冬季安全運行

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冬季安全運行范文第1篇

關鍵詞：防凍劑；漿液；控制措施；

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1 引言

北方寒冷地區冬季含水煤的凍結直接影響煤炭運輸和燃煤接卸成本的大幅增加。燃煤防凍劑的使用，解決了冬季燃煤運輸過程中凍煤難以清卸的問題，因此燃煤自動噴淋防凍劑系統在燃煤儲運方面得以推廣使用，但使用燃煤防凍劑帶來的負面影響同樣不容忽視。本文從燃煤防凍劑成分、對發電企業鍋爐安全、燃煤轉運設備及脫硫系統的影響方面進行分析，探討降低燃煤防凍劑對安全運行的措施。

2 燃煤防凍劑的組成

常見燃煤運輸用防凍劑組份為乙二醇、氯化鈣、三乙醇胺（或羧甲基纖維素納、氯化鎂、氯化鈣、硼酸）和去離子水組成。某新型防凍劑組份為：90--98重量份的氯化鈣；4--8.5重量份的氟化鈉；0.2--0.9重量份的碳酰胺(尿素)；和0.1--0.3重量份的四硼酸鈉(Na2B4O7)。從組份可見，氯化物是燃煤防凍劑的主要成分。

3脫硫吸收塔漿液指標變化情況

石灰石-石膏濕法脫硫工藝在國內外廣泛應用。經電除塵器凈化的煙氣通過增壓風機進入煙氣換熱器，煙氣被冷卻后進入吸收塔，并與石灰石漿液相混合。漿液中的部分水份蒸發掉，煙氣進一步冷卻。經漿液洗滌可將煙氣中95%以上的硫脫除，同時還能將煙氣中近100%的氯化氫除去。

盤電公司2×500MW機組于2008年6月份新建石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝。經統計發現煙氣脫硫系統，每年冬季吸收塔漿液中氯根含量均明顯高于其他季節，3月份至11月份期間漿液中氯根含量在4000-7000mg/L，12月份至次年2月份期間漿液中氯根含量在7000-10000mg/L。2011年12月份至2012年1月份期間脫硫漿液中氯離子含量變化趨勢見圖1。

圖1 吸收塔漿液氯根含量變化趨勢

脫硫系統漿液中的氯離子含量是一個逐漸富集的過程。由于脫硫系統對煙氣的凈化作用及工藝水的循環使用，漿液中氯離子逐漸富集，濃度一般可達到1％。當漿液中氯離子濃度達到2％時，大多數不銹鋼已不能使用，需選用氯丁基橡膠、玻璃鱗片襯里或其它耐腐蝕材料。氯離子是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。此外，氯離子的富集還將降低脫硫效率，影響脫硫副產品的質量。

4脫硫漿液中氯根來源分析

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中，工藝水的循環使用及漿液對煙氣中HCl的洗滌吸收，是導致漿液中氯離子富集的原因，石灰石中氯離子含量的影響一般忽略不計。

4.1工藝水的氯離子含量分析

為分析工藝水水質對漿液密度的影響，收集了同類型脫硫系統工藝水數據進行分析，對比氯離子含量差異見下表：

表2 工藝水氯離子含量對比

氯離子含量(mg/L)

國華盤電 132.0

國華三河 14-18(循環水)，61.78(中水)

國華錦州 5.32

國華定州 11.3

盤電公司脫硫工藝水水源為機組循環水，工藝水氯離子濃度遠高于其他同技術派別的脫硫系統。盤電公司循環水氯離子濃度維持在130-150 mg/L范圍內無顯著變化，在使用水庫水期間氯離子濃度可降至40 mg/L。工藝水中氯離子含量穩定，不是導致漿液中氯根大幅度變化的直接原因。

4.2煙氣中的氯根含量

燃煤電廠煙氣濕法脫硫系統的氯主要來源于燃煤中，我國燃煤中的氯含量一般為0.01-0.2％，平均0.02％，絕大部分在0.05%以下。盤電公司燃煤為神華煤，燃煤來源穩定，燃煤中氯化物異常增長的可能性很小。

4.3燃煤添加防凍劑的量化分析

參考鐵運函（2009）818號“關于印發《鐵路煤炭運輸防凍作業技術條件》和《鐵路煤炭運輸抑塵作業技術條件》的通知”中關于防凍液噴灑量相關規定，當裝卸車站點和運輸過程中環境溫度低于0℃，且煤炭的含水率超過4%時，應進行煤炭防凍液噴灑作業，噴灑量按下表執行。

表3 鐵路煤炭運輸防凍液噴灑量表單位：kg/噸煤

環境溫度

含水率（H） 0~10℃ -10℃~20℃ -20℃~-30℃

空車車內 煤中 空車車內 煤中

H≤4% 可不噴 可不噴 可不噴 適量噴灑 適量噴灑

4%＜H≤13% 1.0~1.5 1.0~1.5 0.5~1.0 1.5~2.0 0.5~1.0

H＞13% 1.0~1.5 1.5~2.0 1.0~1.5 1.5~2.0 1.0~1.5

注：對80t敞車進行噴灑作業時，噴灑量應在此表上限基礎上增加10%。

盤電公司2×500MW機組鍋爐滿負荷工況耗煤量為420噸，按設計核算單臺機組產生HCl量為93.27kg，脫硫系統對煙氣中HCl的吸收率為94.1%，計算設計煤種HCl含量為0.444kg/噸。兩臺機組冬季日耗煤量約8000噸，到廠煤含水量均高于13%，按上表核算燃煤中防凍液噴灑量約1.0~3.5 kg/噸煤，按平均噴灑量2.5 kg/噸煤計算，防凍劑中氯化鈣含量按80%計算，氯根含量按64%計算，因添加防凍劑導致燃煤中HCl增加量2.5×0.8×0.64=1.28kg/噸，每天煙氣中氯離子增加量為8000×2.5×0.8×0.64=10240 kg。

