【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气集输，尤其涉及一种放空系统及其控制方法。
技术介绍
1、火炬燃烧放空或冷放空是油气田集输工艺的安全保障手段，燃烧或不燃烧直接冷放空超量或不合格的气体。由于油气田开采周期通常较长，且地下油气资源来源复杂，导致采出的油气组分多变。
2、在传统设计中，通常采用同时设置火炬和设置冷放空装置的方法处理可燃和不可燃的放空气。火炬和冷放空装置的合并，从工艺流程上更加简便，且所需的投资成本更低。然而，按照现有技术，想要实现燃烧处理和不燃烧直接冷放空的切换，就面临着临时停产的需求，需要停产期间人员手动操作切换，造成油气资源产量的大幅损失和生产效率降低。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种放空系统和放空系统控制方法，旨在解决相关技术中火炬和冷放空装置无法合并，且强制合并后，在切换火炬和冷放空装置时需要临时停产，由人工手动切换的问题。
2、本专利技术提供一种放空系统，包括放空气收集管汇、放空气进气管线、分液罐、气体放空管线、排液管线、惰气进气管线和燃烧放空头，所述放空气收集管汇、所述放空气进气管线、所述分液罐、所述气体放空管线和所述燃烧放空头依次连接，所述排液管线的上游端与所述分液罐的底部连接，所述惰气进气管线的下游端与所述气体放空管线的第一点位连接，且所述第一点位位于靠近所述燃烧放空头的位置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器包括：
3、气体组分分析模块，所述气体组分分析模块用于获取所述
4、气体浓度获取模块，所述气体浓度获取模块用于获取周围环境中多个检测点处的气体浓度信息；
5、计算模块，所述计算模块与所述气体组分分析模块通信连接，所述计算模块基于所述气体组分分析模块获取的气体组分信息计算放空气的低热值和爆燃浓度上限；
6、控制模块，所述控制模块与所述计算模块、所述气体浓度获取模块、所述惰气进气管线以及所述燃烧放空头通信连接；
7、当控制模块接收到燃烧放空指令时，所述控制模块用于在所述第二点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且在周围环境中多个检测点处的气体浓度的最大值小于爆燃浓度上限时，控制所述燃烧放空头引燃放空气，或者所述控制模块用于在所述第二点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且周围环境中多个检测点处的气体浓度的最大值高于爆燃浓度上限时，控制所述惰气进气管线导通，直至周围环境中多个检测点处的气体浓度的最大值低于爆燃浓度上限且所述第三点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，控制所述燃烧放空头引燃放空气和惰气的混合气；
8、当控制模块接收到冷放空指令时，所述控制模块用于控制所述惰气进气管线导通，直至所述第三点位处的放空气和惰气的混合气的低热值低于低热值下限致所述燃烧放空头熄火。
9、根据本专利技术提供的放空系统，还包括试燃管线，所述试燃管线的上游端与所述气体放空管线的第四点位连接，且所述第四点位位于所述第一点位和第二点位之间，所述试燃管线与所述控制模块通信连接，当所述第二点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，所述控制模块控制所述试燃管线导通，并控制所述试燃管线试燃点火，用以在点燃所述燃烧放空头之前验证放空气的可燃性。
10、根据本专利技术提供的放空系统，所述燃烧放空头上设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制模块通信连接，所述控制模块用于获取所述第一温度传感器的温度值，且当所述第一温度传感器的温度值大于或等于第一温度预设值时，所述控制模块判定所述燃烧放空头点火成功。
11、根据本专利技术提供的放空系统，所述惰气进气管线上设置有第一流量调节阀和第一流量计，所述第一流量计与所述控制模块通信连接，当所述第二点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且周围环境的放空气的气体浓度大于爆燃浓度上限时，或者当所述第三点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且需要熄灭所述燃烧放空头时，所述控制模块通过所述第一流量计控制所述第一流量调节阀打开并调节开度。
