集中调节控制的长输石油管道泵站
专利汇可以提供集中调节控制的长输石油管道泵站专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种集中调控的长输石油管道 泵 站，其输油泵与全线其他油泵均为同一型号的 串联 单级泵，扬程在100～300米之间。泵站由装有通用过程控制 软件 的过程控制工作站通过介面箱中适配模 块 控制泵站的各个敏感元件和招待元件，并藉助数字 微波 通讯手段与中心控制站构成计算机局部网，整体协调，控制全线各泵站的停/运状态。既简化泵站结构和管道结构，节省投资，又提高工效，降低能耗，是一项具有良好经济效益和技术进步的油田现场生产设备。，下面是集中调节控制的长输石油管道泵站专利的具体信息内容。
本发明涉及一种集中调节控制的长输石油管道泵站，属于油田开采现场生产装备技术领域。
目前，在设计中长距离输油管道时，每个泵站都是独立考虑设置的：是以一个泵站为单元，每个泵站输送一个站距，即由一个泵站把原油泵送到下一个泵站的油罐中，再由这个泵站把它的罐中的原油泵送到下游的另一个泵站，如此反复而已。由于全线距离长，传统技术都为手工操作，全线输油很难做到同步运行。近年来，为了减少原油的损耗，正由上述接力输送逐步改为密闭输送原油，即由上一个泵站到下一个泵站之间不经过油罐储存而直接由泵到泵地输送原油。由于没有油罐作为缓冲，如果各个泵站与泵站之间的操作不同步，就难以保证液体在整条管线中都能平稳均速地流动。为了防止水击，就要采取十分复杂的防水击技术措施。每个泵站或者采用阀门节流控制，或者采用调速电机组控制，因此，常规的泵站设计是十分复杂的。总的来说，建立长输管道泵站是投资大、协调控制困难、能耗高。例如东黄输油管线技术改造时，仅密封流程技术改造在控制部分的设备就耗资200万美元。而且，由于各部分的协调复杂，一直搞了四五年才总算把各种装置逐一投入运用。由于技术密集，结构复杂，今后的技术支持和管理都将是十分困难的。
泵站的流量调节能往是采用阀门节流技术，能耗大，且对整个设备耐压性能要求高。近年来，泵站采取调节油泵转速技术来调节各泵站的工作状况，从而达到节能效果已经成为趋势。但是作为变工况油泵的驱动源是要通过变频电源来调节其转速，进而调节输油泵工况的。变频电源结构复杂，技改投资昂贵，在技术支持和日常管理维护方面，也存在着与东黄输油管线相同的问题。
本发明的目的是提供一种改分散单独调控为集中调节控制的长输石油管道泵站，以克服现有技术的种种缺陷和弊病。
本发明是以当代电子信息技术为基础，取消各个泵站的单体控制改为全线整体控制，即把全线上所有的泵站通过信息传递、协调而形成一个有机整体，每个泵站成为该整体一个关节而协调运行。换言之，就是把全线中所有的输油 泵都串联在一起，通过信息技术的调控，使整个管线类同于一台长轴的多级泵。与通常的多级泵不同之处只是该轴的长度要长得多，甚至长达数百公里。但是由于电子信息的传递速度为30万公里/秒，全线协调控制动作的速度与液体压力波传送速度（约1公里/秒）相比，仍相距甚远，因此可以认为整个管线是可以做到全线实时同步操作，也即全线的泵站可以视同作为一个多级泵装置。
本发明的结构配置如图1所示。图中№～№3为编号为1～3的泵站输油泵1，这些输油泵应与全线其他油泵一样，均为同一型号的串联单级泵。其扬程规程在100米～300米之间，且种类应不超过两种，以简化协调程序。2是各油泵的驱动电机，应选用数控全速稀土同步电机，这种电机结构简单，可在数字信号控制下实现从低速到超高速的全速平稳运行，能耗低，机械特性好。为了保证每台泵可以随时起停，在没有承受冲击载荷能力的小电网地区，可以在输油泵和电机之间加装一个启动调速离合器，这样可以保证油泵工作不会对电网产生大的波动，使管线输油更加稳妥。每个泵站都配置有相应各处的敏感装置及招待装置，如图中的表示管道油压的P1、P2，油温的T1、T2，泵油流量Q，以及电机的各相电流IA、IB、IC及相电压VA-B、VB-C、VC-A等，这些敏感执行装置都有自己的控制适配模块，这些模块都安插在泵站近旁的接口介面箱4里的工业控制器中，并通过介面箱4与就近的通用过程控制站5相连通。本发明中各个泵站都应配装同一种型号的装有通用过程控制软件的过程控制工作站5。而各个泵站的工作站通过微波天线7和调制解调器（moderm）6与中心控制工作站联成一个计算机局部网络。3是输油管道。该图还表明了№1和№3泵在运转，而№2泵未运转，这些都由中心控制站协调全线管网各参数，通过数字微波通讯手段调控各泵站自己的过程控制工作站及其接口介面而执行的。
本发明的设计思想是把整条长距离输油管线作为一台整体设备-长轴多级泵来考虑的，这样就需对各个泵站、管道特性、管输要求等作为一个特殊设备作统筹兼顾的总体设计，其设计原则就包括有：由管输特性求得每个泵站的提升扬程和流量范围，并以此作为泵的选型依据。并且全线应选择统一的机型，为求得最为经济的运行开销，以串联单级泵为宜，选用在整个运行范围内都 能高速运转的泵型，每台泵的扬程不宜过高，应在100米～300米之间，根据全线调节需要，可以选择一种或两种扬程的泵组成各泵站主体设备。根据各泵站间的水力摩擦阻力确定各泵站的扬程和串联泵的组合台数分布。而每个泵站的输油泵都是由同一类型的通用过程控制工作站管理的。工作站可以选用美国机电一体化公司（Mechatronic equipment inc.）生产的CS-1型通用过程控制工作站，这种工作站中装有通用的过程控制软件PARAGON，制造厂商已把管输特性参数和输油泵的特性曲线作出一个最优化运行策略输入工作站，PARGON就能自动产生一个最优化运行的控制软件，并在全线运行时，通过由调制解调器和微波收发信器、天线等数字微波通信网装置构成的计算机网络控制各个泵站。中心控制工作站根据生产调度长的命令输送指令，控制全线泵站的停/转组合，也就是说，根据不同的管输量，中心工作站的软件能自动产生一个确定全线每一台泵的停/运状态的运行方案，并由全线各油泵的停/运组合状态构成了整个输油管网的系统工作状态。全线的输油量不是由单个泵站控制，而是由分布在全线中的输油泵的随机变工况运转的排列组合来调节的。并由管线的控制中心来协调平衡整个管网，使之同步操作而防止水击。
按照本发明结构设计输油管网，就不需要为单台设备或单个泵站进行调控，不需要变速或流量调节系统，也不需要防水击的附加设施，可以使泵站结构和管道结构都大为简化，并使之由传统装置配备过渡到全部由信息技术管理的系统，技术前进了一个飞跃，而投资却可减少50%以上。而且由于全线视同一台整体多级泵设备，每个泵站只是其中一个环节，整体设计，整体操作，使得全线的系统效率可以达到当代单级泵的同样水平，即水效率可达到89%，油效率根据油品性质略有下降（一般下降8～9%），以鲁宁线为例，90年实际全线总机械效率为42%。总之，与传统方法相比，采用本发明设计改造泵站，投资少，能耗降，技术先进。
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