CN112378083A - 油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统。方法包括：在加热炉罐体安装电子液位计，在加热炉进口管路上安装流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装起平衡气压作用的气路电磁阀；通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。本发明通过全面联锁控制使各加热炉运行平稳，解决多个加热炉并联运行时的偏流问题，避免由于加热炉运行参数异常造成设备损坏。

Description

油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统

技术领域

本发明涉及油田生产技术领域，属于油田加热炉油田生产过程中对加热炉的管控方法，具体涉及一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统。

背景技术

油田数字化改造持续进行，油田站场无人值守也是大势所趋。排除油田现有生产工艺存在的安全隐患，是实现站场无人值守的必要条件。

在油田采油生产过程，联合站、转油站(或转油放水站)的加热炉普遍存在并联运行的情况。多个加热炉并联运行时存在偏流问题，即经过每个加热炉的液量不同，偏差较大时容易造成加热炉的处理偏差很大，严重时加热炉干烧或汽化会造成设备损坏，会危害到人员安全和影响油田正常生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统，用于解决多个加热炉并联使用时的偏流问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流，所述方法包括：在加热炉罐体安装电子液位计，在加热炉进口管路上安装流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装起平衡气压作用的气路电磁阀；通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

一种可能的实现方式中，根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：计算多个加热炉的进口流量均值，若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内。

一种可能的实现方式中，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：若某个加热炉液位超出液位设定范围，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内。

一种可能的实现方式中，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制，包括：若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内。

一种可能的实现方式中，所述方法还包括：通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

一种可能的实现方式中，所述方法还包括：根据加热炉长期运行数据、加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行运行控制；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例。

一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当某个加热炉进口管路上电动阀门开度到最大时，若进液量仍偏小，则，提示数据异常，并打开加热炉气路电磁阀，以减小加热炉内气体压力；当某个加热炉进口流量异常时，若调节进口管路和出口管路上电动阀门和气路电磁阀均不能解决时，发出报警信号；当检测到某个加热炉停炉时，自动关闭该加热炉进口管路和出口管路上电动阀门，将该加热炉状态设为停机状态；当某个停机状态的加热炉重新运行时，先打开该加热炉进口管路上电动阀门至最大开度，当加热炉液位达到设定范围时逐渐打开该加热炉出口管路上电动阀门，当该加热炉处于稳定状态时，控制该加热炉进入智能托管。

本发明第二方面提供一种油田加热炉并联运行偏流的管控系统，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流，所述系统包括动作组件和核心控制系统；动作组件包括：在加热炉罐体安装的电子液位计，在加热炉进口管路上安装的流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装的温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装的起平衡气压作用的气路电磁阀；核心控制系统包括：检测模块，用于通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；联控模块，用于根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

一种可能的实现方式中，所述联控模块具体用于：计算多个加热炉的进口流量均值，若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内；若某个加热炉液位超出液位设定范围，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内；若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内；通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

一种可能的实现方式中，所述联控模块还用于：根据加热炉长期运行数据、加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行运行控制；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例。

一种可能的实现方式中，所述联控模块还用于：当某个加热炉进口管路上电动阀门开度到最大时，若进液量仍偏小，则，提示数据异常，并打开加热炉气路电磁阀，以减小加热炉内气体压力；当某个加热炉进口流量异常时，若调节进口管路和出口管路上电动阀门和气路电磁阀均不能解决时，发出报警信号；当检测到某个加热炉停炉时，自动关闭该加热炉进口管路和出口管路上电动阀门，将该加热炉状态设为停机状态；当某个停机状态的加热炉重新运行时，先打开该加热炉进口管路上电动阀门至最大开度，当加热炉液位达到设定范围时逐渐打开该加热炉出口管路上电动阀门，当该加热炉处于稳定状态时，控制该加热炉进入智能托管。

本发明通过采用以上技术方案，取得了以下技术效果：

本发明将加热炉进口流量与加热炉进口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉液位与加热炉出口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉出口温度与加热炉燃烧器联锁控制；通过全面联锁控制方法使各加热炉运行平稳，避免偏流，避免由于加热炉运行参数异常造成设备损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种油田加热炉并联运行偏流的管控系统的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

