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7.3 站控制系统


7.3.1 站控制系统宜具有下列功能:
    1 接受和执行控制中心的控制命令,进行控制和调整设定值,并能独立工作;
    2 过程变量的检测和数据处理;
    3 向控制中心传送必要的工艺过程数据和报警信息;
    4 显示输油站的工艺流程、动态数据的画面;
    5 采集并显示设备的运行状态、工艺参数;
    6 主要工艺过程参数的控制;
    7 故障自诊断,并把信息传送至控制中心;
    8 通信信道监测及自动切换;
    9 顺序输送多种油品管道的油品切割及混油量控制。
7.3.2 站控制系统配置宜符合下列要求:
    1 站控制系统宜由基本过程控制系统、安全仪表系统和消防控制系统组成;
    2 站控制系统应选用开放式结构;
    3 基本过程控制系统应由过程控制单元、操作员工作站、网络设备和辅助设备组成;
    4 基本过程控制单元和消防控制系统的处理器、I/O网络、局域网、通信接口、电源等应按冗余配置;
    5 安全仪表系统应由处理器、I/O卡件、网络设备和辅助设备组成,各部分应符合安全完整性等级要求;
    6 第三方智能仪表或设备与站控制系统之间宜采用通信接口连接;
    7 安全仪表系统的控制信号应采用硬线连接;
    8 监控阀室的控制设备应满足所处环境条件。
7.3.3 信号类型及模拟量输入、输出精确度应符合下列规定:
    1 信号类型宜采用下列类型:
        1)4mADC~20mADC或1VDC~5VDC;
        2)热电阻(RTD);
        3)无源接点(24VDC);
        4)脉冲;
        5)标准数据通信接口。
    2 模件转换精确度应符合下列规定:
        1)模/数(A/D)转换器宜大于16位;
        2)数/模(D/A)转换器宜大于12位。
7.3.4 安全仪表系统设计应符合下列规定:
    1 输油站的安全仪表系统可独立配置,其控制应分为紧急停车和安全保护两个部分,并应进行分级设计。输油站紧急停车系统应设计为故障安全型。
    2 输油站紧急停车系统应符合下列规定:
        1)应具有就地、站控制室操作的功能;
        2)输油站发生火灾时,应能够切断除消防系统和应急电源以外的供电电源或动力;
        3)应具有使设备或全站安全停运并与管道隔离的功能;
        4)系统应根据故障的性质和输油工艺要求进行分级,高级别的关断应自动触发低级别的关断;
        5)应具有触发全线联锁动作的输出信号。
    3 输油站的安全保护应根据管道全线及输油站的工艺过程的安全、操作和运行要求设计,在联锁动作前应设置预报警信号。其安全保护应符合下列规定:
        1)输油泵站进、出泵应设置超压保护调节功能;
        2)出现水击工况,应设置与出站压力控制回路联锁调节功能及输油泵机组顺序停运联锁功能。
7.3.5 消防控制系统设计应符合下列规定:
    1 消防控制系统宜由控制单元、可燃(有毒)气体检测系统、火灾自动报警系统和消防泵及相关阀门组成;
    2 在有储油罐的站场宜设置独立的消防控制系统;其他的站场宜设置可燃(有毒)气体检测系统和火灾自动报警系统,其报警信号应引入安全仪表系统;
    3 在进出站阀组区、泵区、计量区和储罐区宜设置可燃气体检测仪表,泵区和储罐区宜设置火焰检测仪表;
    4 在站场的控制室、配电间区域内,宜设置火灾自动报警系统;
    5 储罐区消防控制系统启动报警信号应传送至站控制系统。
7.3.6 站控制系统的电涌防护应符合本规范第6.7.13条的规定。

条文说明

7.3.1 本条结合国内外输油站的站控制系统的情况而提出基本功能。具体功能的要求根据输油站的具体情况而定。
    对于顺序输送多种油品的管道,其分输站、末站的不同油品的混油段的切割控制是重要的。它涉及油品的质量及经济效益。
7.3.2 本条结合国内外输油站的站控制系统的情况而提出站控制系统配置的基本要求。具体的配置要根据管道的控制功能要求等情况而定。
7.3.4 由于安全与环保要求越来越严格,根据现行国家标准《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》GB/T 20438(等效IEC 61508)、《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》GB/T 21109(等效IEC 61511)相关要求,编制本条。
    1 根据输油站场安全控制回路的危险程度和影响范围,安全仪表系统分为紧急停车和安全保护两个等级。紧急停车系统应根据确定的安全完整性等级进行设计,SIL1可以和过程控制系统合用控制器,输入/输出模块单独设置;SIL2宜独立设置、SIL3应独立设置。
    2 紧急停车系统。根据危险程度和影响范围,紧急停车系统分为站场级和设备级:
        1)当工艺设备区、罐区发生火灾,站场(或现场)设置的紧急停车按钮动作,站场级的紧急停车系统启动;该功能由输油站场控制室、现场紧急停车按钮发出命令,站场级的紧急停车系统启动,使全站及设备安全停运并与管道线路隔离。
        2)站场级的紧急停车系统启动,应保留消防和必要的应急功能,防止事故扩大和次生灾害的发生。
        3)该条款属于设备级的紧急停车功能。如泵机组、加热炉的检测参数超限,设备级的紧急停车系统启动,将该设备转换到安全状态。必要时将该设备与工艺过程隔离。紧急停车系统连锁的设备停运,需现场人工复位后方可启动。
        4)设备级的紧急停车功能启动,只管辖该设备,不影响站场级紧急停车系统;站场级紧急停车系统启动,将所辖设备全部转换到安全状态。
        5)对于液体管道,站场级紧急停车系统启动后,应具有向全线水击保护系统发出联锁信号的功能,启动全线水击保护系统。
    3 安全保护系统。本款是结合国内外输油管道的运行经验而提出的。为了提高可靠性,在联锁动作前,应有征兆预报警信号。
        1)输油泵站进泵(站)压力超过低限(低于允许气蚀余量),会使泵产生气蚀;输油泵站的出泵(站)压力超高限(接近最高允许操作压力),可能使管道压力超限发生破裂。因此这两个信号首先应设置保护调节功能(见本规范第6.10.7条规定);当保护调节失效或设备出现故障应由安全保护系统与输油泵机组联锁停运,保证人身、环境、设备的安全。
        2)出现水击事件,首先应设置以SCADA系统的计算机系统为主控,各站控制系统为从控,组成站间联动的“超前保护”系统。SCADA系统采用“超前保护”方法的核心是超前获得水击事故信息并发出控制指令,超前完成某些特定的水击保护动作,如迅速关小出站调节阀或程序顺序停泵。“超前保护”失效,进/出站管道处的压力超限泄压阀动作。
    根据近几年管道运行经验和操作要求,安全保护功能联锁的设备停运,可以随工艺参数的恢复,立即启动(即:由于水击产生的程序停泵,属于安全保护停泵,不应设置成ESD停泵)。
7.3.5 本条说明如下:
    5 本款为强制性条文,必须严格执行。管道站场附属罐区的消防系统与站控制系统独立设置,为确保管道和安全运行,站场操作人员应掌握消防系统的运行状态,以便在罐区消防系统启动后采取必要的操作。

 

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输油管道工程设计规范 GB50253-2014
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