1. Система авторегулирования давления (взять из летучки). Две задачи по поддержанию давления, решаемые САРД. Точки измерения давления на входе, выходе, коллекторе НПС.

САРД (система автоматического регулирования давления) - комплекс програмно-технических средств, предназначенных для автоматического регулирования давления.

Задачи по поддержанию давления, решаемые САРД:

1. Поддержание давления входа НПС выше кавитационного запаса ()

2. Поддержание давления выхода НПС ниже несущей способности трубопровода (в зависимости от сортамента труб)

• Для быстрой реакции САРД на изменение давления начальное положение заслонки должно быть в так называемой зоне регулирования

а) Упрощенная технологическая схема промежуточной НПС в составе магистральных агрегатов, обратных клапанов, агрегатных задвижек и узла регулирования давления (заслонок). В каком состоянии находятся задвижки и обратные клапаны

МНС - магистральная насосная станция

УРД - устройство регулирования давления (состоит из 2-х параллельных заслонок, кот могут иметь промежуточное положение, прикрытое или степень прикрытия; если заслонки прикрыть, давление на входе НПС возрастет, а на выходе упадет - так поддерживается необходимый кавитационный запас на входе НПС)

ФГУ - фильтры грязеуловители

КПП СОД - камера приема/пуска средства отчистки и диагностики

b) Построить гидроуклон и профиль трассы МН для стационарного режима до перехода

4 НПС по 2 работающих насоса

напор (давлен)

координаты

Профиль трассы

с) Построить гидроуклон и профиль трассы МН для стационарного режима после отключения агрегата при отсутствии САРД (заслонки не меняют положение). Объяснить, какие проблемы при этом возникли.

После отключения давления на 3-ей НПС образуется волна, идущая по трубопроводам. Происходит гидроудар.

Давление перед НПС, где останавливается насос, повышается, а потом понижается (после НПС). При этом изменение давления происходит не мгновенно.

на 3-ей НПС отключили насос, возникла кавитация

d) Экскизно показать переходной процесс от времени для давления входа НПС для случая возникновения кавитации насосных агрегатов (при отсутствии САР)

e) Экскизно показать переходной процесс от времени для давления входа НПС при работе САРД (в какой момент САР начинает воздействовать на процесс, за счет чего увеличивается давление на входе).

САРД начинает воздействовать, когда значение давления на входе будет ниже установки (). Давление увеличивается за счет прикрывания заслонки на. Станционные режимы подбираются так, чтобы степень прикрытия была минимальной.

5. Агрегатные защиты нпс. Какое оборудование и от чего защищается. По каким измеряемым параметрам идентифицируется необходимость защитного отключения агрегата.

Система автоматизации защиты НПС реализуются на стационарном и агрегатном уровне.

Если насос работает в области низких КПД, его потери идут на нагрев и вибрирование, в этом случае необходима агрегатная защита НПС.

Кроме того, агрегатные защиты должны отключать магистральные насосные агрегаты по параметрам:

• Перегрев

• Вибрация

• Утечки нефти из насоса

• Осевое смещение ротора

• Неполадки системы снабжения масла

• Неполадки системы водяного охлаждения

• Закрытие агрегатных задвижек работающего агрегата

Алгоритм отключения агрегата при срабатывании агрегатной защиты:

1. автоматическое отключение привода МНА

2. автоматическое закрытие задвижек на входе и выходе МНА

3. автоматический запуск агрегата, , находящегося в резерве.

6. Станционные защиты НПС. Какое оборудование и от чего защищается. По каким измеряемым параметрам идентифицируется необходимость защита отключения агрегата или НПС. В каких случая отключается первый по потоку агрегат и сразу НПС.

Функции защиты в системе автоматизации НПС реализуются на стационарном и агрегатном уровне.

Станционные защиты должны отключать оборудования НПС по параметрам:

1. Мин давление на приеме НПС

2. Макс давление в коллекторе НПС до узла регулирования давления

3. Макс давление на выходе НПС после узла регулирования давлен

4. Загазованность помещений НПС выше предельной нормы

5. Затопление помещений (протечка нефти)

6. Защиты резервуарного парка

7. Защиты по пожару

8. Аварийное отключение кнопкой «СТОП НПС»

В зависимости от параметра, по кот. сработала защита, она должна осуществлять одновременное отключение всех работающих агрегатов или поочередное отключение работающих агрегатов, начиная с первого по потоку.

Для защиты на входе и выходе по давлению настраивается 2 защиты на предельное и аварийное значения давления:

• Защита по аварийным давлениям отключает все работающие магистральные насосы одновременно.

• Защита по предельным давлениям воздействует на отключение одного агрегата. При повторном достижении предельного параметра осуществляется отключение следующего агрегата и т.д.

7. Нижний уровень АСУТП (датчики). Расположение датчиков давления, температуры, расхода на ТУ МН. Типичные расстояния от датчика до промышленного контроллера. В чем принципиальная разница между аналоговым и дискретным сигналом.

АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическим процессом (человеко-машинная система).

Датчики устанавливаются по 2 шт:

• Наиболее «распространенные» датчики давления каждые 15-20 км линейной части, а так же на входе и выходе НПС.

• Датчики температуры только на НПС.

• Датчики расхода - на объектах нефтедобычи или сдаче нефти на НПЗ.

Нижний уровень АСУ ТП - производится сбор данных с различных датчиков (давления, уровня, расхода, температуры) и исполнительных устройств (клапанов, кранов, задвижек) и реализует управляющие воздействия на них.

На расстояниях не более 1000м.

Аналоговый сигнал - осуществляет сбор показаний с датчиков и управление исполнительными устройствами, по току ().

Дискретный сигнал - осуществляет сбор показаний состояния исполнительных устройств и вкл./выкл. исполнительных устройств, по напряжению (могут запускать и останавливать работу насоса).

• В замкнутой неразветвленной цепи ток будет одинаков, а напряжение изменяется в зависимости от сопротивления.

• Если ток меньше 4 мА, значит возникли неполадки (обрыв провода).

8. Передача аналогового сигнала на средний уровень АСУТП по току и по напряжению – какой способ лучше. Почему используется передача по току? Соответствие измеряемой величины и тока. Передача дискретного сигнала по напряжению.

Передача аналогового сигнала - по току ().

Пределы измерения датчика:

от 0 до 100 psi(poundspersquareinch)

E(P) – напряжение, выдаваемое датчиком, в зависимости от измеряемого давления

Напряжение U_н, которое можно измерить на ПЛК, не равно напряжению на датчике. (закон Ома для полной цепи)

E(P) = U_лс + U_н => U_н = E(P) - U_лс

Ток в замкнутой цепи не изменяется

I(P) = I_лс = I_н

Достаточно измерить I_н, чтобы узнать I(P)

• В замкнутой неразветвленной цепи ток будет одинаков, а напряжение изменяется в зависимости от сопротивления.

• Если ток меньше 4 мА, значит возникли неполадки (обрыв провода).

Соответствие измеряемой величины давления и тока.

Передача дискретного сигнала - по напряжению