Разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом перекачки нефти на головной нефтеперекачивающей станции
ВВЕДЕНИЕ
Обеспечения высокого уровня автоматизации на объектах магистрального нефтепровода в части контроля технологических параметров и точности управления – это гарантия надежности и безопасности обеспечения технологического процесса перекачки нефти по магистральным нефтепроводам.
Качество и эффективность работы технологических объектов во многом обусловлена точностью разработки и внедрения автоматизированных систем.
Даже при совместном применении насосов, двигателей, труб и арматуры самого высокого качества, нельзя гарантировать экономичность и надежность эксплуатации какого-либо нефтепровода, если отсутствуют дополнительные устройства управления технологией, специальное оборудование, отвечающее за обеспечение необходимого уровня безопасности
Транспортировка ценных сортов нефти и нефтепродуктов через нефтепроводы требует надежные и хорошо функционирующие системы управления, вследствие чего, уровень автоматизации объектов магистральных нефтепроводов должен обеспечивать необх
СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НПС 9
1.1 Характеристика НПС 9
1.2 Описание технологического процесса перекачки нефти 11
2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧКИ НЕФТИ НА НПС 21
2.1 Структура и функции системы автоматического управления технологическим процессом перекачки нефти на НПС 21
2.2 Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня 23
3 ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗАЦИИ ГОЛОВНОЙ НПС 41
3.1 Назначение микропроцессорного контроллера 41
3.2 Выбор микропроцессорного контроллера 42
3.3 Автоматизированное рабочее место диспетчера-оператора 44
4 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ГОЛОВНОЙ НПС 53
4.1 Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора 53
4.2 Расчет оптимальных настроек дискретного ПИ-регулятора 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Оператор нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода. Часть 1 [Текст] : 3-е изд. / В.И. Захаров, А.Е. Лощинин, Т.Н. Черняева, Д.В. Сороколет, А.В. Рыбалко. - Тюменский нефтепроводный профессиональный лицей. Тюмень: Лицеевская книга, 2019. – 18-43 с.;
2. Площадка станции насосной магистрального нефтепровода линейной производственно-диспетчерской станции Южный Балык: технологический регламент на эксплуатацию опасного производственного объекта: утв: Главным инженером Нефтеюганского УМН 01.02.2020 [Текст] : введ. в действие с 01.02.2020. – Нефтеюганск: 2020. – 11-48 с.;
3. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Автоматизация и телемеханизация технологического оборудования площадочных и линейных объектов: РД-35.240.50-КТН-109-17: утв: Первым вице-президентом ПАО “Транснефть” 2019 [Текст] : введ. в действие с 01.01.2019. : 2019. – 34-38 с.;
4. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Магистральные и подпорные насосы для перекачки нефти и нефтепродуктов: РД-35.080.00-КТН-107-17: утв: Первым вице-президентом ПАО “Транснефть” 2019 [Текст] : введ. в действие с 01.01.2019: 2019. – 4-38 с.;
5. Эксплуатация системы автоматического регулирования давления НПС “Вагай”: инструкция: утв: Зам. главного инженера по АСУ Ишимского РНУ 15.01.2018 [Текст] : введ. в действие с 01.02.2018. – Вагай: 2018. – 4-18 с.;
6. Система сглаживания волн давления. Клапаны “Флекс-Фло” и “Дан-Фло”: лекционный материал: 2018 [Текст]. – 6-28 с.;
7. Датчик абсолютного и избыточного давления DMP-331: [Электронный ресурс]. / Режим доступа : http://теплоприбор.рф/catalog/dmp-331/;
8. Датчик давления ЭМИС-БАР 103: [Электронный ресурс]. / Режим доступа : https://emis-kip.ru/upload/iblock/e31/rukovodstvo_emis_bar.pdf;
9. Датчик абсолютного и избыточного давления Yokogawa EJX530A [Электронный ресурс]. / Режим доступа : https://yokogawa.nt-rt.ru/images/manuals/EJX510A.pdf;
10. Датчик давления ЭМИС-БАР 103: [Электронный ресурс]. / Режим доступа : https://emis-kip.ru/upload/iblock/e31/rukovodstvo_emis_bar.pdf;
11. Интеллектуальный датчик давления Piezus AMZ 5050: [Электронный ресурс]. / Режим доступа : https://piezus.ru/amz-5050.html;
12. Преобразователь перепада давления Yokogawa EJX110A: [Электронный ресурс]. / Режим доступа : https://yokogawa.nt-rt.ru/images/manuals/EJX110A.pdf;
13. Датчики температуры
Затем нефть проходит через фильтры-грязеуловители, изображенные на рисунке 1.4. Площадка фильтров-грязеуловителей предназначена для очистки нефти от относительно крупных механических включений перед подачей жидкости на вход насосных агрегатов. Состояние фильтров при их эксплуатации контролируется с помощью манометров, установленных до и после фильтра. Но такой способ определения степени загрязнения является неточным, так как при определении перепада давления сказывается погрешность измерения. Наиболее точное измерение производится с помощью прибора, контролирующего перепад давления. Если перепад давления равен или больше 0,05 МПа, необходимо производить чистку фильтра. Для этого фильтр отключают, закрыв задвижки, нефть дренируют в погружную емкость через дренажный патрубок и че