close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Автоматизированная система управления технологическими

код для вставкиСкачать
А.С. АЛЕКСАНДРОВ (ОАО "Сиданко")
В.Г. ЧУЛКОВ (ООО "Инсист Автоматика")
И.Д. ЕЛЬЦОВ (ТПП "Когалымнефтегаз")
Автоматизированная система управления технологическими процессами подогрева
нефти
Предложен подход к созданию АСУТП при реализации проектов автоматизации процесса
подогрева нефти в печах ПТБ-10/64 и "Магдебург" на предприятиях ТПП
"Когалымнефтегаз".
В настоящее время в России на нефтедобывающих предприятиях
сложилась ситуация, когда находящиеся в эксплуатации печи ПТБ-10/64 и
"Магдебург" в существующем виде не соответствуют современным
действующим требованиям Госгортехнадзора по обеспечению безопасности
работ. Устаревшая схема газовой обвязки, отсутствие контроля
загазованности в застойных зонах функциональных блоков печей - эти
факторы могут привести к возникновению аварийной ситуации на объектах
подготовки нефти.
Номенклатура оснащения находящихся в эксплуатации печей
средствами КИПиА также не соответствует действующим требованиям.
Средства КИПиА и аппаратура автоматизации выработали свой ресурс и
нуждаются в замене.
Объем информационных функций, выполняемый системами
автоматизации, установленными на действующих печах ПТБ-10/64 и "Магдебург", не обеспечивает
эффективное ведение процесса подогрева нефти в печах, а также возможность работы в составе
АСУТП установки подготовки нефти. Работа печей идет без автоматического поддержания соотношения
"газ-воздух", что приводит к перерасходу газового топлива и ухудшению экологической обстановки изза сверхнормативных выбросов в атмосферу окислов углерода и азота.
Одним из путей решения этой проблемы является разработка АСУТП, а также внедрение
современного полевого оборудования, позволяющего максимально использовать возможности систем
управления и тем самым добиться качественно нового уровня технологии, уменьшить износ
оборудования, повысить общую культуру производства и улучшить экологическую обстановку на
объектах.
Примером подобного решения являются АСУТП подогрева нефти на УПН-1 и УПН-3 ЦППН Повх
ТПП "Когалымнефтегаз". Система разработана и внедрена совместными усилиями ООО "Инсист
Автоматика" (г. Омск) и группой конструирования промыслового оборудования Саратовского НТЦ ОАО
"Сиданко".
Цели создания системы и решаемые задачи
Среди главных целей создания описываемой системы можно выделить следующие:
 выполнение требований действующих нормативных документов по безопасной эксплуатации
печей;
 сокращение расходов газа и электроэнергии;
 повышение качества ведения технологического режима и увеличение срока службы
технологического оборудования;
 повышение оперативности действий персонала и улучшение условий труда;
 сокращение потерь нефти и вредных выбросов в атмосферу.
Для достижения поставленных целей были приняты следующие решения:
 изменение газовой обвязки печи с применением электроприводных быстродействующих
запорных клапанов и клапана утечки между ними;
 введение системы контроля довзрывоопасной концентрации среды в теплообменной камере, в
коллекторе воздуховода перед розжигом и во время работы печи в помещении подготовки топлива;
 применение регулирующего электроприводного затвора на линии подачи топливного газа к
камерам сгорания;
 введение измерения температуры нефти по каждому из потоков на выходе из печи;
 применение ПЛК;
 применение частотно-регулируемого электропривода (ЧРЭ) дутьевого агрегата.
АСУТП позволяет решать следующие задачи:
 автоматическое ведение технологического режима печей (подготовка, розжиг и вывод в
базовый режим, работа в базовом режиме, аварийный и плановый останов) в соответствии с
регламентом;
 дистанционный контроль и управление работой печей и технологическими задвижками с АРМ
оператора и местных операторских панелей, входящих в состав станций управления печами;
 автоматическое поддержание заданной температуры продукта на выходе из печей при
оптимальном соотношении "газ-воздух";
 диагностика состояния змеевиков печей для предупреждения их прогара при закоксованности;
 защита, сигнализация и блокировка работы печей с расшифровкой причины;
 накопление и архивирование информации о работе печей, оборудования и действий
оперативного персонала в БД и формирование отчетов;
 экономия электроэнергии, улучшение экологической обстановки на объекте.
Программно-технические средства и структура системы
Структура комплекса технических средств АСУТП является многоуровневой и распределенной.
На нижнем уровне располагаются датчики давления и температуры с унифицированным выходным
сигналом 4-20 мА, датчики расходов нефти и газа, сигнализаторы наличия пламени и загазованности,
блоки искрового розжига, электроприводные ИМ.
На среднем уровне системы находятся станции управления (СУ) печью. Конструктивно они
выполнены в виде отдельных шкафов со своими операторскими панелями управления, позволяющими
оператору вести ТП при неисправности верхнего уровня АСУТП. В шкафу СУ размещен контроллер с
модулями ввода/вывода, промежуточные реле, барьеры искробезопасности и набор рядов зажимов для
подключения полевого оборудования. На этом уровне по программе, содержащейся в управляющем
контроллере, реализуется обработка входных аналоговых и дискретных сигналов, выдача
управляющих команд на ИМ, а также выполняются функции автоматического ведения режима,
блокировок и защит. Питание СУ осуществляется через источник бесперебойного питания.
Обмен между контроллерами СУ печами и операторской станцией осуществляется по
промышленной сети (тип интерфейса и протокол определяется используемым контроллером).
Персональный компьютер операторской станции находится в операторском помещении установки и
служит для визуализации и оперативного управления технологическим процессом (рис. 3),
автоматического ведения архивов, формирования отчетов и т.д. Питание операторской станции
осуществляется через источник бесперебойного питания.
Заключение
Внедрение данной системы позволило обеспечить выполнение требований действующих
нормативных документов по безопасной эксплуатации печей.
В ходе реализации проекта была подтверждена правильность основных направлений выбранной
концепции модернизации печей и накоплен практический опыт использования для модернизации
печей как отечественного, так и импортного оборудования.
Алексей Святославович Александров - вед. инж. группы конструирования промыслового
оборудования Саратовского НТЦ ОАО "Сиданко".
Владимир Геннадьевич Чулков - гл. инж. проектов Системного отдела фирмы "Инсист
Автоматика".
Игорь Дмитриевич Ельцов - нач. отдела автоматизации, информационных систем и метрологии
ТПП "Когалымнефтегаз".
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа