输油管道安全仪表系统52页PPT
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输油管道设计与管理级资料PPT课件
1）分析粘度变化对 进出站压力的影响； 2）分析粘度变化对 泵站可能布置区的影 响，总体上讲，粘度 变化使泵站的可能布 置区缩小了。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
2.5.2 动、静水压头的校核 （1）动水压头的校核
动水压力指油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。 在纵断面图上，动水压力是管道纵断面线与水力坡降线 之间的垂直高度。动水压力的大小不仅取决于地形的起 伏变化，而且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
解决管道大落差的方法
按“等强度”原则，采用变壁厚管道设计，在低点 处增加壁厚保证管道安全；
采用变径管设计，在下坡段采用较小管径，加大沿 程摩阻，降低低点处的动水压力，并减少管材的用 量，降低工程投资。
在地势陡峭的地区采用隧道敷设以降低下坡段的高 差，同时缩短线路，降低投资及动力费用。
站取问增题加壁。厚设，计提时高：承应压按能照力二的期方的法。泵对站于间动距水来压校力核超动限水的 压管力道；，是不采同取站增间加，壁承厚压，要还求是不设同减压，站应，分需别要校进核行；技考术虑经 高济差比时较也。应按照越站来校核。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
2.5.2 动、静水压头的校核 （2）静水压头的校核
1、正常工况变化 ⑴ 季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化，如油
品的ρ、ν变化； ⑵ 由于供销的需要，有计划地调整输量、间歇分油或收
油导致的工况变化。
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等温输油管道运行工况分析与调节
2、事故工况变化 ⑴ 电力供应中断导致某中间站停运或机泵故障使某台泵 机组停运； ⑵ 阀门误开关或管道某处堵塞； ⑶ 管道某处漏油。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
2.5.2 动、静水压头的校核 （1）动水压头的校核
动水压力指油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。 在纵断面图上，动水压力是管道纵断面线与水力坡降线 之间的垂直高度。动水压力的大小不仅取决于地形的起 伏变化，而且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关。
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第二章 等温输油管道的工艺计算
解决管道大落差的方法
按“等强度”原则，采用变壁厚管道设计，在低点 处增加壁厚保证管道安全；
采用变径管设计，在下坡段采用较小管径，加大沿 程摩阻，降低低点处的动水压力，并减少管材的用 量，降低工程投资。
在地势陡峭的地区采用隧道敷设以降低下坡段的高 差，同时缩短线路，降低投资及动力费用。
站取问增题加壁。厚设，计提时高：承应压按能照力二的期方的法。泵对站于间动距水来压校力核超动限水的 压管力道；，是不采同取站增间加，壁承厚压，要还求是不设同减压，站应，分需别要校进核行；技考术虑经 高济差比时较也。应按照越站来校核。
第6页/共41页
第二章 等温输油管道的工艺计算
2.5.2 动、静水压头的校核 （2）静水压头的校核
1、正常工况变化 ⑴ 季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化，如油
品的ρ、ν变化； ⑵ 由于供销的需要，有计划地调整输量、间歇分油或收
油导致的工况变化。
第13页/共41页
等温输油管道运行工况分析与调节
2、事故工况变化 ⑴ 电力供应中断导致某中间站停运或机泵故障使某台泵 机组停运； ⑵ 阀门误开关或管道某处堵塞； ⑶ 管道某处漏油。
安全仪表系统
4
