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摘要： 本文通过对某采油厂注汽站二十多台注汽锅炉及辅助设备运行和自动化仪表存在的问题进行全面分析，针对存在的问题，结合生产实际，对自控仪表进行升级改造与优化管理，保证注汽锅炉
关键词： 注汽锅炉；自动化仪表；技术改造
1006-4311（2013）16-0042-02
0 引言
河南油田某采油厂以稠油生产为主，注汽锅炉是油田热采的关键设备，它将产生的蒸汽强制送入地下油层，为稠油热采提供热源。该厂现有注汽锅炉二十余台，水处理二十余台。通过对注汽锅炉上部分电气仪表进行技术升级改造，实现注气锅炉自控仪表的精确稳定，提高锅炉的运行时率，保障注汽质量的达标，保证注汽锅炉安全平稳运行。
1.2 部分控制系统急需技术升级改造 目前注汽工程部老区的大部分注汽锅炉都经过连续十多年的运行，仪表控制线路的接线端子老化现象，线号丢失或看不清，外部连接线路裸露，经常出现不明原因的误报警，有的多次进行了改动，无法查明故障原因，给检修带来相当大的困难，有时为了一个接头的松动或是一根穿管线路的老化接地而使维修人员要花费大量的精力进行查找，如：A区3#炉就是因为一报警线路老化发生了短路，使维修人员在现场查找故障时花费了几天时间，同时还烧坏了三个模块，这样不但浪费了大量的人力物力，而且还降低了注汽锅炉的运行时率。A区1#炉于2011年9月26日出现的控制系统故障，检修人员化费了一整天的时间进行查找问题，后结果是因为压力开关内部有一根线因老化接地导致系统不能起动，这些都严重地影响了锅炉的正常运行。
特别是B区1#炉、3#炉等，问题更是突出，线号看不清楚，控制柜内接线非常乱，检修非常困难。另外，三个注汽站锅炉水处理上的除氧器控制系统，存在除氧器压力和温度控制不稳定，除氧效果差，导致供水不稳，造成故障停炉；油气混烧系统、柱塞泵入口水压报警系统、以及移动式锅炉水处理及锅炉房内控制柜PLC运行环境需改造。
1.3 气动仪表故障多 目前注汽锅炉上所用的控制仪表还是八十年代的产品，气动控制仪表作为主要的控制单元，如274A型气动差压变送器、3582G型气动阀门、气动薄膜调节阀、气动压力调节器等，这些气动仪表受气源影响较大，如气源不干净，进油进水等，造成气源管线以及气动表内部节流孔受堵，或者影响放大器输出信号的不稳定，造成仪表示值误差大，控制不准，给设备运行带来安全隐患。
1.4 仪表和控制系统类型多 由于是不同时期引进设备，造成电气仪表以及控制系统多样化，有些站每台锅炉的系统各不相同，PLC有GE、欧姆龙、西门子等；点火程序器有R4140L型、7000L、7800等几种；电气仪表品种多样，给检修调试带来较多不便。
1.5 热电偶国产化后质量和性能不稳定 热电偶属于一次性温度传感仪表，一旦其性能下降或烧坏就不能维修，目前没有检定的仪器也没有鉴定的资职，对于烧坏的热电偶，目前的方法只有更换。在2000年前注汽锅炉上所用的热电偶基本上都是进口的，属于锅炉自带的热电偶，连续使用十多年后，由于老化，性能下降，后来逐渐使用国产热电偶进行替代，这样可以节约配件费用，但是，国产化后，国产的热电偶质量性能远不如进口热电偶，使用周期短、质量差，热电偶烧断现象比较普遍。
1.6 计量仪表需要安装改造 为实现精细化管理，为节能降耗和挖潜增效提供计量手段，对注汽锅炉计量系统进行改造，完善每台注汽锅炉的燃油量、天然气量、水量和电量计量，全面实现各区块产油量的适时准确计量，为原油生产管理、经营考核提供科学可靠的依据。
1.7 仪器仪表检修和维护技术力量弱 自动化仪表及系统的检修和维护专业性比较强，需要具有专业化的检修队伍和技术人员，必须保证有一支技术过硬、专业全面、经过系统学习培训并有一定实际操作经验的专业技术人员作为技术保障，才能够担负起对仪器仪表和控制系统日常检修和维护的责任，保障注汽锅炉的安全平稳运行。
