当期目录

2020年 第56卷 第2期    刊出日期：2020-04-20

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发展与评述

功能安全评估在工艺安全管理的应用

吕永辉

2020, 56(2):  0-0. 

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化工装置的安全联锁系统中的SIS与其他独立保护层，例如过程控制回路、报警、安全泄压系统等是管控重大工艺安全事件的关键安全设施。高质量的功能安全评估及有效的各项功能安全管理活动，能够有效遏制重大事故，提高工艺安全管理水平。本文总结了功能安全管理中的各类典型管理问题，如重设计轻评估、重建设轻管理、强调硬件忽视人员能力、重视SIS忽视其他独立保护层。并针对性的提出了解决措施，特别是加强人员能力培养与制度建设、完善工艺安全信息管理、积累失效数据、重视其他独立保护层的管理、建立SIS与IPL独立保护层的管理指标、开展周期性的功能安全审计与评估。

工程设计及标准

中美俄长输管道设计标准关键问题探讨

马伟平 蔡亮 王禹钦 蒋喜

2020, 56(2):  0-0. 

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中亚、中缅和中俄管道已成为我国重要的能源战略通道。为提高管道设计的科学性，维护中方利益，应研究国标、美标和俄标在管道工艺设计的差异。研究了国内外标准在包括管材、地区等级划分、设计系数、壁厚计算和压力试验的重要技术差异。研究结论是管材选择国标严于美标，只选用PLS2等级钢管，俄标重视管材抗拉强度性能。国标和美标按照管道沿线户数划分地区等级，俄标按照管段类型、位置和输送介质的风险等级划分地区等级。国标一级1类地区设计系数是0.8或者0.72，美标一级1类地区设计系数是0.8，与俄标的管道工作条件系数不完全等同。国标和美标按照管材屈服强度计算壁厚，俄标按照管材抗拉强度计算壁厚，俄标的壁厚计算值高于国标和美标。俄标在试压介质和稳压时间上更严格，国标在高强度水压试验方面，与美标和俄标存在差距。研究成果可为我国海外新建管道设计和验收提供参考指导作用。

腐蚀监测系统在某大型炼油项目中的应用实施

陈 怡

2020, 56(2):  0-0. 

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海上油田轻质原油贸易交接计量系统设计要点分析与探讨

陈迪 朱春丽 尹丰

2020, 56(2):  0-0. 

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以南海某油田FPSO贸易计量系统设计为例，分析和探讨了海上油田轻质原油贸易交接计量系统的设计要点，包括：流量计选型、计量管路尺寸选择以及取样系统型式等方面内容，最后总结了相关设计思路和推荐做法，为今后其它类似工程设计提供了参考和借鉴。

浅谈阀门防火在合成氨装置中的应用

王冬 刘念 张政

2020, 56(2):  0-0. 

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合成氨装置采用的原料、燃料、过程产物及产品大多为甲类、乙类火灾危险性物质，其中还有有毒物质，操作工况一般在高温、高压下进行。在化工、石油等自动化系统中，一旦发生火灾，如果设计中某些设备能及时地切断火源蔓延，那么就可以避免厂区的重大损失。阀门作为自动化系统中的一个重要组成部分，不仅用于开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)，而且在着火时它可以及时切断流路，避免可燃性流体流向主要设备。因此，阀门的防火性应该被看成一项重要性能来考虑，希望能够引起相关人员的重视。

仪表信号电缆选型规范介绍

刘克

2020, 56(2):  0-0. 

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国外总承包工程项目中，仪表信号电缆设计选型规范和国内规范有所区别。在国外项目仪表信号电缆设计选型时，主要依据是欧标EN 50288-7《Multi-element metallic cables used in analogue and digital communication and control. Part 7：Sectional specification for instrumentation and control cables》、美标UL 2250《UL Standard for Safety Instrumentation Tray Cable》等。本文主要针对仪表信号电缆，对照着相应的国内外标准，详细介绍以上标准对电缆导体、绝缘层、屏蔽层、铠装层、护套部分的性能要求，对国外项目仪表电缆选型具有一定的参考价值。

过程控制技术

常减压装置加热炉的安全仪表系统设计探讨

李莉 赵运昕 贾玉明

2020, 56(2):  0-0. 