12、根据本专利技术提供的放空系统，所述试燃管线上设置有第二流量调节阀、试燃头和第二流量计，所述试燃头上还设置有第二温度传感器，所述第二流量计与所述第二温度传感器均与所述控制模块通信连接，当所述第二点位处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，所述控制模块通过所述第二流量计控制所述第二流量调节阀打开并调整开度，且当所述第二温度传感器检测的温度值大于或等于第二温度预设值时，所述控制器判定所述试燃头点火成功。
13、根据本专利技术提供的放空系统，所述放空气进气管线的下游端与所述气体放空管线的上游端均与所述分液罐的顶部连接。
14、根据本专利技术提供的放空系统，所述排液管线上设置有关断阀和排液增压泵。
15、本专利技术还提供一种放空系统控制方法，基于如上所述的放空系统实现，所述控制方法包括：
16、获取气体放空管线的第二点位处的放空气的第一气体组分信息、第三点位处的放空气的第二气体组分信息和周围环境中的放空气的气体浓度值，并基于所述第一气体组分信息和第二气体组分信息，计算所述气体放空管线的第二点位处的放空气的第一低热值、所述气体放空管线的第二点位处的放空气的爆燃浓度上限和所述气体放空管线的第三点位处的放空气的第二低热值；
17、接收到冷放空转燃烧放空指令后，执行以下步骤：
18、确定所述第一低热值大于或等于低热值下限且周围环境中的放空气的气体浓度值低于所述爆燃浓度上限，控制燃烧放空头引燃放空气；
19、或者，确定所述第一低热值大于或等于低热值下限且周围环境中的放空气的气体浓度值高于所述爆燃浓度上限，控制惰气进气管线导通并调节所述惰气进气管线的惰气流量，使所述第二低热值大于或等于低热值下限且使周围环境中的放空气的气体浓度值低于所述爆燃浓度上限，控制所述燃烧放空头引燃放空气；
20、接收到燃烧放空转冷放空指令后，执行以下步骤：
21、确定所述燃烧放空头处于燃烧状态时控制所述惰气进气管线导通并调节所述惰气进气管线的惰气流量，直至燃烧放空头熄火；
22、获取所述气体放空管线的流量，且当所述气体放空管线的流量大于零时，截止所述惰气进气管线，当所述气体放空管线的流量等于零时，使所述惰气进气管线保持导通状态。
23、根据本专利技术提供的放空系统控制方法，在控制所述燃烧放空头引燃放空气之前还包括确定所述试燃管线的试燃头试燃点火成功。
24、根据本专利技术提供的放空系统控制方法，在所述控制所述惰气进气管线导通并调节所述惰气进气管线的惰气流量，直至燃烧放空头熄灭包括：
25、获取所述燃烧放空头的温度值并与第一温度预设值进行比对；
26、当所述燃烧放空头的温度值大于第一温度预设值时，继续调节所述惰气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种放空系统，包括放空气收集管汇(110)、放空气进气管线(120)、分液罐(130)、气体放空管线(140)、排液管线(150)、惰气进气管线(160)和燃烧放空头(170)，所述放空气收集管汇(110)、所述放空气进气管线(120)、所述分液罐(130)、所述气体放空管线(140)和所述燃烧放空头(170)依次连接，所述排液管线(150)的上游端与所述分液罐(130)的底部连接，所述惰气进气管线(160)的下游端与所述气体放空管线(140)的第一点位(A)连接，且所述第一点位(A)位于靠近所述燃烧放空头(170)的位置，其特征在于，还包括控制器(200)，所述控制器(200)包括：
2.根据权利要求1所述的放空系统，其特征在于，还包括试燃管线(180)，所述试燃管线(180)的上游端与所述气体放空管线(140)的第四点位(D)连接，且所述第四点位(D)位于所述第一点位(A)和第二点位(B)之间，所述试燃管线(180)与所述控制模块(240)通信连接，当所述第二点位(B)处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，所述控制模块(240)控制所述试燃管线(180)导
3.根据权利要求2所述的放空系统，其特征在于，所述燃烧放空头(170)上设置有第一温度传感器(171)，所述第一温度传感器(171)与所述控制模块(240)通信连接，所述控制模块(240)用于获取所述第一温度传感器(171)的温度值，且当所述第一温度传感器(171)的温度值大于或等于第一温度预设值时，所述控制模块(240)判定所述燃烧放空头(170)点火成功。
