紧急停车系统在西气东输管道工程中的应用研究

　　

紧急停车系统在西气东输管道工程中的应用研究

段 纯 华

（中石化天然气分公司广西液化天然气工程项目部　广西·北海·536000）

关键词：紧急停车系统；西气东输管道工程；应用研究

摘 要：本文先简要概述了西气东输管道工程，然后依次对紧急停车系统的功能及组成进行了简要说明，接着对该系统进行了安全性分析，最后对该系统进行了可靠性分析。

The application research of emergency shutdown system in the West-East Gas Pipeline Project Duan-chunhua

(The project department of Guangxi Branch of Sinopec Natural Gas ,Guangxi ,North Sea, 536000,China) Key words：emergency shutdown system ;West-East Gas Pipeline Project; application research

Abstract：This article first provides a brief overview of the West-East Gas Pipeline Project, and then turn on the emergency shutdown system functions and a brief description of the composition, then the security of the system analysis, and finally the system reliability analysis.

1引言

西气东输管道工程是我国距离最长、口径最大的输气管道工程。该工程全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。西起新疆塔里木轮南油气田，向东经过库尔勒、吐鲁番、鄯善、哈密、柳园、酒泉、张掖、武威、兰州、定西、西安、洛阳、信阳、合肥、南京、常州等大中城市。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区，全长4200千米。它西起塔里木盆地的轮南，起点是塔北油田，东至上海。为提高输气工艺过程的安全性能，保障输气安全稳定的运行，最大限度地减少由于过程失控造成的人身伤害和设备损坏，在该工程中使用了紧急停车系统。该系统是西气东输管道工程自动控制系统的一个重要组成部分。

西气东输管道工程的工艺组成包括输气管线、工艺站场和线路阀室。其中大部分的设计功能由工艺站场来完成。线路阀室主要用于出现紧急故障时切断正常的输气流程。

2紧急停车系统的应用研究

2.1紧急停车系统的功能说明

紧急停车系统是保证管道及沿线站场安全的逻辑控制系统。该系统命令优先于任何操作方式。以一般的输气站为例，该系统根据危险程度的不同，分为3级：

2.1.1初级：输气站自身运行异常，如出现轻微漏气现象和输气轻微不稳定等时执行紧急单独停车，关闭泄漏点处的阀门。

2.1.2中级：输气站出现较明显的漏气现象和输气较不稳定时执行紧急联锁停车，迅速关闭泄漏点处的阀门及相关上下游管道的阀门。

2.1.3高级：输气站出现十分明显的漏气现象和输气十分不稳定时执行紧急全面停车，迅速关闭所有的输气阀门。

2.2紧急停车系统的组成说明

紧急停车系统由安全管理系统、数据服务器、操作员站和实时控制网络组成。其中安全管理系统由冗余容错控制器卡件、通信卡件、电源卡件、非冗余的I/O卡件以及现场接线端子组成。系统内部I/O总线采用双重化结构，实现从冗余控制器到I/O卡件之间的连接。数据服务器用来存储数据并实时通过控制网络将数据传送到访问者。在操作员工作站可进行控制过程的可视化组态，并可在线监视工艺过程状态。

为了提高系统的安全可靠性，设计时紧急停车系统的现场仪表与DCS系统的现场仪表独立运行。紧急停车系统和DCS系统之间的通信采用成熟的Modbus协议。现场仪表均采用两线制的连接方式，而未采用现场总线连接方式，仪表回路中间安装有浪涌保护器以提高回路的安全性。

紧急停车系统向上通过实时控制网络连接到中国北京调控中心和站场控制室，可以接受调控中心和站场控制室的命令触发紧急停车；向下与现场的紧急停车触发按钮、检测仪表和被控对象相连接。

2.3紧急停车系统的安全性分析

2.3.1具有较高的独立性

紧急停车系统的安全等级高于DCS系统，凌驾于生产过程控制系统之上，具有较高的独立性。

2.3.2具有紧急保护功能

在正常输气过程中紧急停车系统处于睡眠状态，不干涉输气过程。只有在紧急情况下，该系统才对输气管道进行紧急救护。

2.3.3具有安全停车功能

紧急停车系统在组态编程时采用正逻辑。相应地就要去控制组件在正常情况下应处于带电状态，信号触点的类型为常闭触点。这样可以保证在紧急停车系统万一出现故障时，能够使输气装置安全地停下来。

2.4紧急停车系统的可靠性分析

2.4.1具有修复故障的特性

紧急停车系统具有自诊断能力，能准确识别各部件的故障，并能对任何故障进行修复。

2.4.2具有响应速度快的特性

紧急停车系统对故障信号具有十分快的响应能力，响应时间不足1微妙，这样可快速地处理故障。

2.4.3采用UPS供电

紧急停车系统使用了UPS供电，以确保在紧急情况下该系统能有效工作。

作者简介:段纯华（1971-）：男 ，汉族，工程师，大学本科，中石化天然气分公司广西液化天然气工程项目部投资控制部副主任 联系方式： duan1997@163.com

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