5燃煤防凍劑對電力生產的影響分析

5.1漿液氯離子濃度過高對濕法脫硫系統的影響

（1）對二氧化硫的吸收速度產生抑制作用，氫離子濃度的增加使二氧化硫吸收減慢。

（2）對硫酸鈣（CaSO3）生成速度及氧化速度產生抑制作用：氯化物離子通過對氫離子的束縛作用進而對石灰石溶解產生不利影響，漿液中氯離子濃度過高導致CaCl2濃度增大，甚至產生大量的CaCl2析出物，將降低氧化空氣運動速度，影響氧氣和漿液的充分混合。

（3）對石膏的影響：漿液中氯離子濃度過高導致漿液中相對過飽和的石膏急劇增加，石膏晶體析出速度加劇，導致吸收塔底部發生嚴重的石膏沉淀和結垢問題。

（4）對吸收塔液位的影響：漿液中氯化物含量過高，導致漿液中泡沫量增加，對運行調整帶來難度，甚至導致漿液泵產生嚴重的氣蝕，需添加消泡劑降低泡沫的影響。

（5）對設備腐蝕的影響：漿液中氯離子濃度過高，加劇了漿液對金屬的腐蝕性，直接影響漿液泵及金屬管件的使用壽命。

（6）對環境的影響：氯鹽的主要成分為CaCl2，即使除去硬度以NaCl溶液的形式排放，在內陸地區排放到淡水，也容易使淡水咸化。

5.2 脫硫漿液中氯離子富集的原因分析

漿液中氯離子來源為工藝水及煙氣，氯離子排出途徑為石膏攜帶及廢水攜帶。通過氯離子的吸收及排放量計算，可分析導致冬季漿液中氯離子富集的原因。

每天因燃煤添加防凍劑導致煙氣中氯離子增加量為10240 kg。

冬季運行期間脫硫系統日補水量按2000噸計算，按工藝水中氯離子含量150 mg/L計算，每天漿液中氯離子增加量為150×2000×1000/1000/1000=300kg。

脫硫系統平均每天產出石膏230噸，石膏中氯離子含量按0.12%計算，每天石膏攜帶氯離子量為230×0.0012×1000=276kg

脫硫排放廢水的氯離子濃度按5000mg/L，設計排放量為10噸/小時，計算每天隨廢水排放氯離子量為10×1000×24×5/1000=1200kg

兩臺機組吸收塔漿液量為5000噸，每天吸收塔漿液中富集的氯離子量為（10240+300）-（276+1200）=9064kg，折算氯離子濃度9064/5000/1000=1812.8 mg/L，即在保證脫硫廢水及石膏正常產出的基礎上，每天每座吸收塔漿液中氯離子含量增加906.4 mg/L。

盤電公司受冬季運行期間脫硫吸收塔漿液氯根含量異常增長影響，為滿足脫硫系統設計的氯根不超過20g/L的指標，被迫采取吸收塔漿液靜置后進行清液置換，以達到降低漿液中氯根含量的目的。經試驗每置換900噸靜置產生的清液，吸收塔漿液氯根可降低1000 mg/L，但帶來了外排水指標的惡化及外排水量的增加。

5.3燃煤中氯對鍋爐管的高溫腐蝕

英美等工業國家對燃煤電站鍋爐進行了廣泛的調查，并進行了實驗室造氣研究爐膛水冷壁及過熱器金屬管的腐蝕過程。結果表明，碳鋼管的煙氣側腐蝕與近壁處氧濃度有關，而最大腐蝕率隨煤中收到基氯含量成線性動力學規律增大。國內外的研究發現，煤中所含的氯在鍋爐管的高溫腐蝕中起著很重要的作用。當煤中含氯量達到一定值時，他的作用遠遠超過硫的作用。當煤中氯含量大于0.3%時，與氯有關的高溫腐蝕傾向嚴重。世界四大鍋爐制造商也以煤中含氯量0.3%左右作為其考慮高溫腐蝕的參考值。

研究還發現，在鍋爐管的高溫腐蝕中，硫的腐蝕是一次性的，而氯的腐蝕很可能是重復性的。一般認為，氯在煤中有三種存在形式：無機氯化物、有機氯化物和與煤中鹽有關的氯離子。無機氯化物主要以巖鹽（NaCl）、鉀鹽（KCl）、鈣鹽（CaCl2）和水氯鎂石（MgCl2.6H2O）的形式被煤中大量的內表面所吸附。試驗發現在煤燃燒過程中，煤中95%的氯轉換為氯化氫（HCl）而釋放出來。氯化氫的存在可以是金屬表面的保護膜（FeO、Fe3O4、Fe2O3）遭到破壞，從而加大了氣態腐蝕介質Cl2、O2、SOx還有HCl等向基體界面的傳遞速率而直接腐蝕基體金屬。除了對鐵和氧化物腐蝕外，氯和氯化物還可在高溫下對Cr2O3保護膜和Ni合金造成腐蝕。當氯化物與硫化物共存時，借助于O2和H2O，不僅可以加速硫酸鹽的生成，也有利于HCl和Cl2的形成，更加加速了高溫腐蝕的進程。