4.根据权利要求3所述的放空系统，其特征在于，所述惰气进气管线(160)上设置有第一流量调节阀(161)和第一流量计(162)，所述第一流量计(162)与所述控制模块(240)通信连接，当所述第二点位(B)处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且周围环境的放空气的气体浓度大于爆燃浓度上限时，或者当所述第三点位(C)处的放空气的低热值大于或等于低热值下限且需要熄灭所述燃烧放空头(170)时，所述控制模块(240)通过所述第一流量计(162)控制所述第一流量调节阀(161)打开并调节开度。
5.根据权利要求4所述的放空系统，其特征在于，所述试燃管线(180)上设置有第二流量调节阀(181)、试燃头(182)和第二流量计(184)，所述试燃头(182)上还设置有第二温度传感器(183)，所述第二流量计(184)与所述第二温度传感器(183)均与所述控制模块(240)通信连接，当所述第二点位(B)处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，所述控制模块(240)通过所述第二流量计(184)控制所述第二流量调节阀(181)打开并调整开度，且当所述第二温度传感器(183)检测的温度值大于或等于第二温度预设值时，所述控制器(200)判定所述试燃头(182)点火成功。
6.根据权利要求5所述的放空系统，其特征在于，所述放空气进气管线(120)的下游端与所述气体放空管线(140)的上游端均与所述分液罐(130)的顶部连接。
7.根据权利要求6所述的放空系统，其特征在于，所述排液管线(150)上设置有关断阀(151)和排液增压泵(152)。
8.一种放空系统控制方法，其特征在于，基于如权利要求5～7任一项所述的放空系统实现，所述控制方法包括：
9.根据权利要求8所述的放空系统控制方法，其特征在于，在控制所述燃烧放空头(170)引燃放空气之前还包括确定所述试燃管线(180)的试燃头(182)试燃点火成功。
10.根据权利要求8或9所述的放空系统控制方法，其特征在于，在所述控制所述惰气进气管线(160)导通并调节所述惰气进气管线(160)的惰气流量，直至燃烧放空头熄灭包括：
...【技术特征摘要】
1.一种放空系统，包括放空气收集管汇(110)、放空气进气管线(120)、分液罐(130)、气体放空管线(140)、排液管线(150)、惰气进气管线(160)和燃烧放空头(170)，所述放空气收集管汇(110)、所述放空气进气管线(120)、所述分液罐(130)、所述气体放空管线(140)和所述燃烧放空头(170)依次连接，所述排液管线(150)的上游端与所述分液罐(130)的底部连接，所述惰气进气管线(160)的下游端与所述气体放空管线(140)的第一点位(a)连接，且所述第一点位(a)位于靠近所述燃烧放空头(170)的位置，其特征在于，还包括控制器(200)，所述控制器(200)包括：
2.根据权利要求1所述的放空系统，其特征在于，还包括试燃管线(180)，所述试燃管线(180)的上游端与所述气体放空管线(140)的第四点位(d)连接，且所述第四点位(d)位于所述第一点位(a)和第二点位(b)之间，所述试燃管线(180)与所述控制模块(240)通信连接，当所述第二点位(b)处的放空气的低热值大于或等于低热值下限时，所述控制模块(240)控制所述试燃管线(180)导通，并控制所述试燃管线(180)试燃点火，用以在点燃所述燃烧放空头(170)之前验证放空气的可燃性。
3.根据权利要求2所述的放空系统，其特征在于，所述燃烧放空头(170)上设置有第一温度传感器(171)，所述第一温度传感器(171)与所述控制模块(240)通信连接，所述控制模块(240)用于获取所述第一温度传感器(171)的温度值，且当所述第一温度传感器(171)的温度值大于或等于第一温度预设值时，所述控制模块(240)判定所述燃烧放空头(170)点火成功。
4.根据权利要求3所述的放空系统，其特征在于，所述惰气进气管线(160)上设置有第一流量调节阀(161)和第一流量计(162)，所述第一流量计(162)与所述控制模块(240)通信连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晨波，张明，刘向东，衣华磊，陆心怡，静玉晓，赵江，宫景雯，伊贵娜，何蕾，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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