CC BY
42
ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЛИВО-НАЛИВНОЙ
ЭСТАКАДЫ 1 2 Дадаян Л.Г. , Юсупбаев Ф.Н. Email: [email protected]
1Дадаян Леонид Георгиевич - кандидат технических наук, доцент;
2Юсупбаев Фидан Нафкатович - магистрант, направление: метрологическое и информационное обеспечение производства, кафедра автоматизации технологических процессов и производств, Уфимский государственный нефтяной технический университет,
г. Уфа
Аннотация: в статье рассмотрены вопросы автоматизации и модернизации технологического процесса слива и налива жидких нефтепродуктов в железнодорожные вагоны-цистерны, позволяющие вывести промышленную безопасность при эксплуатации железнодорожных сливо-наливных эстакад на новый уровень. Автоматизация должна быть проведена с учетом: промышленного производства требуемых приборов и автоматики, исполнения условий по информационному обеспечению автоматической системой управления технологического процесса объекта, исполнения условий заводов-изготовителей технического оборудования. При разработке новаций в области сливо-наливного оборудования было уделено много внимания техническим агрегатам. Любые вводимые в эксплуатацию устройства должны проходить экспертизу промышленной безопасности, при которой определяется их соответствие требованиям в области технического регулирования, установленным законами нашей страны. Так же изменения в правовой базе могут обеспечить малую долю для безопасности процесса. Этот уровень безопасности станет доступен при внедрении новых технических разработок, позволяющих максимально автоматизировать эксплуатацию сливо-наливного оборудования в ходе технологического процесса. Данная модернизация позволит увеличить не только производительность, но и обеспечит быстроту сливоналивных операций.
Ключевые слова: сливоналивная эстакада, автоматизированная система, железнодорожная эстакада, безопасность, средства автоматизации и контроля.
INFORMATION SUPPORT UNLOADING / LOADING TRESTLE Dadayan L.G.1, Yusupbaev F.N.2
1Dadayan Leonid Georgievich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor;
2Yusupbayev Fidan Nafkatovich - Master's Student, DIRECTION: METROLOGICAL AND INFORMATION SUPPORT OF PRODUCTION, DEPARTMENT OF AUTOMATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES AND PRODUCTIONS, UFA STATE PETROLEUM TECHNICAL UNIVERSITY, UFA
Abstract: the article deals with the issues of automation and modernization of the technological process of draining and filling liquid petroleum products in railway tank cars, which allow to bring industrial safety in the operation of railway draining and filling overpasses to a new level. Automation should be carried out taking into account: industrial production of the required devices and automation, fulfillment of conditions for information support by the automatic control system of the technological process of the object, fulfillment of conditions of manufacturers of technical equipment. When developing innovations in the field of draining and filling equipment, much attention was paid to technical units. Any devices that are put into operation must pass an industrial safety examination, which determines their compliance with the requirements in the field of technical regulation established by the laws of our country. Also, changes in the legal
framework may provide a small share for the security of the process. This level of safety will become available when new technical developments are introduced that allow you to automate the operation of draining and filling equipment as much as possible during the technological process. This upgrade will not only increase productivity but also ensure the speed of draining operations.
Keywords: draining and filling overpass, automated system, railway overpass, safety, automation and control tools.
УДК 65.011.56
Важной проблемой нефтегазового производства является ее безопасность. Проблемы связаны с физико-химическими свойствами углеводородных веществ, приводящими к их возгоранию или взрыву в случае аварий. В этих условиях одной из ключевых проблем промышленной безопасности является анализ и оценка опасностей возможных аварий в результате образования взрывоопасных смесей на производственных объектах.
Для аварий на предприятиях нефтегазовой отрасли характерны большие объемы выброса взрывопожароопасных веществ, образующиеся облака топливно-воздушных смесей, разливы нефтепродуктов и, как следствие, крупномасштабные разрушения и повреждения инфраструктуры. Практика показывает, что полностью искоренить проблемы с авариями невозможно. Поэтому техногенные аварии необходимо предупреждать или ослаблять их последствия путем перехода на новую стратегию обеспечения безопасности, основанную на принципах их прогнозирования и предупреждения.
Сливо-наливная эстакада относится к опасным производственным объектам, т.к. там хранятся, перекачиваются взрывопожароопасные вещества, нефть и нефтепродукты. Поэтому необходимой задачей автоматизации является информационное обеспечение сливо-наливных операций для безопасной и качественной работы системы, используя для этого новые средства автоматизации.
