Разработка системы автоматизации технологического процесса дожимной насосной станции - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «тюменский государственный нефтегазовый университет» институт геологии и НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ «Автоматизация технологических процессов и производств» на тему: РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДОЖИМНОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИСоздание современных АСУ ТП требует дальнейшего повышения качества управления за счет использования высокоэффективных алгоритмов управления. Наиболее актуальной проблемой, является проблема реализации систем при которых управление осуществляется не в ручную или аппаратно, а программно с помощью персонального компьютера, который является базовым компонентом средств управления. Совершенствование средств контроля и управления приводит к уменьшению затрат, как человеческих сил, так и экономии финансовых затрат на приобретение дорогостоящего оборудования, которое сильно уступает по своим характеристикам перед электронно - вычислительными машинами. Современное техническое предприятие помимо оборудования, обеспечивающего выпуск готовой продукции, имеет ряд системы обеспечивающих безопасность жизнедеятельности предприятия. Оборудование ДНС, прежде всего насосы, сообщает нефти и газу дополнительный напор, необходимый для их транспортирования в направлении высоконапорных участков через системы сбора и подготовки.Нефтегазожидкостная смесь, обводненностью 90-95%, газовым фактором 100-120 м3/тн, t = 35-40 0С с узла для дозирования розлива поступает через входные задвижки на первую ступень сепарации, которая состоит из НГС-1, НГС-2 где осуществляется основной отбор газа и автоматическое поддержание уровня. Из нефтегазосепараторов НГС-1, НГС-2 отгазированная жидкость подается на отстойники ОГ-1, ОГ-2, где происходит отбор подтоварной воды.В отстойниках автоматически поддерживается необходимый раздел фаз нефть-вода и давления. Нефтяной поток с отстойников поступает на буферные емкости БС-1, БС-2 где осуществляется дополнительный отбор газа, далее на прием насосов Н-3, 4 и через узел учета нефти (УУН) подается на КСП-9. Отделившийся в процессе сепарации попутный газ из узла предварительной очистки газа (УПОГ) нефтяного сепаратора с первой ступени сепарации поступает в газовые сепараторы ГС-1, ГС-2, где при давлении 0,58-0,6 МПА происходит очистка от капель жидкости и примесей, далее через регулирующий клапан и узел учета газа (УУГ) подается в газопровод на ГПЗ, и при аварийном случае сбрасывается на факел. Вода с отстойников поступает на буферные емкости БС-1, БС-2, далее на два насоса, осуществляющих давления нефти, пройдя через УУН, поступает на выход ДНС.АСУ ТП ДНС предназначена для автоматизированного контроля и управления в реальном масштабе времени основными и вспомогательными технологическими процессами. Нижний уровень выполняет преобразование значения технологических параметров в электрические сигналы. Средний уровень выполняет управление технологическим процессом в соответствии с программой заложенной в микроконтроллере, передает информацию о течении технологического процесса на верхний уровень, выполняет команды, поступающие с верхнего уровня АСУ ТП. Проектируемая система предназначена для выполнения следующих основных функций: - управление технологическим процессом; Система обеспечивает выполнение следующих функций управления: - дискретное (логическое) управление;Функционально схема автоматизации дожимной насосной станции разбита на следующие блоки: площадка нефтегазосепараторов 1 ступени сепарации (ГС-1, 2); площадка газосепараторов (С-1,2); площадка отстойников (ОГ-1, 2); буферные емкости (БС-1, 2); сырьевые резервуары (РВС-1, 2, 3, 4); узел учета газа (УУГ); узел учета нефти (УУН). Площадка нефтегазосепараторов первой ступени сепарации (ГС-1, 2) предусматривает: - дистанционное измерение температуры (9а; 12а); Площадка газосепараторов (С-1,2) предусматривает: - дистанционное измерение температуры (4а; 7а); В сырьевых резервуарах (РВС-1, 2, 3, 4) осуществляется: - дистанционное измерение (42и; 42к; 37а; 37б); Узел учета газа (УУГ) предусматривает: - дистанционное измерение (51а);Для контроля, измерения, регистрации, и вычисления различных параметров в технологических аппаратах установки осушки и очистки газа, были применены следующие технические средства.При выборе датчика для измерения уровня были рассмотрены VEGAPULS 62, Yokogawa EJX210A и Сапфир-22ДУ-Вн. Таблица 2.1 - Технические характеристики датчиков измерения уровня Был выбран Сапфир-22ДУ-Вн, так как он работает в наиболее подходящем диапазоне температур окружающей среды. Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного преобразователя. При изменении измеряемого уровня происходит изменение гидростатической выталкивающей силы, воздействующей на чувствительный элемент-буек.Для выбора датчика разности давления было выполнено сравнение датчиков: Yokogawa EJX430A, Метран-150-CD, Сапфир-22ДИ. Для измерения разности давления был выбран датчик Метран-150-CD.

Содержание

Введение

1. Технологический процесс подготовки нетфти на дожимной насосной станции (ДНС)

1.1 Общая характеристика

1.2 Описание технологической схемы

2. Автоматизация технологического процесса на ДНС

2.1 Структура и функции АСУ ТП

2.2 Описание функциональной схемы автоматизации

2.3 Выбор технических средств автоматизации нижнего уровня

2.3.1 Выбор датчик для измерения уровня

2.3.2 Выбор датчика разности давления

2.3.3 Выбор датчика измерения давления

2.3.4 Выбор датчика измерения расхода

2.3.5 Выбор датчика измерения влажности

2.3.6 Выбор датчика измерения температуры

2.3.7 Управление задвижками и клапанами

3. Программируемый логический контроллер

3.1 Обоснование выбора контроллера

3.2 Выбор проектной конфигурации контроллера

4. Расчет системы регулирования уровня в сепараторе С-1

4.1 Определение параметров модели объекта и выбор типа регулятора

4.2 Расчет оптимальных настроек регулятора уровня

Заключение

Список использованных источников

Приложения