Дипломная (вкр): Автоматизация и модернизация резервуарного парка

Автоматизация и модернизация резервуарного парка

РЕФЕРАТ

Дипломный проект 85 с., 20 рисунков, 16 таблиц, 11 использованных источников, 2 приложения.

РЕЗЕРВУАРНЫЙ ПАРК, УРОВЕНЬ ВЗЛИВА, ВИБРАЦИОННЫЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЫВА ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ, АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЗАДВИЖКАМИ

Объектом исследования являются способы сигнализации уровня жидкости в резервуаре и устранения донных отложений.

В процессе исследования рассмотрены существующие способы контроля и регистрации уровня жидкости в резервуаре, а также метод устранения донных отложений.

Цель работы - совершенствование и модернизация резервуарного парка.

В результате исследования проведен анализ существующей системы автоматизации, выбран вибрационный сигнализатор уровня и разработана программа управления задвижками резервуара.

Технико-экономические показатели свидетельствуют о повышении надежности системы автоматизации за счет замены устаревшего оборудования.

Степень внедрения - планируется внедрение.

СОДЕРЖАНИЕ

Определения, обозначения и сокращения

Введение

1. Общая характеристика резервуарного парка ЛПДС «Субханкулово»

.1 Краткая характеристика ЛПДС «Субханкулово»

1.2 Технологическая схема ЛПДС «Субханкулово»

.3 Устройство резервуарного парка

.4 Требования к системе автоматизации резервуарного парка

. Патентная проработка

.1 Выбор и обоснование предмета поиска

.2 Регламент поиска

.3 Результаты поиска

.4 Анализ результатов поиска

. Автоматизация резервуарного парка

.1 Объем автоматизации резервуарного парка

.2 Функциональная схема автоматизации резервуара РВС-5000

.3 Описание используемых средств автоматизации

.4 Структура микропроцессорной системы автоматизации резервуарного парка

. Модернизация существующей системы автоматизации резервуарного парка ЛПДС «Субханкулово»

.1 Анализ внедряемого оборудования

.2 Выбор вибрационного сигнализатора уровня

.3 Описание алгоритма автоматического управления объектом

. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

.1 Анализ потенциальных опасностей и производственных вредностей на объекте

.2 Мероприятия по обеспечению безопасных и безвредных условий труда

5.3 Расчет молниезащиты резервуара РВС-5000

. Оценка экономической эффективности проекта

.1      Экономическая характеристика ОАО «Уралсиб - нефтепровод»

.2 Краткая характеристика объекта исследования

.3      Методика расчета экономической эффективности проекта

.4 Расчет экономической эффективности проекта

Заключение

Список использованных источников

Приложение А

Приложение Б

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ЛПДС - линейная производственно-диспетчерская служба

НГДУ- нефтегазодобывающее управление

НПЗ- нефтеперерабатывающий завод

НПС- нефтеперекачивающая станция

РП- резервуарный парк

АРМ- автоматизированное рабочее место

ПАЗ- противоаварийная защита

АПП- автоматический привод поворота

КЗ- короткое замыкание

АЦП- аналогово-цифровой преобразователь

МДП- местный диспетчерский пункт

ПДК- предельно-допустимая концентрация

ПУЭ- правила эксплуатации электроустановок

ПО- программное обеспечение

ПК- персональный компьютер

ЛС- линия связи

ИП- измерительный преобразователь

ЧДД- чистый дисконтированный доход

ВВЕДЕНИЕ

Эксплуатация резервуаров и резервуарных парков - это совокупность процессов по приему, хранению, отпуску, учету нефти, испытанию и введению резервуара в эксплуатацию, его диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту.

Стальные вертикальные цилиндрические резервуары являются наиболее распространённым и зарекомендовавшим себя видом хранилищ для нефти и нефтепродуктов.

Линейная производственно-диспетчерская служба (ЛПДС) «Субханкулово» была основана в 1977 году. Тогда она предназначалась для увеличения давления в трубопроводе «Уфа - Западное направление».

Внедрение современных средств автоматизации резервуарного парка ЛПДС является актуальной задачей, т.к. позволит оперативно, в автоматизированном режиме, получать данные для коммерческого учета: уровни взливов и температуру нефти, хранящейся в группе резервуаров.

Двухуровневая система автоматизации обеспечивает контроль, защиту, автоматическое, дистанционное, местное и телемеханическое управление всем оборудованием станции.

