При снижение давления на нагнетании насосов 372Р01А,В,С до 5кгс/см2 срабатывает блокировка поз.372PALS16.
Контроль общей температуры амина после 372А02 производится прибором поз. 372ТI-116.
Расход амина поступающего с температурой (75¸90) 0С на 15 тарелку абсорбера 372С01 регулируется и регистрируется прибором поз. 372FRC01, клапан, которого 372FCV01 установлены на линии подачи амина.
Расход амина поступающего с температурой до 50 0С на 25 тарелку абсорбера регулируется и регистрируется прибором поз. 372FRC03. Исполнительный механизм - регулирующий клапан 372FCV03 расположен на линии подачи амина.
При низком расходе амина (менее 150 м3/час) в абсорбер 372С01 срабатывает сигнализация 372FAL05, а при расходе менее 100 м3/час, срабатывает блокировка 372FALCo05 при которой происходит остановка насоса 372 Р02А и закрытие:
RSV05 на выходе амина из куба абсорберов;
RSV01 на входной линии сырого газа;
RSV03 на линии вывода кислых компонентов из абсорбера 372С01;
RОV07 на линии подачи амина в колонну 372С05 .
Температура амина на 25 тарелку абсорбера 372С01 контролируется термометром сопротивления поз. 372ТI-112. Температура амина после 372А03 контролируется прибором поз.372TI-130.
Температура по высоте абсорбера 372 С01 контролируется приборами поз. 372TI-110,108. Температура насыщенного амина из абсорберов контролируется приборами поз.372TI-104.
Перепад давления по колонне 372С01 контролируется прибором поз.372PdR11. При высоком перепаде (0.28кгс/см2) срабатывает сигнализация поз.372PdAH11.
Регулирование уровня в абсорбере осуществляется прибором поз. 372LRC-01, который управляет клапаном поз. 372LCV-01A.
Во избежание проскока газа при крайне низком уровне абсорбер 372С01, оснащен:
блокировкой низкого уровня 372LALCO-04 (15%) обеспечивающей остановку насоса 372 Р02А и закрытие отсекателей:
RSV05 на выходе амина из куба абсорберов;
RSV01 на входной линии сырого газа;
RSV03 на линии вывода кислых компонентов из абсорбера 372С01.
специальным поплавковым клапаном в кубе абсорбера, который закрывает выход амина при низком уровне.
При повышении уровня в абсорбере 372С011 до 97 % срабатывает сигнализация поз.372LAH06, при снижении уровня до 35 % поз.372LAL 08.
Регулирование расхода амина для очистки газов расширения в колонне 372С05 осуществляется прибором поз. 372FIC07, управляемым клапаном 372 FCV07.
Давление в колонне 372С05 и емкости дегазации 372В01 поддерживается прибором 372PRC04, который управляет клапаном 372PCV04 на линии сброса газа в топливную сеть. Для сброса газов расширения из 372В01 на факел низкого давления при пуске установки или повышенном давлении установлен отсекатель 372RSV20. Расход газа в топливную сеть завода на выходе 372С05 регистрируется прибором поз. 372FR09. Температура топливного газа контролируется прибором поз. 372ТI 107. При повышении давления в 372В01 до 12 кгс/см2 срабатывает сигнализация поз.372РАН21.
На случай повышения давления в результате проскока газа из абсорберов емкость дегазации защищена разрывной мембраной RD02, рассчитанной на 20 ати со сбросом газа на факел высокого давления.
Световая и звуковая сигнализация верхнего и нижнего уровней в 372В01 осуществляется приборами поз.372LAH03(62%), 372LAL11 (7%) соответственно.
От слишком высокого уровня емкость 372В01 защищена блокировкой 372LAHCo10 (превышение уровня 82 %) при которой происходит остановка насоса 372 Р02А и закрытие отсекателей:
RSV05 на выходе амина из куба абсорберов;
RSV01 на входной линии сырого газа;
RSV03 на линии вывода кислых компонентов из абсорбера 372С01.
Регулирование уровня в емкости дегазации 372В01 осуществляется прибором поз. 372LRC03
Регулирование расхода амина в 372С03 осуществляется прибором поз. 372 FRС10 с коррекцией по уровню в емкости 372 В01. Регулирующий клапан поз.372FCV10 расположен после теплообменников 372Е02А,В,С, что предотвращает дегазацию насыщенного амина в теплообменниках.
Температура потока амина из емкости 372В01 контролируется прибором 372ТI-106.
Температура питания десорбера 372С03 контролируется прибором поз.372TI-118.
Расход пара в рибойлеры 372Е04А1,А2 для подогрева амина регулируется прибором поз.372FRC17, клапан которого поз. 372FCV17 установлен на трубопроводе подачи пара в 372Е04А1,А2.