因此，燃煤在運輸過程中添加的防凍劑，導致了燃煤中氯化物的含量增加，對電站鍋爐發生高溫腐蝕有著不可估量的威脅。

5.4燃煤防凍劑對燃料轉運設備的腐蝕

氯離子對金屬的腐蝕機理主要是形成腐蝕電池和去極化作用。氯離子不僅促成了金屬表面的腐蝕電池，而且加速了電池的作用。氯離子的存在強化了離子道路，降低了陰陽極之間的歐姆電阻，提高了腐蝕電池的效率，從而加速了電化學腐蝕過程。

電力企業接卸煤設備及上煤系統均設置有水噴霧抑塵系統及水沖洗系統，上述水系統的投入一方面解決了燃煤運轉過程中的揚塵問題，另一方面增加了燃煤的濕度，將加劇燃煤中防凍劑中氯離子對金屬部件的腐蝕作用，造成設備的腐蝕及磨損問題。

6建議采取的措施

6.1保證脫硫廢水系統排放量符合設計

盤電公司脫硫系統未設置廢水處理系統，將脫硫廢水排入水力除渣系統，經中和后隨干渣外銷。自2008年脫硫廢水排入渣系統后，渣水PH值自12.1-12.6逐漸降低并穩定在8.0-8.3，渣系統設備結垢問題得以緩解，但泵類設備通流部件及管路焊縫部位腐蝕磨損明顯加劇，缺陷數量呈逐年增長趨勢。目前脫硫廢水排入渣系統的水量基本符合脫硫系統廢水排放設計要求，如果脫硫廢水排放量降低，會進一步加劇漿液中氯離子的富集；但脫硫廢水排放量增加，隨之而來的是渣系統設備腐蝕磨損的進一步加劇。因此確保脫硫廢水排放量符合設計標準，是平衡脫硫系統及渣系統安全運行的首要因素。

6.2對吸收塔漿液進行清液置換

對吸收塔漿液控制指標進行調整，將漿液中氯根控制指標由13 g/L調整至17g/L。在漿液中氯根含量達到17g/L時，采取使用水庫水進行工藝水補水，輔助進行吸收塔漿液清液置換手段進行漿液氯根的調控。

6.3燃煤轉運設備的改善措施

為降低燃煤防凍劑對電廠內燃煤轉運設備的腐蝕，應合理調整燃煤轉運設備的抑塵系統及沖洗水的投運頻次，減少中間轉運環節進入燃煤中的水分。對接卸煤設備、輸送機破碎設備的金屬部件腐蝕磨損情況進行跟蹤記錄，調整設備維護策略，避免失修問題發生。

6.4建議優選燃煤防凍劑，降低氯化物的含量

發電公司作為電煤的終端用戶，只能被動的承受燃煤添加防凍劑帶來的不良影響，建議煤炭洗選及運輸單位對燃煤防凍劑進行優選，選取使用氯鹽含量低的防凍劑，實現燃煤運輸及終端用戶的雙贏。

參考文獻：

[1]李守信等，電站鍋爐受熱面高溫氯腐蝕的機理探討，鍋爐制造，一九九九年十一月

[2]天津國華盤山電廠2X500MW機組煙氣脫硫工程初步設計，國華荏原環境工程有限責任公司，二五年十二月

[3]鐵路煤炭運輸防凍作業技術條件，鐵運函（2009）818號，二零零九年十日二十四日

作者簡介：

冬季安全運行范文第2篇

關鍵詞：電力自動化;標準化作業;安全運行管理;對策

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）35-0082-03

在整個配電網絡系統中，繼電保護裝置是一個至關重要的設備，它能夠及時并快速地處理和診斷各種配電網絡故障，并能夠及時處理各種問題，使故障線路得以自動恢復，增強整個配電網絡的管理水平。因此，必須充分發揮繼電保護裝置的作用，使繼電保護能夠與自動化控制系統相結合，增強電力系統的故障處理能力。針對電力自動化系統中出現的各種問題，應當及時提出系統、完善的繼電保護安全運行管理對策，從整體上提升電力自動化繼電保護的水平，從而提高配電網絡的安全性與可靠性。

1 開展標準化的作業工作

在繼電保護中，因工作中布置的安全措施不完善或者工作終結時應恢復而未恢復接線經常導致事故或障礙發生。在開展的“無違章員工、無違章班組、無違章企業”工作中，強調了標準化作業和危險點分析與控制工作。

目前，要對包括繼保專業在內的各專業工作中存在的危險點進行認真的分析，并認真貫徹執行《電網建設施工作業指導書》，將安全防范關口前移，做好對風險的差異化，克服工作中習慣性違章的毛病，使事故發生的可能性大大降低。

1.1 案 例

2014年8月25日，河源供電局繼保人員在220 kV河源站進行220 kV母差及失靈主一保護驗收接入工作。本次接入的支路有#1主變、#2主變、#3主變、新河甲線、新河乙線、河聯甲線、河聯乙線、熱河甲線、熱河乙線、旁路及母聯共11條支路。接入及測試采用以下方法：