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加热炉是常减压装置中提供热量的设备，也是涉及安全生产的核心设备。为防止和降低其过程风险，从加热炉的子系统构成入手，详细分析各子系统的安全仪表功能。并以某炼厂常压炉安全仪表功能的SIL等级为例，根据IEC 61508、ISA-TR84.00.02的计算方法及相关规定，详细介绍了实现加热炉各安全仪表功能的仪表、控制阀及逻辑控制器的设置方案。

基于EMPC的CSTR过程优化控制仿真

李新春

2020, 56(2):  0-0. 

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连续搅拌反应釜CSTR广泛应用于化工、燃料、制药等生产过程，由于其机理复杂、多变量耦合、非线性强，CSTR过程的常规控制难于取得理想效果。本文在一类通用的CSTR非线性机理模型基础上应用EMPC控制策略，针对不同生产场景定义了相应的优化指标。在考虑质量、安全等多种约束的条件下，直接基于非线性模型进行预测和优化，解决了CSTR过程的优化控制问题，并在多种控制模式下验证了控制算法的有效性。

混合蝙蝠算法对直线电机参数优化的研究

王鹏程

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在对模型求解和数据优化时，选择一种合适的优化算法通常能够起到事半功倍的效果。本文提出的混合蝙蝠算法（HBA）是将标准蝙蝠算法（BA）与小生境思想结合在一起，借鉴并引入了粒子群算法（PSO）中的速度和位置更新公式，并在最后求解时中引入了分布式计算的思想。本文通过分别采用BA和HBA对直线电机运动模型的加速度参数的优化试验，证明了本文所提出的HBA比传统的标准BA算法具有更快的收敛性，更高的求解精度等优点，在实际工程中HBA具有很大的实用价值。

安全与环保

阿尔及尔炼厂火灾报警系统设计

曹亮 郝梦桥

2020, 56(2):  0-0. 

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本文针对国际炼油厂项目火灾报警系统设计，结合实际工程案例，从系统网络架构、报警回路设置、探测器布置和布线安装等几个方面阐述了火灾报警系统的组成和特点，针对不同报警工况下的联动控制需求进行了分析并给出了解决方案。

基于平行控制的区域综合能源系统管理方法研究

吴锋棒

2020, 56(2):  0-0. 

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摘 要：能源是国民生产的关键要素，关乎国家根本。面对日益突出的能源问题，区域综合能源系统对提高社会能源利用率、促进可再生能源规模化开发、减少用能过程中的环境污染和能源供应安全，以及实现节能减排目标具有重要意义，已经成为世界各国能源领域重要的战略研究方向。本文在复杂系统平行控制理论的基础上，提出了适用于区域综合能源系统的优化管理方法，通过建立虚拟人工系统，与实际系统平行互动，从而实现能源的动态和智能管理。虚拟人工系统的构建也为云计算、大数据和人工智能等先进技术在综合能源系统中的应用提供了有效的平台。

智能化与信息技术

工业控制系统Modbus通信的规划与实施

黄达

2020, 56(2):  0-0. 

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基于B/S结构的油田堵水调剖监控管理系统设计

田殿龙 于洋 艾信 黄天虎

2020, 56(2):  0-0. 

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为了满足油田堵水调剖施工现场信息化管理的需要，达到了对施工过程的实时监控目的，有效提高堵水调剖的现场管理水平和施工过程的质量控制，借助物联网USN（Ubiquitous Sensor Networks）体系结构，依托三端框架技术：感应端、服务端和应用端，设计并实现基于B/S架构的物联网堵水调剖监测及管理系统。该系统支持LAN和GRPS两种方式进行数据通信，其前端采集单元内置液晶触摸屏支持施工数据的显示和录入，后端支持浏览器访问远端监测管理平台实时显示堵水调剖施工过程中的流量、压力和施工现场视频。实现了注堵水调剖井工况的实时分析、预警、指标统计、曲线报表自动生成等功能，满足了油田数字化管理模式下对注堵水调剖井精细化、数字化、扁平化的管理要求。

用CONVAL软件辅助工程设计

王翊

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仪器仪表

管道内腐蚀直接评价及修复技术研究

梁昌晶

2020, 56(2):  0-0. 

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摘要：内腐蚀直接评价（ICDA）是评价埋地管道内腐蚀对管道完整性影响的方法，是管道完整性的重要组成部分。通过对ICDA的预评价、间接检测与评价、直接检测与评价和后评价四个步骤进行梳理和简析，针对内腐蚀严重的管道，按照“轻、重、缓、急”对检测出的管道防腐层破损点、防腐层老化管段、管体腐蚀等实施修复措施，通过实施防腐层修复、管体腐蚀点、段补强修复、打补丁、包覆、局部更换等手段，可实现隔离腐蚀介质、延长管道寿命的目的，为管道管理者的决策提供了有效支持。

自能蒸汽自动热洗油井在线清蜡装置研制及应用

高宝元 高诗惠

2020, 56(2):  0-0. 

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针对油井常规热水反洗井清蜡方法费用高、污染地层的问题，研发了自能蒸汽自动热洗油井在线清蜡装置，它利用水源井自产液体和油井伴生气作为油井热洗的洗井液和能源 ，达到节能、清蜡、保护油层和安全生产的目的。现场应用表明，该装置具有移动方便、自动化程度高、操作简单、清蜡成本低、不污染油层、经济效益和社会效益好的特点。

基于多数据融合和小波分解的油气管道缺陷检测方法研究

姚建军

2020, 56(2):  0-0. 

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针对在油气管道检测过程中泄露区域及缺陷区域难以准确定位的问题，本文提出一种基于多数据融合的油气管道缺陷自动检测方法。首先利用无人机和红外热成像技术实现油田管道红外图像的分段采集，并通过移动终端实时上传到处理系统；采用改进的加权中值滤波算法对红外图像做去噪处理，并根据综合特征来自动识别管道区域以提升检测效率；然后采用Sobel算子和Canny算子对管道区域进行图像处理，并对两幅图进行加权平均；最后，采用Haar小波做分解得到高频分量，高频分量和红外图像中温度异常区域重合的部位即为油气管道缺陷区域。实验结果表明，该方法可准确地定位油气管道的缺陷区域，其准确率最高可达97.8%，检测效率也有所提升。

电厂（站）CEMS的设置及安装要求

杨银仁

2020, 56(2):  0-0. 

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高压大口径V形球阀设计及应用

苗同立

2020, 56(2):  0-0. 

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创新与实践

化工装置仪表不间断电源系统设计

李伟家

2020, 56(2):  0-0. 

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不间断电源（UPS）作为化工装置仪表的电源，其可靠性至关重要。本文重点介绍UPS系统的构成配置、基本原理、电源输出、冗余运行方式以及UPS容量计算。

基于油井示功图的低产低效井间开技术研究及应用

李明江 黄天虎 吴利利 李珍 张彬 杨仓海 闫娟 陈荣环

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低产低效油井的有效开发反映了油田开发的高质量，是油田实现降本增效的重要抓手。低产低效油井的合理开发关键在间开制度的确定上，本文通过间开技术研究，结合功图计产及计算动液面结果，提出了一种三次开关井确定低产低效井的间开方法，利用计算机技术，实现了油井间开制度的智能确定，现场实践表明，通过本方法确定间开制度确实达到了降本增效的目的，同时该方法也为该类型井的智能间开提供了借鉴。

石油化工装置GDS报警控制设备工程设计探讨

李方涛

2020, 56(2):  0-0. 

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通过对石油化工装置可燃及有毒气体检测系统（GDS）工程设计总结与研究，本文对一些GDS报警控制设备设置方式存在的不合理性问题进行了剖析，提出了石油化工装置GDS报警控制设备合理的工程设计方案，为工程设计人员提供工程设计参考。

论电缆屏蔽层的接地

王瑞东 许闻文 徐义亨

2020, 56(2):  0-0. 

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为抑制磁场干扰，常将电缆屏蔽层的两端接地，这是工程上常用的方法。本文深入探讨该方法的屏蔽机理。文章指出，在信号电缆屏蔽层两接地端存在着地电位差时，会带来严重的干扰效应。文章通过两个案例分析，证明了这种现象的存在。