CC BY
35ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2021. № 1-1(112)
УДК 62
С.В. Ксенофонтов
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ
Статья посвящена вопросу автоматизации систем газораспределения. Рассмотрены устройства, на которых возможно применение автоматизации. В статье затронут вопрос развития данного направления в стране и необходимость применения.
Ключевые слова: автоматизация, газораспределительные системы, эксплуатация.
Большинство сетей газораспределения представляют собой опасные производственные объекты, аварии и аварийные ситуации на которых приводят к необратимым процессам. Осложняется все это тем, что сети газораспределения представляют собой протяженные линейные объекты с установленными на них технологическими устройствами, расположение и масштабы которых не позволяют обслуживающему персоналу находиться на них постоянно. Таким образом, эксплуатация сетей газораспределения без применения средств автоматизации приводит к увеличению времени определения и выявления возможных неисправностей, оперативности получения требуемой информации и снижению надежности сетей газораспределения, газопотребления.
Все вышеуказанное может являться причинами возникновения утечек газа на эксплуатируемых сетях и оборудовании, сказаться на качестве оказания услуг по поставке газа или привести к аварийной ситуации.
Приоритетной задачей систем автоматизации является поддержание требуемого давления газа во времени в различных точках городской газовой сети. Эта задача может быть успешно решена путем анализа неустановившегося движения газа в распределительных газопроводах. Известно, что нестационарные процессы передачи газа по газопроводам выражается весьма сложной системой нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Аналитическое решение в полной постановке возможно только с применением электронно -вычислительных машин. Для приблизительных инженерных расчетов можно воспользоваться представлением газопровода в виде апериодичного звена с запаздыванием. Регулирование давления газа осуществляется газорегуляторных пунктах.
Принципы автоматизации зависят непосредственно от того, какой из технологических процессов автоматизируется: хранение газа, перемещение газа, сжигание газа.
Система управления представляет комплекс организационных, технических, плановых, контрольных, учетных и административных функций, сформированных в многоуровневую структуру, построенную по производственно-технологическому принципу.
К функциям автоматизации газорегуляторных пунктов относятся измерение перепада давления, объема газа; контроль и регулирование входного и выходного давления газа; анализ состава газа; защита оборудования; сбор, хранение и передача информации о параметрах работы системы и технических данных; оповещение об аварийных ситуациях.
Система автоматизации газорегуляторного пункта представляет собой трехуровневую структуру: нижнего, среднего и верхнего. Нижний уровень автоматизации представлен запорно-регулирующей арматурой, датчиками, электрооборудованием (исполнительными механизмами). На этом этапе происходит сбор технических данных о работе оборудования. Информация от нижнего уровня передается по выходным сигналам на средний уровень - программируемым контроллерам и расходомерам. На среднем уровне происходит обработка полученных данных, корректировка параметров (регулирование давления газа) и передача данных на верхний уровень системы управления. Верхний уровень газорегуляторного пункта -это пульт управления, где хранятся данные о работе системы за весь период эксплуатации и откуда происходит управление технологическим процессом газорегулирующего оборудования.
Автоматизация средств электрохимической защиты объектов газораспределения обеспечивает своевременное выявлении опасной скорости развития коррозии для последующего принятии необходимых мер противокоррозионной борьбы.
К функциям автоматизации средств электрохимической защиты относят контроль, обработку и поддержание таких параметров, как суммарный защитный потенциал; поляризационный потенциал; величина напряжения и тока выдаваемой установкой ЭХЗ; потребляемая мощность электроэнергии; температура околотрубного пространства.
© Ксенофонтов С. В., 2021.
Вестник магистратуры. 2021. № 1-1(112)
ISSN 2223-4047
Автоматизация крановых узлов позволяет своевременно отключить участок, на котором произошла авария, а также на время проведения ремонтных работ. Запорные органы снабжают сигнализацией положения «открыт-закрыт», которая, в свою очередь, по системе телемеханики передается на диспетчерские пункты. Для автоматического закрытия кранов на газопроводах при авариях используют автомат. При резком падении давления в газопроводе в случае его разрыва на мембране образуется перепад давления. При достижении им определенного значения, мембранный привод и клапан срабатывают, кран закрывается. Скорость падения давления в газопроводе, при которой устойчиво срабатывает, должна быть не менее определенной величины.
В настоящее время в стране проводится работа по созданию многоуровневой системы автоматизации технологических процессов распределения газа. В диспетчерских службах газораспределительных организациях появятся центральные пульты управления системами телемеханики с возможностью передачи технологических данных в информационно-управляющие системы верхнего уровня. Задача повышения уровня автоматизации технологических объектов требует, в первую очередь, разработки и совершенствования нормативно-технической базы. За последние несколько лет были разработаны Технические требования к системам телемеханики объектов газораспределительных сетей и Унифицированные технические решения АСУ ТП, в которых сформулированы требования к функциям, техническим средствам телемеханики, средствам измерения и определены перечни контролируемых параметров.
Таким образом, с каждым годом проделывается все больше работы по внедрению средств автоматизации при эксплуатации газораспределительных систем, что уже положительно повлияло на безопасную эксплуатацию сетей и повышение их эффективности.
КСЕНОФОНТОВ СЕРГЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ - магистрант, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, Россия.