一、标准规范及法律法规 2、国标及行标 ◆ GB/T 20438《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》( 等同采用IEC 61508) ◆ GB/T 21109《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》（等同采 用IEC 61511 ） ◆ GB/T 50770-2013石油化工安全仪表系统设计规范（针对石油化工 厂或装置） ◆SY/T6966-2013《输油气管道工程安全仪表系统设计规范》（2014 年4月1日实施，适用于陆上原油、成品油和天然气管道）
用来实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统。 3、紧急停车系统 （ESD，emergency shutdown system）
当生产过程出现紧急情况时，应在允许的时间内做出响应，及时地 发出保护信号，对管道或现场设备进行安全保护的系统。
11
一、系统的定义 3、火灾及可燃气体报警系统（FGS，fire & gas alarm System）
34
五、安全仪表PLC 3、安全仪表 PLC 的冗余结构
在构建一个安全系统时，可以有很多方式来安排安全系统部件，主 要考虑系统的可用性和安全性，侧重点不同则冗余结构的选择不同。
◆ 1oo2 两个控制器并行处理和连线可以降低单个PLC危险失效的影响，两 个输出电路采用串行连接，以防止任何一个控制器在危险的方式下失 效。1oo2 结构具有高安全性，但降低了可靠性。
35
五、安全仪表PLC ◆ 1oo2D
使用两重1oo1D（一个带有诊断功能的控制器通道，一个诊断通 道利用串行连接构成输出回路）结构，并有额外的控制线路。既有较 高的可用性，又有较高的安全性。
30
四、执行元件 4、仪九线ESD阀介绍：
仪九线干线进出站采用34”CL600开维喜球阀，配套德国法奥克电 液联动执行机构SEHAZ-E-1-125-KSP
一、标准规范及法律法规 2、国标及行标 ◆ GB/T 20438《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》( 等同采用IEC 61508) ◆ GB/T 21109《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》（等同采 用IEC 61511 ） ◆ GB/T 50770-2013石油化工安全仪表系统设计规范（针对石油化工 厂或装置） ◆SY/T6966-2013《输油气管道工程安全仪表系统设计规范》（2014 年4月1日实施，适用于陆上原油、成品油和天然气管道）
用来实现一个或多个安全仪表功能的仪表系统。 3、紧急停车系统 （ESD，emergency shutdown system）
当生产过程出现紧急情况时，应在允许的时间内做出响应，及时地 发出保护信号，对管道或现场设备进行安全保护的系统。
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一、系统的定义 3、火灾及可燃气体报警系统（FGS，fire & gas alarm System）
34
五、安全仪表PLC 3、安全仪表 PLC 的冗余结构
在构建一个安全系统时，可以有很多方式来安排安全系统部件，主 要考虑系统的可用性和安全性，侧重点不同则冗余结构的选择不同。
◆ 1oo2 两个控制器并行处理和连线可以降低单个PLC危险失效的影响，两 个输出电路采用串行连接，以防止任何一个控制器在危险的方式下失 效。1oo2 结构具有高安全性，但降低了可靠性。
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五、安全仪表PLC ◆ 1oo2D
使用两重1oo1D（一个带有诊断功能的控制器通道，一个诊断通 道利用串行连接构成输出回路）结构，并有额外的控制线路。既有较 高的可用性，又有较高的安全性。
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四、执行元件 4、仪九线ESD阀介绍：
仪九线干线进出站采用34”CL600开维喜球阀，配套德国法奥克电 液联动执行机构SEHAZ-E-1-125-KSP
油气管道SCADA系统资料参考课件
18
2.中心监控级
2.1 基本功能 该级负责整个管线的调度和监控，例如对供方和需方产品 的监视和计算，产品输送过程，对各站下达控制命令，全 线生产协调控制（水击控制、清管、越站等）。
2.2 组成 控制中心的计算机一般为网络冗余结构，冗余方法有热备
（自动切换）、冷备（人工切换）等。
19
3 站控系统
的SCADA系统下达生产计划、管理命令等。 该级还可以对SCADA系统进行监督、通过人机接口掌握生产状况，如
