Усовершенствование существующей системы автоматизации на узле учета газа (УУГ)
ВВЕДЕНИЕ
Нефть и газ играют большую роль в развитии народного хозяйства нашей страны. Эти ценные природные ископаемые как наиболее эффективные и энергоемкие из всех природных веществ имеют лидирующее положение в топливной энергетике. Одним из технологических компонентов и наиболее качественным сырьем для химический промышленности является высококалорийный попутный нефтяной газ. Учет ПНГ становится приоритетной задачей предприятий топливно- энергетического комплекса.
Цель курсовой работы – усовершенствование существующей системы автоматизации на узле учета газа (УУГ).
Задачами курсового проекта являются:
изучение технологии УУГ на факельном хозяйстве Мамонтовского месторождения;
изучение системы автоматизации УУГ;
повышение точности измерения количества газа на УУГ.
При работе над проектом были использованы материалы ООО «РН-Юганскнефтегаз» (технологический регламент УУГ факельного хозяйства Мамонтовского месторождения).
СОДЕРЖАНИЕ
Определения, обозначения и сокращения 3
Введение 4
1 Общая характеристика узла учета газа факельного хозяйства Мамонтовского месторождения 5
Состав и технологическая схема факельного хозяйства 5
Принцип действия факельной установки 7
Характеристика рабочей среды 10
Описание технологической схемы СИКГ 11
2 Автоматизация узла учета газа факельного хозяйства Мамонтовского месторождения 13
Структура и схема автоматизации СИКГ 13
Система обработки информации СИКГ 14
Описание функциональной схемы автоматизации СИКГ 22
КИП и технические средства автоматизации 28
3 Модернизация системы измерения количества и качества газа на узле учета газа Мамонтовского месторождения 45
Выбор преобразователя расхода 56
Расчет погрешностей измерения расхода попутного газа, приведенного к стандартным условиям 62
Список использованных источников 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Принципиальная схема подготовки нефти на месторождении [Электронный ресурс]. – URL: http://www.avfinfo.ru/page/inzhiniring-005 (дата обращения 19.04.2021).
Система измерений количества и параметров свободного нефтяного газа (СИКГ) и узлы учета природного газа [Электронный ресурс]. – URL: http://www.npptec.ru/ 246-1-sistemyizmerenijakolichestva.html (дата обращения 20.04.2021).
Клюев, А.С., Глазов Б.В., Миндин М.Б. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. – М.: Энергоатомиздат, 1983.- 376 с.
Фатхутдинов, А.Ш., Слепян, М.А., Ханов, Н.И. и др. Автоматизированный учет нефти и нефтепродуктов при добыче, транспорте и переработке – М.: Недра, 2002.
– 417 с.
КонтроллерыSIMSTICS7-300/400[Электронныйресурс].–URL: http://adventa.su/price-list-simatic-S7-300/400 (дата обращения 2504.2021).
Bela, G.M., Liptak, J. M.. Instrument Engineers Handbook, Fourth Edition, Three Volume Set. – ISW The Japan Steel Works, LTD, 1986. – 551 с.
Oil Quantity and Quality Measuring Systems (LACT) [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ogsb.ru/en/production/sikn.php (дата обращения 20.04.2021).
Doug Fisher, Michael VanderZee, Rumi Mohammad, and Gail Powley. Oil and Gas Pipelines: Integrity and Safety Handbook, 2015. – 605 с.
БлокиимодуликонтроллераS7-300[Электронныйресурс].–URL: http://aelectric.ru/?p=8107 (дата обращения 25.04.2021).
Преобразователи температуры Rosemount 248 [Электронный ресурс]. – URL: http://www2.emersonprocess.com/ru-ru/brands/rosemount/pressure/pressure- transmitters/248-pressure-transmitters/pages/index.aspx (дата обращения 30.04.2021).
Измерительный преобразователь температуры Rosemount 248 на базе протокола HART[Электронныйресурс].–URL:http://www2.emersonprocess.com/ru-
ru/brands/rosemount/temperature/single-point-measurement/248/pages/index.aspx (дата обращения 2.05.2021).
ДатчикдавленияМетран-150[Электронныйресурс].–URL: http://www2.emersonprocess.com/ru-RU/brand
3 Модернизация системы измерения количества и качества газа на узле учета газа Мамонтовского месторождения
Основная проблема, с которой столкнулись метрологи всех нефтяных компаний РФ, заключается в том, что на данный момент нет универсальных приборов учета ПНГ, удовлетворяющих на 100% требованиям эксплуатации. Дело в том, что у зарубежных лидеров приборостроения – Европы, Канады, и США не возникало проблематики учета газа, сжигаемого на факелах. Соответственно, приборов для учета попутного и факельного газа никогда ранее за рубежом не разрабатывалось. А отечественное приборостроение работало, как правило, для нужд учета попутного газа, поскольку задача учета ПНГ никогда не ставилась. Таким образом, для большинства выпускаемых в настоящее время приборов учета газа заявленные технологические и метрологические характеристики подтверждаются только в узком диапазоне задач.
Были рассмотрены основные типы счетчиков, применяющихся при измерении учетных характеристик ПНГ.
Расходомеры переменного перепада давления
Принцип измерения основан на зависимости перепада давления, создаваемого устройством, установленным в трубопроводе, или же самим элементом трубопровода, в результате которого происходит преобразование части потенциальной энергии потока в кинетическую, от расхода газа, протекающего через это устройство.
На рисунке 3.1 приведен принцип измерения расхода переменного перепада давления.
В состав расходомера входят: устройство, создающее перепад давления, дифференциальный манометр, измеряющий этот перепад, соединительные трубки между преобразователем и дифманометром, датчик давления, датчик температуры и сам вычислитель расхода.