唐彪

摘 要:RTU(遠(yuǎn)傳控制終端)閥室是長輸管道重要組成部分,起到現(xiàn)場守護神的作用,因此,保證RTU設(shè)備的可靠性就顯得尤為重要。西部地區(qū)晝夜溫差大,保證設(shè)備在冬季低溫下可靠運行,是確保管道暢通的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞:RTU閥室 冬季 現(xiàn)狀 改進

中圖分類號:TP273 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0179-01

RTU是一種安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場的測控單元裝置,負(fù)責(zé)對現(xiàn)場信號、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制。它將測得的狀態(tài)和信號轉(zhuǎn)換成可以在通訊媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式傳到中央計算機(站控計算機),同時還將中央計算機發(fā)送來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成命令,實現(xiàn)對設(shè)備的功能控制。在生產(chǎn)過程自動化裝置中,RTU充分體現(xiàn)了“測控分散、管理集中”思路,它有提高信號傳輸可靠性、減輕主機負(fù)責(zé)、減少信號電纜用量、節(jié)省安裝費用等方面的優(yōu)點。但冬季環(huán)境溫度過低嚴(yán)重影響了RTU設(shè)備的可靠運行及使用壽命,本課題在保證RTU設(shè)備安全工作電壓范圍內(nèi),安裝加熱裝置,穩(wěn)定閥室工作溫度,確保設(shè)備運行正常。

1 系統(tǒng)構(gòu)成

西部管道分公司管轄的西氣東輸二線,都處于新疆、甘肅境內(nèi),冬季平均氣溫-9 ℃～-18 ℃,極端最低溫度-42 ℃。RTU閥室由工藝閥組、太陽能電池和PLC控制室組成。其中PLC控制室為半地下結(jié)構(gòu),安裝有PLC控制柜、通訊機柜、太陽能混合電力系統(tǒng)、軸流風(fēng)機等。PLC柜工作溫度范圍為-10 ℃～35 ℃,模塊最佳工作溫度為10 ℃～20 ℃,低于0 ℃,模塊運算速度會變慢或失效。一旦PLC工作失效,RTU閥組將自動關(guān)閉,造成停輸。

1.1 RTU的功能

采集閥室的溫度、壓力和陰極保護等參數(shù)。

監(jiān)視線路截斷閥的狀態(tài)。

控制線路截斷閥的關(guān)。

監(jiān)視閥室電源狀態(tài)。

1.2 RTU操作方式

一般情況下由調(diào)度控制中心操作控制。RTU應(yīng)具有如下操作方式。

自動遠(yuǎn)控。所有的閥室操作控制由調(diào)度控制中心操作控制,具體由RTU執(zhí)行完成。

就地控制。單體設(shè)備可以由站操作員或工程師人員通過便攜式計算機進行操作,具體由RTU執(zhí)行完成。調(diào)度控制中心對RTU的自動控制進行監(jiān)視。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

RTU閥室大部分都遠(yuǎn)離調(diào)度控制中心,無人值守,自然環(huán)境惡劣。PLC控制室在地下,有一定的防寒能力,但是西部地區(qū)晝夜溫差大,加之控制室頂部有1臺無動力風(fēng)機進行通風(fēng),電氣設(shè)備產(chǎn)生的有限熱量,也被帶走;沒有外電接入,冬天控制室內(nèi)沒有取暖裝置,至使PLC柜溫度過低,設(shè)備工作不正常。而太陽能發(fā)電裝置容量偏小,無法帶動大功率的加熱器。

我們對2009年至2010年冬季PLC控制室溫度進行統(tǒng)計,結(jié)果見表1。

3 原因分析

我們將影響控制室冬季運行溫度偏低的因素進行統(tǒng)計,分析每個因素的重要程度,確定要因,見表2。

4 措施制定及可行性研究

由上述原因分析可以得出,密封不嚴(yán)等因素通過整改能夠消除。而造成控制室冬季溫度偏低的主要原因是沒有足夠的熱量,僅靠設(shè)備運行產(chǎn)生的熱量,已不能維持PLC機柜最低運行溫度,在此情況下,就要考慮外供熱源。而RTU閥室都地處偏僻地帶,外接熱源投資大,基本不可行,閥室唯一的能量供給是太陽能電板。

太陽能電板的作用就是為PLC機柜和通訊機柜提供能量,因此容量是有限的,設(shè)計上也考慮一定的富余,我們通過計算,可以利用富余能量,充分發(fā)揮太陽能電池的功效。

4.1 設(shè)備用電核算

RTU閥室用電設(shè)計可接最大負(fù)載為480 W。經(jīng)統(tǒng)計設(shè)備1天的系統(tǒng)電壓平均為25.8 V,負(fù)載電流為6.5 A,設(shè)備一天平均功率為25.8×6.5=167.7 w,可接加熱片功率應(yīng)保持在480 W-167.7 w=312.3 w以內(nèi),并且加熱設(shè)備可靈活放置,熱量覆蓋面大,散熱均勻。

4.2 制作電熱板

我們采購2片30W的加熱片,制作成加熱板,將加熱板放在PLC柜底部,

5 效果驗證

2010年12月開始實施,通過安裝兩片30 w加熱片后,對溫度提升效果進行了對比。經(jīng)過對2個月的溫度統(tǒng)計,可以看出在實施對策后,只安裝了兩片30 W加熱片,溫度提升效果有了明顯改觀,PLC機柜內(nèi)溫度由0 ℃左右提升到了6 ℃。

6 結(jié)語

在RTU閥室使用2片電熱板后,PLC控制室的溫度穩(wěn)定在6 ℃～7 ℃。從上訴計算可以得出,加熱片數(shù)量可以增至10片,控制室的溫度可以恒定在10 ℃,徹底消除了PLC低溫工作效率低下,甚至停止工作的風(fēng)險,確保長輸管道運行安全。

我國幅員遼闊,長輸管道貫穿祖國東西南北,自然條件各地迥異,設(shè)計不可能面面俱到。因此,在實際運行中,要詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)狀,采取科學(xué)的改進措施,維護設(shè)備設(shè)施正常運行,才能真正維護能源大動脈的平安暢通。

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