1 Автоматтандыру объектісі ретіндегі магистральды мұнай құбыры

1.1 Құбырлардың жіктелуі

Мұнай құбыры деп мұнай және мұнай өнімдерін айдауға арналған құбырларды атайды. Тек мұнай өнімдері ғана айдалады деп айту қажет болған кезде, мұнай өнімінің құбыры терминін қолданады. Айдалатын мұнай өнімінің түріне байланысты құбырларды бензин құбыры, керосин құбыры, мазут құбыры деп атайды.

Мұнай құбырлары мұнай өнімдерінің құбырлары міндеттері бойынша келесі топтарға бөлінеді:

• ішкі – кәсіптерде, мұнай өңдейтін зауыттарында және мұнай базаларында әртүрлі объектілер мен қондырғыларды біріктіреді;

• жергілікті – ішкімен салыстырғанда ұзындығы көбірек (бірнеше ондық километрге дейін) және мұнай кәсіптерін немесе мұнай өңдеуші зауыттарын магистральды мұнай құбырларының басты бекеттерімен немесе темір жолындағы құю пункттерімен біріктіреді;

• магистральды – үлкен ұзақтылықпен сипатталады (жүздеген және мыңдаған километрлер), сондықтан айдау трасса бойынша орналасқан бірнеше бекеттермен іске асырылады. Құбырлардың жұмыс режимі – үзіліссіз (уақытша тоқтамдар кездейсоқ болады немесе жөндеумен байланысты).

Магистральды мұнай құбырлары мен мұнай өнімінің құбырлары құбырдың шартты диаметріне байланысты төрт класқа бөлінеді (миллиметрмен): І – 1000-1200; І – 500-1000; І – 300-500; ІV – 300-ден төмен.

Мұнай құбырларының төсемін іс-әрекетіндегі немесе жобаланатын магистральды құбырларға параллельді және бір-бірден іске асыруға болады – техникалық өткелінде магистральды құбырлардың техникалық өткел деп мұнай және газ тасымалдауға арналған бір трассаның бойына параллельді орналастырылған құбырлар жүйесін айтады. Жеке жағдайларда мұнай құбырлары мен газ құбырларының бір техникалық өткелінде біріккен төсем жүргізуге рұқсат етіледі.

1.2 Мұнайды құбырлық тасымалдау жүйелерін автоматты басқару тапсырмалары

Құбырлық тасымалдау жүйелеріне әртүрлі сипаттағы қатаң ішкі (технологиялық, экономикалық, бағдарламалық) және сыртқы (отын-энергетикалық кешенімен және мұнай өңдеуші салалармен) байланыстар тән. Технологиялық байланыс өндіру үрдісінің үзіліссіздігімен, мұнайды алысқа тасымалдауға дайындаумен, мұнайды өңдеумен, тасымалдаумен шартталады. Экономикалық және бағдарламалық байланыстар жобалау, жоспарлау, басқару тапсырмаларын шешу барысында бір-бірімен тығыз байланысады.

Көптеген тұтынушыларды үзіліссіз мұнаймен қамсыздандыруды қамтамасыз ету реттеудің өзара байланысқан тапсырмалар кешенін кезекпен өткізу және өңдеуді талап етеді. Мұнаймен қамсыздандыру сапасы мен сенімділігіне талаптардың әрдайым өсуі, шығындар мен жоғалтулардың төмендеуіне қажеттілік реттеудің ішкі жүйесін нақты бөліп алуды және оны сала ішінде максималды оптималдауды іске асырады.

Мұнаймен қамсыздандырудың құбырлық жүйелеріндегі реттеу тапсырмалары құбырлық тасымалдау жүйесінің дамуын оптималды жобалау мен жоспарлау сатысында, сонымен қатар қызмет ету үрдісінде шешіледі.

