Реферат по автоматизации заключение
Обновлено: 07.05.2024
Успехи в развитии отечественной нефтяной и газовой промышленности в значительной степени стали возможны вследствие создания и развития отечественного нефтяного приборостроения.
Успешный процесс переработки нефти и газа зависит от строгого контроля и поддержания на заданном уровне давления, температуры, расхода, а также от контроля качества выходного продукта. Поэтому современное нефтехимическое и нефтеперерабатывающие производство возможно только при оснащении технических установок соответствующими автоматическими измерительными приборами, информационно-измерительными системами и системами автоматического управления.
Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций.
Наиболее целесообразным с точки зрения экономической выгоды является автоматизация технологических процессов и производств. Введение автоматизации на объектах нефтегазовой промышленности позволяет значительно повысить производительность труда, убрать, по возможности, человеческий фактор и уменьшить вероятность аварийных ситуаций.
Целью данной работы является рассмотрение автоматизированной системы управления установки предварительного сброса воды.
1 Назначение, конструктивные особенности и принцип работы установки предварительного сброса воды
1.1 Конструкция УПСВ
Установки предварительного сброса воды УПСВ изготавливаются в виде горизонтальных цилиндрических ёмкостей с эллиптическими днищами. Установка представляет собой нефтегазовый сепаратор с функцией сброса воды. В корпусе расположены люки и штуцеры для установки технологического оборудования и контрольно-измерительных приборов. Внутри корпуса могут быть установлены внутренние теплообменные устройства для нагрева нефтяной эмульсии при необходимости.
Внутри корпус поделён на отсеки, в которых поэтапно происходит весь технологический процесс.
Нефтяная эмульсия или газ под давлением попадает в установку УПСВ через устройство ввода. Далее рабочий продукт проходит через успокоительную перегородку. В секции коалесценции осуществляется задержка капельной влаги из нефти и газа, ее сбор и отведение. Если производится подготовка попутного нефтяного газа, то он окончательно очищается и обезвоживается в струйном каплеотбойнике. При подготовке нефти эмульсия после секции коалесценции попадает в секцию сбора нефти, откуда выводится окончательно.
При эксплуатации с пластовой водой, последняя поступает в нижнюю часть сепаратора, где происходит отделение капель нефти и газа. Когда уровень очищенной пластовой воды достигает высоту отсека сбора нефти, выводится из ёмкости через штуцер выхода воды.
Для откачки воды и нефти из сепарационной установки применяются насосы откачки.
1.2 Описание технологического процесса
дегазация лёгких, средних и тяжёлых нефтяных эмульсий;
выведение, сбор и очистка попутного нефтяного газа;
сброс пластовой воды в систему поддержания пластового давления.
Рисунок 2 – Схема УПСВ
Газожидкостная смесь ГЖС с высоким содержанием воды поступает в нефтегазовый сепаратор НГС, где в течение некоторого времени происходит разделение на нефтяную эмульсию (с содержанием воды 10-20%) и пластовую воду. Нефть подаётся в буферную ёмкость нефти БЕН. Там же нефть дегазируется и подаётся дальше на узел комплексной подготовки нефти УКПН. Отделённая в сепараторе пластовая вода попадает в буферную ёмкость воды БЕВ, после в систему поддержания пластового давления ППД. Газ, выделенный в нефтегазовом сепараторе и с буферных ёмкостей подаётся на газовый сепаратор ГС. Оттуда газ подаётся на факел и узел комплексной подготовки газа УКПГ.
2 Автоматизация установки предварительного сброса воды
2.1 Выбор технических средств автоматизации
2.1.1 Выбор датчика температуры
В процессе выбора оборудования для измерения температуры в ёмкостях УПСВ был выделен датчик Метран 276 (рисунок 5).
Управление датчиком осуществляется дистанционно с помощью управляющих устройств, связь управляющих устройств осуществляется по аналоговому каналу – передачей информации об измеряемой температуры в виде постоянного тока 4-20мА. Принцип работы этого датчика основан на том, что в замкнутых контурах проводников возникает электрический ток. Для измерения температуры, один конец термопары помещают в среду измерения, а другой служит для снятия значений.
