GB/T 50823-2013 油气田及管道工程计算机控制系统设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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GB/T 50823-2013 油气田及管道工程计算机控制系统设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

EC61158与IEC61784定义的现场工业

4.6.71/O网络连接控制器和1/O模板,其协议是厂商专有的。 4.6.9信息管理系统间主要通过信息网络连接,信息管理系统主 要有“企业资源管理系统(ERP)”、“地理信息系统(GIS)”、“工厂 信息管理系统(MES)”、“管理信息系统(MIS)”等。计算机控制系 统与这些信息管理系统之间连接时,应采取相应的网络安全措施 如采用硬件防火墙、安全隔离网闸、Web服务器、FTP服务器等设 备做物理隔离,并在两端配置防病毒软件和软件防火墙等以保护 计算机免受病毒或网络攻击。

4.7.1辅助操作台(盘)用于安装特殊需要的记录仪、信号报警 器/灯、后备手操器河北省工程实体质量常见问题防治措施指南(2019版)(冀建质安函[2019]206号:河北省住房和城乡建设厅2019年11月5日).pdf,以及联锁、紧急关断、机泵等的控制开关、按钮 或转换开关等。

4.8.1报警打印机宜为针式打印机,便于报警实时打印。

4.8.1报警打印机置为针式打印机,便于报警实时打印。 4.8.2专用键盘常见的是DCS键盘,具有特制的功能键和用户 定义键及比普通键盘更好的防水和防尘性能。 4.8.4KVM切换器的正式名称为多计算机切换器,可让系统管 理员通过一组键盘、显示器和鼠标,控制多台服务器或电脑主机的 计算机外围设备。自前KVM的功能不仅限于键盘、鼠标和显示 器的切换,已经扩展到串口设备,如利用串口完成集线器、路由器、 储存设备及UPS等的切换控制。

5安全仪表系统(SIS)和火气系统(FGS)

测器件和最终执行元件以及逻辑控制单元,本规范仅重点讨论逻 辑控制单元(包括控制器、1/0卡件、通信网络)及辅助操作设备, 对仪表安全系统在油气由及管道工程中的应用原则作出规范,有 关安全仪表系统的具体要求应符合现行国家标准《石油化工安全 仪表系统设计规范》GB/T50770的有关规定。

测器件和最终执行元件以及逻辑控制单元,本规范仅重点讨论逻 辑控制单元(包括控制器、I/O卡件、通信网络)及辅助操作设备, 对仪表安全系统在油气由及管道工程中的应用原则作出规范,有 关安全仪表系统的具体要求应符合现行国家标准《石油化工安全 仪表系统设计规范》GB/T50770的有关规定。 5.1.5通过回路诊断和系统自诊断,可检测线路的开路和短路敌 障、仪表故障或I/O模板通道故障,检测到这些故障后系统应立 即报警提醒操作员处理;同时可执行自动MOS操作,短时间隔离 故障,减少不必要的停车。执行自动MOS操作应注意: (1)应是有人值守站场; (2)应在BPCS上报警; (3)自动MOS操作应有时间限制,延时时间一般不超过1h, 超出设定延时时间后,如故障不恢复或未检测到手动MOS,应自 动撤销MOS,此时可能导致系统停车。 5.1.6SIS系统和FGS系统的最终执行元件,如紧急切断阀、紧 急泄放阀、雨淋阀等的开关控制,应由SIS/FGSPLC根据因果表 逻辑判断完成,不应在BPCS画面上设置最终执行元件的手动操 作开关/按钮。 另外,如果确实需手动操作只有两个途径:一是在工程师站上 强制;二是通过对输入参数维护超驰,断开逻辑。采取这些措施会 使系统处于维护(不安全)状态,工程师应尽快处理问题,尽卓取消 强制或超驰,使系统返回安全状态。

5.1.6SIS系统和FGS系统的最终执行元件,如紧急切断阀、紧 急泄放阀、雨淋阀等的开关控制,应由SIS/FGSPLC根据因果表 逻辑判断完成,不应在BPCS画面上设置最终执行元件的手动操 作开关/按钮。 另外,如果确实需手动操作只有两个途径:一是在工程师站上 强制;二是通过对输入参数维护超驰,断开逻辑。采取这些措施会 使系统处于维护(不安全)状态,工程师应尽快处理问题,尽卓取消 强制或超驰,使系统返回安全状态