Құбырлық жүйелерді автоматты басқару жүйесі келесі үрдістерді автоматтандыру үшін арналған:

• мұнай ағымдарын оперативті жоспарлу және өз қажеттілігіне кететін энергия шығындарын минималдау шарттарындағы қажеттіліктерді максималды қанағаттандыру мақсатымен жұмыс режимдерін оперативті жоспарлау;

• апаттық ауытқуларды жекелеу және жоспарлы режимдерді қамтамасыз ету мақсатымен құбырлық транспорттың негізгі объектілерін оперативті басқару;

• қызмет ету режимінің тиімділігін талдау мен техникалық жағдайын бақылау мақсатымен құбыр жүйелерінің жұмысының іс жүзіндегі режимдері туралы режимдік-технологиялық ақпараттарды жинақтау, өңдеу және іске қосу;

• мұнайды тасымалдау және тұтыну, өндіру жоспарының іс жүзіндегі орындалуы туралы жоспарлы-есептік ақпараттарды жинақтау, өңдеу және іске асыру;

• құбырлық тасымалдау жүйесінің объектілерінің құрылымы, техникалық сипаттамалары, жоспарлы және режимдік көрсеткіштері туралы мәліметтерден тұратын салалық ақпараттық деректер банкін құру және жүргізу.

Міндеттеріне сәйкес АБЖ құбырлық тасымалдау жүйесі үшін бес функционалды-бағытталған және ақпаратты бір-бірімен байланысқан тапсырмалар кешенін шешеді:

• жұмыстар режимін оперативті жоспарлау;

• жұмыстар режимін диспетчерлік талдау және бақылау;

• жұмыстар режимін оперативті басқару;

• құрылымды оптималды дамыту және қайта құру;

• тасымалдау және үлестіру, өндіру жоспарының орындалуын бақылау және ескеру.

Құбырлық жүйені үлкен жүйе ретінде ішкі жүйелер арасындағы байланыс жүйе шегінде ішкі параметрлері ғана іске асырылып, ал қалған бөлігі ішкі жүйелерге байланыспайтындай етіп, олардың әрқайсысы көптеген ішкі және сыртқы параметрлерімен сипатталатындай бірнеше ішкі жүйелерге бөліп тастауға болады.

Шектеулер жүйесін екі бөлікке бөлуге болады, біріншісі – бұл сыртқы параметрлердің шектеулеру, екіншісі - әр ішкі жүйенің ішкі және сыртқы параметрлеріне шектеулер.

Оптималдау тапсырмасы бірнеше кезеңдермен шешіледі.

1-Кезең. Сыртқы параметрлер үшін рұқсат етілетін өзгеріс аудандарын құрастыру. Әр ішкі жүйе үшін сыртқы параметрлерінің өзгеру аудандары әр сыртқы параметрлердің мәндер жиынтығына арналған ішкі параметрлер мәндерінің жиынтығы болатындай етіп құрастырылады, мұнда ішкі және сыртқы параметрлер берілген ішкі жүйе үшін екінші жоспардағы шектеулер жүйесін қанағаттандыруы қажет. Сонымен қатар сыртқы параметрлер құрастырылған мүмкін ауданға кірмейтін сыртқы және ішкі параметрлердің жинағы екінші жоспарлы шектеулерді қанағаттандырмау қажет. Айдау бекеттері ішкі жүйе ретінде қарастырылатын жағдайларда мүмкін аудан келесі координаталарда үш өлшемді болуы мүмкін: кірістегі қысым, шығыстағы қысым беру. Оған іске асырылуы технологиялық шектеулердің бұзылуынсыз жүретін қысым мен берудің мәндері кіреді.

2-Кезең. Ішкі жүйелердің агрегатталған сипаттамаларын құру. Агрегатталған сипаттама мүмкін аудандағы ішкі жүйенің сыртқы параметрлерінің әр векторына сәйкес берілген жүйе бойынша критериясын құрайтын оптималды мән беретін функция, мұнда оптималдау технологиялық шектеулерді ескере отырып, ішкі парамтрлердің барлық мәндері бойынша жүргізіледі.

Айдау бекетін ішкі жүйе ретінде қабылдайтын жағдайда агрегаттық сипаттама МАБ кірісі мен шығысындағы әртүрлі қысымдар жинағында минималды режимдік – мүмкін шығындарды бейнелейтін функция болып табылады.