安全管理網

油田安全保護的自動控制系統(tǒng)

		點擊數：	更新時間： 2025年09月23日
下載地址：點擊這里	文件大小： 89.24 KB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：89.24 KB 共2頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：影響油田安全生產的瓶頸因素及解決措施

上一篇：油田安全管理須不斷創(chuàng)新

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

主題詞安全保護自動控制
蝙
安全系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)和普
通的自動控制系統(tǒng)在結構和基本工
作原理方面是類似的，主要差別是
由于控制目標不同而引起的。普通
控制系統(tǒng)的作用是在無人直接參與
的情況下通過控制器使被控對象或
過程自動地按照預定的要求運行。
而安全系統(tǒng)的控制是在可能發(fā)生事
故的情況下，控制器采取強制性的
操作防止事故的發(fā)生，保護設備和
人身的安全。
二、簡單的安全保護
自動控制系統(tǒng)
簡單的安全保護自動控制系統(tǒng)
由被控對象或過程、測量變送裝置、
控制器和執(zhí)行機構組成。我們用一
個加熱爐的安全保護自動控制系統(tǒng)
為例來說明，其中加熱爐是控制對
象，火焰監(jiān)測器監(jiān)測爐內火焰的情
況，在控制系統(tǒng)中起測量變送的作
用。當爐膛內火焰熄滅時，火焰監(jiān)
測器將此信號送給控制器，控制器
發(fā)出信號，送給燃料控制閥，切斷
進入爐子的燃料，同時送給蒸氣或
惰性氣體控制閥，將蒸氣或惰性氣
體送入爐膛。這些控制閥即為執(zhí)行
機構。
從這個簡單的例子可以看出，
編譯：劉長寶王秀珍
審校：嵩瓦 程! 匠碡
雖然安全保護的自動控制系統(tǒng)從結
構上和普遍自動控制系統(tǒng)類似，但
是其工作情況和普遍自剖控制系統(tǒng)
的工作情況有很大差異：①安全保
護的自動控制系統(tǒng)只是在探測到危
險時才動作，而不是連續(xù)不斷地進
行調節(jié)；② 執(zhí)行器操作的目的是排
除危險而不是保持最佳生產狀況；
③執(zhí)行器操作的結果往往強制中斷
某種正常生產；④因此，從理論上
講這種系統(tǒng)沒有穩(wěn)定性問題，但要
求操作邏輯正確性和可靠性，以保
證生產系統(tǒng)的安全。
圉1 加熱爐安全控制原理圉
上面介紹的系統(tǒng)可稱為硬保護
系統(tǒng)，當有產生危險的可能時，強
行中斷生產過程。這種保護方式的
缺點是在許多情況下會帶來較大的
經濟損失。另外因為硬保護系統(tǒng)工
作頻度非常低，一旦工作時可靠性
程度比較低。
三、軟保護自動控制系統(tǒng)
為了克服上述硬保護自動控制
系統(tǒng)的缺點，人們又提出了軟保護
自動控制系統(tǒng)，軟保護自動控制系
統(tǒng)是在生產過程可能出現事故，但
未達到危險界限時．提前發(fā)出聲、光
了1三
報警信號并自動地將控制系統(tǒng)轉入
一個安全的狀態(tài)下運行，而不是中
斷運行。而且逐步使系統(tǒng)恢復到正
常狀態(tài)。只有當這種安全狀態(tài)運行
過程中還不能阻止情況惡化、系統(tǒng)
達到危險界限時才采取強制中斷運
行的辦法。軟保護的優(yōu)點是可以避
免不必要停機或停運，減少經濟損
失。采用軟保護系統(tǒng)必須具備的條
件是能將系統(tǒng)轉入安全狀態(tài)運行并
能將系統(tǒng)安全有效地控制在安全范
圍之內。軟保護控制系統(tǒng)一般是在
正常的自動控制系統(tǒng)上疊加一個安