5.1.7油气田及管道工程的工艺参数变化都较缓慢,由停车引起

.7油气由及管道工程的工艺参数变化都较缓慢,由停车引起 级停车时间间隔也较长,因此除压缩机防喘振等特殊应用外, E的分辨率不要求太高,但不应大于100ms。

5.2安全仪表系统(SIS

5.2安全仪表系统(SIS)

5.2.2安全仪表系统按照SIL等级的要求分为1、2、3、4级 SIL等级越高,安全仪表系统实现安全功能越强。油气由及管道 工程不高于SIL3

认证,完余虽不能提高SIS系统的SIL等级,但可以大大增加系统 的可用性。考虑到油气及管道工程的重要性及连续不间断的运 行需求,SIS系统控制器、通信网络及供电电源等宜按穴余设计

5.2.5安全仪表系统的内

和I/O模板之间的通信网络,SIS控制器与SIS控制器间的 网络。

5.2.6安全仪表逻辑动作,如停车执行后,不应自动重启,应先复

位,复位方式有如下三种:

(1)自动逻辑复位:非主流程上的单元级停车,如容器液位低 低停车,在液位恢复后,可自动逻辑复位。 (2)手动逻辑复位:除自动逻辑复位外,必须先在HMI和或 硬手操盘上手动复位,安全逻辑才能重启。 (3)就地手动复位:紧急泄放阀、重要流程上的切断阀、转动设 备、现场锁定手动按钮(如ESD按钮)应就地手动复位

5.2.7本条规定适用于多个站场组成的SCADA系统中(各站场

设置SIS系统),这些站场一般是上下游管线,工艺过程相互关联, 在一个站场出现重大事故时,为预防次生灾害,一般需要计划关停 其他站场。设计人员经常会混淆紧急停车和按计划关停的区别, 如在一个长输管道SCADA系统中,某一中间站场发生管线破裂, 站场内压力变送器会检测到压力低低,自动触发安全逻辑关断相

应紧急切断阀;这时在远端的调控中心也会收到该站场压力低低 的报警,操作员可通过SCADA系统远程关停上下游站场,以避免 次生灾害的发生。在这个例子里,站场内压力低低是停车原因,导 致站场内相关的切断阀关闭是停车结果,原因直接导致结果是个 完整的紧急停车过程;而上下游站场的远程关停是个按计划关停 的过程,在这些站场里并没有发生足以导致停车的事故,它们都是 安全的,此时的关停是有计划的,可最少关闭基至不关闭紧急切断 阀,仅动作必需的工艺阀门即可,转动设备也可以缓慢关停,基至 是不关,比如对压缩机等旋转设备,可以通过关闭出口阀,打开回 流阀,使压缩机处于低负荷或无负荷状态下运行。这样有利于流 程的再启动,减少停车时间和损失。

(1)BPCS和SIS规模都较小; (2)BPCS功能简单,没有复杂的调节回路; (3)BPCS操作和逻辑不影响SIS逻辑的执行: (4)除与上位系统软件通信外,BPCS宜无其他通信口: (5)如选用的控制器厂商有混合应用的推荐方案,SIS系统的 搭建和模板选型必须严格按厂商的推荐方案执行。

5.3.2ESD停车级别一般分为4级,见表3。

5.3紧急停车(ESD)功能

5.3.3串级停车逻辑指由一个停车结果触发另一停车,如由,

紧急切断阀的关闭到位作为停车原因,去触发上游紧急切断阀的 关断。

5.3.4相关的非SIS设备一般指与被关断设备流程上有关联的

调节阀、开关阀、转动设备等,这些设备一般由BPCS控制。如在 座油罐出口设置一台紧急切断阀和一台调节阀,分别由SIS和 BPCS控制。在紧急切断阀关断时,调节阀也应联锁关闭;在故障 解除、复位后,紧急切断阀会迅速全开,由于调节阀此时还是关闭 状态,可在BPCS控制下慢慢开启,避免停车复位后对下游流程产 生较大的冲击。 要实现该功能,推荐做法是紧急切断阀的开关状态直接由 BPCS采集,在BPCS中完成联锁控制。

