CC BY
727
Ширикина Е. ВМайстер Д. ВШатунов В. В. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ
В нефтехимической промышленности автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво и пожароопасностью перерабатываемых веществ.
По мере осуществления автоматического производства сокращается тяжёлый физический труд, уменьшается численность рабочих, непосредственно занятых в производстве, увеличивается производительность труда.
Ограниченные возможности человеческого организма (утомляемость, недостаточная скорость реакций на изменение окружающей обстановки и на большое количество одновременно поступающей информации) является препятствием для дальнейшей интенсификации производства. Наступает новый этап производства - автоматизация, когда человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления передаются автоматическим устройствам.
Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличивается количество, повышается качество, снижается себестоимость выпускаемой продукции, повышается производительность труда.
Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха и водоёмов отходами. Комплексная автоматизация процессов в нефтехимической технологии предполагает не только автоматическое обеспечение хода этих процессов с использованием различных автоматических устройств (контроля, регулирования, сигнализации), но и автоматическое управление пуском и остановкой установки для ремонтных работ и в критических ситуациях.
При выборе контролируемых величин обычно руководствуются тем, чтобы при минимальном их числе обеспечивалось наиболее полное представление о процессе. Контролю подлежат те параметры, которые облегчат ведение технологического процесса. Для регулируемых величин процесса выбор осуществляется таким образом, чтобы при регулирующем воздействии на объект достигалось оптимальное протекание технологического режима. Для контроля одинаковых параметров технологического процесса применяют идентичные автоматические устройства, на основе которых осуществляется контроль и управление процессом.
Технологический процесс установки Микростилл-2 0 0 0 основан на атмосферной (первичной) перегонке нефти при однократном испарении лёгких фракций в атмосферной ректификационной (фракционирующей) колонне.
Процесс перегонки нефти делится на следующие стадии:
1) предварительный нагрев нефти в теплообменниках за счёт тепла продуктов, выводимых из колонны и стриппингов;
2) окончательный нагрев нефти и частичное однократное испарение лёгких фракций нефти в трубчатой печи с огневым нагревом;
3) разделение на фракции, полученной газожидкостной смеси в ректификационной колонне.
Установка для производства моторных топлив предназначена для переработки до 95000 тонн в год
(2000 баррелей в сутки) обессоленной и обезвоженной нефти, поступающей из резервуаров центрального товарного парка.
На установке «Микростилл» реализован выше изложенный метод выбора параметров регулирования и средств контроля.
Системой автоматизации обеспечивается дистанционный контроль расхода сырой нефти, подаваемой на установку, расходомером НОРД-М-10 0-25 поз.ЕТ-6 в объеме около 13,5 м куб./час, при рассогласовании расхода с заданной величиной ПЛК вырабатывает регулирующее воздействие, подаваемое на исполнительный механизм ИМ1 - КТ1 поз.^7 9 с блоком ручного управления БРУ-32 поз.^7 8. Положение регулирующего клапана поступает в контроллер от датчика положения реостатного В1 (10 0 0 Ом) поз^Т4. Помимо регулирования подачи сырой нефти на установку расходомером ЕТ-б контролируются критические значения количества подаваемого сырья, то есть при значении расхода
0,5 или 20 м куб./час будет включена система сигнализации, а при 0 или 32 м куб./час произойдет
остановка. Текущий режим насоса Н-1 - насоса подачи сырой нефти, передается на ПЛК
открытыми/закрытыми вспомогательными контактами главного контактора насоса поз.^81, поз.^82 через блок ручного управления поз.^80. Выдающееся на экран состояние контактора показывает, в каком режиме находится насос: работает или остановлен.
АСУ ТП установки строится по иерархическому принципу и представляет собой распределённую
двухуровневую систему (см. рис.1.).
В структуре системы выделены следующие уровни:
уровень технологического объекта;
2) уровень оператора.
□
Уровень оператора
Уровень технологического объек та
К-1 - ректификационная колонна; С-1 - стриппинг; Е-2 - сборник хладагента; Е-3 - ёмкость-
аккумулятор нафты; П-1 - трубчатая печь
Рис 1. Структурная схема объекта.
Функции уровня управления технологическим объектом реализуются средствами локальных систем контроля и управления (СКУ), которые строятся на базе контроллеров фирмы «ДЫеп-Вга^еу» серии SLC500 и располагаются в электротехническом блоке.
Функции уровня оператора выполняются операторской станцией на базе компьютера, устанавливаемого в помещении операторной.
В соответствии с принятой структурой функции системы распределены по уровням управления.
Комплекс технических средств (КТС) системы включает в себя:
комплекс технических средств СКУ установки;
комплекс технических средств СКУ электротехнического блока;
рабочую станцию оператора.
Комплекс технических средств электротехнического блока представляет собой шкаф с установленными в нём контроллером, клеммными зажимами, промежуточными реле, автоматическим выключателем, источником бесперебойного питания, источниками питания внешних цепей и т.д.
Дискретные входные и выходные сигналы от датчиков и исполнительных механизмов, устанавливаемых вне операторных помещений, подключаются к контроллеру через промежуточные реле для предотвращения выхода из строя входных/выходных каналов контроллера при неправильном подключении или случайном попадании на контрольный кабель высокого напряжения.
Для исключения сбоев в работе системы при помехах или кратковременных перерывах электропитания предусматривается применение источников бесперебойного питания (UPS).
Обмен информацией между контроллером и компьютером оператора осуществляется по интерфейсу DH+ с использованием кабеля типа Ве^еп 94 63.
Для защиты оборудования от наводок или случайного попадания высокого напряжения на кабель связи используется устройство защиты линии связи фирмы Telebyte.
Для подключения кабелей от датчиков, установленных на технологических объектах, используется промежуточный клеммный щит. Подключение СКУ к клеммному щиту производится при помощи гибкого кабеля или жгута.
Систему автоматизации можно разделить на три уровня: нижний (датчики, преобразователи,
исполнительные механизмы), средний (микропроцессорный контроллер) и верхний (операторский интерфейс).
ЛИТЕРАТУРА
1.Исаакович Р.Я., Попадько В.Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа. - М.: Недра,
1995.
2.Журавлев В.В., Савруков Н.Т. Анализ хозяйственно-финансовой деятельности предприятий. -Чебоксары, 2001.
3. Крейнина М. Н. Диализ финансового состояния и инвестиционной привлекательности акционерных обществ в промышленности, строительстве и торговле. - М.: АО «Дис», «МВ-Центр», 2002.
4.Лобков А.М. Сбор и обработка нефти и газа на промысле. - М.: Недра, 1996.
5. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра,1996.
6.Мазепа Б.А. Совершенствование систем нефтегазосбора на промыслах. - М.: 1993.
7. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды. - М.: Недра,1996.
