炼油厂自动控制系统探

（大庆金桥信息技术工程有限公司, 黑龙江 大庆  163000）

摘   要：近年来，伴随着炼油厂所承担的生产任务越发艰巨，再加上各个炼油厂之间存在着激烈的竞争，为有效加快炼油厂的现代化发展步伐，各个炼油厂都在开展自动控制系统的建设，以通过这一控制系统来对相关的生产要素加以自动化管控，提高生产效率与效益。但因为每个炼油厂都有各自的特点，在开展自动控制系统时需从自身的实际出发，保障系统功能的完整性。基于此，本文重点研究了炼油厂自动控制系统的设计思路，可给炼油厂的自动化建设提供指导。

关键词：炼油厂；自动控制系统；设计

炼油厂的生产复杂，整个生产流程中包含了多个的生产要素，任何一个环节出现问题都会干扰到正常的生产活动，影响炼油厂的经济和社会效益实现。因此，伴随着炼油领域的战略目标调整，各个炼油厂几乎都在开展自动控制系统的建设，以通过不同生产要素之间的关联关系建设，使得在生产的过程中，自动控制系统可完成信息数据采集和分析，实现对生产流程和要素的全面控制，给炼油厂创造更大的效益。自动控制系统的设计难度大，炼油厂在此项设计工作开展时，尤其要注重技术的创新。

1  炼油厂自动控制系统建设的重要意义

在技术不断进步的今天，我国的各个行业都进入了崭新的发展阶段，不再能局限在传统的发展和管理理念下，现代企业管理理念的出现使得各个企业都要突破传统的发展限制，比如，对炼油厂而言，自动控制系统的建设和应用，可使得很多环节的工作都采用自动化的模式来完成，不仅从本质上实现了生产工艺的优化与调整，还可提高炼油厂的生产效率，减轻工作人员的工作负担，为企业创造更大的效益[1]。此外，因为炼油厂生产的特殊性，在整个生产过程中往往会伴随着一定的安全风险，安全事故的发生将对炼油厂造成巨大的损失。而在采用了自动控制系统以后，系统可自动经由数据的采集与分析，识别生产中潜在的风险，及时制定有效的处理对策，也就可减少安全事故的发生。

2  自动控制系统的基本结构

炼油厂所设计的自动控制系统应具有高度的层次性，过程控制层是基础层，主要为DCS和PLC，中间为数据处理层和管理层，如PIMS，最高层为决策层。但因为每个炼油厂都有各自的特点，在开展设计自动控制系统的结构设计时，这种分层标准并不是唯一的，可根据自身的具体情况，来进行相应的设计。过程控制层的存在主要是为满足生产计划的要求，尽可能在生产的过程中使用较小的能耗和资源投入，来生产出高质量的产品，这一层级中包含了各种检测与控制仪表、分散控制系统、安全控制系统[2]。数据处理与管理层中包含了管理网、网上服务设备，在整个系统的运行中，数据处理和管理层可将过程控制层中所送上来的数据都加以有效处理，而处理后的数据可作为生产的依据。如市场原料、产品信息等，经由处理后可作为炼油厂生产调度与物流调动的参考，实现更为科学的生产流程控制。决策层中包含有通用计算机和专用软件，主要负责将下层信息利用起来辅助决策。

3  自动控制系统中的关键设计

3.1 仪表及控制系统防雷设计

当下的各个炼油厂中，为满足生产所需，配备了各种的仪表和电气设施，仪表和电气设备的性能决定了在开展自动化设计的过程中，也需加强防雷设计。在防雷设计的过程中，相关人员需加强对区域气象条件的考察，如果为强雷击、多雷击区域，就需有更高的防雷等级，采用综合防护的方式，而对于仪表和控制系统的防雷设计，则可采用分类屏蔽，区域等电位连接的方式，当然还可将这些方式与合理布线、信号类电涌防护器的方式有效结合起来。控制系统中通过大规模光缆技术的应用，可有效发挥光纤信号传输的强大抗干扰能力，在自动化系统中高效、安全的控制系统网络，现场的各个机柜室和中心控制室的网络，结合各自的设备配备情况和设备特点，可采用多路光缆的方式，这种网络方式下，防雷电能力显著提高。现场仪表和控制系统的特殊部位，需进行电涌防护器的配备，以发挥该防护器的防雷电优势。