5.3.5除停产检修外,紧急停车按钮和最终执行元件,如紧急关

5.3.5除停产检修外,紧急停车按钮和最终执行元件,

断/泄放阀等,不应被超驰或旁路

5.4火气系统(FGS)

5.4.1工业领域的火气系统一般有三种组成方式

(1)所有火气设备进火气报警控制器,火气报警控制器与SIS 系统通过硬线连接,与BPCS系统通过通信接口连接。 (2)所有室外火气设备接人安全认证PLC组成的火气系统 PLC,室内火气探头进室内火气报警控制器

(3)所有火气设备接入安全认证PLC组成的火气系统PL 本规范所指的火气系统仅适用于后两种,火气报警控制器 求见相关规范。

电)输出,平时火气输出回路是非励磁(失电)状态,因此两个系统 的模板和逻辑应分开

5.4.4宜在HMI和/或硬手操盘上分别设置手动复位按钮,并 应注意如下事项: (1)部分火气探测器,如感烟、感温探测器须回路断电才能恢 复,在系统设计时应考虑; (2)火气逻辑动作,如执行消防输出后,不应自动重启,应先复位 5.4.5除停产检修外,火灾和可燃气体手动报警按钮、最终执行

5.4.4宜在HMI和/或硬手操盘上分别设置手动复位按

5.5.1安全仪表系统、火气系统和基

5.5.1安全仪表系统、火气系统和基本过程控制系统建议选择同 一公司产品,有利于无缝连接

(1)ESD部分: 按停车级别或区域设置ESD按钮,宜设置状态指示灯; 按停车级别设置复位按钮; 按停车级别设置ESD公共报警指示灯; 设置系统正常指示灯; 设置维护超驰充许钥匙开关和状态指示灯; 设置操作超驰允许钥匙开关和状态指示灯。 (2))FGS部分: 按消防分区设置火灾手动报警按钮和状态指示灯;

按消防分区设置气体泄漏手动报警按钮和状态指示灯 按消防分区设置公共火灾报警指示灯; 按消防分区设置公共气体泄漏报警指示灯; 按消防分区设置消防启动按钮和状态指示灯; 设置消防泵/泡沫泵手动启动按钮和泵状态、故障指示灯; 设置消防释放阀手动打开按钮和开关状态指示灯; 设置火灾报警复位按钮; 设置气体泄漏报警复位按钮; 设置报警确认按钮; 设置火气维护超驰允许钥匙开关和状态指示灯。 (3)硬手操盘设置指示灯测试按钮

.6.5模拟显示盘(屏)建议包括

(1)按消防分区设置火灾公共报警指示灯; (2)按消防分区设置气体泄漏公共报警指示灯; (3)按消防分区设置消防释放阀释放指示灯; (4)按停车级别和区域设置ESD公共报警指示灯; (5)设置系统正常状态指示灯; (6)设置指示灯测试按钮

表4图形显示和操作的响应时间

注:所有功能测试应在系统峰值负载下进行,如大量过程参数同时变化,多个点同 时报警或在多个操作员工作站同时调用新画面和打印报告

生:所有功能测试应在系统峰值负载下进行,如天量过程参数同时变化,多个点同 时报警或在多个操作员工作站同时调用新画面和打印报告, 数据采集速率应根据系统性能和被控对象特性来确定,在有 线通信连接下建议的服务器数据采集速率是: 1)模拟信号:温度10s、压力1s、流量2s、液位2s、其他5s; (2)数字信号:1s。

等进行在线组态、调试、校验管理、诊断及数据库记录的设备管理应 用软件,自前主流DCS厂商都有自己的智能仪表设备管理系统,其 应用已经有十多年历史,在炼化领域尤其广泛,在部分管道项自中 也开始应用。建议在智能仪表、阀门数量较多的工程中配置

