Установки подготовки нефти на НПЗ

      

     Для контроля границы раздела фаз  выбран прибор ЭЛИТА-1. В основу принципа действия положены зависимость токовой нагрузки электродов электродегидратора от положения уровня раздела сред в аппарате  и кондуктометрический метод контроля уровня раздела сред по электропроводности (омическому сопротивлению) среды в зоне установки чувствительных элементов сигнального электрода.

     Устройства  ЭЛИТА осуществляют:

- Контроль положения границы раздела сред: соленая вода - нефть, соленая вода - светлые нефтепродукты.  
-  Контроль и регулирование электрического режима электродегидратора.  
-  Формирования электрического унифицированного аналогового выходного сигнала величиной от 0 до плюс 5.0 мА или от плюс 4.0 до плюс 20.0 мА для систем взаимосвязанного регулирования электрического режима и уровня раздела сред вода - нефть в электродегидраторах.

- Формирования  дискретного электрического сигнала  двухпозиционного регулирования  положения границы раздела сред. 

  3.4. Управление насосами

     Для управления группой насосов выбрана станции управления частотно-регулируемыми электроприводами СУ – ЧЭ. Данная станция управления предназначена для управления группой насосных агрегатов, как в автоматическом, так и в ручном режимах.

     Несомненным плюсом представленной станции является то, что она используется при регулировке работы группы насосов с асинхронными электродвигателями. При этом они обеспечивают поддержание необходимого давления в трубопроводе.

Технические данные:

1. Переменный род тока питающей цепи;
2. 50 Гц номинальной частоты сети;
3. 380 В номинального напряжения питания;
4. Не более 5 подключаемых насосных агрегатов;
5. Исполнение IP21-54.

 

Состав станции:

1. Преобразователь частоты, оснащенный встроенным ПИД-регулятором, который, в свою очередь, обеспечивает плавный пуск, остановку и управление различными электродвигателями станции в функции определенной технологической переменной;
2. Панель сигнализации и управления, позволяющая осуществить выбор нужного режима управления насосными агрегатами и преобразователем частоты, а также визуальный контроль за режимом работы каждого насосного агрегата и преобразователя частоты, при этом панель позволяет оперативно изменять давление на преобразователь частоты прямо с панели управления;
3. Пускозащитная аппаратура, позволяющая осуществлять подключение к выходу преобразователя (сети или частоты) выбранного насосного агрегата, защиту от перегрузок по току и коротких замыканий

  Рис.10

  Основные  функции:

1. Управление насосами;
2. Поддержание необходимого давления группы насосных агрегатов на выходе;
3. Строгий контроль за работой насосов и переключением на резервный насос в случае аварии рабочего;
4. Переключение насосов в режим работы от сети, в случае неисправности преобразователя частоты ;
5. Управление режимом работы преобразователя частоты через панель управления станции;
6. Возможность запуска и остановки любого из насосов при помощи кнопок в ручном режиме управления прямым пуском от сети.

 

  3.5. Выбор дозировочного блока

     Из  всех блоков дозирования выбрала блок дозировочный регулируемый БДР Д для подачи деэмульгаторов, потому что при прочих равных условиях его цена ниже.

  

     Блок  дозировочный регулируемый для подачи деэмульгаторов предназначен для дозированного  ввода жидких деэмульгаторов в трубопровод  промысловой системы транспорта и подготовки нефти с целью  осуществления внутритрубопроводной деэмульсации нефти.

     Всё оборудование блока размещается  в теплоизолированном блок-боксе  со съёмной крышей и разделённым  на два изолированных друг от друга  отсека - технологического и аппаратурного.

     В технологическом отсеке смонтированы:    
- ёмкость технологическая безнапорная для хранения и подогрева реагента, оснащённая электрическим обогревателем, визуальным указателем уровня с мерной линейкой, датчиками предельных уровней, заправочной горловиной с фильтром и дыхательным отверстием; 
- ёмкость мерная для измерения расхода химреагента (размещена в технологической ёмкости); 
- насос шестерёнчатый, осуществляющий заполнение технологической ёмкости химреагентом и периодическое его перемешивание по программе; 
- агрегаты электронасосные дозировочные, плунжерные или мембранные, осуществляющие непрерывное объёмное дозирование химреагента.

     В аппаратурном отсеке смонтирован шкаф управления и электронагреватель. Оборудование шкафа управления обеспечивает объём автоматизации и контроля для работы без постоянного присутствия обслуживающего персонала с возможностью дистанционного контроля и управления:  
- заполнение технологической ёмкости химреагентом и автоматическое отключение шестерёнчатого насоса при заполнении ёмкости, снижении уровня химреагента ниже минимума, превышении давления в нагнетательной линии выше или ниже допустимых значений; 
- циклическое перемешивание химреагента и под-держание его температуры в заданных пределах; 
- местный контроль давления и температуры химреагента; 
- ручное местное управление насосами-дозаторами, вентилятором, электрическими нагревателями, освещением; 
- автоматическое отключение насосов-дозаторов при повышении давления и минимальном уровне химреагента в технологической ёмкости; 
- поддержание температуры воздуха в отсеках блок-бокса в заданных пределах; 
- индикацию аварийного состояния технологического оборудования; 
защиту эл. цепей освещения технологического и аппаратурного отсеков от короткого замыкания; 
контроль и управление технологическим оборудованием в различных вариантах исполнения с возможностью дистанционного - управления и подключения блока к АСУТП верхнего уровня. 

  3.6. Выбор датчиков и исполнительных механизмов.