对A区1#炉和B区3#炉进行系统改造，可直接在触屏屏上进行参数设定、指令控制和故障报警等功能。减少了大量工作人员的劳动强度，提高了工作效率和安全系数。
升级方案：
①拆除原有系统及老化设备、组件；②改造成SIMATIC S7-300控制系统；③加装触摸屏Proface；④新型检测仪表。加装新型检测仪表：
①现场温度信号采用TH-2312-K型热电偶进行采集；
②仪用空气压力、入口水压、天然气压力、给水流量、蒸汽压力采用WT200智能压力变送器和智能式差压变送器进行采集。
WT200智能压力变送器
型号：WT2000 TG SAB15测量范围：0-
智能式差压变送器
型号：EJA530A 测量范围：最大工作压力50Mpa
电源：24VDC 输出：4-20mA
③MSC300系列端子式信号变换器
MSC301直流信号隔离器
MSC302现场电源信号（隔离）配电器
MSC303热电偶温度变送器
MSC305滑线电阻变送器
升级改造后，在A区、B区注气锅炉运行一年多，性能稳定、运行效果良好。达到了最初的设计要求。实现了现场采集参数的集中显示，实现了对锅炉供水系统、点火过程以及锅炉燃烧系统的自动控制任务。而保证了系统燃烧的经济性问题。与锅炉未改造时运行情况相比，大大节约了能源，降低了工人的劳动强度。为油田稠油开发事业的稳产、增产打下坚实的硬件基础。
参考文献：
蒸汽锅炉安全技术监察规程，1996版.
油田注汽锅炉使用手册（辽河石油勘探局1981）.
[3]锅炉事故防范与安全运行（地震出版社马昌华2006）.
源于：论文书写格式www.udooo.com
的正常平稳运行。关键词： 注汽锅炉；自动化仪表；技术改造
1006-4311（2013）16-0042-02
0 引言
河南油田某采油厂以稠油生产为主，注汽锅炉是油田热采的关键设备，它将产生的蒸汽强制送入地下油层，为稠油热采提供热源。该厂现有注汽锅炉二十余台，水处理二十余台。通过对注汽锅炉上部分电气仪表进行技术升级改造，实现注气锅炉自控仪表的精确稳定，提高锅炉的运行时率，保障注汽质量的达标，保证注汽锅炉安全平稳运行。
1 注汽锅炉仪表现状分析
1.1 仪表配件缺少 该采油厂最早投用的23t/h注汽锅炉距今已运行有十几年，某井区注汽锅炉为进口大型设备。引进较早，运行时间长，随着科技的发展，仪表不断更新，同型号的进口配件已经淘汰或厂家已经停产，市场上购写不到。例如：①274A型号气动差压变送器、调火偏置器、动圈式温度表以及R4140L型点火程序器等；②柱塞泵润滑油压力电接点式压力表在损坏后，由于是英制式接头，国内写不到配件，国产配件又安装不上；某注汽站柱塞泵润滑油位低报警开关，更换柱塞泵时安装的是压力变送器，其输出是4-20mA电流反馈信号，与plc要求输入的信号不一致；③锅炉原装热电偶已经停止购写，采用国产替代，但是国产的热电偶质量较差，性能不稳定，寿命短，造成更换频繁，浪费成本。1.2 部分控制系统急需技术升级改造 目前注汽工程部老区的大部分注汽锅炉都经过连续十多年的运行，仪表控制线路的接线端子老化现象，线号丢失或看不清，外部连接线路裸露，经常出现不明原因的误报警，有的多次进行了改动，无法查明故障原因，给检修带来相当大的困难，有时为了一个接头的松动或是一根穿管线路的老化接地而使维修人员要花费大量的精力进行查找，如：A区3#炉就是因为一报警线路老化发生了短路，使维修人员在现场查找故障时花费了几天时间，同时还烧坏了三个模块，这样不但浪费了大量的人力物力，而且还降低了注汽锅炉的运行时率。A区1#炉于2011年9月26日出现的控制系统故障，检修人员化费了一整天的时间进行查找问题，后结果是因为压力开关内部有一根线因老化接地导致系统不能起动，这些都严重地影响了锅炉的正常运行。