6.2.2生产运行操作画面宜包括

(1)菜单画面,列出可显示的全部画面的一个自录,可以在此 画面上直接调用所需画面。 (2)动态流程图显示画面,用图形、颜色、数据等组合显示装置 的运行状态和变量的实时值,生产运行和SIS参数可在同一幅画 面中显示。流程图画面可分为总流程图、各工艺流程图和重要设 备单体流程图三类。 (3)测控点详细画面,点击屏幕上的位号可激活与该位号相关 联的测控点详细画面,可显示该点的全部信息,可进行与测控点相 关的设置,如扫描、报警、设定值、死区等的设置。 (4)数据总貌画面,列表显示全部过程变量,应包括撬块部分 数据总貌。 (5)组显示画面,在每一组显示画面上,同时显示几个(如8 个)相关检测控制点的信息; (6)趋势显示画面,每幅趋势显示画面应在同一坐标上,同时 显示至少4个变量的变化趋势。每个变量的变化趋势应以不同颜 色显示。应有2个~3个间隔时间供用户自由选择,如1h、8h, 24h等。 (7)通信统计显示画面,显示各级通信状态。 (8)报警显示画面,应有多种可供选择的声响和颜色,报警级 别用不同的声响区分,并能通过显示画面确定第一报警原因。过 程存在的所有报警可同时显示。 (9)报警总汇和报警记录显示画面。

(10)报警组态画面。 (11)多值比较画面,在综合控制系统中,有些监测点可能设置 多台变送器(如2台),分别进入BPCS和SIS系统,如果有这种情 兄存在,应单独设置多值比较画面。多值比较画面是将同一监测 点设置多块仪表的数据全部分列在一起,显示实时值、偏差值和偏 差报警,仪表数据偏差超过报警限会触发报警

SS流性图、维护、火气总貌、火气分区及数据总貌等画面。 (1)停车层次图,可显示各级别停车的关系和停车因果联系, 显示所有停车原因与结果的对应状态。 (2)SIS流程图,根据P&ID软件开发,仅显示SIS参数的动 态流程图画面。 (3)SIS维护超驰画面,以列表及图标方式显示每个停车的因 果关系,每一停车原因可单独设置维护超驰/正常状态。 (4)SIS操作超驰画面,以列表及图标方式显示每个需超驰回 路的输入、输出关系,对每个回路可单独设置操作超驰开关、延时 时间、剩余时间和剩余时间报警。 (5)SIS数据总貌画面,列表显示所有SIS相关参数值。 (6)火气总貌画面,显示所有报警分区的报警和消防状态。 (7)火气分区画面,显示火气分区的报警和消防状态,每个探 头和输出设备都可以显示,并可以进行火气维护超驰操作。 (8)火气数据总貌画面,列表显示所有火气相关参数值。 6.2.4工程师应能够在维护画面上方便地进行整个系统的诊断 和维护,能准确地观察到系统发生故障的位置,指导维护人员对全 系统进行维护,这些画面宜包括: (1)系统诊断画面,在此画面上显示系统设备、通信及网络的 诊断结果及发生故障设备的位置等。 (2)系统维护画面,根据自诊断结果,显示维护提示指导维修

6.2.4工程师应能够在维护画面上方便地进行整个系统的诊断 和维护,能准确地观察到系统发生故障的位置,指导维护人员对全 系统进行维护,这些画面宜包括: (1)系统诊断画面,在此画面上显示系统设备、通信及网络的 诊断结果及发生故障设备的位置等。 (2)系统维护画面,根据自诊断结果,显示维护提示指导维修 人员。

6.4.2报警宜至少分为高高(HH)、高(H)、低(L)和低低(LL)4

6.4.2报警宜至少分为高高(HH)、高(H)、低(L)和低低(LL)4 个级别,不同级别报警的颜色和行为设置如表5所示

表5不同级别报警的颜色和行为设置

6.4.4报警记录应能记录位号、描述、报警等级、报警限、报警值、 报警发生和恢复时间、报警持续时间和报警确认时间,报警时间需 精确到秒级。

的阈值,认为是无理值。如一模拟量输入点,正常范围是4mA~ 20mA,设置的阅值是士10%,当信号输入小于3.6mA或大于22mA 时,认为是无理值,应报警。 6.4.7参见第6.4.2条的条文说明