①采用萬用表電阻檔對線，確認線芯正確。

②母差保護屏的電纜芯線先接入，線路保護屏接入標號為101的芯線時，在母差保護屏用萬用表電壓檔測量正電位是否正常;線路保護屏接入標號為R133的芯線時，在母差保護屏用萬用表測量負電位是否正常。事件前運行方式如圖1所示，事件后運行方式如圖2所示。

19時05分，完成了河聯甲線、新河乙線等8個間隔二次回路接入工作。

19時13分，工作班人員何某某在完成220 kV河聯乙線對線工作后，等待線路保護側工作人員接入期間，母差保護屏處工作人員想再次確認已接入間隔電位是否正確。工作人員何某某在使用萬用表電阻檔完成河聯乙線兩側對線后，沒有將擋位切換至電壓檔，直接測量已帶電的河聯甲線間隔，表筆導通母差屏1C6D1、1C6D3端子（出口跳河聯甲線跳閘回路），造成開關跳閘。由于站內事故音響聲音小，而保護屏相隔控制臺較遠，該工作人員未聽到事故音響，繼續進行跳其他回路間隔測量，再次誤導通已接入的新河乙線跳閘回路（母差屏1C7D1、1C7D3端子），造成新河乙線開關跳閘。此時，現場監護人員發現萬用表測試聲音異常，立刻制止了工作人員繼續測量。出口跳閘回路示意圖如圖3所示。

1.2 事件定級

依據“35 kV以上輸變電設備一般誤操作、誤碰誤動、誤（漏）接線、誤整定、誤調試、調度或變電站監控過失”認定為三級事件。

1.3 原因分析

1.3.1 直接原因

工作班組人員在沒有確認萬用表擋位的情況下，誤用電阻檔測量已帶電的河聯甲線、新河乙線跳閘出口回路，造成河聯甲線2226開關及新河乙線2218開關跳閘回路通過萬用表誤導通跳閘。

1.3.2 間接原因

工作班人員現場作業不規范，沒有做足二次安全措施，對母差跳閘出口回路認識不足，未能理解二次回路一經接入即視為帶電設備的安全警示，現場監督不到位。

①現場工作人員工作隨意，在沒有通知工作監護人的情況下，自行測量已帶電的河聯甲線、新河乙線跳閘出口回路;監護人員監護意識不強，未能及時制止不規范的行為。

②二次安全措施單中未針對已接入間隔制定隔離措施（使用絕緣膠布隔離），埋下了后續作業過程中發生誤測量的隱患。

③作業全過程對工作危險點評估不足，作業前只有

《10～500 kV輸變電及配電工程質量驗收評定標準》，未制定相應回路接入的作業表單，危險點控制措施卡沒有針對本項工作提出具體風險控制措施。

④變電站綜合自動化改造后事故音響設備不夠響，河聯甲線跳閘時，工作人員沒能第一時間聽到事故音響信號，導致再次誤導通新河乙線跳閘回路，造成事件擴大。

1.4 暴露的問題

①基層班組人員對風險分析不全面，安全意識淡薄，作業不嚴謹，行為不規范，風險管控能力不強，現場安全監護不到位，未能有效監督作業人員行為。

②施工方案風險辨析不足，沒有針對性防范措施，方案審查過程把關不嚴。工程全過程安全監護不到位，沒有及時發現現場作業的安全隱患。

③安全技術交底不足，班前會流于形式，作業風險點傳遞不到位，工作班成員未能理解作業風險點。

④工作票填寫不規范，危險點控制措施卡無針對性。驗收過程未執行驗收表單，安全措施落實不到位，無確認記錄。

⑤作業方法不恰當，導致作業風險提高，安全措施不足，未對已接入的運行間隔做好隔離措施，未能有效防止誤導通已接入回路。

⑥班組業務培訓不到位，班組人員業務水平不高。

2 電力自動化繼電保護的特征

在電力系統的運行過程中，繼電保護可以及時檢測線路的故障問題，并能夠實現自動處理，確保電力系統的正常運行?，F階段，科學技術日新月異，電力系統化也逐漸突破了傳統的管理模式，將更多高技術含量的設備運用到配電網絡中，使繼電保護方式得以不斷的更新和完善，也增強了繼電保護的快速反應能力。與以往的配電保護設備相比，目前的配電保護裝置運用了較為先進的繼電保護技術，在技術水平方面已取得了很大的突破和飛躍，在儀表檢測等方面充分利用計算機技術和網絡技術，事故信號可以通過計算機系統全面地顯示出來。電子技術也帶動了繼電保護裝置的轉變與更新，使繼電保護裝置能夠實現自動檢測與處理，增強了整個配電網絡的安全性，在繼電保護的集成化程度上也得以提高，也便于繼電保護裝置的安裝與調試。另一方面，繼電保護裝置的操作也更為便捷，具有了更加全面和強大的功能，增強了配電系統的穩定性與可靠性?？偠灾?，繼電保護裝置充分運用了計算機與網絡技術，并有效運用了電力技術和通信技術，具有更強的性能特點，能夠適應較為惡劣的工作環境，并具有抗干擾和防雷擊等功能，提升了電力系統的服務能力與服務水平。