Целью данного дипломного проекта является совершенствование и модернизация резервуарного парка ЛПДС «Субханкулово».

Для комплексной и полной проработки вопроса ставлю перед собой следующие задачи:

освоение технологии эксплуатации резервуарного парка и изучение состава его оборудования;

замена устаревшего оборудования на более современное;

внедрение ранее не использовавшихся в ней средств автоматизации.

При работе над проектом были использованы материалы ОАО «АК «Транснефть»» (технологический регламент ЛПДС «Субханкулово»).

1. Общая характеристика резервуарного парка ЛПДС «Субханкулово»

.1 Краткая характеристика ЛПДС «Субханкулово»

Линейно-производственная диспетчерская служба (ЛПДС) «Субханкулово» является производственным подразделением Туймазинского нефтепроводного управления.

ЛПДС «Субханкулово» осуществляет следующие технологические операции:

- прием нефти от нефтегазодобывающих управлений (НГДУ) «Октябрьскнефть» и «Туймазынефть»;

-        перекачку принятой от этих НГДУ нефти по магистральным нефтепроводам на Уфимские нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ);

         транзитную перекачку тюменских нефтей;

         обслуживание и ремонт линейной части, закрепленных участков магистральных нефтепроводов;

         обслуживание и ремонт оборудования нефтеперекачивающих насосных и вспомогательных объектов станции [1].

Через ЛПДС перекачивается несколько сортов нефтей, которые отличаются друг от друга составом и местом добычи. Наименование нефтей и их состав приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Наименование нефтей и их состав

Основное оборудование ЛПДС «Субханкулово» включает:

насосный цех нефтепроводов Туймазы-Уфа (ТУ), ТУ-1, ТУ-3, оборудованный двумя подпорными насосами 20 НДСН с электродвигателем ВАО-560 - 2 шт. № 1,2, двумя магистральными насосами марки НМ 1250х260 с электродвигателем 4 АЗМВ-1-1250 и двумя магистральными насосами марки НМ 360х460 № 3, 4 с электродвигателями 2 АЗМВ-800. Насосами НМ 1250×260 производится перекачка нефти по нефтепроводу ТУ-3 на ЛПДС «Языково». Насосами НМ 360×460 производится перекачка нефти по нефтепроводу ТУ-1 на Уфимские НПЗ;

промежуточная насосная станция (НПС-5) нефтепровода Усть-Балык-Курган-Уфа-Альметьевск (УБКУА). В насосной установлены четыре магистральных насоса серии НМ 10000×210 с электродвигателями СТД 6300. 25 июля 2003 года насосная выведена из состояния безопасного содержания (СБС);

промежуточная насосная станция нефтепровода НКК (НПС-6), оборудованная четырьмя магистральными насосами НМ-10000×210 с электродвигателями СТД-8000;

резервуарный парк, состоящий из десяти резервуаров, три из которых РВС-5000 (№4,7 и 8), находящиеся в эксплуатации с 1962 года, и семи новых резервуаров РВСП-5000. Общая емкость резервуарного парка составляет 50000 м³.

Вспомогательное оборудование ЛПДС «Субханкулово» включает в себя:

узел канализационных сооружений;

систему пожарно-технического снабжения;

систему хозяйственно-питьевого водоснабжения;

систему пенного тушения;

котельную;

нефтяную лабораторию;

ремонтно-механическую службу;

корпус подсобных и вспомогательных помещений с пожарным депо;

корпус аварийно-ремонтной службы;

склад с площадью для труб;

центральный ремонтно-эксплуатационный блок;

площадку пуска и приема скребка на нефтепроводах УБКУА, НКК, ТОН-3, ТУ-1, ТУ-2, ТУ-3;

площадку переключений на нефтепроводах ТОН-1, ТОН-2, ТОН-3, ТУ-1, ТУ-2, ТУ-3;

узлы предохранительных устройств на приеме нефтепроводов УБКУА и НКК;

камеры регулирующих заслонок, оборудованные регулирующими заслонками.

1.2 Технологическая схема ЛПДС «Субханкулово»

Рассмотрим технологическую схему ЛПДС «Субханкулово», представленную на рисунке 1.1.