6.6.2本条第2款:“空闲自动退出”是一种自动保护机制,指在 系统登录后,如一定时间内无操作(键盘、鼠标无动作),系统会自 动退出登录,防止操作人员不在情况下,非授权人员对系统误 操作。

系统登录后,如一定时间内无操作(键盘、鼠标无动作),系统会自 动退出登录,防止操作人员不在情况下,非授权人员对系统误 操作。 6.6.3本条第1款:预设安全位置应根据工艺要求确定,一般有 故障关(FC)、故障开(FO)、故障保位(FL)和故障到特定输出值。 本条第2款:未完成报警是指操作命令发出后,在一定时间内 未接收到期望的反馈而产生的错误报警。如阀门开关动作,假设 该阀最长开阀时间是20s,开阀时间预设为30s(一般预设值略长 于最长开阀时间);在开阀命令发出后,若在30s内接收到阀开到 位信号,则认为开阀正常,否则认为是阀门卡堵,未完成开阀操作, 应发出开阀故障报警。 本条第4款:无理值钳位:对系统内有量程限制的值可设置无 理值钳位,即超出正常值后,数据库存储值就钳位在预设的数值 上,不再增大或减小,以防止计算和存储错误。如某测量值量程为 0~100,钳位值设为量程的士10%,则钳位行为如表6所示:

6.6.3本条第1款:预设安全位置应根据工艺要求确定,一般有

8.1.3UPS宜符合下列规定:

(1)UPS的容量按实际UPS供电负荷的1.5倍考虑。 (2)技术指标应符合下列规定: 1输入参数: 输入电压:三相380V土15%或单相220V士15%; 输人频率:50Hz±2.5Hz。 2)输出参数: 交流电源:电压220V土5%,频率50Hz士0.5Hz,波形失真率 小于5%; 直流电源:电压24V士0.3V,纹波电压小于0.2%,交流分量 (有效值)小于40mV; 允许电源瞬断时间:小于或等于4ms; 电压瞬间跌落:小于10%; 三相交流供电的相间负荷不平衡度应小于20%。 (3)UPS的后备电池宜选用密封免维护电池。 (4)配置自启动应急发电机的站场,UPS后备供电时间宜为 30min,配置手动启动发电机的站场,UPS后备供电时间宜 为1h。 (5)UPS应具有故障报警及保护功能,宜有报警输出接点。 报警信息宜上传至计算机控制系统

(1)UPS的容量按实际UPS供电负荷的1.5倍考虑。 (2)技术指标应符合下列规定: 1输入参数: 输入电压:三相380V土15%或单相220V士15%; 输人频率:50Hz±2.5Hz。 2)输出参数: 交流电源:电压220V土5%,频率50Hz士0.5Hz,波形失真率 小于5%; 直流电源:电压24V士0.3V,纹波电压小于0.2%,交流分量 (有效值)小于40mV; 允许电源瞬断时间:小于或等于4ms; 电压瞬间跌落:小于10%; 三相交流供电的相间负荷不平衡度应小于20%。 (3)UPS的后备电池宜选用密封免维护电池。 (4)配置自启动应急发电机的站场,UPS后备供电时间宜为 30min,配置手动启动发电机的站场,UPS后备供电时间宜 为1h。 (5)UPS应具有故障报警及保护功能,宜有报警输出接点 报警信息宜上传至计算机控制系统

8.3.2防雷是一项系统工程,需要电力、自控通信、阴极保

建筑等多专业协调究成·在设计中需要分析雷击危害造成的影响, 对于仪表和控制系统等重要设施,需要结合现场实际情况,综合雷 击风险与投资预算,确定经济合理的技术方案。中国气象局第20 号令《防雷减灾管理办法》(2011年9月1日)中第二十七条规定 “大型建设工程、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等 项目应当进行雷电灾害风险评估,以确保公共安全。”因此,新建的 油气生产设施均需要按照防雷安全管理要求进行风险评估,通常 是由地方气象机构组织完成,建设单位按照评估意见进行设计施 工后,依据中国气象局第21号令《防雷装置设计审核和工验收 规定》对防雷工程进行审查及验收