Структура сливо-наливной эстакады.
Архитектура автоматизированной системы управления железнодорожной эстакады представлена на рисунке 1, она включает три подсистемы: АТХ -автоматизация техпроцесса, ПАЗ - противоаварийная защита, АПТ - автоматическое пожаротушение [1].
Рис. 1. Архитектура автоматизированной системы управления железнодорожной эстакадой
Каждая подсистема состоит из трёх уровней: полевого, нижнего и верхнего. Полевой уровень представлен контрольно-измерительными приборами и автоматикой (датчики предельного уровня, расходомеры, датчики положения, датчики контроля нижнего концентрационного предела распространения пламени).
Нижний уровень представляет собой комплекс микропроцессорной техники, состоящей из программируемых логических контроллеров (ПЛК), модулей ввода/вывода сигналов и промежуточных звеньев, согласующих работу полевых устройств с верхним уровнем. ПЛК автоматически выполняет все необходимые действия по обеспечению дистанционного управления технологическим оборудованием системы.
Верхний уровень, важной составляющей которого является человеко-машинный интерфейс, представлен SCADA-системой. Основные функции, выполняемые на верхнем уровне:
• контроль периферии;
• управление исполнительными устройствами;
• регистрация информации;
• хранение информации.
В целях оптимизации построения системы автоматизированные рабочие места размещены в помещении операторной, а контроллеры - непосредственно на эстакаде в специальных взрывозащищённых шкафах. Тем самым связь устройств и агрегатов с контроллером обеспечивается минимальной длиной кабелей. Далее детально
рассматривается подсистема АТХ, поскольку она разрабатывалась для конкретного объекта. Реализация подсистем ПАЗ и АТП регламентируется руководящими документами Ростехнадзора и стандартизирована, поэтому их описание не приводится [2].
Безопасность сливо-наливных операций.
Налив нефтепродуктов на железнодорожных сливоналивных эстакадах должен реализоваться по системе автоматизированных устройств, оборудованных ограничителями налива, а кроме того средствами механизации.
Рекомендуемые объемы автоматизации должны быть уточнены при проектировании, с учетом:
• промышленного производства требуемых приборов и автоматики;
• исполнения условий по информационному обеспечению АСУ ТП объекта;
• исполнения условий заводов-изготовителей технического оборудования.
Согласно изменениям Федерального Закона от 21 июля 1997г. № 116-ФЗ, а
конкретно его 16 статьи по надзору над уровнем промышленной безопасности (№ 242-ФЗ), в качестве основных методов по надзору теперь будут использоваться:
- плановые и внеплановые проверки;
- работа по прогнозированию и анализу выполнения необходимых требований промышленной безопасности на объекте;
- введение контролирующей системы, которая будет следить за выполнением требований безопасности при использовании сливо-наливного оборудования. [3].
При выполнении работы по разработке новаций в области сливо-наливного оборудования, много внимания было уделено правовой базе регулирующей использование технических устройств.
Любые устройства, вводимые в эксплуатацию должны проходить экспертизу промышленной безопасности, в рамках которой определяется, соответствуют ли они требованиям законов в области технического регулирования установленных в нашей стране [4].
Изменения в правовой базе недостаточно чтобы поднять безопасность на новый уровень, поэтому изменения должны коснуться именно технических средств, которые будут стабильно и бесперебойно работать в установленных режимах. В таблице 1 плюсами указано, какие средства автоматизации чаще используются, а минусами те, которых еще не существуют и дожны быть разработаны инженерами.
На эстакадах слива и налива основной проблемой является недостаточность автоматизации, связанного с недоливом и переливом транспортируемого вещества, что в свое время приводит к постоянному контакту с парами нефтепродуктов. Нужно так же уделить внимание герметичности оборудования, чтобы не было взаимодействия персонала с летучими газами нефтепродуктов.
Автоматизация и совершенствование данного процесса сократит потери нефтепродуктов и исключат контакт рабочих с парами нефтепродуктов, а также увеличит объемы ежемесячного слива и налива, в связи с сокращением времени на данные технологические операции.