特别是B区1#炉、3#炉等，问题更是突出，线号看不清楚，控制柜内接线非常乱，检修非常困难。另外，三个注汽站锅炉水处理上的除氧器控制系统，存在除氧器压力和温度控制不稳定，除氧效果差，导致供水不稳，造成故障停炉；油气混烧系统、柱塞泵入口水压报警系统、以及移动式锅炉水处理及锅炉房内控制柜PLC运行环境需改造。
1.3 气动仪表故障多 目前注汽锅炉上所用的控制仪表还是八十年代的产品，气动控制仪表作为主要的控制单元，如274A型气动差压变送器、3582G型气动阀门、气动薄膜调节阀、气动压力调节器等，这些气动仪表受气源影响较大，如气源不干净，进油进水等，造成气源管线以及气动表内部节流孔受堵，或者影响放大器输出信号的不稳定，造成仪表示值误差大，控制不准，给设备运行带来安全隐患。
1.4 仪表和控制系统类型多 由于是不同时期引进设备，造成电气仪表以及控制系统多样化，有些站每台锅炉的系统各不相同，PLC有GE、欧姆龙、西门子等；点火程序器有R4140L型、7000L、7800等几种；电气仪表品种多样，给检修调试带来较多不便。
1.5 热电偶国产化后质量和性能不稳定 热电偶属于一次性温度传感仪表，一旦其性能下降或烧坏就不能维修，目前没有检定的仪器也没有鉴定的资职，对于烧坏的热电偶，目前的方法只有更换。在2000年前注汽锅炉上所用的热电偶基本上都是进口的，属于锅炉自带的热电偶，连续使用十多年后，由于老化，性能下降，后来逐渐使用国产热电偶进行替代，这样可以节约配件费用，但是，国产化后，国产的热电偶质量性能远不如进口热电偶，使用周期短、质量差，热电偶烧断现象比较普遍。
1.6 计量仪表需要安装改造 为实现精细化管理，为节能降耗和挖潜增效提供计量手段，对注汽锅炉计量系统进行改造，完善每台注汽锅炉的燃油量、天然气量、水量和电量计量，全面实现各区块产油量的适时准确计量，为原油生产管理、经营考核提供科学可靠的依据。
1.7 仪器仪表检修和维护技术力量弱 自动化仪表及系统的检修和维护专业性比较强，需要具有专业化的检修队伍和技术人员，必须保证有一支技术过硬、专业全面、经过系统学习培训并有一定实际操作经验的专业技术人员作为技术保障，才能够担负起对仪器仪表和控制系统日常检修和维护的责任，保障注汽锅炉的安全平稳运行。
2 注汽锅炉技术升级
由于锅炉运行时间较长，系统和线路及仪表老化现象比较严重，导致系统经常出现不明原因的误报警现象，针对这一问题，整个控制系统需进行升级改造。对A区1#炉和B区3#炉进行系统改造，可直接在触屏屏上进行参数设定、指令控制和故障报警等功能。减少了大量工作人员的劳动强度，提高了工作效率和安全系数。
升级方案：
①拆除原有系统及老化设备、组件；②改造成SIMATIC S7-300控制系统；③加装触摸屏Proface；④新型检测仪表。加装新型检测仪表：
①现场温度信号采用TH-2312-K型热电偶进行采集；
②仪用空气压力、入口水压、天然气压力、给水流量、蒸汽压力采用WT200智能压力变送器和智能式差压变送器进行采集。
WT200智能压力变送器
型号：WT2000 TG SAB15测量范围：0-
1.0MPa
电源：24VDC 输出：4-20mA智能式差压变送器
型号：EJA530A 测量范围：最大工作压力50Mpa
电源：24VDC 输出：4-20mA
③MSC300系列端子式信号变换器
MSC301直流信号隔离器
MSC302现场电源信号（隔离）配电器
MSC303热电偶温度变送器
MSC305滑线电阻变送器
升级改造后，在A区、B区注气锅炉运行一年多，性能稳定、运行效果良好。达到了最初的设计要求。实现了现场采集参数的集中显示，实现了对锅炉供水系统、点火过程以及锅炉燃烧系统的自动控制任务。而保证了系统燃烧的经济性问题。与锅炉未改造时运行情况相比，大大节约了能源，降低了工人的劳动强度。为油田稠油开发事业的稳产、增产打下坚实的硬件基础。
参考文献：
蒸汽锅炉安全技术监察规程，1996版.
油田注汽锅炉使用手册（辽河石油勘探局1981）.
[3]锅炉事故防范与安全运行（地震出版社马昌华2006）.