МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ, ИНФОРМАТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Кибернетических систем

Специальность 220201 «Управление и информатика в технических системах»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине: «Автоматизированные информационно-управляющие системы»

на тему: «Разработка АСУ ТП название».

Выполнил ____________ ст. гр. УИТСзс-09-1, Иванов И.

Проверил ____________ к.т.н., Пиндак А. В.

Дата защиты_____________ Оценка__________

Тюмень 2012

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Перечень сокращений единиц в международной системе (СИ), используемых в курсовой работе.

Величина	Единицы измерения	Сокращенное обозначение единицы	Размер единицы
Основные единицы
Длина	Метр	м
Масса	Килограмм	кг
Время	Секунда	с
Температура	Градус Цельсия	оС
Производные единицы
Площадь	Квадратный метр	м2	(1м)2
Объем	Кубический метр	м3	(1м)3
Плотность (объемная масса)	Килограмм на кубический метр	кг/м3	(1кг): (1м)3
Скорость	Метр в секунду	м/с	(1м):(1с)
Давление (механическое напряжение)	Паскаль	Па	(1Н) : (1м)2

Перечень некоторых аббревиатур, используемых в работе:

ДНС – Дожимная насосная станция.

УПСВ – Установка предварительного сброса воды.

КНС – Кустовая насосная станция.

АСУ ТП – Автоматизированная система управления технологическим процессом.

ЦППН – Цех подготовки и перекачки нефти.

Реферат

Пояснительная записка 76 стр., 20 источников используемой литературы, 7 приложений, 19 рисунков, 10 таблиц.

АВТОМАТИЗАЦИЯ, ИЗМЕРЕНИЕ, УПРАВЛЕНИЕ, ДАВЛЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРА, КОНТРОЛЛЕР, SCADA, НЕФТЕГАЗОСЕПАРАТОР.

Объектом исследования является нефтегазосепаратор НГС2-1,0-2000.

Цель работы – разработать проект автоматизированной системы управления технологическим процессом сепарации нефти первой ступени в нефтегазосепараторе НГС2-1,0-2000 ДНС СЗ ЦППН-2 Мамонтовского месторождения ООО «РН-Юганскнефтегаз».

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 7

1. Общая характеристика предприятия и технологического процесса 9

1.1. Краткая характеристика предприятия. 9

1.2. Описание основного технологического процесса ДНС 10

1.3. Описание технологического процесса сепарации первой ступени 16

1.4. Целевая функция объекта автоматизации 17

1.5. Алгоритм функционирования 18

2. Описание системы автоматизации 20

2.1. Целевая функция системы автоматизации 20

2.2. Структура системы автоматизации и общие требования к ее составным частям 21

2.3. Алгоритм контроля и управления 23

2.3.1. Режим пуска 24

2.3.2. Режим нормальной работы 25

2.3.3. Режим останова (планового и аварийного) 26

3. Описание средств автоматизации 27

3.1. Полевые приборы 27

3.1.1. Датчики давления 27

3.1.2. Датчики температуры 29

3.1.3. Расходомеры 30

3.1.4. Датчики уровня 35

3.1.5. Газоанализаторы 37

3.1.6. Блок управления AUMA MATIC 39

3.2. Кабельные трассы 41

3.3. Контроллер 43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 46

ПРИЛОЖЕНИЕ А 48

ПРИЛОЖЕНИЕ Б 51

ПРИЛОЖЕНИЕ В 53

ПРИЛОЖЕНИЕ Г 55

ПРИЛОЖЕНИЕ Д 62

ПРИЛОЖЕНИЕ Е 73

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 75

Введение

Средства автоматизации в наше время имеют широкое применение в различных сферах деятельности человека. Одна из таких сфер, являющаяся особенно актуальной и важной частью экономики страны на данный момент, это нефтегазовая промышленность.

Дожимная насосная станция (ДНС) – одно из ключевых звеньев технологического процесса добычи нефти и газа. Она предназначена для приема газожидкостной смеси с кустов добывающих скважин, отделения и утилизации попутного газа и дальнейшего транспорта дегазированной сырой нефти в ЦППН.

Нефтегазосепаратор первой ступени сепарации – это агрегат технологического процесса подготовки и сбора нефти на ДНС, служащий для дегазации непенистых нефтей и очистки попутного газа.

Эффективность сепарации в значительной степени зависит от соблюдения следующих параметров: рабочего давления, уровня жидкости, температуры среды. Например, снижение температуры среды приводит к уменьшению выхода нефти, а если давление в сепараторе превысит давление насыщения, то не произойдет (или значительно уменьшится) разгазирование нефти.

Таким образом, для обеспечения правильной и регламентированной работы агрегата, за данными параметрами необходимо постоянное наблюдение. Также нужно осуществлять контролирование их значений в указанных диапазонах изменения.

Как правило, объем автоматизации действующих сепараторов невелик – в большинстве случаев автоматизируется только процесс регулирования уровня жидкости (нередко при помощи локальных регуляторов, без применения ПЛК). Приборы, связанные с измерением давления и температуры (манометры и термометры), ставятся по месту и для контроля данных параметров агрегата необходимо прибегать к помощи обслуживающего персонала, который бы через определенные промежутки времени снимал показания с измерительной аппаратуры.

Отсюда стоит сделать вывод, что вышеуказанная степень автоматизации работы сепаратора не является достаточной для обеспечения постоянного наблюдения за его рабочими параметрами и не дает полноценной возможности осуществлять оперативное реагирование на их критические изменения.

Для устранения этих недостатков, а также улучшения качества выходной продукции, необходимо значительно увеличить объем автоматизации технологического агрегата, а приборы по месту заменить или дополнить приборами с возможностью дистанционной передачи данных для того, чтобы у оператора была как можно более полная информация о ходе технологического процесса и возможность оперативно реагировать на аварийные ситуации.

Также, автоматизация работы нефтегазосепаратора позволит снизить нагрузку на обслуживающий персонал, освободив его от выполнения рутинной и неквалифицированной работы, и повысить надежность и безопасность технологического процесса.

Таким образом, целью данной работы является разработка автоматизированной системы управления технологическим процессом сепарации нефти первой ступени в нефтегазосепараторе НГС2-1,0-2000 ДНС СЗ ЦППН-2 Мамонтовского месторождения ООО «РН-Юганскнефтегаз» при помощи аппаратного и программного обеспечения DCS Metso DNA, фирмы Metso.

1. Общая характеристика предприятия и технологического процесса

1.1. Краткая характеристика предприятия

ОАО "Юганскнефтегаз" - самое крупное нефтедобывающее предприятие компании, годовой объем добычи нефти которого составляет примерно 61% общей нефтедобычи компании. Предприятие занимается разработкой нефтяных месторождений на территории Ханты-Мансийского автономного округа, осуществляет добычу нефти, газа, ведет геолого-поисковые, поисково-разведочные, маркшейдерские, топографо-геодезические, картографические работы, занимается обустройством месторождений. Самый перспективный проект - Приобское нефтяное месторождение, доказанные запасы которого оцениваются в 3,5 млрд баррелей (около 480 млн тонн).

На данный момент эксплуатируются 30 месторождений, наиболее перспективным из которых является Приобское нефтяное месторождение с запасами около 480 млн. тонн. Другие крупные месторождения – Приразломное, Мало-Балыкское и другие.

В связи с переходом ОАО "ЮНГ" из НК "ЮКОС" в НК "Роснефть" 01 апреля 2005 года ОАО "Юганскнефтегаз" подчиняется на прямую головному офису компании в г. Москва.