新疆油田联合站污水处理自动化控制系统

关键词： 克拉玛依油田 人机界面 污水处理 工艺

0 引言

新疆克拉玛依油田污水处理工艺复杂, 引进自动化控制系统, 可以将复杂的污水处理工艺转变为一种可视化的监测管理平台, 通过人机界面有效监控工艺处理流程, 观察和记录污水处理过程中参数的变化, 针对异常运行状态及时调整参数, 比如:对原油的加药, 以及脱水环节剂量的调节, 系统可以实时监控监测, 避免排放对生态环境的污染, 而且还能达到对油田污水的充分利用, 是油田污水经济效益达到最大化。自动化控制系统具有较高的稳定性和经济性, 在节约人员管理成本和减小资源浪费的同时, 保障污水处理工艺安全进行。

1 污水处理流程

油田污水来自于单井、计量站和原油联合站等各生产环节, 主要是原油进行的油、水、气三相分离的产物, 油田污水对周围的环境污染性强。

新疆克拉玛依油田污水成分复杂, 有毒硫化物成分多、固体杂质颗粒大小不一, 一般采取添加化学药剂处理油田污水, 比如:化学方法 (絮凝、破乳、中和) , 物理方法 (沉降、过滤) , 根据具体污水情况, 将两种方法有机结合, 来处理油田污水, 直到达到标准为止。新疆克拉玛依油田某一联合站污水处理的工艺流程图如图1所示。

2 自动化控制系统硬件设计

(1) 根据新疆克拉玛依油田联合站污水实际情况, 设计自动化控制系统硬件部分考虑采取工作站 (IPC) 和两个现场过程控制系统。在建立的可视化的人机互动操作界面, 根据污水处理过程自动化调整工艺参数, 同时将采集的参数数据进行分析、处理、归档, 实时监控污水处理的整个流程。自动化控制系统如图2所示。

(2) 硬件设计部分主要由89C51单片机、通讯单元、数据扩展接口、A/D与D/A、以及数字I/O等组成。污水处理的数据信号采集与识别输出见图3所示。

3 自动化控制系统软件设计

(1) 自动化控制系统在油田污水处理过程中的作用非常复杂。现场过程控制系统对联合站油田污水处理过程主要是实现监控, 利用工作站 (IPC) 建立可视化的人机互动操作界面, 可以解决数据处理和存储不足等问题, 因为IPC强大的数据处理、存储能力保证了数据的存量和可靠性, 在Windows系统二次开发的基础上, 系统可以实现对整个克拉玛依油田联合站污水处理的自动化控制, 并且根据实际运行状态调整相应参数, 维护生产的正常进行。

(2) 生产过程监测、数据采集、处理、人机友好界面、归档、报表、网络发布等组成了系统软件部分。实时数据库生产管理软件的核心, 对数据的衔接传输共享都需要借助实时数据库。ASP与HTML语言有机结合编写语句, 实现在人机界面生成生产数据报告报表, 操作管理人员可以根据报表进行对污水处理过程的管理, 比如对加药剂量的调整、报表数据的查询和分析、污水排放阀大小的调整以及运行参数的异常分析处理等等。自动化控制系统也可以自动根据正常的运行情况调整相关参数。软件设计中上位机软件, 围绕实时数据库, 实现污水处理数据采集和输出的功能, 见图4所示。

4 结语

自动化控制系统在克拉玛依油田联合站成功引进, 提高了油田污水处理效率, 自动化控制系统实时性、自动化程度高以及高稳定性得到了展现, 对污水处理数据信号采集实时传输、污水处理药剂剂量自动调整、以及处理过程实时监测等, 都充分发挥了该系统的强大功能。该系统强抗电磁干扰性, 可以保证信号采集的可信度;软件采取模糊Smith预估控制算法以及专家控制方法, 确保污水储罐液位高度以及污水入口流量之间的关系, 实时自动化控制药量剂量, 避免加药滞后对污水处理质量的影响。因此, 该系统满足联合站油田污水处理要求, 节约了人员管理成本, 处理的污水在达到油田污水回注驱油效果的同时, 又很好的保护了生态环境, 大大提高了处理时效, 该系统应用的经济性和高效性, 值得其他油田联合站引进使用。

摘要：油田污水来自于对原油处理的各个环节, 不经处理或者简单处理就排放到现场, 将对生态环境造成严重的污染。克拉玛依油田联合站引进了污水计算机自动控制系统, 该系统主要由硬件部分和软件部分组成, 硬件包括工作站 (IPC) 和2个现场过程控制系统, 生产过程监测、数据采集、处理、人机友好界面、归档、报表、网络发布等组成了系统软件部分。系统投产运行后, 该系统强抗电磁干扰性, 可以保证信号采集的可信度, 确保新疆油田联合站储罐液位与入口流量的稳定, 避免加药滞后对污水处理质量的影响。在节约人员管理成本和减少资源浪费方面, 具有重大的意义。

关键词：油田联合站,计算机,自动控制,系统设计

参考文献

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