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陳 新
1 引言
隨著油田生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，在油氣生產(chǎn)裝置和處理裝置相關(guān)區(qū)域必然積聚一定的可燃?xì)怏w，如不準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和及時(shí)排除，必然給油氣生產(chǎn)帶來(lái)巨大的安全隱患。本文作者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)了一種模塊化的可燃?xì)怏w報(bào)警自動(dòng)啟停抽排風(fēng)裝置，經(jīng)過(guò)吐哈油田多個(gè)油區(qū)四年來(lái)的廣泛應(yīng)用，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
2 裝置設(shè)計(jì)
可燃?xì)怏w報(bào)警自動(dòng)啟停抽排風(fēng)裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)鎖裝置）是通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)油氣生產(chǎn)裝置和處理裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝的可燃?xì)怏w報(bào)警探頭或火焰探頭的輸出信號(hào)，判斷各點(diǎn)的天然氣濃度是否達(dá)到報(bào)警狀態(tài)，一旦現(xiàn)場(chǎng)某一點(diǎn)或多點(diǎn)的可燃?xì)怏w濃度達(dá)到報(bào)警狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器輸出報(bào)警信號(hào)，該裝置一方面自動(dòng)啟動(dòng)安裝在現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)抽排風(fēng)，一方面自動(dòng)向上一級(jí)自控系統(tǒng)發(fā)出區(qū)域報(bào)警信號(hào)，一旦現(xiàn)場(chǎng)所有點(diǎn)的可燃?xì)怏w濃度低于報(bào)警臨界狀態(tài)，則該裝置停止現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)工作，恢復(fù)完好待用狀態(tài)。同時(shí)，風(fēng)機(jī)的啟停也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)隨時(shí)啟停。
(1) 裝置結(jié)構(gòu)（如圖1所示）
聯(lián)鎖裝置由配套電氣裝置提供12V或24V直流電源供電，有兩種型號(hào)可供選擇，即8路輸入或12路輸入裝置。每一套聯(lián)鎖裝置可以接入8（或12）路可燃?xì)怏w報(bào)警探頭或火焰探頭的標(biāo)準(zhǔn)4~20mA模擬(AI)信號(hào)，以及8（或12）路可燃?xì)怏w報(bào)警探頭或火焰探頭數(shù)字開(kāi)關(guān)(DI)信號(hào)。如果輸入探頭信號(hào)多于8（或12）路少于16（或24）路，可以采用多套進(jìn)行串聯(lián)連接。其各路探頭輸出可以通過(guò)PC機(jī)組態(tài)后的RS232或RS485總線方式輸出到相鄰的RTU系統(tǒng)或無(wú)線電臺(tái)遠(yuǎn)傳至中心控制室，實(shí)時(shí)顯示各個(gè)探頭檢測(cè)點(diǎn)的狀況。其報(bào)警總輸出(DO)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電氣聯(lián)鎖模塊。
(2) 工作過(guò)程
聯(lián)鎖裝置電氣模塊接線示意圖如圖2所示。
電氣聯(lián)鎖模塊電源輸入采用三相四線制接線方式，輸入電壓為三相50 Hz 380V交流電源，輸出直接連接到用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)抽排風(fēng)的風(fēng)機(jī)。輸出啟動(dòng)由聯(lián)鎖模塊的報(bào)警總輸入(DI)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。操作方式由安裝于配電室的手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，和安裝于現(xiàn)場(chǎng)的啟動(dòng)/停止按鈕（或運(yùn)行/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)）配合使用。實(shí)現(xiàn)了控制信號(hào)手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)的就地/遠(yuǎn)程選擇。同時(shí)，該電氣模塊采用了電源隔離技術(shù)，確保了各個(gè)系統(tǒng)安全獨(dú)立的工作。
(3) 應(yīng)用情況
該聯(lián)鎖裝置先后在吐哈油田安裝使用26臺(tái)套，當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到25%LEL低限報(bào)警時(shí)，立即自動(dòng)啟動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)，并可現(xiàn)場(chǎng)給出聲光報(bào)警信號(hào)；當(dāng)燃?xì)鉂舛鹊拖迗?bào)警解除后，風(fēng)機(jī)繼續(xù)工作5分鐘后自動(dòng)恢復(fù)到完好待用狀態(tài)；軸流風(fēng)機(jī)停車(chē)值可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)定，一般設(shè)定為3%~5%LEL較為適宜；同時(shí)該控制系統(tǒng)還可以獨(dú)立于軸流風(fēng)機(jī)原來(lái)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟停，確保各種狀態(tài)的通用性。
3 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)四年多的平穩(wěn)運(yùn)行，該聯(lián)鎖裝置為吐哈油田計(jì)配站無(wú)人值守模式的順利實(shí)施提供了可靠的技術(shù)保障，為油田安全平穩(wěn)生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，有著極好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)