一種油氣田場(chǎng)站的配電、控制、通信系統(tǒng)橇裝集成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田地面工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)化、橇裝化建設(shè)和無(wú)人值守、數(shù)字化管理的一種技術(shù)方法，具體是一種油氣田場(chǎng)站的配電、控制、通信系統(tǒng)橇裝集成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)隨著油氣田站場(chǎng)建設(shè)逐漸向設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、建設(shè)模塊化、管理數(shù)字化方向發(fā)展。站場(chǎng)建設(shè)開始從工藝系統(tǒng)單體、部件的現(xiàn)場(chǎng)個(gè)體安裝向按模塊在工廠成橇、現(xiàn)場(chǎng)橇塊聯(lián)接的方式轉(zhuǎn)變。工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、一體化、集成化、橇裝化，制造工廠化，裝置的運(yùn)行維護(hù)市場(chǎng)化，提高了建設(shè)質(zhì)量、縮短了建設(shè)周期、減小了占地面積，對(duì)油氣站場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)行管理起到了革命性的變化作用。
[0003]但與站場(chǎng)運(yùn)行配套的配電、自控、通信系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的建設(shè)方式:
O建造專用磚混或框架結(jié)構(gòu)的配電室、控制室等建(構(gòu))筑物來(lái)專門分別放置配電、自控、通信設(shè)備及系統(tǒng)；
2)工藝系統(tǒng)安裝完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制設(shè)備的安裝和接線，再與配電、自控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試；
3)在值班室設(shè)置專用操作站、管理站、視頻站，24h有人值守進(jìn)行監(jiān)控、操作工藝生產(chǎn)過(guò)程。
[0004]這種建設(shè)方式建設(shè)周期長(zhǎng)，其中油田增壓點(diǎn)、接轉(zhuǎn)站等建成需約2個(gè)月，氣田集氣站建成需3-4個(gè)月；這種建設(shè)方式還占地面積大，其中接轉(zhuǎn)站、集氣站等單獨(dú)建設(shè)的配電室、控制值班室、面積分別約為70m2、90m2;另外該建設(shè)方式的管理成本也高，其中24h值班需要三班倒，每個(gè)站場(chǎng)監(jiān)控操作崗至少需要3-4人，一些站場(chǎng)如集氣站要建設(shè)宿舍，增壓點(diǎn)、接轉(zhuǎn)站需建設(shè)前線倒班點(diǎn)來(lái)滿足站場(chǎng)人員的生活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中與站場(chǎng)運(yùn)行配套的配電、自控、通信系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的建設(shè)方式所導(dǎo)致的建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大以及管理成本高等問(wèn)題。構(gòu)建由工藝橇、電控橇組成的全橇裝化站場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)油氣田場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)化、橇裝化建設(shè)和無(wú)人值守、數(shù)字化管理，進(jìn)一步提高建設(shè)質(zhì)量、縮短建設(shè)周期、減小場(chǎng)站占地面積，降低建設(shè)與運(yùn)行成本。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種油氣田場(chǎng)站的配電、控制、通信系統(tǒng)橇裝集成方法，其特征在于:包括如下步驟:
步驟一:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)站場(chǎng)的類型和使用的工藝橇的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，初步確定配電、控制、通信系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量；
步驟二:根據(jù)確定的設(shè)備數(shù)量，對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備分別優(yōu)化、合并，減少設(shè)備數(shù)量與體積，確定最終設(shè)備數(shù)及尺寸；
步驟三:根據(jù)設(shè)備數(shù)量及尺寸，對(duì)橇內(nèi)平面及外形尺寸進(jìn)行布局； 步驟四:橇整體圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；
步驟五:橇體制造與系統(tǒng)集成、測(cè)試。
[0007]所述步驟一中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括標(biāo)準(zhǔn)站場(chǎng)的總平面圖、總工藝自控流程圖、各單元或工藝一體化集成裝置自控流程圖；各類設(shè)備單體用電負(fù)荷、UPS用電負(fù)荷、非UPS用電負(fù)荷、總用電負(fù)荷；工藝一體化集成裝置或標(biāo)準(zhǔn)單元模塊的型號(hào)、數(shù)量、數(shù)據(jù)采集控制I/o點(diǎn)；所轄標(biāo)準(zhǔn)化井場(chǎng)的數(shù)量；
其中:
A)根據(jù)總用電負(fù)荷確定是否設(shè)置高壓設(shè)備，確定標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)總用電負(fù)荷超過(guò)300kW時(shí)設(shè)置高壓設(shè)備；總負(fù)荷為站場(chǎng)各類用電設(shè)備負(fù)荷之和，包括UPS用電負(fù)荷和非UPS用電負(fù)荷；UPS用電負(fù)荷主要為自控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、緊急關(guān)斷控制閥、應(yīng)急照明設(shè)施；