Таблица 1. Средства автоматизации и контроля технологических процессов на железнодорожных сливо-наливных эстакадах
Средства автоматизации и контроля технологических процессов на железнодорожных сливоналивных эстакадах Класс нефтебаз
1 2 3 4 5
Дистанционное управление грузовыми насосами + + + - -
Местное управление электроприводной запорной арматурой + + + - -
Местный контроль давления в наливных коллекторах + + + + +
Местный контроль температуры подогреваемых нефтепродуктов в сливных (наливных) коллекторах + + + + +
Железнодорожные весы для взвешивания цистерн на ходу + + - - -
То же, при статическом взвешивании + + + - -
Установки для определения массы нефтепродуктов:
автоматические измерители плотности нефтепродуктов + + - - -
автоматические пробоотборники + + - - -
счетчики объема нефтепродуктов класса точности 0,25 + + + + +
вычислительные устройства для определения массы отпущенного или принятого нефтепродукта + + + - -
аппаратура автоматизированного контроля фонда на нефтепродукты, сбора, обработки информации и формирования товарно-транспортных накладных + - - - -
Устройства местного измерения количества отпущенных нефтепродуктов в объемных единицах + + + + +
Устройства дистанционного определения количества отпускаемых нефтепродуктов в объемных единицах + + + - -
Устройства прекращения налива автоцистерн при достижении заданного уровня + + + + +
Установка автоматизированного верхнего или нижнего налива нефтепродуктов в автоцистерны + + + + +
Автоматические измерители плотности нефтепродуктов + + - - -
Весы тензометрические электронные для цистерн с наливом вязких нефтепродуктов + + + + +
Посты налива вязких нефтепродуктов - - - + +
Посты налива легковоспламеняющихся и горючих жидкостей + + - - -
Вычислительные устройства для определения массы отпущенных нефтепродуктов + + - - -
Аппаратура автоматизированного контроля сбора, обработки информации и формирования товаротранспортных накладных + + - - -
Кроме того, в борьбе за чистоту атмосферного воздуха в настоящее время решающее значение имеет степень оснащенности предприятий оборудованием и приспособлениями способствующими снижению выбросов, загрязняющих атмосферу и обеспечению охраны атмосферного воздуха [5]. Чтобы добиться таких результатов нужно внедрить новейшие разработки средств автоматизации с самодиагностикой, и точностью которое будет обеспечиваться с использованием быстрой и помехоустойчивой линией передач.
Для достижения поставленной задачи необходимо:
1. Разработка рабочей документации и согласование поставляемого оборудования.
2. Поставка и установка на действующую сливо-наливную эстакаду оборудования:
- автоматизированного устройства верхнего герметичного налива жидких нефтепродуктов:
- автоматизированного устройства верхнего герметичного слива жидких нефтепродуктов; - автоматизированного устройства нижнего слива жидких нефтепродуктов;
- нового автоматизированного программного комплекса, который обрабатывает проводимые технологические операции, пульта дистанционного управления и тому подобного;
- трубопроводов, электронасосов, регулирующих клапанов и другого оборудования;
3. Наладка, испытание и сдача в эксплуатацию в соответствии с нормами и правилами промышленной безопасности.
Что касается инновационных технических разработок, то они в последнее время сводятся к следующему:
- использование соединений, труб более высокого качества. Применение инновационного материала Асмол, имеющего уникальную устойчивость к воздействию агрессивных сред и коррозии; позволяет поднять уровень безопасности производства;
- применение современного сигнализирующего оборудования типа Буран — 15 КД, способного определить уровень загазованности в месте проведения работ;
- использование полностью автоматизированных систем. Выводы
Автоматизация и совершенствование железнодорожных сливоналивных эстакад поможет увеличить объемы и значительно обезопасить процесс слива и налива нефтепродуктов в железнодорожные цистерны. Благодаря более точному информационному обеспечение снизить риски испарения и разлива нефтепродуктов в окружающую среду, что является важным критерием в наши дня для любого промышленного предприятия.
Список литературы /References
1. Шишкин Г.В. Справочник по проектированию нефтебаз. Ленинград: Недра, 1978. 423 с.
2. Едигаров С.Г., Бобровский С.А. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и газохранилищ. М.: Недра, 1973. 367 с.
3. Абдрахманов Н.Х Анализ отечественного и зарубежного опыта исследований в области безопасного проектирования и эксплуатации технологических объектов нефтеперерабатывающих и химических производств. Уфа, 2015. 62-70 с.
4. Павлова З.Х. Оценка и обеспечение безопасности эксплуатации нефтегазопроводов и условиях нестационарности технологических параметров. Уфа, 2016. 4 с.
5. Кускильдин Р.А. Современные технологии для проведения производственного контроля, повышающие уровень промышленной безопасности на объектах нефтегазовой отрасли. М., 2017. 111 с.
