Разработка системы автоматизации нефтеперекачивающей станции "Аремзяны-3" - Дипломная работа

Среди основных направлений деятельности при создании АСУ НПС: своевременное предупреждение аварий за счет выявления всех дефектов на основе проведения комплексной диагностики объектов линейной части трубопроводов и нефтеперекачивающих станций. Логика развития системы трубопроводная транспорта зачастую вполне оправдано подчиняется логике ускорения программ развития нефтегазовой промышленности. В данной связи логично предположить, что роль автоматизации, контроля работы нефтеперекачивающих станций, а также их координации становится все более существенной. Добиться максимально эффективной и надежной работы нефтепровода можно с помощью внедрения технических средств на базе современных микропроцессорных и сетевых технологий. Транспорт нефти от мест добычи к потребителям осуществляется нефтеперекачивающими станциями (НПС), в задачу которых входит поддержание в трубопроводе необходимого давления.Трубопровод, предназначенный для перекачки нефти, называется нефтепроводом. В зависимости от назначения, территориального расположения и длины трубопроводы делят на внутренние (внутрибазовые, внутризаводские, внутрицеховые, внутри промысловые), местные (между перекачивающей станцией и нефтебазой, заводом и нефтебазой и т.д.), магистральные. Магистральные нефтепроводы предназначены для транспорта нефти из районов ее добычи в морские, речные, железнодорожные пункты налива и на нефтеперерабатывающие заводы. Магистральный нефтепровод состоит из линейной части, головной и промежуточных насосных станций, системы подводящих и отводящих трубопроводов и наливных пунктов. НПС «Аремзяны-3» является структурным подразделением Тобольского УМН ОАО «Сибнефтепровод» ОАО «АК «Транснефть» и представляет собой комплекс сооружений и устройств для перекачки нефти и повышения давления в магистральном нефтепроводе Нижневартовск - Курган - Куйбышев (НКК) на участке 603-661 км [1].В предыдущей главе было сказано, что основной схемой технологического процесса перекачки нефти для промежуточной НПС является перекачка «из насоса в насос». Поскольку станция ориентирована на режим работы «из насоса в насос», то снижение давления на нагнетании станции и повышении на приеме при заданном режиме приводят к уменьшению пропускной способности магистрального трубопровода, применение автоматического регулирования давления является необходимым. Для реализации поставленной задачи на участке трубопровода от магистральной насосной до магистрального нефтепровода установлен узел регулирования давления для поддержания заданных величин давления. Нефть поступает на НПС «Аремзяны - 3» из магистрального нефтепровода диаметром 1220 мм через приемную задвижку, расположенную в узле подключения станции (или узле пуска-приема очистных устройств). Принимаемая от поставщиков нефть по системе трубопроводов пропускается через площадку с фильтрами - грязеуловителями ФГУ, которые устанавливаются для предотвращения попадания в нефтеперекачивающие агрегаты различных механических примесей, парафино-смолистых отложений, посторонних предметов.Система автоматизации НПС имеет следующее назначение[3]: - выполнение общестанционных защит МНС по аварийным и предельным значениям контролируемых параметров и при отказах вспомогательных систем; контроль параметров технологического процесса и параметров состояния оборудования; обнаружение отказов оборудования при его работе и при переключениях по результатам выполнения команд; управление (программный и кнопочный пуск, программное и кнопочное отключение), контроль режима работы и защита магистральных насосных агрегатов; управление (открытие, закрытие) и контроль агрегатных задвижек магистрального насосного агрегата и задвижек самой НПС;Функции системы автоматизации принято подразделять на четыре типа: - управление технологическим оборудованием;Предусмотренный объем автоматизации для магистрального насосного агрегата обеспечивает: - автоматическое регулирование давления на выходе в трубопровод (позиции 39а, 40а, 41а, 41б); автоматическое управление технологическим оборудованием: а) насосы, при превышении диапазона давления (позиции 1а-33а); в) система сглаживания волн давления (позиции 54а, 56а, 56б); г) вентилятор, при превышении уровня загазованности (позиции 36а, 36б).Нижний уровень системы автоматизации включает в себя датчики и вторичные преобразователи, обеспечивающие формирование входных электрических аналоговых и дискретных сигналов системы автоматизации НПС, и показывающие приборы, установленные по месту или непосредственно на технологическом оборудовании, а также органы управления, входящие в состав технологических объектов управления. Средний уровень представляет собой контроллер с соответствующим программным обеспечением, выполняющий функцию обработки информации и управления.

Оглавление

Введение

1. Описание технологического процесса

1.1 Общая характеристика объекта

1.2 Описание технологической схемы объекта

2. Автоматизация технологического процесса перекачки нефти на промежуточной НПС

2.1 Назначение системы автоматизации

2.2 Функции системы автоматизации

2.3 Объемы автоматизации

2.4 Структура системы автоматизации промежуточной НПС

2.5 Выбор элементов нижнего уровня

2.5.1 Общие требования, предъявляемые к техническому комплексу нижнего уровня

2.5.2 Выбор технического комплекса нижнего уровня

3. Выбор программируемого логического контроллера для системы управления

3.1 Назначение ПЛК

3.2 Выбор программируемого логического контроллера

3.3 Выбор проектной конфигурации контроллера

3.4 Расчет источника питания

3.5 Блок-схема алгоритма управления для контура регулирования

3.6 Схема электрических соединений в контуре регулирования

3.7 Расчет настроек в контуре регулирования

3.7.1 Выбор типа регулятора

3.7.2 Выбор метода расчета

3.7.3 Анализ структурной схемы, переход к дискретной форме

3.7.4 Выбор периода квантования

3.7.5 Расчет z- передаточной функции приведенной непрерывной части

3.7.6 Расчет настроек регулятора

3.7.7 Проверка оптимальности настроек регулятора

4. Программно - технический комплекс верхнего уровня

4.1 Обоснование выбора программного средства

4.2 Разработка программы оператора

4.3 Описание используемых кабелей для связи компонентов системы автоматизации

5. Безопасность и надежность системы

5.1 Обеспечение безопасности системы

5.2 Расчет надежности системы

5.2.1 Расчет и анализ показателей безопасности

5.2.2 Обеспечение требуемого уровня надежности

5.2.3 Расчет и анализ коэффициента готовности

5.3 Выводы по разделу

6. Расчет экономической эффективности проекта

6.1 Источники эффективности проекта

6.2 Расчет единовременных затрат

6.2.1 Расчет затрат на проектирование системы

6.2.2 Расчет затрат на разработку программного обеспечения

6.2.3 Расчет затрат на изготовление и отладку проектируемой системы

6.3 Расчет экономии эксплуатационных затрат

6.4 Определение показателей экономической эффективности проекта

6.5 Выводы по разделу

Заключение

Список использованных источников