Нефть поступает на узел предохранительных клапанов СППК, предназначенных для защиты трубопроводов и оборудования НПС от повышенного давления. После узла СППК нефть проходит очистку от механических примесей в фильтрах-грязеуловителях, далее поток поступает на приемный коллектор подпорных насосов 20 НДсН. Приемный коллектор подпорных насосов связан с резервуарным парком перекачивающей станции. После подпорной насосной нефть поступает на узел учета. Учтенная нефть закачивается в нефтепровод с помощью основных насосов марки НМ 1250х260. Для регулирования давления на выходе из НПС установлен узел регулирования давления.

1.3 Устройство резервуарного парка

Одним из основных объектов ЛПДС «Субханкулово» является резервуарный парк предназначенный для обеспечения технологического режима работы насосной № 4 промплощадки № 3.

Резервуары размещены группами, при этом каждая группа из четырех резервуаров ограждена сплошным земляным валом высотой 2,2-2,7 м с уклоном откосов 1:1,5. По верху защитного обвалования имеется площадка шириной 1 м. Через обвалование проходят пешеходные переходы, из бетонных ступеней с перилами ограждения, для обеспечения прохода эксплуатационного персонала. Расстояние между стенками резервуаров РВС-5000 составляет 27 м. Расстояние между стенками ближайших резервуаров, расположенных в соседних группах равно 57 м. Объем обвалования, свободного от резервуаров, составляет 5000 м³.

Резервуары РВС-5000 рассчитаны на избыточное давление 200 мм вод. ст. и разряжение 25 мм вод. ст.

На стальных вертикальных резервуарах РВСП-5000 устанавливается типовое оборудование, отвечающее требованиям стандартов и предназначенное для обеспечения надежной эксплуатации резервуаров, снижения потерь нефти от испарения, а также обеспечения пожарной безопасности.

1.4 Требования к системе автоматизации резервуарного парка

Существует ряд требований к автоматизации резервуарных парков.

Технологические системы автоматизации и телемеханизации РП должны обеспечивать:

- контроль состояния и управление технологическим оборудованием РП из операторной, МДП, РДП (ТДП);

- автоматическую защиту и блокировку управления технологическим оборудованием РП;

регистрацию, архивирование и отображение на АРМ оператора НПС информации о работе технологического оборудования РП;

связь с другими системами автоматизации НПС.

Для обеспечения управления резервуарным парком система автоматизации должна выполнять:

- измерение уровня нефти в каждом резервуаре;

измерение средней температуры нефти в каждом резервуаре;

- измерение температуры окружающего воздуха на площадке РП;

- измерение температуры нефти в пристенном слое резервуара;

расчёт скорости заполнения и скорости опорожнения резервуара;

сигнализацию верхнего аварийного, верхнего допустимого, верхнего нормативного, нижнего аварийного, нижнего допустимого, нижнего нормативного уровня во всех резервуарах;

сигнализацию уровня аварийного запаса в резервуарах, используемых для приема аварийного сброса нефти;

сигнализацию минимального допустимого уровня, обеспечивающего безаварийную эксплуатацию системы размыва донных отложений;

сигнализацию достижения предельной максимальной скорости заполнения, аварийной максимальной скорости заполнения, предельной максимальной скорости опорожнения, аварийной максимальной скорости опорожнения;

сигнализацию превышения предельного давления в трубопроводах резервуарного парка;

дистанционное и автоматическое управление системой размыва донных отложений в резервуарах;

дистанционное и автоматическое управление задвижками резервуарного парка и индикацию их положения [2].

Изучив перечень установленных средств автоматизации на резервуарах, считаю целесообразным заменить устаревший сигнализатор уровня жидкости СУЖ-ПО-2-2 более современным, с целью увеличения надежности и точности срабатывания. Для предотвращения осаждения парафина на днищах резервуаров, которое может привести к аварийной ситуации, предлагаю внедрить широко используемые электромеханические мешалки типа «Диоген».

Более глубокое рассмотрение вопроса будет произведено в специальном разделе данного дипломного проекта.

2. Патентная проработка

.1 Выбор и обоснование предмета поиска

В данном дипломном проекте рассматривается, как было указано выше, автоматизация резервуарного парка линейно-производственной диспетчерской службы «Субханкулово».

Для обеспечения нормального режима работы и своевременного обнаружения нарушений в работе резервуарного парка необходимы постоянный контроль ряда параметров и выдача аварийных сигналов при их отклонении. Одним из таких параметров является уровень жидкости в резервуаре.