3.2 数字报警站

炼油厂在生产作业的进行中，常常会出现各种的突发问题，如果炼油厂对这些突发事件的应对不足，就会在这些事件发生的过程中，对炼油厂的正常生产和运行造成巨大的影响，导致炼油厂蒙受巨大的经济损失。在早期的炼油厂报警系统设计中，多采用的是SIS，这种设计方式下，控制系统具备报警功能和管理能力，当在当下技术不断发展的今天，这种报警设计方式显然难以满足实际的需求。当下的各个炼油厂中，对于报警设计，采用了数字报警的模式，这种模式有效提升了炼油厂DCS、SIS和CCS的报警能力，报警管理方式突破了传统的限制，炼油厂的中心控制室中，各个子系统均可直接利用设备本身所自带的报警功能，利用显示器就可自动现实数字报警画面，这种报警方式下，可靠性更高。数字报警站建成后，中控室内全部的操作站在外观上保持高度的一致性，显示器配备台式液晶显示终端，不同系统之间的交接面相对简单，在一台数字报警站中，可实现炼油厂绝大多数要素和流程的监控与报警。

3.3 电缆密封模块

对于炼油厂而言，在开展自动化系统的设计过程中，对于抗爆、防水、防鼠、防漏等有着样的设计要求，在各类仪表电缆从室外进入控制室、机柜室的过程中，对于穿洞部位一般会选用填料函封闭的处理方式，即使这种施工方式对穿洞处理有一定的作用，但施工的要求较高且操作不便。为解决这一方面的问题，可通过电缆专用密封模块的设置来达到防水和密封的效果，在该模块中，密封设施均为预制橡胶模块，所有电缆通过多层模块可配合扣紧，该多层模块适用于不同直径的电缆，当在这一环节组装成整体结构后，利用压紧装置来密封，最终的密封处理效果非常理想。

3.4 全厂控制系统集成设计

炼油厂的自动控制系统设计中，全厂控制系统集成设计是关键，经由这一集成系统的设计，可克服传统分散、独立管理模式的诸多限制，在炼油厂运营的过程中，达到集中操作和分散控制的目标。为确保集成控制系统的设计效果，现场机柜室需根据装置配备情况来实现分区设置，以避免传统设计方式下电缆长度过长导致传输效率偏低的情况，通过分区设置的方式，还可有效将电缆长度控制在相应的标准内，同步减少电缆采购与施工方面的成本消耗。在系统内也需做好抗爆设计，以提高系统运行的安全性，避免抗爆不足所导致的爆炸隐患。

此外，全厂集成控制系统中应用大规模光缆技术，使得在整个炼油厂的运行过程中，全部的传输工作可在光缆条件下开展，不论DCS还是SIS等内部网，都通过光缆传输来保障传输效率与安全，经由这一通信网络技术的应用，可在炼油厂范围内构建起完整的控制系统网络，该网络系统的传输效率高、稳定性好、抗干扰能力突出。在各个机柜室与中心控制室的网络连接方面，利用双路径光缆来保持连接处理的效果，以使得在炼油厂自动化系统的运行时，能够有优质的网络条件保障。

4 结束语

现阶段，伴随着炼油厂生产规模的日渐扩大，各个炼油厂都在积极采用现代化技术来构建自动控制系统，以通过这一系统来实现炼油厂不同环节的关联，确保生产、销售等各个环节的自然衔接，给炼油厂创造巨大的效益。

参考文献：

[1] 卢世军,梁楚昕.恩贾梅纳炼油厂重油催化裂化装置的ITCC&SIS系统[J].化工自动化及仪表,2016,43(009):1005-1008.

[2] 王宽心,吴玉成,涂阳勤,等.炼油厂燃料气系统的优化方法与应用[J].自动化仪表,2018,39(08):30-34.

[3] 林东.新时期如何提高炼油厂仪表自动化管理水平[J].科学与财富,2019,000(001):40.

[4] 王旭东.炼油厂自动化仪表常见故障及处理措施[J].石化技术,2018,25(06):211.

       来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第5期   在线投稿  >>