储运系统报警参数合理化设定研究

摘要

石油是世界各国发展经济必不可缺的重要能源。油气储运系统影响着国家经济建设可持续发展战略，同时制约国内区域经济平衡发展。近年来，随着中国国民经济的增长，国内对原油和成品油的需求日益增加，国内商业油库的规模不断扩大，自动化程度也越来越高。而在油气储运过程中，经常发生储罐溢流导致的火灾事故、储罐液位过低导致罐顶损坏事故、管道高压破裂导致的油品泄漏事故、管道低压导致的管道压瘪事故等，这些事故中油品的损失造成资源的浪费，由此引发的火灾事故将危害人民群众生命财产安全，并且给环境带来无法挽回的恶劣影响。储运系统报警参数的合理设定，可以降低储运系统灾害发生的可能性，降低风险，故储运系统报警参数研究具有重要意义。 本文在国内外报警参数研究的基础上，引入可信场景的概念，对其重新定性，同时通过分析响应时间影响因素，构建响应时间矩阵，确定响应时间。对储罐关键液位进行了重新定义，在修正立式储罐关键高液位计算方式的同时，给出了立式储罐关键液位，包括储罐高/低报警液位的阈值。参照立式储罐关键液位的计算公式，给出卧式储罐关键液位的计算方法，通过VBA语言编写立式以及卧式储罐关键液位计算软件。通过对储罐转运过程中的物料核算进行优化，变固定的总量物料核算为动态核算，成为实时测量储罐液位的仪器之一，将物料核算得到的储罐液位值与液位开关、液位变送器等仪器测量得到的液位值进行核算，优化储罐液位灾害防护系统中的液位测量部分，提高了液位测量的准确性。通过分析管道油品运输中的水击现象，通过模拟得到可信场景下得管道压力变化趋势，同时通过确定管道关键高压阈值，得到输油管道高压报警阈值。结合模糊综合评价法，考虑报警优先级设定的影响因素以及各影响因素的子影响因素，确定各影响因素的等级，从人因、财产、环境等多维角度考虑报警优先级的设定，确定了报警优先级的多维量化设定方法。通过储运系统报警参数的研究，确定了储罐液位报警阈值、管道高压报警阈值的计算方法，同时得到报警优先级的量化设定方法，均在一定程度上降低了储运系统事故灾害发生的概率，减小了灾害发生的风险。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 本文研究内容

第二章 石油储罐关键液位确定方法

2.1 报警响应时间确定方法

2.2 立式储罐关键液位确定方法

2.2.1 立式储罐关键高液位确定方法

2.2.2 立式储罐关键低液位确定方法

2.2.3 立式储罐关键液位计算实例应用

2.3 卧式储罐关键液位确定方法

2.4 储罐关键液位计算软件与应用

（1）立式储罐

（2）卧式储罐

第三章 石油储罐液位灾害防护系统的优化技术研究

3.1 石油储罐液位灾害防护系统概述

3.1.1 第一重保护——储罐液位计

3.1.2 第二重保护——储罐液位变送器远传报警

3.1.3 第三重保护——储罐液位开关

3.1.4 第四重保护——物料核算

3.2 石油储罐灾害防护策略的改进与优化

3.2.1 物料核算的优化

3.2.2 储罐液位变送器校准

3.2.3 储罐液位报警校准

3.2.4 储罐液位开关校准

3.2.5 储罐液位校准运行流程

3.3 优化后储罐液位灾害防护系统优越性验证

第四章 输油管道高压报警阈值确定方法

4.1 可信场景概述

4.2 压力变化率确定方法

4.3 输油管道关键压力值的确定

4.3.1 管道最大允许操作压力的确定

4.3.2 站间各点允许出站点压力最大值（MADP）的确定

4.3.3 基础最大出站压力限定值的确定

4.3.4 基础最大进站压力限定值的确定

4.4 输油管道高压报警阈值的确定

4.5 输油管道高压报警阈值设定实例应用

第五章 报警优先级多维量化设定方法

5.1 报警优先级优化设定方法

5.1.1 传统报警优先级设定方法

5.1.2 报警优先级设定步骤

5.2 报警优先级量化设定方法优越性验证

5.2.1 某天然气门站报警优先级设定的具体步骤

5.2.2 报警优先级设定方法的比较

5.3 储运系统液位及压力报警优先级的确定

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