3 電力自動化繼電保護的安全管理策略

3.1 確保繼電保護裝置的性能與質量，做好繼電保護的

選型設計

為了確保配電網絡的安全穩定運行，必須要增強繼電保護裝置的靈敏性和可靠性，構建更加穩定的繼電保護系統。要根據電力系統的運行狀況選擇合適的繼電保護裝置，并確保及時、準確地安裝相關保護裝置，確保繼電保護裝置在故障發生時能夠及時發生動作。為了增強繼電保護的穩定性，降低電力系統的安全隱患，繼電保護裝置不能隨意干擾配電系統的運行，防止繼電保護裝置給電力系統帶來安全隱患。要將可靠性作為繼電保護的重要原則，并要確保電力系統在故障發生時能夠做出快速和敏捷的反應，增強繼電保護裝置的速動性與靈敏度，及時發現和排除電力線路存在的故障和問題，降低故障對電力線路的損壞。要通過繼電保護裝置的應用，實現線路的自動重合，并能在問題發生時啟動備用電源，縮小故障的影響范圍，增強電力系統的可靠性與穩定性。對于配電網絡系統來說，繼電保護可以及時對故障作出迅速的反應，并對線路中的各種設施進行保護。如果線路出現故障，繼電保護裝置能夠及時判別故障發生的位置，并對故障線路發出跳閘指令，將配電網絡的故障元件與整個系統相隔離，避免故障造成更大的損壞，確保電力系統的安全運行。

3.2 做好繼電保護裝置的調試與安裝，增強繼電保護運

行的安全性

在繼電保護的安裝和運行時，要將安全性和可靠性放在第一位，要根據電力系統的運行要求配置合理的繼電保護裝置，并不斷提高繼電保護的質量，提高繼電保護裝置的技術含量，確保配電網絡可以穩定安全運行。要嚴格遵循相關的要求進行安裝、選型和調試，并做好施工和維護過程中的管理工作，通過后臺監控仔細檢查安裝和維護的每一個細節，確保安裝施工的準確無誤，認真細致地做好各項施工環境，并明確每位工作人員的責任與權限，做到合理分工、權責明確，實現各部門的有機協調和配合，共同做好繼電保護裝置的安裝和維護工作?？偠灾?，只有加強繼電保護調試與安裝過程的監管，才能如期完成施工目標，并維護好各種設備，促進電力系統自動化系統的發展。

3.3 完善線路網絡的安裝，做好電力線路的運行維護

要嚴格管理配電網絡線路的安裝，并做好電力線路和繼電保護的施工驗收，依照相關管理規范做好安全運行管理工作。在具體的驗收過程中，應當根據繼電保護設備的特性做好性能測試，確保各項設備的抗干擾能力和遙控能力都符合電力系統的要求，提高電力系統的安全水平。要根據繼電保護裝置的特征，制定出相匹配的管理方法與操作規范，控制好繼電保護裝置的運行環境，貫徹落實好繼電保護的相關管理制度。對于驗收過程中的相關數據、圖紙和報告書等資料，要進行妥善的保管，做好數據內容的備份，并交由上級主管部門存檔，便于今后的電力系統管理和維護，為今后電力系統的安全管理提供數據支持，起到指導和借鑒作用。根據電力系統的管理制度，加強對工作人員的培訓與教育，通過各種形式的培訓活動提高他們的專業能力與技術水平，使他們能夠熟練掌握各項設備的運行與管理要領，掌握接線的情況和運行要求，及時準確地發現系統中出現的故障，更加準確地對電力設備的運行情況進行預測與分析。

4 結 語

繼電保護安全運行管理是一項復雜的工作，必須要根據配電系統的實際情況，做好繼電保護的控制和管理。要根據繼電保護的相關制度和實際需求制定出詳細的管理和維護測量，做好選型、施工、調試與安裝工作，并做好試運行和維護的保養工作，嚴格管理繼電保護裝置的運行環境，提高繼電保護裝置的安全性與可靠性，為電力系統帶來更大的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1] 陳學建.電力自動化繼電保護相關安全管理問題探析[J].中國電力教育，2013，（17）.

冬季安全運行范文第3篇

【關鍵詞】 海管監測自動化安全

The application of automation technique in raising security of marine pipeline: taking the NanPu operational zone of Jidong oilfield as example

Zhaofeng1, Liang Qiwu1, Ma Zhuo1, Hua Yu1, Liu Tingting2

(1.operational zone of Nanpu, Jidong oilfield, Tanghai, Hebei, 063200;

2.operational zone of land oilfield, Jidong oilfield, Tanghai, Hebei, 063200)

【Abstract】 introduce the current level ,the supervise rule and main composition about Nanpu oilfield,. through automation supervising system ,achieve the monitor to the marine pipeline, raising the security of marine pipeline.

【Key words】 marine pipeline, monitor, automation, security.

目前南堡作業區共有9條海管運行,建成投運以來受多種因素的制約,一直未能實現對海管運行系統狀況的實時監測。為了保證海管出現異常情況時能夠及時發現和處理,避免事態擴大造成更大損失,利用智能變送器對所有海管首末端的溫度、壓力進行實時監測,并通過通訊網絡把這些數據上傳至中控室及生產指揮中心集中處理,達到海管運行參數實時監測及預警,并實現各島及平臺海管運行參數共享,確保海管安全平穩運行。

1 南堡油田海管運行現狀

南堡作業區的9條海管,分別承擔著采油二區、采油三區、采油五區、導管架的原油及注入水的輸送任務。整個海管系統具有“投產時間跨度大、總長度長、地面條件復雜”的特征。自2008年第一條海管投產以來,截止2013年作業區共有海管9條,總計70公里,其中85%的海管位于水下。以往對海管監測采用人工巡查的辦法,但該方法常受天氣及環境的制約,且巡查范圍有限,難以實現對海管運行狀況的全程監控。為此,開展了海管運行系統監測自動化研究。

