無線蒸汽流量采集系統(tǒng)在石油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)中的應(yīng)用

發(fā)布：2018-12-18 | 點(diǎn)擊：人次

摘要：無線蒸汽流量采集系統(tǒng)在石油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)中的應(yīng)用資訊由優(yōu)秀的流量計(jì)、流量?jī)x生產(chǎn)報(bào)價(jià)廠家為您提供。中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)（舟山）有限公司興中庫(kù)區(qū)為確保生產(chǎn)作業(yè)，油庫(kù)采用蒸汽伴熱的方式來保持儲(chǔ)罐和管道內(nèi)的油品溫度，蒸汽由１臺(tái)２０ｔ鍋爐、２臺(tái)１０ｔ鍋爐組成的鍋爐系統(tǒng)生。更多的流量計(jì)廠家選型號(hào)價(jià)格報(bào)價(jià)歡迎您來電咨詢，下面是無線蒸汽流量采集系統(tǒng)在石油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)中的應(yīng)用文章詳情。

中化興中石油轉(zhuǎn)運(yùn)（舟山）興中庫(kù)區(qū)為確保生產(chǎn)作業(yè)，油庫(kù)采用蒸汽伴熱的方式來保持儲(chǔ)罐和管道內(nèi)的油品溫度，蒸汽由１臺(tái)２０ｔ鍋爐、２臺(tái)１０ｔ鍋爐組成的鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)。近年來，該公司按照精益化管理的思路，加大了能源計(jì)量的管理要求，為了對(duì)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管控，提升蒸汽效率，需要對(duì)蒸汽的使用情況進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量與統(tǒng)計(jì)分析。之前庫(kù)區(qū)蒸汽管網(wǎng)采用了靶式流量計(jì)進(jìn)行流量數(shù)據(jù)的采集，再依靠人工抄表進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)，但由于靶式流量計(jì)容易受到蒸汽管線內(nèi)“水錘”現(xiàn)象沖擊，故障十分頻繁，而且人工抄表的方式效率低、實(shí)時(shí)性差，統(tǒng)計(jì)分析效果并不明顯。

為此，庫(kù)區(qū)通過安裝新型蒸汽流量計(jì)，運(yùn)用無線傳輸技術(shù)，建立了蒸汽流量采集系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)上傳到上位機(jī)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成報(bào)表。系統(tǒng)的建成為公司的能源管理提供了實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)庫(kù)區(qū)蒸汽系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于蒸汽使用的管控，促進(jìn)節(jié)能降耗。

１系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

蒸汽流量采集系統(tǒng)在罐區(qū)所有保溫罐罐前、鍋爐總管出口和分包線上安裝了共５２臺(tái)蒸汽流量計(jì)，采用智能無線技術(shù)，分４個(gè)區(qū)域?qū)⒘髁坑?jì)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆搮^(qū)域的無線網(wǎng)關(guān)，再上傳到上位機(jī)，通過人機(jī)界面將各類數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)。無線流量采集系統(tǒng)工作原理如圖１所示。

１．１一體化蒸汽流量計(jì)

通過深入調(diào)研，選用了３０５１ＳＦＣ系列一體化多參數(shù)孔板流量計(jì)。該流量計(jì)精度為１．２５％，量程比為１４∶１，具有精度高、量程比寬、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)?？梢栽诰€檢測(cè)溫度、壓力及流量３個(gè)在線變量，同時(shí)在表頭中自動(dòng)完成溫壓密度補(bǔ)償，顯示質(zhì)量流量及熱量，特別適用于蒸汽計(jì)量系統(tǒng)。由于采用了整體鑄造工藝和一體化安裝的形式，該流量計(jì)具有較高的耐沖擊性能，有效解決了蒸汽對(duì)設(shè)備的沖擊及水錘問題。