全超馳控制系統(tǒng)。所謂超馳就是安
全性控制指令優(yōu)先于正常控制器指
令，我們也用加熱爐為例進行說明
(見圖2)。油田天然氣的壓力有時
不穩(wěn)定，壓力太低會引起爐子熄火，
反之當噴嘴前壓力太高時會引起脫
火，為了保證加熱爐安全燃燒，在
原來加熱爐出口溫度調節(jié)系統(tǒng)上疊
加一個安全控制系統(tǒng)，防止熄火或
脫火現象發(fā)生。系統(tǒng)在噴嘴前加一
個壓力調節(jié)器PI ，其設定值P 是
防止脫火發(fā)生的允許壓力， 比正常
燃燒時的壓力值I：高。所以調節(jié)器
PI：的輸出比較高，通過低值選值
器時，選中較低的PI 的輸出．去控
制燃料閥，出口溫度調節(jié)系統(tǒng)形成
閉環(huán)調節(jié)回路，進行正常調節(jié)。反
之如果噴嘴前壓力I：有可能發(fā)生
脫火，這時PI：調節(jié)器輸出較低，低
值選值器選中它，而使噴嘴前燃料
壓力調節(jié)形成閉環(huán)．使噴嘴前燃料
氣壓下降．防止脫火發(fā)生。注意這
時對加熱爐出口溫度不再進行閉環(huán)
調節(jié)。同樣用一個高值選值器來防
止熄火的發(fā)生。當低值選值器的輸
出I，小于高值選值器的另一路信
國外油田I程 1994 3 5
維普資訊 http://www.cqvip.com
號I 有可能熄火時，高值選值器
自動選擇I? ，維持加熱爐不熄火所
需的最低燃料量
三、復雜安全保護的
自動控制系統(tǒng)
當有多種危險因素同時作用于
～ 個系統(tǒng)，且各種因素之間可能存
在某些關聯(lián)時，安全控制系統(tǒng)結構
比上述簡單系統(tǒng)復雜。以燃氣輪機
保護系統(tǒng)為例來說明(見圖3)。
燃氣輪機超速、超溫、超振和
熄火都能導致燃氣輪機設備的嚴重
損壞，因此反映燃氣輪機轉速、溫
度、振動和燃燒狀態(tài)的各種變量通
過適當的傳感器測量以后，送到控
制器。本系統(tǒng)中控制器設置了三個，
這三個控制器都獨立地接受各種傳
感器傳來的信號，對燃氣輪機工作
狀態(tài)進行獨立的評估，然后發(fā)出控
制輸出給伺服閥三個獨立線圈中的
～ 個。這種設計采用了冗余控制和
々
保護方案，即所謂“÷表決”方案。
0
0
表決方案的原理如下：如果
0
三個控制器之一例如“s”控制器故
障，這時燃氣輪機在溫度控制下工
作，故障使它輸出最大電流向增加
燃料方面驅動伺服閥，實際燃料量
將增加，溫度升高，超過“R”和
“T 控制器的溫度設定值，因為
“R 和“T”控制器的作甩比“S”控
制器作用強，所以使溫度恢復到正
常值，這就避免了“s”控制器故障
而產生故障停機。同樣如果系統(tǒng)需
要故障停機時，只要“R”“s? ‘T”
三個控制器中任何兩個單獨發(fā)生遮
斷就決定遮斷，用邏輯關系表達為：
R = (R *S+S*T+ T *R)
上面式中“*”和“+”分別表示
。
邏輯積與邏輯和。這種詈表決功能
提高了燃氣輪機發(fā)電組的安全可靠
性。
這個系統(tǒng)的執(zhí)行機構用了兩個
圖0 燃氣輪機保護系統(tǒng)
伺服閥，伺服閥執(zhí)行正常調節(jié)作用，
伺服閥工兼有正常調節(jié)和事故中斷
兩種作用。
如果多種致危因素之問有關聯(lián)
式生產過程的其它要求，控制器中
還應設置邏輯判斷的功能。
五、小 結
本文介紹了幾種典型的安全保
52 國盼油田I程l994．3
護自動控制系統(tǒng)。由于生產的發(fā)展，
對安全的要求越來越高，系統(tǒng)結構
趨于復雜，而現代電子技術和自動
化技術的發(fā)展又為實現復雜的安全
保護自動控制系統(tǒng)提供了新的技
術
資料來耀于美國I石油工程師)雜志1990年
(收稿日期1993年9月)

網友評論 more

化工安全論文最新內容

11-02