请参考图1，本发明的一个实施例，提供一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流。

所述方法包括：

S0、在加热炉罐体安装电子液位计，在加热炉进口管路上安装流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装起平衡气压作用的气路电磁阀；

S1、通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；

S2、根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

其中，关键在于：将加热炉进口流量与加热炉进口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉液位与加热炉出口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉出口温度与加热炉燃烧器联锁控制；通过全面联锁控制方法使各加热炉运行平稳，避免偏流，避免由于加热炉运行参数异常造成设备损坏。

可选的，根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：计算并联的多个加热炉的进口流量均值；根据每个加热炉进口流量进行比对，调控加热炉进口管路上电动阀门的开度。若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值(该偏差值是指差值的绝对值)超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内。

可选的，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：若某个加热炉液位超出液位设定范围(例如超过设定范围最高值或低于设定范围最低值)，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内。

可选的，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制，包括：若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围(例如超过最高设定温度或低于最低谁当温度)，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内。

可选的，一些实施例中，所述方法还包括：通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

可选的，一些实施例中，所述方法还包括：根据加热炉长期运行数据(统计形成数据库)，并依据加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，优化后依据算法通过程序化分析计算后，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行单独的、有别于其它加热炉的运行控制，实现加热炉的智能托管；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例，所述的合理比例可根据理论计算、经验参数等确定。

可选的，一些实施例中，所述方法还包括：

当某个加热炉进口管路上电动阀门开度到最大时，若进液量仍偏小，则，提示数据异常，并打开加热炉罐体气管路(即呼吸阀气路)上的气路电磁阀，以减小加热炉内气体压力；

当某个加热炉进口流量异常时，若调节进口管路和出口管路上电动阀门和气路电磁阀均不能解决时，发出报警信号，以便维保人员及时到现场解决故障；

当检测到某个加热炉停炉时，自动关闭该加热炉进口管路和出口管路上电动阀门，将该加热炉状态设为停机状态，停机状态下的加热炉不参与其他加热炉运行的对比和计算；

当某个停机状态的加热炉(例如备用加热炉或者某个维修保养后的加热炉)重新运行时，先打开该加热炉进口管路上电动阀门至最大开度，当加热炉液位达到设定范围时逐渐打开该加热炉出口管路上电动阀门，当该加热炉处于稳定状态时，控制该加热炉进入智能托管，加热炉进入智能托管状态后参与其他加热炉运行的对比和计算。

本发明实施例方法，是基于对比进入加热炉介质流量进行管控的方法。该方法主要通过在各个加热炉进口管路(即进液口)安装流量计和电动阀门并使之联锁，以便根据加热炉进口流量(与多个加热炉的进口流量均值)的偏差值，调节部分加热炉进口管路上电动阀门的开度，直到进口流量的偏差值在可接收的偏差范围内为止。

请参考图2，本发明的一个实施例，还提供一种油田加热炉并联运行偏流的管控系统，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流。

所述系统包括动作组件10和核心控制系统20；

动作组件10包括：在加热炉罐体安装的电子液位计11，在加热炉进口管路上安装的流量计12和电动阀门(第一阀门)13，在加热炉出口管路上安装的温度变送器14和电动阀门(第二阀门)15，在加热炉气管路安装的起平衡气压作用的气路电磁阀16；

核心控制系统20包括：

检测模块21，用于通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；

联控模块22，用于根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

可选的，一些实施例中，所述联控模块具体用于：

计算多个加热炉的进口流量均值；若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内；

若某个加热炉液位超出液位设定范围，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内；

若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内；

通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

可选的，一些实施例中，所述联控模块还用于：

根据加热炉长期运行数据、加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行运行控制；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例。

可选的，一些实施例中，所述联控模块还用于：

当某个加热炉进口管路上电动阀门开度到最大时，若进液量仍偏小，则，提示数据异常，并打开加热炉气路电磁阀，以减小加热炉内气体压力；

当某个加热炉进口流量异常时，若调节进口管路和出口管路上电动阀门和气路电磁阀均不能解决时，发出报警信号；

当检测到某个加热炉停炉时，自动关闭该加热炉进口管路和出口管路上电动阀门，将该加热炉状态设为停机状态；

当某个停机状态的加热炉重新运行时，先打开该加热炉进口管路上电动阀门至最大开度，当加热炉液位达到设定范围时逐渐打开该加热炉出口管路上电动阀门，当该加热炉处于稳定状态时，控制该加热炉进入智能托管。

