(huì)立即對(duì)此次操作在上位機(jī)上進(jìn)行報(bào)警，并對(duì)此次操作進(jìn)行阻止。而操作票上需要操作的相關(guān)設(shè)備在未完成操作時(shí)，就需要在開(kāi)啟關(guān)鍵設(shè)備之前報(bào)警，確定后就可以進(jìn)行開(kāi)啟操作。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著油庫(kù)輸油工藝程序逐漸復(fù)雜化，輸油生產(chǎn)流程對(duì)自動(dòng)化水平也隨之產(chǎn)生了更高的要求。在這樣的情況下，將輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)應(yīng)用到原油庫(kù)中，可以最大限度避免因相關(guān)操作人員在操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤，而導(dǎo)致的跑油、憋壓以及混油等危害性很強(qiáng)的事故產(chǎn)生。采用此項(xiàng)技術(shù)不僅僅是降低了安全性事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，更是能夠?qū)φ`操作在上位機(jī)作出報(bào)警與阻攔。在原油庫(kù)中合理采用模擬診斷技術(shù)，從某種程度而言，符合了當(dāng)今時(shí)代提倡保護(hù)環(huán)境的主題。這也是因?yàn)槭褂么隧?xiàng)技術(shù)可以使得其環(huán)境污染事故發(fā)生頻率下降。由此可見(jiàn)，將輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)應(yīng)用到原油庫(kù)中已經(jīng)成為其發(fā)展的必然趨勢(shì)。

[1]任軍芳，馮翠翠.輸油工藝流程模擬診斷技術(shù)在原油庫(kù)的應(yīng)用[J].安全·健康和環(huán)境，2013（12）：25～26.

[2]萬(wàn)晶晶.B/S模式下輸油場(chǎng)站操作指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].油氣田地面工程，2012（12）：45～46.

[3]惠艷丹.基于SCADA的惠家河輸油站站控系統(tǒng)研究[D].西安石油大學(xué)，2013.

TE832

A

1004-7344（2016）05-0321-02

2016-2-5

陳德輝（1985-），男，陜西嵐皋人，助理工程師，本科，從事設(shè)備管理工作。