Исследование автоматизированной системы управления магистральным трубопроводом

Введение 6
1 Анализ объекта управления 9
1.1 Краткая характеристика и состав объекта автоматизации 9
1.2 Технические характеристики объекта автоматизации 15
1.3 Характеристика недостатков существующей газораспределительной станции 18
1.4 Обзор основных средств автоматизации газораспределительной станции 18
2 Исследовательская часть 22
2.1 Узел переключения 23
2.2 Узел очистки газа 34
2.3 Узел редуцирования 37
2.4 Узел учёта газа 46
2.5 Блок одоризации 48
2.6 Контрольно-измерительные приборы 52
2.7 Выбор датчика давления 52
3 Разработка модернизированной автоматизированной системы управления 62
3.1 Техническое описание СТМ «Магистраль-5» 62
3.2 Структура верхнего уровня 63
3.2.1 Пункт управления 63
3.2.2 Центральный концентратор информации 66
3.3 Структура нижнего уровня 69
3.4 Выбор контроллера 78
3.5 Алгоритм управления краном 84
3.6 Этапы выполнения команды и отображения хода ТУ на экране ПУ 87
4 Оценка эффективности принятых решений.........................................................90
4.1 Экономическая часть 90
4.2 Безопасность и экологичность проекта 95
Заключение 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 103

Весь текст будет доступен после покупки

Развитие индустрии трубопроводного транспорта углеводородных энергоресурсов сопровождается активным внедрением передовых информационных технологий, направленных на автоматизацию различных технологических процессов с целью увеличения и повышения их эффективности. Если рассматривать процессы, применяемые на предприятиях трубопроводного транспорта природного газа, то они включают контроль и мониторинг параметров, характеризующих качество газа и объемы его транспорта на протяжении всего жизненного цикла предприятия. Важными процессами в этой области являются контроль и измерение показателей качества, расхода и количества природного газа, которые оказывают влияние на такие операции, как хранение, поддержание устойчивого баланса объемов газа, учет и выявление потерь газа и другие. Несоблюдение таких технологических операций может привести к частичной или полной потере эффективности работы всей газотранспортной системы. В ходе эксплуатации магистральных газопроводов они подвержены различным воздействиям, которые могут привести к рискам потери эффективности, материальному ущербу и человеческим жертвам. Некоторые процессы, связанные с доставкой и хранением природного газа, все еще не полностью автоматизированы. Например, одной из главных задач организаций, занимающихся эксплуатацией газотранспортных систем, является снижение разбаланса газа, вызванного внешними и внутренними факторами в работе магистральных газопроводов. В настоящее время эта задача не решается полностью с помощью автоматизированных технологий.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ объекта управления

1.1 Краткая характеристика и состав объекта автоматизации

Свежие исследования в области энергетики указывают на то, что природный газ или газ, добываемый вместе с нефтью, составляет четверть от общего объема ископаемых источников энергии по уровню добычи и потребления, и данный темп потребления будет продолжать резко расти. Популярность газа как энергетического ресурса обусловлена его превосходными характеристиками, такими как легкая переработка, простота в транспортировке и хранении, а также удобная организация рынка сбыта, которая связана с простой схемой распределения. В связи с этим, возникает важная задача усовершенствования процессов эффективной доставки и транспортировки природного газа. Одним из наиболее современных и удобных технологических методов транспортировки природного газа является трубопроводный транспорт.

На первый взгляд может показаться, что этот процесс несложный - газ просто протекает в трубе. Однако это не совсем так. Трубы диаметром до 1,4 метра, рабочее давление в трубе до 75 атмосфер, сложное оборудование для компрессии и распределения газа. И весь этот комплекс невозможно просто остановить даже на минуту.

Главной задачей всех предприятий, занимающихся трубопроводным транспортом природного газа, является обеспечение эффективного функционирования оборудования газопроводов большой протяженности, безопасной эксплуатации газовых транспортных объектов и непрерывной транспортировки газа до конечных потребителей.

Современные системы автоматизации в газовой промышленности, включая системы автоматизации магистральных газопроводов, могут быть представлены, как показано на рисунке 1.1. Автоматизация процессов транспортировки газа предусматривает развитие управляющих систем в четырех направлениях:
- Диспетчерское управление потоками газа для дистанционного контроля управляемых транспортных объектов и управления распределением газа;
- Осуществление хозяйственно-административной деятельности предприятия;
- Организация внутренних коммуникационных каналов для обмена информацией внутри компании;
- Установление связи между подразделениями компании, чтобы обеспечить надежную передачу информации в рамках единой системы газоснабжения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Андреев, Е. Б. Программные средства систем управления технологическими процессами в нефтянои и газовои промышленности : учеб. пособие / Е. Б. Андреев, В. Е. Попадько. – Москва : ФГУП изд-во Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2013. – 268 с.
2. Большаков В. Н. Экология : учеб. для вузов / В. Н. Большаков, В. В. Качак, В. Г. Коберниченко и [др.] ; под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Логос, 2012. – 504 с.
3. Брюханов, О. Н. Основы эксплуатации оборудования систем газоснабжения : учеб. для студентов / О. Н. Брюханов, А. И. Плужников – Москва : ИН- ФРАМ, 2011 – 256 с.
4. Гуреева, М. А. Экономика нефтянои и газовои промышленности : учеб. для студ. учреждении сред. проф. образования / М. А. Гуреева – 2-е изд. стер. – Москва : Издательскии центр «Академия», 2012. – 240 с.
5. Данилов, А. А. Газораспределительные станции / А.А. Данилов, А.И. Петров – Санкт-Петербург : Недра, 1997 – 240 с.
6. Датчик давления прямого монтажа SI-3151T интеллектуальныи емкостныи // Sino-inst : офиц. саит. – URL: https://sino-inst.com/si-3051t-direct-mount-pressure-transmitter
7. Датчики : справ. пособие / В. М. Шарапов, Е. С. Полишук, Н. Д. Кошевои [и др.] ; под. обш. ред. В. М. Шарапова, Е. С. Полишука. – Москва : Техносфера, 2012. – 624 с.

Весь текст будет доступен после покупки