该系统主要通过在各个加热炉进口管路(即进液口)安装流量计和电动阀门并使之联锁，以便根据加热炉进口流量(与多个加热炉的进口流量均值)的偏差值，调节部分加热炉进口管路上电动阀门的开度，直到进口流量的偏差值在可接收的偏差范围内为止。

以上，本发明实施例公开了一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法和系统，通过采用以上技术方案，取得了以下技术效果：

本发明将加热炉进口流量与加热炉进口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉液位与加热炉出口管路上的电动阀门联锁控制，将加热炉出口温度与加热炉燃烧器联锁控制；通过全面联锁控制方法使各加热炉运行平稳，避免偏流，避免由于加热炉运行参数异常造成设备损坏。

本发明不仅适用于解决油田多个加热炉罐体并联运行时的偏流问题，也适用于解决例如化工等其它行业多个容器罐并联使用过程中出现的偏流问题。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种油田加热炉并联运行偏流的管控方法，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流，其特征在于，所述方法包括：

在加热炉罐体安装电子液位计，在加热炉进口管路上安装流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装起平衡气压作用的气路电磁阀；

通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；

根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：

计算多个加热炉的进口流量均值，若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，包括：

若某个加热炉液位超出液位设定范围，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制，包括：

若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据加热炉长期运行数据、加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行运行控制；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当某个加热炉进口管路上电动阀门开度到最大时，若进液量仍偏小，则，提示数据异常，并打开加热炉气路电磁阀，以减小加热炉内气体压力；

当某个加热炉进口流量异常时，若调节进口管路和出口管路上电动阀门和气路电磁阀均不能解决时，发出报警信号；

当检测到某个加热炉停炉时，自动关闭该加热炉进口管路和出口管路上电动阀门，将该加热炉状态设为停机状态；

当某个停机状态的加热炉重新运行时，先打开该加热炉进口管路上电动阀门至最大开度，当加热炉液位达到设定范围时逐渐打开该加热炉出口管路上电动阀门，当该加热炉处于稳定状态时，控制该加热炉进入智能托管。

8.一种油田加热炉并联运行偏流的管控系统，用于解决多个加热炉并联运行时的偏流，其特征在于，所述系统包括动作组件和核心控制系统；

动作组件包括：在加热炉罐体安装的电子液位计，在加热炉进口管路上安装的流量计和电动阀门，在加热炉出口管路上安装的温度变送器和电动阀门，在加热炉气管路安装的起平衡气压作用的气路电磁阀；

核心控制系统包括：

检测模块，用于通过流量计检测加热炉进口流量，通过电子液位计检测加热炉液位，通过温度变送器检测加热炉出口温度；

联控模块，用于根据加热炉进口流量对加热炉进口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉液位对加热炉出口管路上的电动阀门进行联锁控制，根据加热炉出口温度对加热炉燃烧器进行联锁控制。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述联控模块具体用于：

计算多个加热炉的进口流量均值；若某个加热炉的进口流量与进口流量均值的偏差值超出设定的偏差范围，则调节该加热炉进口管路上电动阀门的开度，直至该偏差值落入偏差范围内；

若某个加热炉液位超出液位设定范围，则调整该加热炉出口管路上的电动阀门的开度，直至该加热炉的液位落入液位设定范围内；

若某个加热炉的出口温度超出温度设定范围，则调整该加热炉的燃烧器，直至该加热炉的出口温度落入温度设定范围内；

通过控制加热炉的气路电磁阀开启或闭合，将加热炉罐体内气体压力控制在设定的气压范围内。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述联控模块还用于：

根据加热炉长期运行数据、加热炉已有的工作年限、以及加热炉维修和保养周期进度，确定加热炉进口流量与多个加热炉进口流量均值的允差程度；根据确定的允差程度，通过智能托管程序对每个加热炉进行运行控制；处于智能托管下的多个加热炉的进液量均受控，逐渐趋近于预设的合理比例。

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