海洋石油平台仪表控制系统现状发展范文

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摘要：世界已探明的海上石油和天然气储量逐年增加，世界石油和天然气产量增长的来源主要转向海上石油和天然气生产。根据近年来的勘探成果，未来几年深海油气生产领域的投资将会增加，深海油气的比例将会越来越高。巴西、西非和美国墨西哥湾仍将在深海油气生产领域占据领先地位，世界海上油气工业的新发动机必须属于亚太地区。本文从以下几个方面介绍了中国海洋石油控制系统的现状和发展：中国海洋石油平台的现状、海洋石油平台仪器控制系统和海洋石油平台仪器控制系统的发展。

关键词：海洋石油；平台仪表；控制系统

1.海洋石油平台上设备间电气与仪表控制系统概述

电气和仪表是海上石油钻井平台上的两个主要系统。海上石油平台的电气部分是海上采矿业的重要组成部分，它决定了所有石油勘探的顺利进行，减少了工业事故的发生。电气系统集成在一个完整的电网中，海上石油平台上的发电机，电力变压器，高低压配电盘，主配电板和电气设备必须使用合格的标准电缆连接。通常位于海上石油平台设备上的电盘包括：400V配电盘，照明配电板，电源配电板，高/中/低压配电器，这些配电装置主要实现配电功能能源和电能接收。在海上石油平台上，仪表控制系统应监测所有不安全因素，以确保海上石油平台的生产，人员和设备的安全。他必须完成公共设备，各种工业连接和预计事故的正常工作。实时监控。位于海上石油平台中心的仪表控制系统中的控制面板是：井控制面板，过程控制盘（PCS），火灾和可燃气体检测系统控制盘（FGS），本地控制面板到位，紧急情况ESD）等。配电盘和控制面板主要位于海上石油平台的机房，以及一些其他必要的设备和部件，如照明设备火灾探测设备。对配电系统和仪表控制系统的可靠性的直接影响是海上石油平台上的设备之间的电气和控制和测量系统的接地。在海上石油平台上的设备之间接地电气和测试系统是非常有效的，确保整个平台的稳定性。确保人员和设备的安全是必要的。

2.海洋石油平台仪表控制系统

(1)仪表控制系统的防护示意图平台仪表控制系统主要用于保护平台设备和人员的人身安全，保证平台的正常生产，如图1所示。在保护方面，海洋控制系统分两个阶段实施，主要目的是保护生产和设备的正常运行和安全，减少事故的发生，防止环境污染。第一阶段是保护和预防阶段。不断发出调整现场执行器的命令，以保持生产处于正常和可控状态。判断主要取决于PCS系统对现场仪器的输入。为了确保系统的可用性，工作人员有必要修复并消除报警故障点。如果报警系统关闭，它会自动触发ESD信号，以逻辑方式关闭平台。第二阶段是从F开始的减少伤害阶段，以减少灾难损失。(2)中控系统的本安系统接地本质安全接地是指本质安全设备或安全屏障的接地。这种连接可以抑制干扰，是仪器和系统的本质安全措施。本质安全接地将根据所用设备的本质安全性而有所不同：具有隔离保护屏障的本质安全系统，不需要特殊接地；接地系统不需要带有齐纳保护屏障的本质安全系统，也不应该是本质安全的接地系统。单独的齐纳屏障接地到仪器的信号电路。(3)中控系统的防雷接地由于海上石油平台的工作环境非常特殊（多次雷击），当需要防雷时，仪表和控制系统的信号线进入室外。控制系统和可以共用中央控制系统的防雷监控接地装置必须连接到电气专业防雷系统，但绝对禁止使用独立的防雷接地装置。用于石油和天然气运营的海上石油平台通常位于公海喷气机上。由于室外安装，大多数周围区域都被爆炸性气体混合物包围，这些混合物非常危险，并且暴露在露天平台上的集装箱和塔架上。金属物体，例如管道架，结合极端天气条件和其他海洋环境，在海上石油平台上发生雷击的可能性很高，中央控制系统的高度自动化以及在海上石油平台上使用电子信息系统和装置。为了控制石油平台中的油，它有雷雨的危险，防雷接地尤为重要。

3.海洋石油平台仪表控制系统的发展趋势

(1)仪表控制系统多元化到智能化自中海油成立以来，海上仪器控制系统的发展已经从多样化向智能化转变。早期的船舶控制系统主要基于继电器。随着科学技术的不断进步，海洋石油平台对仪器控制系统的要求越来越高。近年来，采用DCS，PLC和单片机的综合控制系统也出现了。目前，船舶控制系统基本完成了智能化改造，实现了控制网络与安全网络的“分离”。在工业控制中，过去只能由调节器或DCS来完成，但现在PID模块被植入智能变送器或执行器中。相关仪表的现场独立调整减轻了DCS主机的负担，实现了控制的完全分散，调整更加及时，提高了整个平台仪表控制系统的可靠性。在静电放电和静电放电中，对控制器依赖较高，一旦出现问题，ESD和F&G系统将会同时故障导致安全隐患，如今ESD和F&D系统可以实现分离独立供电，每块I/O卡控制器冗余及通道万能化，通讯控制器冗余，通过标准协议的安全网络连接极大程度地提高系统可靠性和稳定性。(2)控制系统的灵活性、高精度化现代工业生产对成品的质量要求越来越高。节能减排也有具体的国家政策和法规。因此，有必要改进海上平台的高精度仪表控制系统。控制系统需要灵活性，以便于设计、建造、扩展和日常维护。系统的复杂性需要降低，以便于操作和维护，比如艾默生DeltaVPCS+SIS+F&G。一个组态环境的完整性，有无缝系统集成的特点：都有独立控制器SIS、PCS、F&G系统、独立I/O，通过安全网络连接共享同一数据服务器及上位机。(3)提高可靠性，降低设备维护成本海上石油平台数字控制系统的实现可以提高可靠性，降低设备维护成本：第一，智能仪表和阀门的预维护；第二，安全仪表健康安全阀PST试验；第三，平台设备建立数字账户，控制系统的自动化程度；第四，为了防止人员丢失检查位置，海上采油平台使用电子检查设备向设备提供更准确和实时的数据。

4.结束语

随着人类科学技术的发展，管理理论和仪器技术的发展，它包括用于控制海上石油平台的各种工具和设备，例如我们常用的PLC和DCS控制系统，变送器和执行器，新的控制设备。海上石油平台的仪表系统应从模拟控制系统发展到数字控制系统和网络管理系统，海上石油平台还应关注实现通用平台自动化（FA）的总体目标：从生产到停止整个控制过程和管理，生产计划和平台管理的整合，逐步实现整个平台的自动化和集成。

参考文献

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[3]张晶,张建国,韩磊,张松.海洋石油平台中控系统接地保护故障分析[J].机电工程技术,2017,46(02):123-125.

作者：任天翼 单位：海洋石油工程股份有限公司