系统或站的流程图及动态数据、历史数据与趋势、有关数据库并制作 图等。 该级决策的特点是：目标宏观、决策周期长。 1.2 组成 一般由一个性能较强的微型计算机系统组成，在离SCADA较远时，往 往需要卫星、微波或光纤等远程通信设施。由于该级不直接参与生产 过程控制，因此对该级主机的可靠性要求不高
12
4、SCADA系统在电力系统监控中的应用
功能主要包括以下几个方面： ①自动检测与防止干扰功能。 ②数据采集功能。 ③数据处理和制表功能。 ④遥控功能。 ⑤复视功能。
13
5、SCADA系统在管道的应用
80年代末东营-黄岛输油管道 1992年投产的轮南-库尔勒管道 1997年投产的库尔勒-善鄯管道 1997年投产的陕京一线输气管道 2002年投产的兰成渝成品油管道 2004年投产的西气东输管道
第四章 油气管道SCADA系统
第1节 SCADA系统概述 第2节 SCADA系统组成与功能 第3节 SCADA系统软件 第4节 SCADA系统相关技术 第5节 SCADA系统控制逻辑 第6节 SCADA系统国内应用 第7节 油气管道仿真技术
1
第1节 油气管道SCADA系统概述
测控点分散、分布范围广 的生产过程、 至少有2层 下位机：
2.中心监控级
2.1 基本功能 该级负责整个管线的调度和监控，例如对供方和需方产品 的监视和计算，产品输送过程，对各站下达控制命令，全 线生产协调控制（水击控制、清管、越站等）。
2.2 组成 控制中心的计算机一般为网络冗余结构，冗余方法有热备
（自动切换）、冷备（人工切换）等。
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3 站控系统
的SCADA系统下达生产计划、管理命令等。 该级还可以对SCADA系统进行监督、通过人机接口掌握生产状况，如
系统或站的流程图及动态数据、历史数据与趋势、有关数据库并制作 图等。 该级决策的特点是：目标宏观、决策周期长。 1.2 组成 一般由一个性能较强的微型计算机系统组成，在离SCADA较远时，往 往需要卫星、微波或光纤等远程通信设施。由于该级不直接参与生产 过程控制，因此对该级主机的可靠性要求不高
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4、SCADA系统在电力系统监控中的应用
功能主要包括以下几个方面： ①自动检测与防止干扰功能。 ②数据采集功能。 ③数据处理和制表功能。 ④遥控功能。 ⑤复视功能。
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5、SCADA系统在管道的应用
80年代末东营-黄岛输油管道 1992年投产的轮南-库尔勒管道 1997年投产的库尔勒-善鄯管道 1997年投产的陕京一线输气管道 2002年投产的兰成渝成品油管道 2004年投产的西气东输管道
第四章 油气管道SCADA系统
第1节 SCADA系统概述 第2节 SCADA系统组成与功能 第3节 SCADA系统软件 第4节 SCADA系统相关技术 第5节 SCADA系统控制逻辑 第6节 SCADA系统国内应用 第7节 油气管道仿真技术
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第1节 油气管道SCADA系统概述
测控点分散、分布范围广 的生产过程、 至少有2层 下位机：
油气储运教学课件：第五章 原油及天然气管道输送
9
•储 运 工 程
(3)有极限输量的限制。对于已建成的管道，其最大输量受 泵的性能、管子强度的限制。对于加热输送管道，还存在小输 量的限制—输量减小时，管内原油温降加快，当输量小到一定 程度时，油品进入下一个加热站前温度将降至安全极限以下。
输送方式 项目 燃料消耗比 成本/(元/t·km) 损耗率/%
10
•储 运 工 程
5.1.4 国内外输油管道简介
管道运输的发展与能源工业，特别是石油工业的发展密切 相关。现代管道运输始于19世纪中叶。1865年在美国宾夕法 尼亚州建成第一条原油管道，直径50mm，长近10km。20世纪 初管道运输才有进一步发展，但真正具有现代规模的长距离输 油管道则始于第二次世界大战。当时，美国因战争需要，建设 了两条当时管径最大、距离最长的输油管道。一条是原油管道， 管径为600mm（24in），全长2158km（1341mile），日回输原 油47700m3（30×104bbl）；另一条是成品油管道，管径 500mm（20in），包括支线全长2745km（l 706mile），日输 成品油37360m3（23.5×104bbl）。