     При разработки данной системы автоматизации  в выборе датчиков давления, температуры  и уровнемеров я использовала комплексный подход. Проанализировав датчики нескольких фирм таких как  отечественных «Новолаб», «НефтеКип»(специализируются на приборах для химической и нефтяной промышленности), «Тепловодохран», «Метран» и зарубежных Systemair, пришла к выводу что наиболее оптимальный вариант предлагает фирма «Метран». В основе выбора лежит то, что выбранные датчики являются новейшими разработками, использующими новые технологии коммуникации (в частности цифровой выход и Hart-протокол) требуемую технологическим процессом точность (датчики давления применяются для контроля давления в емкостях, резервуарах, аппаратах в системе безопасности, то есть завышенная точность в измерении давления не требуется) и взрывозащищенное исполнение, что очень важно на предприятиях нефтяной отрасли.

  3.6.1. Датчики давления

  При выборе конкретной модели я сравнила несколько датчиков различных фирм представителей:

  Метран 150

  

  Измеряемые  среды: жидкости, в т.ч. нефтепродукты; пар, газ, газовые смеси

  Диапазоны измеряемых давлений:

  минимальный 0-0,025 кПа;

  максимальный 0-60 МПа 

  Выходные  сигналы:

  4-20 мА с HART-протоколом; 0-5 мА 

  Основная  приведенная погрешность  ±0,075%

  Диапазон  температур окружающей среды от -40 до 80°С

  Дополнительная  температурная погрешность до ±0,05%/10°С

  Диапазон перенастроек пределов измерений 50:1

  Высокая стабильность характеристик Взрывозащищенное исполнение вида "искробезопасная  цепь'' и "взрывонепроницаемая оболочка" Гарантийный срок эксплуатации - 3 года Внесены в Госреестр средств  измерений под №32854-06, сертификат №25415, ТУ 4212-022-51453097-2006

  Интеллектуальные  датчики давления серии Метран-150 предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный  токовый выходной сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола  HART входных измеряемых величин:

  - избыточного давления;

  - абсолютного давления;

  - разности давлений.

  Управление  параметрами датчика:

  - с помощью HART-коммуникатора;

  -  удаленно с помощью программы  H-Master, HART-модема и компьютера или программных средств АСУТП;

  - с помощью клавиатуры и ЖКИ.

  Улучшенный  дизайн и компактная конструкция. Поворотный электронный блок и ЖКИ. Высокая  перегрузочная способность. Защита от переходных процессов. Внешняя кнопка установки "нуля". Непрерывная  самодиагностика.

  WIKA IS-20-H

  Выходные  сигналы: 4-20 мА

  Допустимая  температура окружающей среды: -30…+105

  Основная  приведенная погрешность  ±0,25%

  ПДТВХ-1-02

Выходные  сигналы: 4-20 мА

Верхние пределы измерений, МПа  до 100

Пределы допускаемой  основной погрешности, %     ±0,5%

Допустимая  температура окружающей среды:    -40…+80

  Таким образом ПДТВХ-1-02 не подходит по точности и отсутствию выходного цифрового сигнала. WIKA IS-20-H не подходит по температуре окружающей среды, так как в северных регионах России температура -30 °С и ниже обычное дело. Метран 150 подходит по всем параметрам.

  3.6.2. Датчики температуры

  При выборе сравнивались несколько модификаций  датчиков  Метран и ТИН

  Метран 280

      

• Высокая точность

  •   Высокая стабильность метрологических характеристик

  •   Выходной сигнал 4-20 мА/HART

  •   Цифровая передача информации по HART протоколу

  •   Использование 2-х-проводных токовых линий для передачи сигналов

  •  Дистанционные управление и диагностика

  •   Внесены в Госреестр средств измерений под №23410-06, сертификат №24979, ТУ-4211-007-12580824-2002

  •  Свидетельство о взрывозащищенности электрооборудования

  №02.187 Метран-280Exia, №02.188 Метран-280Exd

  •  Сертификат соответствия

  №РОСС RU.ГБ06.В00126 требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.1, ГОСТ Р 51330.10

  •   Модернизированные ИПТ Метран-280-1

  -  гальваническая развязка входа  от выхода;

  -  повышенная защита от электромагнитных  помех;

  -   программируемые уровни аварийных  сигналов и насыщения;

  -  конструктив электронного преобразователя обеспечивает высокую надежность при длительной эксплуатации;

  -  сокращен минимальный поддиапазон  измерений.

  Интеллектуальные  преобразователи температуры (ИПТ) Метран-280 предназначены для точных измерений температуры в составе  автоматических систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

  Использование ИПТ допускается в нейтральных, а также агрессивных средах, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким.

  Связь ИПТ Метран-280 с АСУ ТП осуществляется:

  -  по аналоговому  каналу - передачей информации об измеряемой температуре в виде постоянного тока 4-20 мА;

  - по цифровому каналу  - в соответствии с HART-протоколом в стандарте Bell-202.

  Для передачи сигнала на расстояние используются 2-х-проводные токовые линии.

  Для измерения температуры нефти  выбран ряд специализированный термодатчиков серии ТИН. Эти датчики отличаются хорошей надежностью, испытаны в сложных условиях работы на УКПН северных регионов России, обладают высокой точностью.

  Danfoss MBT 5252

  Выходной  сигнал 4-20 мА

  Диапазон  измерения температуры -50 – +200

  Точность: ±0,05%

  Выбран  датчик Метран 280-1, потому что имеет  цифровой выходной сигнал. Датчики  фирмы Danfoss дорогие не имеют цифрового сигнала и обладают точностью, которую на данном объекте управления нецелесообразно поддерживать.