Температура парового потока, состоящего в основном из кислого газа и паров воды и поступающего в верхнюю часть десорбера, контролируется прибором поз.372ТI-120.
При необходимости десорбер может быть отключен от коллектора кислого газа шаровым краном с дистанционным управлением поз.372ROV17.
Расход кислого газа замеряется и регистрируется прибором поз.372FR19.
Давление в системе десорбции (не более 1.2 ати) регулируются и регистрируется прибором поз.372PRC17, клапан которого поз. 372PCV17 установлен на линии кислого газа с установки.
Температура кислого газа на выходе из десорбера контролируется прибором поз. 372ТI-122.
Контроль температуры кислой воды на выходе из десорбера осуществляется прибором поз. 372TI-126.
Расход воды на промывочную 22 тарелку десорбера регулируется прибором поз.372FRC-15, клапан которого установлен на линии подачи промывочной воды на 22 тарелку десорбера.
Уровень в 372В02 контролируется и регистрируется прибором поз.372LIC17. При низком уровне в 372В02 (9 %) срабатывает сигнализация поз.372LAL21 при высоком уровне(91 %) поз.372LAH20.
Расход циркулирующей кислой воды на 33 тарелку десорбера для охлаждения кислого газа регулируется прибором поз. 372FRC-13, клапан которого FCV13 установлен на линии подачи воды на 33 тарелку.
Контроль температуры кислой воды после аэрохолодильника 372А01 осуществляется прибором поз. 372TI-129.
При снижении давления в линии нагнетания кислой воды до 4.1кгс/см2 срабатывает блокировка 372PALS20 и включаются в работу другой насос 372Р03 (А или В).
Регулирование расхода парового конденсата для восполнения уносимой с кислым газом паров воды осуществляется прибором поз. 372FIC-29, клапан которого поз. 372 FCV-29 установлен на линии подачи парового конденсата в 372В02.
Температура регенерированного амина на выходе из 372С03 контролируется прибором поз.372TI124, после 372Е02 А,В,С прибором поз.372TI114, и непосредственно в 372Т01 прибором поз.TI117.
Уровень в кубовой части десорбера регулируется прибором поз.372LRC15 клапан которого поз. 372LCV15 установлен на трубопроводе входа амина в 372ТО1. Десорбер снабжен блокировкой низкого уровня 372LALCо18, которая срабатывает при понижении уровня до 25 % и вызывает закрытие клапана 372LCV15.
Дополнительно десорбер 372С03 оборудован сигнализацией низкого уровня поз.372LAL 15 (40 %).
Предусмотрена защита от вакуума при охлаждении с
помощью блокировок 372PALS49. При понижении давления ниже допустимого
(0.2кгс/см2) открываются отсекатель с пневмоприводом поз. 372RSV30, соединяя
десорбер с системой факела низкого давления.
.4 Недостатки существующей системы управления
В процессе проведения предпроектного обследования установки установлено, что существующая система управления технологическими процессами не удовлетворяет современным требованиям по уровню автоматизации и степени защиты технологического оборудования, а именно:
Используемая система щитового управления, которая значительно уступает по всем показателям системам управления с использованием автоматизированных рабочих мест (АРМ) на базе персональных компьютеров.
Применяемые пневматические контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации устарели как морально, так и физически, что не позволяет обеспечить необходимые точность измерений, время принятия решений, скорость управления, а также степень надежности работы системы управления.
Низкий уровень автоматизации и неэффективная работа автоматики ведут к неоправданному износу технологического оборудования и нерациональному расходованию всех видов производственных ресурсов, оказывают негативное психофизиологическое воздействие на обслуживающий персонал ввиду того, что основная нагрузка по принятию решений о переключениях регулирующих органов, исполнительных механизмов, контроля за средствами КИПиА падает на операторов, что может привести к ошибкам операторов, привести к нарушениям технологического процесса и выводу оборудования из строя
В соответствии со всем выше сказанным существует
необходимость разработки новой автоматизированной системы управления
технологическими процессами (АСУ ТП) и системы противоаварийной защиты (ПАЗ)
технологического оборудования.
.5 Требования к создаваемой АСУТП
Автоматизированная система управления технологическим процессом 1У372 ГПЗ (АСУТП 1У372 ГПЗ) предназначена для автоматического сбора данных, автоматизированного контроля технологических параметров, дистанционного управления и автоматической защиты оборудования на установке 1У372 III очереди Оренбургского ГПЗ.
Объектом автоматизации является технологический
процесс абсорбционной очистки сырого газа реализованный на установке 1У372 ГПЗ.
Автоматизируемым пунктом управления является операторная III очереди ГПЗ.