１．２智能無線適配器

每臺(tái)３０５１ＳＦＣ流量計(jì)配置了１個(gè)ＴＨＵＭ７７５智能無線適配器，成為１個(gè)無線節(jié)點(diǎn)。無線適配器ＴＨＵＭ（ｔｈｅｈａｒｔｕｐｇｒａｄｅｍｏｄｕｌｅ）是基于微處理器的智能設(shè)備，是專門為有線ＨＡＲＴ儀表開發(fā)的天線，可以同時(shí)將儀表的４個(gè)過程參數(shù)變量和設(shè)備診斷信息轉(zhuǎn)換為ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ無線信號(hào)輸出，與標(biāo)準(zhǔn)的ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ無線網(wǎng)關(guān)相通信。無線適配器與４～２０ｍＡ回路連接，從回路取電，但不對(duì)回路產(chǎn)生任何影響，即使適配器發(fā)生故障，回路電流也保持不變，無需電池。

１．３智能無線網(wǎng)關(guān)

無線網(wǎng)關(guān)在無線數(shù)據(jù)系統(tǒng)中起到中間轉(zhuǎn)換的作用，它是連接現(xiàn)場(chǎng)儀表和上位機(jī)的紐帶，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)管理和設(shè)備管理的三大功能。該系統(tǒng)中無線網(wǎng)關(guān)選用了１４２０智能無線網(wǎng)關(guān)，每個(gè)網(wǎng)關(guān)管理其轄區(qū)范圍內(nèi)的無線節(jié)點(diǎn)，zui多可以管理１００個(gè)無線節(jié)點(diǎn)。無線網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)位置分布自動(dòng)建立網(wǎng)格架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，一旦網(wǎng)絡(luò)建立，會(huì)自動(dòng)查找如何繞過固定或者臨時(shí)障礙的zui佳方法，實(shí)現(xiàn)高安全性和可靠性的無線數(shù)據(jù)采集，并利用標(biāo)準(zhǔn)接口將收集的工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠地送入上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)和工藝參數(shù)的監(jiān)控，其作為現(xiàn)場(chǎng)智能無線儀表和上位機(jī)人機(jī)界面的接口，支持Ｍｏｄｂｕｓ和ＯＰＣ協(xié)議。智能無線網(wǎng)關(guān)具備安全性能高、可擴(kuò)展、傳輸數(shù)據(jù)可靠等特點(diǎn)，采用２．４ＧＨｚ的公用頻段，通信路徑冗余，數(shù)據(jù)可靠性大于９９％。

２無線技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)場(chǎng)無線蒸汽流量計(jì)使用的無線網(wǎng)絡(luò)具有自組織、自適應(yīng)、自修復(fù)的特點(diǎn)，在通信路徑被干擾時(shí)，網(wǎng)絡(luò)無線設(shè)備能夠自動(dòng)重新選擇其他冗余路徑進(jìn)行通信，保證了各類參數(shù)的正常通信。因此，無線技術(shù)應(yīng)用于蒸汽流量測(cè)量具有極大的優(yōu)勢(shì)。

１）節(jié)省施工安裝成本。由于庫(kù)區(qū)面積較大，需要安裝的蒸汽流量計(jì)數(shù)量多、分布散、距離遠(yuǎn)，如果利用有線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，則所需通信電纜數(shù)量極大，電纜敷設(shè)的施工費(fèi)用也極高；而采用無線技術(shù)，無需通信電纜連接，可以大幅節(jié)省電纜材料和施工的人工成本。此外，由于利用無線網(wǎng)關(guān)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無需另外采購(gòu)自控系統(tǒng)硬件設(shè)備，

也節(jié)省了大量安裝費(fèi)用。

２）加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。無線技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)單，只需要將無線適配器安裝到一體化蒸汽流量計(jì)上，無需人工干預(yù)，自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)，比使用有線方式節(jié)約了大量施工時(shí)間，項(xiàng)目進(jìn)度得到大幅提前。

３）維護(hù)簡(jiǎn)單。由于流量計(jì)和無線網(wǎng)關(guān)都具有故障報(bào)警自診斷功能，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障情況，在上位機(jī)上就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示，維修人員可以直接發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)并進(jìn)行處理。另外由于沒有控制柜、電纜等中間數(shù)采設(shè)備和材料，大幅簡(jiǎn)化了故障確認(rèn)程序，方便了日常維護(hù)。而且無線網(wǎng)絡(luò)有很好的擴(kuò)展兼容性，如需要增加測(cè)量點(diǎn)，只要安裝好無線適配器，就能自動(dòng)加入到智能網(wǎng)絡(luò)中。

