PDF《第1章前言.》

4 个泵站、1 个水罐、1 套清管器、1 个翻越实验段、1 个压气站和

1 个高压气罐.泵站具有可远程操作的变频泵机组、气动阀门和电动调节阀.各种 现场仪表和设备跟 PLC 控制器连接,PLC 可根据内部逻辑程序选择就地按钮、 站控嵌入式系统或远程控制中心计算机三级控制方式.除了液体管道实验,由于 该系统配有压缩机,还可以演示输气管道末站和多相流动的教学或科研实验.

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53 第2章长输管道教学实验环道的开发 2.1 系统概述 长输管道教学实验环道用于储运专业教学实验, 主要模拟长输管道水力系统 及其控制模式,实验装置包括约 600m 长的直径为 DN25 不锈钢管道环路、4 座 模拟泵站(共8台泵) 、1 台储液罐、1 台储气罐、1 台空气压缩机以及相应的配 电和自动化测控系统等组成. 装置设在研修大厦 122,121,120 号,其中房屋

122 号安置管道,泵站,控 制系统及相关设备, 房屋

121 及120 的部分被用于安置大部分管道,另外还有安 置其它仿真模型. 2.1.1 主要工艺流程 本装置的主要工艺流程是仿照目前长距离输油管道的主要运行流程设置的. 在整条管线的沿线上共设有

4 个增压泵站,从而形成一个密闭的水力系统,与目 前长输管线所使用的密闭输油方式的基本流程是一致的. 整个系统的基本流程可 参见图 2.2 所示的系统流程简图.本装置的流动介质是自来水,储存在水罐中. 这里的水罐既是首站的储罐, 同时也作为管线末站的储罐.水从水罐流入

1 号泵 站,经增压后进入管道.1 号泵站为模拟管道的首站,除1号泵站外,其余泵站 还具有越站流程.在每个泵站内配有

2 台小型离心泵,可实现串、并联运行,其中1台可控制转速, 用以模拟现场管线的调速泵.在2号泵站和

3 号泵站之间的 管段上还设置了一段演示段, 包括清管器收发管段以及不满流演示段.管道中输 送的水依次经过各个泵站和管道后最终流回水罐[26] . 图2.1 实验装置工艺流程简图 Fig 2.1 process flow diagram of experimental facilities

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53 为了实现更多的实验内容,在各站间的管道上安装有模拟管道堵塞的阻力 阀,共4个;

以及模拟管道泄漏的泄漏点共

3 个.除此之外,在1号泵站后还设 置了一个气液混输演示段, 结合压缩空气系统和透明观察管段可演示和观察的气 液混输时管内的不同流型, 使培训人员对油田集输过程中的气液两相流动有较为 直观的认识. 环道上留有高、低点的放空阀各

1 个. 为了准确测量实验过程中管道各处的工艺过程参数, 在每个模拟泵站都配有 电磁流量计

1 台和水泵的进出口压力计

4 台、进出站压力变送器

2 台,在每个站 间还各设置有

1 台差压变送器.这些仪表的数据都可由控制区的 PLC 控制器进 行采集,并通过站控 HMI 面板或中控计算机集中显示.流量计、差压变送器还 配有现场显示器, 可供培训人员直接观察仪表的示数.本装置所采用的仪表均为 工业级仪表,部分仪表的类型与管道企业所选用的型号是相似的. 为了方便实验装置的控制以及教学科研的开展, 本实验装置设置有一套简单 的三级控制系统,用于数据采集和控制系统[23-25] .通过站场 PLC 可实现现场信 号的采集, 记录和显示所有的模拟量、 并对状态量进行控制. 通过这套监控系统, 所有模拟泵站中的水泵的启停操作均可在控制区由计算机完成, 也可在现场由手 动或站控 HMI 完成.每个泵站的出站调节阀配有电动执行器,也可由计算机或 站控 HMI 进行阀位的远程控制和显示,同时也具有现场手动操作功能.每个泵 站的两台泵机组可以并联工作,也可以串联工作,更可以单泵运行,4 种操作方 式通过