8.3.3本条对电涌保护器的选择进行了规定

1本款是根据现行国家标准《低压电涌保护器(SPD)第1 部分:低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法》 GB18802.1、《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第12部分:选 择和使用导则》GB/T18802.12进行编制。组合型SPD是由电压 开关型元件和限压型元件组成,能量配合应根据SPD制造商提供 资料进行,若缺少相关数据,可以按照Ⅱ级试验的SPD标称放电 电流不应小于5kA,Ⅲ级试验的SPD标称放电电流不应小于3kA 进行。 2本款是根据现行国家标准《低压电涌保护器第22部分:电 信和信号网络的电涌保护器(SPD)选择和使用导则》GB/T18802.22 进行编制。仪表信号通常为24V直流,SPD的保护水平应与信号设 备的冲击耐压水平一致;在防雷分区LPZ1/2区标称放电电流不应小 于5kA,在防雷分区LPZ2/3区标称放电电流不应小于0.5kA。考虑 到目前信号用SPD标称放电电流基本为5kA及以上,因而统一规定 其标称电流不应小于5kA。

大时,回路振荡现象导致的过电压引起设备故障。4控制系统信号通常以电源负极作为参考点,控制系统内电源一般为24V直流。不同控制系统的参考点有接入工作接地的,也有浮空的情况,而参考点接入工作接地的电势变化对系统不会产生影响,不论是否接地,其信号正极与负极之间的额定电压维持在24V直流。采用共用接地系统时,保护接地系统通常为多点接地,其对地工频电阻较小,接地可靠,发生雷电电涌时,冲击放电电流能够快速泄放,因此规定电源SPD接地端接入保护接地。8.3.7一般情况下,单点接地的屏蔽层应在信号源接收端,即机柜端接地;当信号源接地时,单点接地的屏蔽层应在信号源端,即现场端接地。8.3.11计算机控制系统的工作接地和保护接地需要分别设置等电位连接(EB),EB可以是端子板、端子箱或者沿机柜平行敷设的铜排等。接地系统的基本结构如图3所示,其中工作接地为一二点接地,图3中的工作接地汇流排、工作接地EB与共用接地系统连接前,均应保证对地绝缘。工作接本安接保护接保护接地汇流排地汇流排机柜内地汇流排地汇流排接地接地接地接地支线支线支线自控接地系统支线电气接地系统工作接地汇流排接地干线接地干线电气装置工作接地工作接地EB接地总干线高频接地网保护接地EB共用接地系统水平接地体垂直接V地体图3控制室接地系统示意图机柜内接地汇流铜排的截面积不宜小于25mm×6mm。接地线不小于1.5mm,接地支线不小于4mm,接地分干线不小于.81.

6mm,接地干线不小于16mm²,接地总干线宜为25mm 50mm。 8.3.12本条规定是保证接地的可靠性,对于数字信号,不同路径

.4.1计算机控制系统本身对温度、湿度的环境要求较宽。室内 温度除应满足设备要求,还应兼顾室内工作人员长期工作健康和 舒适方面的要求,本规范按现行国家标准《采暖通风与空气调节设 计规范》GB50019中舒适性空气调节室内计算温度的指定范围, 司时考虑我国人民不同季节着装习惯,按夏、冬两个季节分别 确定。 计算机控制系统对环境温度剧烈变化要求严格,需防止温度 在宽范围内波动引起短时间结露的可能性。温度指标在选择空调 制冷机组时,考虑分步启动程序即可满足。 相对湿度根据人体生理学原理,考虑舒适性指标。另外,对于 计算机的电子芯片和线路(密封型产品例外),如湿度太高,大气中 含有一定浓度的腐蚀性气体SO等会使腐蚀加快;如湿度过低,由 于空气中运动物体摩擦易发生静电,严重时放电会干扰硬、软件的 正常工作,空气加湿30%以上是有效经济地防止静电干扰的措 施,所以本条规定基于提高设备的工作可靠性、寿命和工作人员的 舒适性而制定。 空气净化要求主要是对尘埃和H2S、SO2、Cl2等有害气体浓 度的限制。根据现行国家标准《电工电子产品应用环境条件第 1部分:贮存》GB/T4798.1对环境参数的严酷程度和适用条件以 及对化学活性物质含量和机械活性物质含量的规定,尘埃一项稍 放宽,氯气含量则按国际标准限制,其余与国家现行有关标准大致 相当。