Рисунок 5 –датчик температуры ТСПУ Метран-276
2.1.2 Выбор датчика уровня
В процессе выбора оборудования для измерения уровня в ёмкостях УПСВ был отмечены уровнемер Rosemount 3100 (рисунок 6).
Рисунок 6 – Уровнемер Rosemount 3100
Датчики могут быть использованы для бесконтактного измерения уровня, непрерывного измерения уровня, расчёт объёма или расхода в открытых каналах. Конструкция из непластифицированного поливинилхлорида позволяет обеспечивать прочность и надёжную работу в ёмкостях.
Принцип работы датчика: ультразвуковые импульсы излучаются уровнемером и отражаются от поверхности жидкости. Уровнемер улавливает отражённые эхо-сигналы и измеряет временной интервал между моментом излучения и приёма отражённого сигнала. На основании полученного временного интервала рассчитывается расстояние до поверхности жидкости.
2.1.3 Выбор датчика расхода
В процессе подбора расходомеров был отмечен расходомер РУС-1 (рисунок 7).
Принцип измерения, основанный на разности времени прохождения ультразвуковых сигналов, обеспечивает для акустических лучей расходомера возможность с высокой точностью проводить измерения в обоих направлениях потока независимо от профиля потока в том числе при неблагоприятных монтажных. По показателям скорости звука устройство также может идентифицировать изменения в параметрах технологического процесса или обнаружить загрязнения в жидкости. Полностью сварная конструкция расходомера обеспечивает отсутствие потерь давления и не требует технического обслуживания.
Рисунок 7 – Ультразвуковой расходомер РУС-1Ex
2.1.4 Выбор датчика давления
В процессе подбора расходомеров был выбран датчик давления EJX 430A (рисунок 8).
Датчик состоит из сенсорного модуля и электронного преобразователя. Сенсорный модуль состоит из измерительного блока и платы аналого- цифрового преобразователя (АЦП). Давление подаётся в камеру измерительного блока, преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сигнала. Электронный преобразователь преобразует электрический сигнал в соответствующий выходной сигнал.
Сенсорный модуль датчиков состоит из корпуса и емкостной измерительной ячейки. Емкостная ячейка изолирована механически, электрически и термически от технологической измеряемой среды и окружающей среды. Измеряемое давление передается через разделительные мембраны и разделительную жидкость к измерительной мембране, расположенной в центре емкостной ячейки.
Рисунок 8 – Датчик давления EJX 430A
2.1.5 Выбор электропривода
В качестве электропривода был выбран привод РэмТЭК-02 модификации “V”. Данный электроприводы был выбран потому, что отлично подходит для решения задач регулирования, соответствует требованиям взрывозащиты и может эксплуатироваться в жёстких условиях с расширенным температурным диапазоном окружающей среды.
Применение - Поворотные дисковые затворы, шаровые краны, клапаны для регулирования технологического параметра (давление, расход), запорная арматура (клиновая, шиберная и т.д.), в том числе для систем противоаварийной защиты (ПАЗ).
Рисунок 9 – Электропривод РэмТЭК-02
2.2 Функциональная схема автоматизации УПСВ
На функциональной схеме автоматизации отображаются основные технические решения, применяемые в процессе проектирования автоматизированных систем управления технологическими процессами. Основное и вспомогательное оборудование вместе с встроенными в него регулирующими и запорными органами в данных системах является объектом управления.
Функциональная схема – это технический документ, который определяет функционально блочную структуру контуров управлениями технологическим процессом. Также на функциональной схеме автоматизации отображаются приборы и средства автоматизации, которыми оснащён объект управления.
Все элементы системы управления показаны как условные изображения, их объединяют в единую систему линиями функциональной связи.
Рисунок 3 – Функциональная схема автоматизации УПСВ
Читайте также: