二氧化碳管输增压泵自动化控制技术研究

来源：机械与电子杂志2026年第02期北京时间：

作者：丛岩

单位： (中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司,山东 东营 257000)

摘要：二氧化碳在高压下接近临界状态时具有显著的非线性特性,使得二氧化碳管输增压泵前泵的微小调节会引发相变风险,难以将控制增量施加于前增压泵,使得输出压力的超调量较大。为此,开展二氧化碳管输增压泵自动化控制技术的研究。使用具有控制结构的单片机获取管输过程中二氧化碳压力信号,通过增量式数字PID(比例积分微分)控制算法,以近3次的二氧化碳增压泵输出二氧化碳压力信号和理想压力的差值,得到二氧化碳管输增压泵压力控制增量,将控制增量施加于前增压泵,调整增压泵输出压力,维持二氧化碳管输所需压力,实现增压泵自动化控制。实验结果表明,所提方法在压力调控过程中响应迅速、曲线平滑,能够从初始值快速过渡到8 MPa并迅速趋于稳定;系统能耗从8.2 kWh/t降至7.5 kWh/t,压力波动频次从2.1次/h降至2.0次/h且波动小,3个月内增压泵维修次数降至0次,管道压力稳定在7.9 ~ 8.1 MPa,波动不超0.1 MPa,系统响应时间最长仅为12.5 ms。

关键词：二氧化碳;管道运输;增压泵;超临界态;单片机;增量式PID