9.4.6有别于通信和网络中心

工业级设备,电缆及供配电也作了许多保护措施,控制室内设备除 无法防水喷溅外,防静电地板下的电缆短时间浸泡不会发生故障。 因此只要是做好防喷溅猎施,如采用金属罩保护好暖气片,暖气管 线室内不留阀门和放水口,管道连接全部采用焊接等,控制室内可 以采用水暖或蒸气供热。

附录A油气田计算机控制系统设计要求

A.1.1油气田计算机控制系统包括对一个区块或多个区块的生 产调度管理系统和所辖站场的监控系统,生产调度管理系统对区 块内站场生产过程进行监视和优化管理;站场监控系统对本站及 所辖井、站工艺生产过程进行实时监控。 A.1.2工艺装置相对集中的站(厂),包括多个工艺处理装置或多 个工艺单元。油气处理厂、天然气净化厂、原油稳定装置等工艺装 置或单元较多,工艺过程相对复杂的站(厂),经过调研统计,基本过 程控制系统都采用了DCS(或大型PLC)系统。如塔单木油由的迪 那油气处理厂、英买力油气处理厂,长庆油田苏里格第二油气处理 厂、天然气第二净化厂,大庆油田的北1一1和南压天然气处理厂的 基本过程控制系统均采用不同品牌的DCS系统。而独立建设、工艺 处理装置(单元)相对较少的场站,如原油脱水站、接转站、集气站 采出水处理站、注入站(注水站、注聚站)、配制站等工艺站场,经过 调研表明,基本过程控制系统均采用了中小型PLC系统。 A.1.4油气由站场如果第三方自带控制系统的设备或智能仪表 较多,当与BPCS采用通信方式传输数据时,采用标准通信协议, 可采用串口的通信协议如MODBUS,PROFIBUS等,也可采用工 业以太网TCP/IP协议,便于BPCS的组态、调试和通信数据上 传。如果站场控制系统需要急停这些设备时,不宜采用通信方式 实现,而宜采用硬线连接方式实现。

较多,当与BPCS采用通信方式传输数据时,采用标准通信协议, 可采用串口的通信协议如MODBUS,PROFIBUS等,也可采用工 业以太网TCP/IP协议,便于BPCS的组态、调试和通信数据上 传。如果站场控制系统需要急停这些设备时,不宜采用通信方式 实现,而宜采用硬线连接方式实现。

A.3.1本条规定了油气田站场监控系统的基本要求。

A.3.1本条规定了油气田站场监控系统的基本要求,

A.3油气田站场监控系统

2转油站、注水站、注聚站、配制站、采出水处理站等站场,工 艺过程简单,调节回路较少,对安全可靠性没有特殊要求,基本过 程控制系统宜采用PLC系统。 3根据长庆榆林、靖边、苏里格等气田多年的运行管理经验 多井集气站工艺生产过程控制采用可编程序控制器PLC,紧急停 车系统由于I/O点较少,均没有设置独立的具有SIL认证的逻辑 控制器,都是通过继电器和紧急停车按钮实现紧急停车控制。如 果I/O点较多,经过风险评估,用继电器等元件组成的逻辑控制 回路不能满足要求,应采用具有SIL认证的逻辑控制器。 6本款对油气田火灾及可燃(有毒)气体报警系统设计进行 了规定。 2)“气体检测”指可燃(毒性)气体检测;油气田需要设置可燃 (毒性)气体报警系统的站场很多,中小型站场气体检测点数少于 30点可直接采用盘装表方式进行监视报警或采用独立的数据采 集系统。 3)根据现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报 警设计规范》GB50493一2009第5.3.2条的规定编写,当与BPCS 系统合并设计时,应考虑相应的安全措施,保证装置BPCS出现故 障或停用时,可燃(毒性)气体检测报警系统仍能保持正常工作状 态,采用独立的I/0卡件就是措施之一。也可以考虑采用其他的 安全措施,如独立设置的控制器和操作站,配备足够的便携式可燃 (有毒)气体检测报警仪。 4)油气田油气处理规模较大的站(厂)和库容较大的油库,如 集中处理站、天然气净化厂(处理厂)、单罐容积大于30000m的油 库,可燃(有毒)检测报警系统应优先考虑与火灾检测报警系统合 并设置,构成火气系统。 5)FGS与BPCS的通信接口可以是串口,也可以是以太网 接口