2 自動化監控系統原理及特點

監控系統可以跟蹤所有監控對象的最新數據,并定時刷新顯示,同時對所有外輸管線還可以循環監視其最新數據,包括壓力及溫度的數據,一旦發現超過或低于設定值的范圍即報警提示。隨著數據庫存貯量的增大,可以繪制溫度壓力的趨勢圖,通過分析對比可以有效掌握了解外界各個因素對海管的壓力溫度的影響,從而可以讓管理者進行最適當的調整。

2.1 海管參數監測系統的主要結構

管參數監測系統主要是利用智能變送器對所有海管首末端的溫度、壓力進行實時監測,并通過通訊網絡把這些數據上傳至中控室及生產指揮中心集中處理,完成監視及報警功能,從而能第一時間發現海管運行中溫度、壓力的異常變化,保證海管出現滲漏凍堵穿孔等異常情況時能夠及時處理,以達到對海管運行參數的實時監測及預警,確保海管平穩運行。

系統中使用的智能變送器為艾默生無線壓力變送器及無線溫度變送器,。通訊網絡則采用艾默生SmartWireless智能無線WFN架構為主體。該通訊網絡分為兩層(圖1):第一層是現場無線設備組成的自組織網絡,這些設備以自我組織、智能化的方式與網關進行無線通訊;第二層是網關和主機系統的無縫集成。主機系統可以是DCS,無線網關控制器或類似于設備管理和維護的工作站。

2.2.1 現場設備構成

現場部分主要由無線壓力變送器、無線溫度變送器、無線網關和中繼設備組成,主要實現的功能就是向控制室發送現場采集到的信號。

2.2.2 控制室設備構成

控制室主要由RTU、電腦主機組成,其功能就是處理采集到的現場信號。

RTU作用是進行數據采集及本地控制,進行本地控制時作為系統中一個獨立的工作站,這時RTU可以獨立的完成連鎖控制、前饋控制、反饋控制、PID等工業上常用的控制調節功能;進行數據采集時作為一個遠程數據通訊單元,完成或響應本站與中心站或其它站的通訊和遙控任務。它的主要配置有CPU模板、I/O(輸入/輸出)模

圖1 海關參數自動化監測結構圖

板、通訊接口單元,以及通訊機(RADIO)、天線、電源、機箱等輔助設備。RTU能執行的任務流程取決于下載到CPU中的程序,CPU的程序可用工程中常用的編程語言編寫,如梯形圖、C語言等。I/O模板上的I/O通道是RTU與現場信號的接口,這些接口在符合工業標準的基礎上有多種樣式,滿足多種信號類型。I/O模板一般都插接在RTU的總線板槽上,通過總線與CPU相連。這種結構易于I/O模板的更換和擴展。除I/O通道外,RTU的另一個重要的接口是RTU的通訊端口,RTU具有多個通訊端口,以便支持多個通訊鏈路。

3 參數及適用范圍

現場安裝的無線壓力、溫度變送器是羅斯蒙特3051S系列的

羅斯蒙特3051S ERS系統可以改善使用性能,3051S ERS系統采用數字結構來取代了機械部件的原因,即使在大范圍變化的溫度下,該系統也可以具備更快的響應時間和更加穩定、可重復的測量并且測量精度可以提高十倍以上,羅斯蒙特3051S ERS系統可提供來自每個壓力變送器讀數的實時訪問和液位或體積測量的比例輸出。羅斯蒙特3051S ERS是一個多參數的系統,更能方便提供額外的過程優化控制信息。通過各個參數及使用范圍的了解,確定這套設備能滿足南堡油田的日常生產需要,即使在極端環境條件下,也能為安全運行提供保障。

4 結語

通過安裝海管首末端的壓力及溫度變送器,可以大大提高海管運行的安全性,同時還大量的減少了巡線人員的巡檢次數,對所有海管首末端的溫度、壓力進行實時監測,并通過通訊網絡把這些數據上傳至中控室及生產指揮中心集中處理,完成監視及報警功能,從而能第一時間發現海管運行中溫度、壓力的異常變化,保證海管出現滲漏凍堵穿孔等異常情況時能夠及時處理,避免事態進一步擴大造成更大損失。

參考文獻:

[1]張鈞.海上采油工程手冊.北京:石油工業出版社,2000.

冬季安全運行范文第4篇

關鍵詞：撞擊載荷、鐵路橋梁、高速、列車、安全運行

中圖分類號： F530 文獻標識碼： A

一、橋梁撞擊載荷的形式

我們最常見到的有關橋梁搜到的撞擊是行駛在橋梁上的車輛，而對于建立在江河上的橋梁還會遭受到來往穿梭于橋墩洞的船只與漂浮物的撞擊，對于北方的地區，初春時節還容易遭受到融化的冰流的撞擊，這些撞擊有些是日常的行駛摩擦撞擊，有些則是意外事故的撞擊，這些撞擊對橋梁造成的損害也是不容忽視的，甚至有的撞擊對于橋梁是毀滅性的；科技與經濟的作用使交通變得快捷、迅速，而這些快捷與迅速一旦發生撞擊，對橋梁也會造成重創。