B)根據(jù)各類非UPS用設(shè)備的數(shù)量及負(fù)荷，按照供配電設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜容量，確定配電機(jī)柜數(shù)量；根據(jù)UPS用電設(shè)備數(shù)量及負(fù)荷，確定其功率和電池容量；
C)根據(jù)總工藝自控流程圖及各單元或工藝一體化集成裝置自控流程圖，統(tǒng)計(jì)I/O總點(diǎn)數(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜的容量及所選PLC的安裝尺寸，確定控制系統(tǒng)機(jī)柜尺寸及數(shù)量；
D)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)站場(chǎng)平面圖和視頻前端設(shè)備的覆蓋范圍，先確定視頻前端設(shè)備的總數(shù)量，再根據(jù)視頻服務(wù)器處理信號(hào)回路數(shù)量的能力，確定視頻服務(wù)器的數(shù)量；同時(shí)根據(jù)該類型站場(chǎng)所管轄井場(chǎng)數(shù)量和光通信設(shè)備的端口容量，確定與井站進(jìn)行光纖通信的通信設(shè)備數(shù)量。
[0008]所述步驟二中:
A)對(duì)高壓設(shè)備，采用變壓器高壓側(cè)負(fù)荷開關(guān)與變壓器本體集成在一體的組合式變壓器;
B)根據(jù)確定的UPS功率、電池容量選擇UPS主機(jī)、電池；根據(jù)確定的視頻服務(wù)器、光纖通信設(shè)備的容量與數(shù)量選擇視頻、通信設(shè)備；最后根據(jù)UPS與視頻、通信設(shè)備的尺寸，設(shè)計(jì)能將其同時(shí)安裝在一起的UPS及通信機(jī)柜，機(jī)柜對(duì)強(qiáng)弱電設(shè)備及布線進(jìn)行屏蔽；
C)配電柜選用前維護(hù)的柜型，并與自控、UPS及通信機(jī)柜相互統(tǒng)一尺寸，最高不超過(guò)
2.1m,最寬不超過(guò)Im，最深不超過(guò)0.8m。
[0009]所述步驟三具體包括:
A)若有高壓設(shè)備，橇體平面設(shè)高壓區(qū)和低壓區(qū)，并隔離，高壓區(qū)放置高壓變壓器，若無(wú)變壓器的取消高壓區(qū)；
B)根據(jù)配電、自控、UPS及通信機(jī)柜總數(shù)量和柜前最小1.2m操作空間要求，在低壓區(qū)分“一、L或Π”字型布置機(jī)柜，機(jī)柜背面或側(cè)面與撬體內(nèi)壁預(yù)留空間小于200_ ;
C)撬體總長(zhǎng)度不超過(guò)10m，進(jìn)深不超過(guò)2.5m。
[0010]所述步驟四中對(duì)橇整體圖紙?jiān)O(shè)計(jì)包括:
A)橇體底座設(shè)計(jì):高度滿足防爆要求；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足機(jī)柜及撬體自重要求，底座吊裝桿的位置及強(qiáng)度滿足吊裝重心穩(wěn)定、裝置不形變，橇房側(cè)壁框架強(qiáng)度滿足吊裝時(shí)不形變；同時(shí)根據(jù)橇底電力、儀表、通信電纜的進(jìn)出方式與密封方式，設(shè)計(jì)橇內(nèi)各單元機(jī)柜的電纜連接、敷設(shè)方式；
B)橇體高度設(shè)計(jì):總高度為底座高度、機(jī)柜高度、散熱循環(huán)空間、撬定通風(fēng)空間之和，且橇高度總體不超過(guò)3m ；
C)橇體開門設(shè)計(jì):正面門撬底座處設(shè)置內(nèi)踏步、側(cè)面與背面門正對(duì)機(jī)柜背面，不設(shè)內(nèi)踏步，寬度與高度滿足一個(gè)機(jī)柜的進(jìn)出，并設(shè)置防塵、防雨通風(fēng)口。
[0011]D)橇體配套設(shè)計(jì):設(shè)置照明和自動(dòng)通風(fēng)、取暖設(shè)施，滿足配電、控制、通信系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的溫度環(huán)境要求；
E)撬體進(jìn)行外觀涂色、標(biāo)識(shí)；
F)撬體抗風(fēng)核算:根據(jù)站場(chǎng)所處地理位置和區(qū)域的常年最大風(fēng)力，通過(guò)風(fēng)載力矩與自重力、地面摩擦力與風(fēng)載力的大小對(duì)比計(jì)算，確定電控裝置的抗風(fēng)能力，驗(yàn)證裝置能否進(jìn)行不固定安裝，若不能無(wú)固定安裝，則在裝置四周設(shè)置固定粧，反之則無(wú)需設(shè)置；
G)設(shè)計(jì)橇內(nèi)電氣、控制、通信系統(tǒng)的詳細(xì)圖紙，包括各系統(tǒng)內(nèi)的連接原理、設(shè)備材料規(guī)格、數(shù)量，設(shè)備布置，機(jī)柜尺寸、外形，標(biāo)識(shí)、名牌，各系統(tǒng)間的連接接口 ；
所述步驟五包括:
A)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行撬座及撬體制造；
B)供配電、自控、通信各系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)圖紙制造，制造合格后進(jìn)行集成安裝；
C)總集成安裝完成后，按照電氣、自控、通信標(biāo)準(zhǔn)完成各類測(cè)試，并與工藝撬進(jìn)行聯(lián)調(diào)。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的這種油氣田場(chǎng)站的配電、控制、通信系統(tǒng)橇裝集成方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中與站場(chǎng)運(yùn)行配套的配電、自控、通信系統(tǒng)仍然采用傳統(tǒng)的建設(shè)方式所導(dǎo)致的建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大以及管理成本高等問(wèn)題。本發(fā)明可構(gòu)建由工藝橇、電控橇組成的全橇裝化站場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)油氣田場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)化、橇裝化建設(shè)和無(wú)人值守、數(shù)字化管理，進(jìn)一步提高建設(shè)質(zhì)量、縮短建設(shè)周期、減小場(chǎng)站占地面積，降低建設(shè)與運(yùn)行成本。
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。