【摘要】：大型石油儲罐主動安全防護系統(tǒng)是一種通過對大型外浮頂油罐油氣濃度控制來實現(xiàn)火災預防的安全防護系統(tǒng)。該系統(tǒng)應用實時氣體分析系統(tǒng)與主動惰化保護系統(tǒng)相結(jié)合的閉環(huán)控制方式對大型石油儲罐進行主動防護,可有效防止在石油儲運過程中可能發(fā)生的因雷擊、靜電、著火引起的爆炸事故。目前,該系統(tǒng)已普遍用于大連等地,并取得了良好的防護效果。本文通過對近年來的工程應用實例的運行數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)部分大型油罐在滿罐狀態(tài)下存在長期油氣濃度超標的問題。防護系統(tǒng)頻繁注氮,無法保證油罐處于安全狀態(tài),同時造成了能源浪費,故本文對該系統(tǒng)進行了改進研究,提出了“疏堵結(jié)合”一種新的安全防護方法。同時,運用數(shù)字濾波算法完成了濾波設(shè)計,克服模擬量采集的隨機干擾的誤差,增強了抗干擾能力。本文主要的研究內(nèi)容是對新的防護系統(tǒng)進行了設(shè)計及對新系統(tǒng)PLC程序進行編輯。包括:根據(jù)工藝流程分析控制要求,明確控制任務完成新系統(tǒng)的工作流程設(shè)計;確定所需的用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象;估算PLC的I/O點數(shù),分析控制對象與PLC之間的信號關(guān)系,信號性質(zhì);根據(jù)控制要求的復雜程度,控制精度估算PLC的用戶存儲器容量;依據(jù)輸入輸出形式與點數(shù),控制方式與速度、控制精度與分辨率,用戶程序容量選擇PLC;運用西門子S7-200專用編程軟件對新系統(tǒng)的程序編制,包括設(shè)計梯形圖、編寫語句表、繪制控制系統(tǒng)流程圖;運用力控組態(tài)軟件完成對上位機系統(tǒng)的設(shè)計。
【圖文】：

東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文第一章 系統(tǒng)改進方案設(shè)計上文已經(jīng)提到大型石油儲罐主動安全防護系統(tǒng)在現(xiàn)場應用過程中反映了一些問題，本章通過對試運行的數(shù)據(jù)分析找出原系統(tǒng)在運行過程中存在的問題，并以長興島原油庫區(qū)一期工程主動安全防護系統(tǒng)工程為例對原有系統(tǒng)進行改進設(shè)計。1.1 防護方式的改進方案設(shè)計1.1.1 防護方式存在的問題大連港新港五個罐組已經(jīng)全部安裝了主動安全防護系統(tǒng)，，通過一段時間的運行，系統(tǒng)基本能夠達到設(shè)計要求，然而有些儲罐的安全防護依然達不到要求。下面，我們通過系統(tǒng)運行過程中記錄的氣體濃度分析曲線對存在的問題進行分析。圖 1.1 為海濱罐區(qū)T25 號儲罐運行過程中的氣體濃度曲線圖。

主動安全防護系統(tǒng)與傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)的不同在于該系統(tǒng)是通過事前預防來進行火災防護的，該系統(tǒng)主要包括氣體分析和惰化保護兩大模塊，系統(tǒng)通過采樣接頭對儲罐密封區(qū)域進行氣體取樣，通過分析模塊對采集的氣體進行濃度分析，當密封圈內(nèi)氣體達到爆炸極限時，惰化保護模塊會自動對油氣濃度偏高的儲罐進行氮氣惰化，從而降低混合氣體的濃度至爆炸極限一下，起到事前預防的作用。該系統(tǒng)從根源上消除了密封圈起火的安全隱患。主動安全防護系統(tǒng)的工作流程主要由三部分組成；依次是通過庫區(qū)內(nèi)管線進行采樣并通過分析模塊進行氣體分析→通過數(shù)據(jù)分析進行安全判定→通過管線和注氮噴頭進行惰化保護。該系統(tǒng)通過 6 個氣體取樣泵對每臺儲罐的密封圈環(huán)形空間 8 個分區(qū)內(nèi)的混合氣體進行自動巡回取樣，氣體經(jīng)預處理后進入氣體濃度分析儀，在氣體濃度分析儀中完成對氧氣濃度和油氣濃度的檢測分析，通過模擬量信號將檢測得到的結(jié)果傳輸給 PLC 的CPU，由 PLC 控制對油氣氧氣濃度不合格的儲罐進行氮氣惰化。氣體分析儀在傳輸給PLC 的同時也將數(shù)據(jù)傳送到上位機進行存儲分析。具體流程見圖 1.2。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE88

【參考文獻】

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1 于海城;劉慶鵬;于浩;蔡云;;油氣安全主動防護系統(tǒng)在大型外浮頂儲罐密封中的應用[J];煉油與化工;2015年04期

2 孫書鋒;劉立峰;段青;史珍;;華陰市集體林權(quán)制度改革后森林防火工作淺議[J];陜西林業(yè)科技;2014年04期

3 張良;;淺談大型原油儲罐密封圈火災的防范[J];水上消防;2014年01期

4 彭小芳;王妙春;潘娟;肖睿;;S7-200PLC在數(shù)字化油庫監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J];重慶理工大學學報(自然科學);2013年11期

5 畢毅;;PROFIBUS-DP總線在油庫控制系統(tǒng)中應用[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2013年08期

6 黃志軍;周武彬;黃燁均;;工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中PLC的運用分析[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2013年03期

7 伍軍學;任常興;李晉;;儲罐區(qū)防火堤高度探討[J];消防科學與技術(shù);2013年01期

8 任常興;馬千里;李晉;張網(wǎng);呂東;;大型儲油罐區(qū)油氣抑爆技術(shù)探討[J];安全與環(huán)境工程;2012年06期

9 顏偉;譚靖;李瓊;楊孝攀;;森林防火地理信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J];微計算機信息;2012年09期

10 曾慶峰;趙晨;;廣東省森林防火綜合應用系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J];林業(yè)資源管理;2012年04期

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1 魏新棒;油庫發(fā)油控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];河海大學;2006年

本文編號：2596060