橋梁的撞擊問題是應該受到關注的，根據撞擊的類型一般可分為兩類：第一種是由于自然災害與在橋梁上、橋梁附近行駛的車輛、船只、漂浮物對橋梁產生的外力撞擊；第二種則是對于現在的高速鐵路橋梁而言，行駛在橋梁上的高鐵對橋梁產生的摩擦撞擊，也就是學術中說到的車-橋耦合振動撞擊。

二、車-橋系統在撞擊載荷的作用下的動力研究

在正常運行的高速列車與高速鐵路之間的撞擊是日常性的，所產生的撞擊載荷作用于橋梁與列車之間，所產生的振動撞擊也是長久作于與彼此之間的，通過建立車-橋摩擦振動系統模型對其進行分析研究。 圖1-1是撞擊荷載作用下的車-橋耦合模型圖，通過此模型分別建立列車模型、橋梁模型、撞擊載荷模型、車-橋撞擊荷載模型。

圖1-1車-橋耦合受力分析模型圖圖1-2簡箱截面圖

三、模型分析

1、列車模型。列車是由多節車廂組成，因此也將它的模型分成多節車廂，每一節車廂都是一個獨立子模型，且是由一個車體、兩個轉向架、四個車輪組成的所自由度體系，將車體、轉向架及輪子看作是自由度系的剛體，并暫時忽略列車各廂體之間的連接，由此可知每個廂體和轉向架各自會擁有5個不同自由度，分別是橫擺y、沉浮z、側滾θ、點頭φ、搖頭ψ，每節車廂有兩副輪架，共計15個自由度，每一個輪子則有橫擺y、沉浮z、側滾θ3個自由度，共12個自由度，由此得出每一節車廂擁有27個自由度；車輛系統的運動方程為: 其中：Mv、Cv、Kv 和Xv 分別是集中質量、阻尼矩陣、剛度矩陣以及列車子系統的位移向量，Fv 為作用在車輛子系統上的外加力。

2、橋梁模型。橋梁的子模型由有限元的方法建立：其中：MB、CB、KB、XB 分為橋梁結構的整體質量矩陣、整體阻尼矩陣、整體剛度矩陣以及橋梁結構的位移向量，FB 為施加在橋梁結構上的力；結構的運動方程表示為：公式中：與分別為橋梁第n 階振型的阻尼比和圓頻率；Fn 是對應第n 階振型的廣義力。

3、撞擊載荷模型。對于橋梁的撞擊載荷的標準，國家有一定的衡量標準，對于橋梁墩臺的設計也要考慮到所處在的航道內的水流速度、漂浮物或船只對墩臺的可能發生的撞擊力、撞擊物體自身的重量與形狀等因素，在進行計算時可參照國家標準的計算公式，本文在這里主要說的是測量的方法，一種是最為直接的現場測量法，依據現場采集得來的數據進行計算，作為參照依據；第二種是建立數學模型，模擬可能會發生的撞擊，通過數學模擬撞擊受力，所得的數據計入設計的設計參考數據中。

4、車-橋撞擊載荷模型。根據前文所述的車-橋撞擊載荷受力模型圖，參照運動方程式：

式中：M、C 和K 分別為動力系統的質量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣；計算冰體漂浮物對橋墩臺的撞擊力時，可假設撞擊力是平均作用在橋體的墩臺上的，其計算式為：

式中：φhn （k）為橋梁第n 階振型的水平分量在第k個節點的函數值；N 是橋梁模型的節點總數；Fk(t)為橋梁第k 個節點的冰撞力時程，僅在受到撞擊的橋墩節點處有值，橋梁其余節點的Fk(t)為零。

四、橋梁的動力響應及列車的運行安全

以高速鐵路5×32m簡支箱為例，圖1-2為簡箱截面圖（橋墩臺為圓形截面，直徑4m，墩高17.5m，橋上軌道為無碴軌道），車輛全長(鉤到鉤距離)24775mm、定距17375mm、固定軸距2500mm、車輪半徑460mm。車輛軸重：動車為160kN，拖車為146kN。

對于高速鐵路橋梁的撞擊載荷動力響的分析應從兩個方面進行研究與分析，即有撞擊物和無撞擊物，以江河中的流冰為例，在有流冰撞擊的情況下，橋梁跨中部的各相關系數發生了變化，相比較下，有撞擊物時橋梁跨中的橫向位移與加速度都發生了較大的增量變化，列車的速度越快，這些系數的增量越大；但由于一般的撞擊發生的時間都非常短，因此可在計算與分析時暫不考慮列車車體自身的加速度，對于列車的安全行駛指標的研究，也只考慮列車的脫軌系數Q/P 和輪重減載率P/P ，而無論橋梁是否受到撞擊，列車的速度越快，列車的脫軌系數及列車輪重就會隨之增加，撞擊力度不同，增量的變化也不同因此在設計高速鐵路橋梁時也要對其進行撞擊的受力分析，以保證在后期橋梁受到撞擊載荷作用是而產生不安全的隱患，同時在考慮增量的變化的同時對橋梁要進行必要的保護措施的設計。

五、結論

通過對車-橋所受的撞擊載荷模型的分析，得出撞擊載荷對于橋梁的動力特性的影響較大，而大體積的流冰撞擊橋梁的墩臺時，對于列車的行駛安全也有一定的程度的影響，而對于高鐵橋梁的設計，這一點也是必要的參考數據；而高速列車的脫軌系數則與在撞擊中橋梁的跨中唯一及加速度有關；而在對橋梁進行設計是還要考慮航道內流冰的撞擊力與產生撞擊載荷后對橋梁墩臺造成的影響，并對有這種情況發生的橋梁進行必要的防護設計；本文中大量采用的數據與所列公式均為模擬數據，建議在對于橋梁進行設計時，要多進行實際的現場測量，由此所獲得的數據要比計算模型更為準確，所參照而做出的設計更為安全實用。