３能源管理軟件的設(shè)計(jì)

基于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過無線網(wǎng)關(guān)匯總的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，定制開發(fā)了能源管理軟件，系統(tǒng)運(yùn)用Ｃｉｍｐｌｉｃｉｔｙ組態(tài)軟件進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，繪制圖形界面。

管理人員能利用系統(tǒng)對(duì)整個(gè)庫(kù)區(qū)的蒸汽能耗、鍋爐效能進(jìn)行實(shí)時(shí)查看、匯總統(tǒng)計(jì)和分析。

１）根據(jù)蒸汽流量數(shù)據(jù)主畫面，可以清晰準(zhǔn)確地看到每個(gè)保溫罐罐前蒸汽流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備采集到的瞬時(shí)流量、累積熱量、溫度、壓力等實(shí)時(shí)參數(shù)，方便庫(kù)區(qū)管理人員確認(rèn)儲(chǔ)罐蒸汽使用狀況，及時(shí)關(guān)閉需關(guān)卻未關(guān)的蒸汽閥門，節(jié)省蒸汽使用，實(shí)現(xiàn)了降本增效的目的。

２）按照庫(kù)區(qū)生產(chǎn)情況，蒸汽作業(yè)主要配合庫(kù)區(qū)出油作業(yè)，儲(chǔ)罐出油前需蒸汽加熱，出油后結(jié)束蒸汽作業(yè)。因此，為利于財(cái)務(wù)核算，需分客戶分批次對(duì)作業(yè)耗能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。系統(tǒng)通過后臺(tái)統(tǒng)計(jì)，可以將每次作業(yè)的蒸汽能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，因而可以清楚地看到每個(gè)保溫罐的zui近一次作業(yè)能耗和本月的總能耗。

３）系統(tǒng)除了可以實(shí)時(shí)查看各類數(shù)據(jù)，還可以對(duì)所采集的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回顧，可以檢查單個(gè)設(shè)備詳細(xì)的具體參數(shù)，包括運(yùn)行狀態(tài)、溫度狀態(tài)、蒸汽溫度、瞬時(shí)流量、壓力、瞬時(shí)熱量、批次熱量等１５項(xiàng)參數(shù)。此外，還可以直觀地看到瞬時(shí)流量、累積熱量、蒸汽溫度、蒸汽壓力等參數(shù)的歷史趨勢(shì)曲線。根據(jù)這些歷史數(shù)據(jù)，公司管理層可以對(duì)蒸汽歷史運(yùn)行狀

況進(jìn)行回溯，并對(duì)操作人員的工作進(jìn)行考核。

４）除了能源管理軟件外，為便于財(cái)務(wù)人員直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，系統(tǒng)特別開發(fā)了Ｅｘｃｅｌ數(shù)據(jù)導(dǎo)出報(bào)表，在能耗報(bào)表中，既可以查詢當(dāng)前總能耗或總流量及損耗值，也可以查詢每個(gè)設(shè)備當(dāng)月能耗或流量，還可以查詢每個(gè)設(shè)備多個(gè)批次的能耗數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)保存了大量的過程數(shù)據(jù)，為今后的匯總統(tǒng)計(jì)、對(duì)比分析及成本核算提供了大量的數(shù)據(jù)支撐。

無線蒸汽流量采集系統(tǒng)建設(shè)周期短、投資小、運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)工作簡(jiǎn)單。公司各級(jí)管理人員利用辦公網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)查看整個(gè)蒸汽系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，檢查管網(wǎng)設(shè)備完好率，優(yōu)化了蒸汽管控策略，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能減排、降本增效的可持續(xù)發(fā)展。該系統(tǒng)在興中庫(kù)區(qū)的成功應(yīng)用表明，無線蒸汽流量采集系統(tǒng)特別適用于庫(kù)區(qū)面積大［１０］，儀表數(shù)量多、距離遠(yuǎn)的大型石油倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)。

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