Реконструкция системы управления станции перекачки нефти

ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ 6
1.1 Трубопроводный транспорт нефти. 6
1.2 Характеристика станции, описание технологического процесса 21
1.3 Обзор существующих вариантов автоматизации технологического процесса 30
2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 35
2.1 Разработка архитектуры системы автоматизации 35
2.2 Выбор технических средств автоматизации 36
2.3 Разработка схем соединения элементов системы автоматизации 51
3. РАЗРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ 52
3.1 Разработка математической модели объекта управления 52
3.2 Разработка и оптимизация контура регулирования технологической координаты 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
Приложение А 64
Приложение Б 65
Приложение В 66
Приложение Г 80

Весь текст будет доступен после покупки

Роль трубопроводного транспорта в системе нефтяной и газовой промышленности чрезвычайно велика. Для нефти трубопроводный транспорт является основным видом транспорта в нашей стране. Характерной чертой трубопроводного транспорта является высокий уровень автоматизации производственных операций. В настоящее время в стране сформированы мощные нефтепроводные системы.
Актуальность. Основным элементом магистрального нефтепровода, выполняющим функции передачи энергии потоку нефти для его перемещения к конечному пункту трубопровода, является нефтеперекачивающая станция.
Главными потребителями электроэнергии нефтеперекачивающей станции, являются магистральные насосные агрегаты 70-80% от всего электропотребления станции.
По данным исследований состояния электрической сети нефтепроводов, частыми являются пробои в сети питания. В результате аварийных перебоев в подаче электроэнергии на магистральном нефтепроводе, нарушающих работу перекачивающих насосов, возможен гидроудар, который приводит к разгерметизации нефтепровода [2]. При пуске насосного агрегата нефть, заполняет вакуум и соударяется в трубопроводе с закрытым обратным клапаном и столбом жидкости над ним, вызывая скачок давления и гидравлический удар.
Такой гидравлический удар, протекающий с очень большой скоростью 800- 1000 м/с, способен вызвать образование трещин в трубах, разрушить трубные соединения, и повредить насос и электродвигатель.
Основным оборудованием на МНС является магистральный насосный агрегат. Типоразмер магистральных насосных агрегатов определен при проектировании нефтепровода таким образом, чтобы наиболее эффективно и рационально обеспечить заданное проектное значения производительности при номинальной частоте вращения ротора.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССА И ОПИСАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
1.1 Трубопроводный транспорт нефти.
По своему назначению нефтепроводы подразделяются на три группы:
– внутренние – предназначенные для соединения различных объектов и установок на промыслах, нефтескладах и перекачивающих станциях;
– местные – соединяющие промыслы с головными сооружениями магистрального нефтепровода, нефтеперерабатывающие заводы с пунктами налива в железнодорожные цистерны или водный транспорт. Их протяженность может достигать нескольких десятков километров;
– магистральные – предназначенные для транспортирования больших грузопотоков нефти на значительные расстояния (до нескольких тысяч километров). Характеризуются наличием нескольких перекачивающих станций и относительной непрерывностью работы. Рабочее давление в магистральных нефтепроводах обычно достигает 5…7,5 МПа.
К магистральным нефтепроводам относятся трубопроводы протяженностью свыше 50 км, диаметром от 219 до 1220 мм включи- тельно, предназначенных для перекачки товарной нефти из районов добычи или хранения до мест потребления (перевалочных нефтебаз, НПЗ, пунктов налива и др.).
В состав магистрального нефтепровода входят следующие комплексы сооружений (рисунок 1):
– подводящие трубопроводы, связывающие источники нефти (промысловый нефтесборный пункт) с головными сооружениями трубопроводов;
– головная нефтеперекачивающая станция (ГНПС), на которой производится прием нефти, ее учет и перекачка на следующую станцию;
– промежуточные нефтеперекачивающие станции (НПС), предназначенные для создания необходимого рабочего давления и дальнейшей перекачки;

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абдулаев Л.Л., Бланк В.В., Юфин В.А. Контроль в процессах транспорта и хранения нефтепродуктов. - М.: Недра, 2015. - 263 с.
2. Андреев Е. Б., Попадько В. Е.Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности Издательство: Нефть и газ, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2015 – 272 с.
3. Беккер Л.М. Расчет оптимального режима работы нефтепровода, оборудованного частотно-регулируемым приводом / Л.М. Беккер, К.Ю. Штукатуров // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2019. – С. 27–33.
4. Высоковольтный частотно-регулируемый привод ВЧРП-ТМ. – https:// www.cheaz.ru/ products/ese/converters/vchrp-tm-es.html.
5. Гумеров А.Г. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций / А.Г. Гумеров Р.М. Гумеров А.С. Акбердин. – М.: Недра – Бизнесцентр, 2018. – 475 с.
6. Даденков Д.А. Синтез и моделирование локальных контуров регулирования учебно-экспериментальной установки целлюлозно-бумажного производства / Д.А. Даденков, Д.Н. Черемных, А.П. Честиков. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2019. – № 7. – С. 131–142.
7. Датчик избыточного давления «ЭМИС-БАР». – https://emis-kip.ru/ru/prod/ datchiki-izbytochnogo-davleniya.
8. Диагностика в системе технического обслуживания объектов трубопроводного транспорта Бачериков А.С., Пашков М.И., Богатенков Ю.В., Земенков Ю.Д., Шалай В.В., Васильев Г.Г., Прохоров А.Д., Сидельников С.Н., Капитальчук Т.Г., Кель В.Ф. допущено учебно-методическим объединением вузов Российской федерации по высшему нефтегазовому образованию (УМО НГО) в качестве учебного пособия для студентов нефтегазового профиля нефтегазового профиля / Санкт-Петербург, 2017.
9. Закирзаков А.Г. Анализ состояния сети магистральных нефтепроводов тюменской области на основе статистических данных / А.Г. Закирзаков, А.Л. Егоров // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – С. 309–319.
10. История и перспективы развития нефтегазовой промышленности и топливно-энергетического комплекса Земенков Ю.Д., Прохоров А.Д., Васильев Г.Г., Богатенков Ю.В., Шалай В.В., Гладенко А.А., Гульков А.Н., Дудин С.М., Капитальчук Т.Г., Колесов В.И., Курушина Е.В., Смоленцев В.М., Трясцин Р.А., Хойрыш Г.А. Учебное пособие для студентов нефтегазового профиля / Санкт-Петербург, 2017.
11. Клюев А. С., Глазов Б. В., Дубровский А. Х., Клюев А. А.; под ред. А.С. Клюева. Проектирование систем автоматизации технологиче- ских процессов: справочное пособие. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2010. – 464 с.
12. Коршак А.А. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов: учеб. для вузов / А. А. Коршак, А. М. Нечваль ; под ред. А. А. Коршака. - СПб. : Недра, 2018. - 486 с.
13. Лазерное сканирование объектов трубопроводного транспорта Васильев Г.Г., Лежнев М.А., Леонович И.А., Сальников А.П. учебное пособие / Москва, 2015. Том 1

Весь текст будет доступен после покупки