Pilz PSS 4000系统在石油天然气管道上的应用

作者：Pilz

欢迎访问e展厅 展厅 12 工业安全产品/工业开关展厅 安全模块, 光电保护器, 限位开关, 接近开关, 微动开关, ... 来自于Pilz公司的自动化系统—PSS 4000能够实现控制功能的分散化以及输入输出的分散化，因此对于控制功能而言，相关控制程序位于何处进行处理是无关紧要的。这一特点恰好能够满足中国和缅甸间长达2500公里的天然气管道自动化运行和监控的基本要求。整个传输管线上存在14个集气传输站，在这些集气传输站上分布着各自的PSS 4000自动化系统用于安全流程控制并且功能性安全等级能够满足SIL 3的要求，但这并不是全部，PSS 4000自动化系统除了处理安全相关任务外还能负责处理非安全相关自动化任务。 该天然气传输管道起点位于缅甸西海岸，终点位于中国云南省昆明市境内并与中国境内自有的输气管线连成一体，将来自缅甸的天然气资源通过陆上方式传输到中国的大部分地区，大大降低了从海上运输的依赖。该管线属于中国石油有限公司和缅甸油气有限公司共同所有。此宏大工程从2009年开始施工至2013年7月输气管线开始运行，每年自西向东传输300亿立方米天然气，此外另一条原油管道目前也正在施工中。 整条管线上的14个集气输气站负责输气过程的平稳和零故障运行。 在这个自动化处理过程中会涉及到如下几个安全层面：尽可能避免人受到事故伤害、尽可能避免环境受到事故影响、尽可能避免设备遭到事故损坏。为了确保天然气在如此长距离传输过程中的可靠性和安全性，必须确保管线中的压力和温度维持在一个特定范围。如果管线中压力减小，那么管线中的温度就会降低。由于天然气的特殊属性，这将导致天然气发生结晶现象，会对天然气流量和管线系统产生一些列负面的影响。我们可以通过使用电气加热系统来避免天然气发生结晶现象并且确保稳定持续的天然气流量。在整个管线网络中会有多个传感器来监控温度和流量速度，如果温度值和流量速度值低于允许的最小值，那么加热系统将会自动启动。当温度值和流量速度值高于某个设定值时，那么加热系统会自动停止。依据管线运营方的要求，该安全机制必须绝对可靠地自动运行。但何种类型的安全设备能够绝对可靠地监控、执行上述功能呢？假设温度和流量速度低于允许的最小值，但安全设备并未发现这一现象，那么极端情况下会导致爆炸发生，给现场人员和周围环境带来极大的伤害和影响，此外天然气供应也会长时间地中断。爆炸事故所带来的一系列费用支出将会是天文数字。 对于天然气管线，其安全要求通常必须满足SIL3的要求。作为安全领域的先导者—Pilz有幸参与了该管线项目，并为管线加热系统提供了安全解决方案—PSS 4000系统，因为PSS 4000系统已经成功地应用在各种行业。PSS 4000系统能够为您带来最出色的软硬件、网络设备以及实时以太网SafetyNET p。该系统与传统自动化解决方案的不同点在于，其拥有多种功能和组合选项，能够涵盖安全控制、标准控制、运动功能以及可视化诊断等多个领域。能够适用于单台设备，更能适用于组合设备。 该项目中必须对天然气温度和流量速度进行安全的PID控制。在市场上虽然有很多自动化系统能够处理PID控制，但绝大多数都是非安全相关的PID控制。而PSS 4000系统既能涵盖安全控制功能以及标准控制功能的特性，恰好能够为客户提供安全相关的PID控制。在该项目中我们采用PSS 4000系统中的高端控制器PSSuniversal PLC作为处理器，其可通过Modbus/TCP与上层控制系统进行通讯。在14个集气输气站中，每个站点都配备了1个PSSuniversal PLC。其被用于安全地监控天然气流量、温度、压力以及急停按钮。除此之外，其还被用于控制蜂鸣器和信号指示灯。PSS 4000系统的软件平台PAS4000为使用者提供多种符合EN/IEC 61131-3的程序编辑器，友好的操作界面和操作方法使得今后程序的修改和调整变得非常方便简单。 在该项目中Pilz除了提供元器件产品外，还同时参与在客户的项目开发中，帮助客户一同完成程序的编辑，并且还提供安全知识理论方面的支持。据悉另一条类似的天然气管线（乌兹别克斯坦—中国）中也类似地使用到了PSS 4000系统。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/13/2015)