.5.1 Цели создания системы
Целями создания системы являются:
обеспечение безаварийной работы технологического оборудования установок 1У372 ГПЗ;
повышение уровня экологической безопасности производства;
снижение непроизводительных потерь материально-технических и топливно-энергетических ресурсов, сокращение эксплуатационных расходов;
улучшение условий управления производством за счет организации автоматизированных рабочих мест оперативного технологического персонала.
Критериями оценки достижения поставленных целей являются:
достижение высоких технико-экономических показателей работы за счет поддержания наиболее рационального режима работы технологического оборудования;
обеспечение надежной и эффективной работы производственных объектов за счет повышения качества контроля и оперативности управления режимами работы в соответствии с требованиями технологических регламентов, своевременного обнаружения и устранения отклонений;
выполнение установленных производственных заданий по объемам и качеству товарной продукции;
снижение непроизводительных потерь материально-технических, топливно-энергетических ресурсов и эксплуатационных расходов;
повышение экологической безопасности производства;
увеличение длительности межремонтного пробега технологического оборудования;
улучшение условий труда оперативного технологического и диспетчерского персонала;
увеличение объема контролируемой оперативной
информации, повышение оперативности контроля и управления (уменьшение
запаздывания поступления оперативной информации и выдачи управляющих
воздействий).
.5.2 Требования к системе в целом
Система должна состоять из двух подсистем:
информационно-управляющей (АСУТП);
противоаварийной защиты (ПАЗ).
Функции, которые должна реализовывать информационно-управляющая подсистема АСУТП 1У372, подразделяются на информационные, управляющие и вспомогательные.
Информационные функции:
сбор информации с аналоговых, дискретных и интеллектуальных датчиков, ручной ввод данных;
обработка информации и расчет значений параметров и показателей по измеренным сигналам;
обнаружение, сигнализация и регистрация отклонений технологических параметров от регламентных норм, изменений состояния оборудования и локальной автоматики, срабатывании блокировок и защит;
расчет средних и интегральных значений параметров за каждый астрономический час (сутки);
отображение видеокадров (мнемосхемы, графики, таблицы) на экране монитора;
протоколирование нарушений заданных режимов работы оборудования, отклонений технологических параметров от регламентных норм, срабатываний блокировок и защит;
защита информации от несанкционированного доступа;- контроль и учет наработки технологического оборудования;
накопление истории протекания технологических процессов на срок не менее 30 суток;
архивирование информации на сменных носителях;
расчет оперативных материальных балансов;
формирование и печать оперативных и отчетных документов;
реализация процедур обмена информацией между уровнями системы.
Управляющие функции:
дистанционное управление технологическим оборудованием (насосы, запорная арматура, вентиляторы и т.п.);
регулирование технологических параметров;
реализация функций местного управления.
Вспомогательные функции:
диагностика состояния комплекса технических средств системы;
тестирование программных средств;
протоколирование действий эксплуатационного персонала;
оперативная параметризация (конфигурирование) системы при изменении средств автоматизации (градуировки датчиков, алгоритмов регулирования, управления и др.)
Система ПАЗ должна обеспечивать:
защиту технологического оборудования и персонала в аварийных ситуациях;
световую и звуковую сигнализацию срабатывания системы защиты;
фиксирование порядка срабатывания системы защиты;
возможность ручного инициирования системы защиты.
ПТК системы должен обеспечивать построение территориально и функционально распределенной иерархической системы управления.
На нижнем уровне должны быть реализованы все функции регулирования, автоматического управления и защиты. На верхнем уровне должны быть реализованы централизованный контроль и дистанционное управление технологическим процессом, формирование и выдача отчетных документов.
Программно-технические средства нижнего уровня при потере связи с верхним уровнем управления должны обеспечивать работу в автономном режиме.
Обмен информацией между верхним и нижним уровнем каждой подсистемы должен осуществляться автоматически.
Средства вычислительной техники нижнего и верхнего уровней должны размещаться в операторной III очереди.
Система ПАЗ должна функционировать как независимая структура, имеющая собственные каналы получения информации и выхода на исполнительные механизмы.
Нижний уровень АСУТП 1У372 должен быть реализован на базе программируемых контроллеров. Верхний уровень - уровень оперативно технического персонала должен быть реализован на базе рабочих станций оператора (РСО). На основе этих РСО должны быть организованы автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов. Для выполнения инженерных функций по обслуживанию системы должна быть организована инженерная станция.
Программно-технический комплекс (ПТК) системы должен допускать расширение на всех уровнях управления при вводе новых технологических объектов управления, увеличения числа аналоговых и дискретных сигналов, функциональных задач.
При разработке системы должны выполняться требования следующих документов:
«Основные положения по автоматизации, телемеханизации и информационно-управляющим системам газоперерабатывающих производств»;
ПБ 08-389-00 «Правила безопасности для газоперерабатывающих заводов и производств»;
«Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. Утв. Госгортехнадзором России 22.12.97 г.».