參考文獻

[1] 李小珍,張黎明,張潔.公路橋梁與車輛耦合振動研究現狀與發展趨勢[J].工程力學.2008(03)

冬季安全運行范文第5篇

關鍵詞：冬季；天然氣輸配；調整

一、冬季輸配存在的主要問題

1、氣源不足，供氣及其輔助系統經常發生故障

冬季用氣量大、高峰期長，而供氣方的所有氣井在合理產能下日最大供氣量是客觀固定的，加上部分油氣田生產的內部消耗，所以天然氣冬季的供應量存在很大缺口，很難滿足下游的正常用氣。通過增加油田伴生氣或其他氣田氣進行供應，或擴大氣井產能進行供應，存在運行不穩定，供氣及其輔助系統經常發生故障的不利因素。

2、調峰能力弱

在輸配運行中，由于實際調峰能力受多種因素的影響，特別是工藝參數的制約，市政管網、調峰廠球罐等儲氣設施可利用空間大大降低，調峰設施的調峰能力很有限。

3、應急能力弱

在氣源不足、調峰能力弱、用氣負荷大的情況下，及時掌握各類用戶用氣信息，特別是工業及大型采暖用戶的用氣情況是平穩供氣的關鍵，因此城市天然氣輸配系統建立SCADA系統勢在必行。在冬季用氣高峰到來之前，如工業用戶數據傳輸不能實現，就很難對供用氣進行及時調整，由于用氣信息掌握滯后，在多種輸配不利因素集合放大效應作用下，很容易造成管網的供氣不足甚至停氣。

4、長輸管線可靠性、穩定性、安全性降低

長輸管線根據以往經驗來看，一般情況下容易造成超負荷運行，可靠性、穩定性、安全性均降低，并且高流量下長輸管線易發生凍堵。另外，即使供氣方氣量充足，長輸管線日輸送量超過歷史定額也有待進一步討論執行。且有的地方的長輸管線已長期運行十多年，也存在著發生泄漏的可能。

5、隨著天然氣用量的成倍增長，給相應的供應和輸配設施帶來很大壓力。受季節、氣候、溫度、晝夜變化以及其他因素的影響，燃氣消費需求的高峰和低谷差別很大。同時，由于部分大中型城市資源供應對外的依賴性高，資源瓶頸約束的問題也顯現出來。隨著能源結構中天然氣的比重不斷增加，對安全供應的要求進一步提高，現有供應體系難以滿足。另外，能源的安全保障問題更加突出，必須搞好能源儲備和應急體系建設，進一步完善能源供應體系。

二、冬季天然氣輸配調控措施

1、各地生產調度部門應提前做好數據統計與分析工作，為用氣高峰期做好保障工作。如在現有客戶的基礎上，結合潛在客戶類型及數量，根據歷年的運行數據及經驗，并充分考慮溫度因素的影響，對去年冬季各月份的用氣量進行預測，制定詳實的《供氣調峰預案》，對各類客戶用氣量進行每日細化分析，這樣可以對各個時期的氣量缺口，做到提前預知，變被動為主動，對可能出現的情況做出解決方案。

2、輸配管理中心生產運行人員要加強工作責任感，保障居民供氣的穩定性。輸配管理中心的工作人員要嚴格執行輪班制，堅持24小時巡回檢查制度，對輸氣設備嚴密監視，并嚴格執行輸配管理中心下達的各項生產計劃，在用氣出現波動的情況下，隨時時匯報各項數據，以便于生產管理部門進行有效調度工，使天然氣輸配工作保持平穩運行。在氣溫變化不定的情況下，輸配管理中心值班人員要增加對場站中球罐、分離器、過濾器等設備的排污次數，杜絕管線閥門凍、堵事故的發生。

3、冬季是天然氣使用事故的高發期，大多數事故的發生都是由于聯接入戶管道和灶具的膠管老化所致，還有不少是因為用戶使用不合格灶具引發的，因此，提醒居民一定要注意使用安全。

4、提前做好檢修工作，保證冬季供氣的穩定。輸配管理中心要提前開始進行冬季供氣的相關準備工作，對門站、調壓站內的設備進行維護檢修，對輸配系統的調壓柜、調壓箱、管網、閥門、調壓器等設備設施進行維護檢修，使整個輸配系統處于完好狀態，以迎接冬季供氣的到來。

三、結語

由于我國北方地區冬季用氣需求量相對其它季節成倍增長，加上新開發的工業、商業、采暖等大客戶越來越多，天然氣客戶劇增導致用氣需求加大，天然氣輸配運行也將面臨很大的困難，冬季用氣高峰期的供氣過程中存在供不應求的問題。因此，要積極采取多種措施調動一切可以調動的力量，力保冬季安全平穩供氣。

參考文獻：

[1] 楊毅,李長俊,尚蜀婭. 天然氣管網輸配氣量優化研究[J]. 天然氣工業, 2006, (01) .

[2] 胡應富. 《天然氣輸配經濟學》出版[J]. 天然氣技術, 2007, (05) .

[3] 李波. 天然氣管網系統輸配氣運行方案優化[J]. 石油規劃設計, 2001, (05) .