关于长输管道手动ESD命令回路诊断功能实现的探讨论文_杨雪富

中石油西部管道甘肃输油气分公司

摘要:目前我国长输管道建设发展迅速,输油气管道ESD系统中手动ESD命令按钮数字量输入模块均采用常闭回路检查是否有ESD命令,由于检测手段单一,无法对复杂的生产运行环境做出判断,导致误触发事件导致站场大量放空天然气时有发生,为避免环境污染和节约能源,引入回路检测功能实现手动ESD命令按钮回路检测,避免施工或回路故障导致ESD系统误动作。

关键词:回路诊断;长输管道;ESD系统

引言

据统计仅西气东输二线西段,2012年及2013年因线缆挖断而误触发全站ESD就有7次之多,直接经济损失约142万元,严重影响西二线正常输气工艺,也存在较大的安全隐患。经过分析ESD误触发事件,发现7次触发均为误触发,其中5次由于回路故障导致,本文主要提供一种方法引入回路检测功能,减少ESD误动作发生频率。

1 输气站场ESD系统简介及存在问题

目前典型输气站场ESD系统主要由现场检测器件,PLC系统,现场执行设备,检测器件主要包含手报开关、火焰探测器、可燃气体检测器、压力开关压力变送器、温度变送器等,PLC系统主要有CPU、输入输出模块、通信模块、冗余模块等组成,现场执行设备包含截断阀门、放空阀门、风机、报警器等,ESD系统主要是实现危险情况大量泄漏着火等全站放空和隔离。

ESD系统中检测ESD手动按钮回路采用常闭开关,当PLC系统检测到手动报警回路开路时立即执行ESD放空,由于长输管道站场各类施工作业,现场地质条件复杂,ESD手动按钮回路到ESD系统距离长,跨越区域多,会因为各种突发情况出现回路接地或者断线出现误触发ESD,不断造成直接经济损坏,直接放空也对大气造成污染。

2 ESD手动报警回路问题解决方法

2.1 关键技术问题、相关单位技术应用情况

本文主要讨论和解决两个主要问题,一是怎样识别区分回路故障和ESD正常触发,二是回路检测状态上传SCADA监视系统。西二线ESD保护系统在现场ESD按钮到系统之间选择常闭触点,信号采集采用普通的数字量输入模块,现有系统无法对信号线缆断开、接地以及正常触发的各种状态做区分,通过对ESD按钮信号回路改造,ESD保护系统引入带安全在线监测数字输入模块实现区分正常ESD触发和回路故障;回路状态监测的实现通过ESD系统模块通道诊断标识信号通过RCI服务器转换后上传作业区SCADA监视系统。

2.2 ESD按钮硬件电路改造

ESD按钮硬件改造后如图2所示,在现场ESD按钮两端并联一个10KΩ电阻,在线路上串联一个1KΩ电阻实现不同状态下信号识别。当回路正常ESD按钮未触发的情况下回路应当检查到电阻值为1KΩ;当回路正常ESD按钮触发的情况回路检测到电阻值为11KΩ;当ESD按钮未触发回路出现断缆或接地情况回路电阻值为无穷大或者0;辅助卡件通过检测信号回路中电阻值判断回路是否正常和ESD按钮是否触发信息。

图2逻辑修改

2.4 实验过程

安装、接线、软件修改和上位机报警点添加等工作完成后,逐个测试更换的ESD按钮。模拟回路开路、短路故障测试新DI卡的回路监测功能,上位机报警功能以及ESD系统是否触发ESD逻辑。

3 结论

应用于后续在建输油、输气站场ESD系统设计中,可减少站场运行期间ESD误触发概率,减少直接放空带来的环保事件和提高安全平稳生产效率。

参考文献

[1] 理论研究——王鹏.浅析电路故障的基本诊断方法.理论研究,2014,第一期:94.

[2] 电子文献——林伟.题:HONEYWELL中控SM系统

论文作者:杨雪富

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/11

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