2本条对系统软、硬件配置作出

THLIFL 1)接转站(增压点、转油站)、放水站、原油脱水站,注入站(注 聚站、注水站、注汽站),水处理站(采出水、地下水)、供水站,集气 站、增压站、输气站、锅炉房等油气田站场宜设置一台操作员工作 站和一台打印机。如果需要监控的生产数据较多,可以设置一机 双屏操作员工作站。 3)对安全可靠性要求较高的站(厂)是指中断生产会造成环境 污染、人员伤亡和经济损失的站场;其他站(厂)是指中断生产不会 造成人员伤亡和立即造成环境污染及经济损失不大的站场,一般 只设控制器余。油气由除上述站(厂)外,BPCS的控制单元、网 络、电源不宜元余配置。 4)集中处理站、天然气净化厂(处理厂)等大型重要的站场宜 设置独立的数据服务器,中小型站场的数据服务器可与操作员工 作站合并设置。 A.3.3本条对站场控制系统功能作出规定。 “站场”包括油气田井场、站、库,而“站(厂)”是指除井场外的 站、库。站(厂)控制系统指油气由站()采用的控制系统总称,可 能是BPCS或BPCS、SIS或FGS的组合。本条第1款中的站 (厂)是指一般有人值守,设置操作员工作站,具有监视操作功能的 站(厂)。本条第2款中的站场是指一般无人定岗值守,不设置操 作员工作站的站场。

“站场”包括油气由井场、站、库,而“站(厂)”是指除井场外的 站、库。站(厂)控制系统指油气田站(厂)采用的控制系统总称,可 能是BPCS或BPCS、SIS或FGS的组合。本条第1款中的站 (厂)是指一般有人值守,设置操作员工作站,具有监视操作功能的 站(厂)。本条第2款中的站场是指一般无人定岗值守,不设置操 作员工作站的站场。

附录B输油气管道SCADA系统设计要求

度控制中心”或“控制中心”;沿线站场的控制系统简称“站控制系 统”;监控(监视)阀室的RTU控制系统简称“阀室RTU”或 “阀室”

B.1.3当调度控制中心的主通信信道出现中断,系统应自动

B.1.4调度控制中心计算机控制系统或通信系统

站场控制系统接管控制权来完成各工艺站场的控制

B.2.2本条对软件配置作出规定

4根据管道运行需要及管网复杂程度JTT254-2013标准下载,配置管道高级专用软 件。包括管道泄漏检测及定位、管道效率、批量输送管理、混油量 计算、清管器跟踪、过程预测、模拟培训、管道运行模拟等功能模块 软件。

B.2.3本条对主要功能作出规定

1本款对SCADA系统调度控制中心作出规定。 1)调度控制中心一般配置有实时服务器、历史服务器、模拟仿 真服务器和Web服务器,这些服务器分担的任务如下: 实时服务器:负责处理、存储、管理从沿线各站的控制设备采 集的实时数据,并为网络中的其他服务器和工作站提供实时数据。 通常实时数据服务器中同时运行通信管理软件,完成与沿线各站

B.3.1本条对系统配置作出规定

B.3 站场控制系统

取相应的保护措施而设置的控制

T/CECS 10020-2019 综合管廊智能井盖(完整正版扫描、清晰无水印).pdfB.3.2本条对系统功能作出规定

3.2本条对系统功能作出规定

2本款对基本过程控制系统配置作出规定。 2)此处第三方智能仪表系统或设备一般意义上指相对独立于 站场控制系统的成撬设备的控制系统或其他带有通信接口的复杂 智能仪表,如加热炉系统的控制器、密度计撬的二次仪表、电力综 合保护系统、计量系统的流量计算机、超声波流量计等

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