5 原油及天然气 管道输送
1
•储 运 工 程
5.1 输油管道的分类及组成
5.1.1 输油管道的分类
按照长度和经营方式，输油管道可划分为两大类： 一类是企业内部的输油管道，例如油田内部连接油井 与计量站、联合站的集输管道，炼油厂及油库内部的 管道等，其长度一般较短，不是独立的经营系统。另 一类是长距离输油管道（简称长输管道），例如将油 田的原油输送至炼油厂、码头或铁路转运站的管道， 其管径一般较大，有各种辅助配套工程，是独立经营 的企业。这类输油管道也称干线输油管道。长距离输 油 管 道 长 度 可 达 数 千 公 里 ， 管 道 直 径 一 般 为 200 ～ 1220mm。
•储 运 工 程
(3)有极限输量的限制。对于已建成的管道，其最大输量受 泵的性能、管子强度的限制。对于加热输送管道，还存在小输 量的限制—输量减小时，管内原油温降加快，当输量小到一定 程度时，油品进入下一个加热站前温度将降至安全极限以下。
输送方式 项目 燃料消耗比 成本/(元/t·km) 损耗率/%
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•储 运 工 程
5.1.4 国内外输油管道简介
管道运输的发展与能源工业，特别是石油工业的发展密切 相关。现代管道运输始于19世纪中叶。1865年在美国宾夕法 尼亚州建成第一条原油管道，直径50mm，长近10km。20世纪 初管道运输才有进一步发展，但真正具有现代规模的长距离输 油管道则始于第二次世界大战。当时，美国因战争需要，建设 了两条当时管径最大、距离最长的输油管道。一条是原油管道， 管径为600mm（24in），全长2158km（1341mile），日回输原 油47700m3（30×104bbl）；另一条是成品油管道，管径 500mm（20in），包括支线全长2745km（l 706mile），日输 成品油37360m3（23.5×104bbl）。
5 原油及天然气 管道输送
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•储 运 工 程
5.1 输油管道的分类及组成
5.1.1 输油管道的分类
按照长度和经营方式，输油管道可划分为两大类： 一类是企业内部的输油管道，例如油田内部连接油井 与计量站、联合站的集输管道，炼油厂及油库内部的 管道等，其长度一般较短，不是独立的经营系统。另 一类是长距离输油管道（简称长输管道），例如将油 田的原油输送至炼油厂、码头或铁路转运站的管道， 其管径一般较大，有各种辅助配套工程，是独立经营 的企业。这类输油管道也称干线输油管道。长距离输 油 管 道 长 度 可 达 数 千 公 里 ， 管 道 直 径 一 般 为 200 ～ 1220mm。
安全仪表系统在输油气管道中的应用、问题及建议
项 或多 项 安全 仪 表功 能 的仪 表 系 统 ，其 主要 作
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ２ ２ １— ８ １
作 者 简 介 ： 卫 海 ， 理 工程 师 ，０ ５年 毕 业 中 刘 助 ２０
国石 油 大 学信 息与控 制 工 程 学 院 自动 化 专 业 。
从 事 管道 输 油技 术 管理 工作 。
从 标 准 动 向上 来看 ， 在未 来 的十几 年 中 ， 全仪 表 安 系统 将会 得 到 更 为广 泛 的应 用 。
按 照 ＩＣ６ ５ １中的 定 义 ，安 全 仪 表 系统 是 Ｅ １１ 由传感 器 、 辑 处理 器 和 执行 器组 成 的 、 够行 使 逻 能
一
平线 ” 台漏 油事 故 、 连 中石 油 国际 储运 有 限公 平 大
所要统 组成
ａ 监 视生 产过 程 的状 态 ，判 断 生产 过 程是 否 ） 出现 发生 某种 潜 在危 险 的条 件 。
ｂ 当 出现危 险 条件 时 ， 自动执 行 其规 定 的安 ）
全 仪表 功 能 ， 防止 危 险事 件 的发 生 。
司 ７１ ．６输 油 管道 爆 炸火 灾 事 故 等 等 ， 给 国 内的 都 石 油化 工生 产 发 出 了警告 。 安 全仪 表 系统 是安 全 相关 系统 的 一个 专 门类 别， 在石 油 化工 等 过程 工业 中被 广泛 采 用 、 由仪表 构成 的 一类 安全 相 关 系统 ，通 常 也被 称 为仪 表 型 安全 系 统 ， 面 向安全 的仪 表 系统 。 自 ２ ０ 或 ０ ０年 国
订 了相 应 的标 准 或 规范 ， 美 国的 ＩＡ 系列 。 国 如 Ｓ 我
理 及应 用现状 ，就 应 用 中存 在 的 问题提 出 了改进