1 Нефтеперекачивающая станция как объект управления
Для создания и поддержания в трубопроводе напора, достаточного для обеспечения транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции. Основное назначение каждой нефтеперекачивающей станции состоит в том, чтобы забрать нефть из сечения трубопровода с низким напором, с помощью насосов увеличить этот напор и затем ввести нефть в сечение трубопровода с высоким напором. Основными элементами НПС являются насосные агрегаты, резервуары, системы подводящих и распределительных трубопроводов, узлы учета, устройства приема и пуска очистных устройств и поточных средств диагностики, а также системы смазки, вентиляции, отопления, энергоснабжения, водоснабжения, автоматики, телемеханики и т.п.
1.1 Технические требования и характеристики
Технические характеристики НПС:
Мощность насоса 500 кВт.
Температура обрабатываемой суспензии -5…80°С.
Плотность перекачиваемой жидкости 858 870 кг/м3
Напряжение питания 6 кВ, 50 Гц;
Электроустановки должны быть выполнены в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок», «Нормативов по технике безопасности на проектирование оборудования, установок, инструмента». Временных нормативов проектирования и выполнения заземляющих устройств электроустановок нефтяной промышленности, «Указания по проектированию и устройству молниезащиты и сооружений» (СН 305-77).
Конструкция электроустановок должна соответствовать условиям их эксплуатации и обеспечивать защиту персонала от соприкосновения с токоведущими и движущими частями, а оборудование — от попадания внутрь посторонних твердых тел и воды.
Надежность и экономичность эксплуатации какой-либо трубопроводной магистрали не может обеспечиваться простым совместным монтажом и сборкой даже самых отличных двигателей, насосов, арматуры и труб, если отсутствуют дополнительные устройства управления технологическим процессом, отсутствует оборудование безопасности, а также измерительные средства и оборудование передачи данных, обеспечивающие работу системы в соответствии с предписаниями технологии.
В системе автоматизации предусматривается:
автоматическая защита оборудования насосной и магистрального нефтепровода;
автоматическое регулирование давления на нагнетании и всасывании станции;
программное управление каждым исполнительным механизмом, т.е. управление насосным агрегатом, задвижкой и т.д.
Автоматическая защита заключается в автоматическом выполнении операций управления основным и вспомогательным оборудованием, обеспечивающим локализацию аварийных ситуаций. Схемы защиты подразделяются на допускающие и не допускающие повторный дистанционный запуск насосных агрегатов из диспетчерского пункта.
Система регулирования должна обеспечить поддержание давления в определенных пределах как на стороне всоса, так и на выходной стороне, и, одновременно с этим, должна защищать линию также и от изменения давления, вызываемого прочими факторами.
Главной характерной особенностью регулирования является следующее: регулирующую заслонку открывать надо медленно, а закрывать – быстро.
Режим работы – длительный, с автоматическим поддержанием заданных параметров работы.
1.2 Структура системы управления
Технологическая схема демонстратора представлена в ПРИЛОЖЕНИИ 1.
Структура ДПКФ включает в себя:
— пульт управления;
— фильтры-грязеуловители;
— центробежный насос;
— преобразователь частоты;
— датчики контроля технологических параметров;
— система сглаживания ударных волн и узел предохранительных устройств.
Нефть от узла подключения НПС к магистрали (УМ) движется на вход насосной станции (НС) через площадку фильтров-грязеуловителей (ФГ) и систему сглаживания волн давления (ССВД), затем после НС вновь поступает в магистраль через узел регуляторов давления (УР) и узел подключения (УМ).