Автоматизация газосепораторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологический процесс

Рисунок 1- Технологическая схема ГС-10,11

Для приема газа с нефтегазосепараторов первой ступени сепарации установлены два газосепаратора ГС-10, 11 (V-200 м3) горизонтального исполнения. Рабочее давлении в сепараторах составляет 5,0 - 6,0 кгс/см2, уровень жидкости в ГС-10, 11 поддерживается в пределах 0,1 - 0,5 м.

Поступление газа в ГС-10, 11 производится с первой ступени сепарации из НГС-6 - 9 и УПОГов по трубопроводу Ш530 мм через задвижки №15г (ГС-10) и №17г (ГС-11). Отсепарированный газ выводится из аппаратов по трубопроводу 530 мм через задвижки №18г (ГС-10), №19г (ГС-9).

Далее газ по трубопроводу Ш530 мм направляется через узел учета на Нижневартовский ГПК и на компрессорную станцию КС-5, 25.

2. Технологический режим ГС-10,11 на КСП-5

Таблица 1.1 - Параметры автоматизации ГС-10,11 на КСП-5.

3. Средства автоматизации ГС-10,11 на КСП-5

Контроль за давлением в каждом сепараторе осуществляется по датчикам Метран-55ДИ и техническим манометрам типа МТП-160, установленным по месту.

Датчики давления Метран-55ДИ предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра (давления избыточного, абсолютного, разрежения, давления -разрежения) в стандартный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Датчики предназначены для работы с вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного входного сигнала 0 -5 мА, 0 -20 мА, 4-20 мА постоянного тока.

Для регулировки и поддержания уровня жидкости, в сепараторах установлены первичные приборы - датчики уровня ультразвуковые ДУУ-2, показания с которых выведены на вторичные приборы - контроллеры ГАММА-7М (установленные в операторной), показания с приборов выведены на монитор ПК в операторной;

Датчики уровня ДУУ-2 предназначены для измерения уровня различных жидкостей, уровней раздела сред многофазных жидкостей (нефть - эмульсия - подтоварная вода и т.п.), а также измерения температуры и давления контролируемой среды.

Измерение уровня продукта основано на измерении времени распространения в стальной проволоке короткого импульса упругой деформации. По всей длине проволоки намотана катушка, в которой протекает импульс тока, создавая магнитное поле. В месте расположения поплавка с постоянным магнитом, скользящего вдоль проволоки, в ней под действием магнитострикционного эффекта возникает импульс продольной деформации, который распространяется по проволоке и фиксируется пьезоэлементом, закрепленным на ней. Кроме того, возникает импульс упругой деформации, отраженный от нижнего конца ЧЭ датчика и фиксируемый пьезоэлементом для датчиков исполнения.

Датчики состоят из:

- первичного преобразователя (ПП) датчика;

- чувствительного элемента (ЧЭ);

- поплавка с постоянным магнитом, скользящего по ЧЭ.

Датчики предназначены для построения систем автоматизации совместно с контроллерами ГАММА-7М, ГАММА-8М, ГАММА-10, ГАММА-11, блоком сопряжения с датчиками БСД.

Для контроля предельных уровней в сепараторах установлен комплект СУР-4. Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-4 предназначен для сигнализации уровня различных жидкостей в одной или двух точках технологических емкостей и управления технологическими агрегатами и установками на объектах в зонах класса 1 и класса 2 по ГОСТ Р 51330.9, где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB по ГОСТ Р 51330.11 температурной группы T5 включительно согласно ГОСТ Р 51330.0.

Применяется сигнализатор СУР-4 в системах автоматизации производственных объектов нефтегазовой, нефтехимической, химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности в аппаратах с атмосферным или избыточным (до 10 МПа) давлением.

Датчики положения уровня ДПУ5, входящие в состав прибора, имеют взрывозащищенное исполнение, соответствуют требованиям ГОСТ Р 51330.0, ГОСТ Р 51330.10, имеют вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей категории IIВ по ГОСТ Р 51330.11, температурной группы T5 по ГОСТ Р 51330.0, маркировку взрывозащиты «1ExibIIBT5 X» по ГОСТ Р 51330.0.

Контролируемая сигнализатором СУР-4 среда нефть, нефтепродукты, растворители, сжиженные газы, кислоты, щелочи, другие агрессивные и неагрессивные среды, в том числе сильнопенящиеся, кипящие и высокоадгезионные. Стойкость к агрессивным средам определяется материалами, контактирующими с агрессивной средой - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т.

Состав сигнализатора СУР-4

- один или два датчика положения уровня ДПУ5;

- двухканальный вторичный преобразователь ПВС3.

Датчик ДПУ5 подключается к вторичному преобразователю ПВС3 с помощью двухпроводного экранированного кабеля.

В качестве механизма электроприводного регулирования клапана предлагаю использовать механизм МЭОФ-250/160-0,63-97К. Это однооборотные электрические фланцевые исполнительные механизмы, обеспечивающие передачу крутящего момента на рабочий орган арматуры неполноповоротного принципа действия.

Механизмы МЭОФ предназначены для перемещения рабочих органов запорно-регулирующей трубопроводной арматуры поворотного принципа действия (шаровые и пробковые краны, поворотные дисковые затворы, заслонки и пр.) в системах автоматического регулирования технологическими процессами различных отраслей промышленности в соответствии с командными сигналами, поступающими от регулирующих или управляющих устройств. Механизмы устанавливаются непосредственно на арматуру.

Функции механизмов МЭОФ:

автоматическое, дистанционное или ручное открытие/закрытие трубопроводной арматуры;

автоматический и дистанционный останов рабочего органа арматуры в любом промежуточном положении;

позиционирование рабочего органа трубопроводной арматуры в любом промежуточном положении;

формирование информационного сигнала о конечных и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и динамике его перемещения.

В современной промышленности широко используется промышленный контроллеры SLC-500.

Модули процессора SLC серии 1746 обеспечивает надёжное управление промышленными объектами. Процессор SLC, может подключаться к различным сетям связи для распределённого управления и работать с удалёнными модулями ввода-вывода.

Семейство SLC 500 -- это развивающееся семейство малых программируемых контроллеров, построенное на двух аппаратных модификациях: фиксированный контроллер с опцией расширения при помощи 2-x слотного шасси, или модульный контроллер до 960 точек ввода/вывода. Средства программирования и большинство модулей В/В совместимы для обеих модификаций. С помощью контроллера данного типа можно реализовать с минимальной стоимостью широкий спектр приложений.

4. Схема автоматизации функциональная ГС-10,11 на КСП-5

Рисунок 2- Функциональная схема автоматизации ГС-10,11 на КСП-5.

Функциональная схема автоматизации предназначена для отображения основных технических решений, принимаемых при проектировании системы автоматизации технологических процессов.

Отделившийся газ из НГС-6 - 9 и УПОГов поступает в газосепараторы ГС-10, 11 для его очистки от капельной жидкости. Отсепарированный газ выводится на Нижневартовский ГПК. Конденсат, отделившийся в газосепараторах ГС-10, 11, далее поступает на водоочистные сооружения (ВОС).

Рассмотрим работу системы автоматизации. В сепараторах установлены технические манометры типа МТП-160 (поз.1), которые контролируют давление по месту. Для поддержания уровня жидкости установлены первиные приборы-датчики уровня ультразвуковые ДУУ2 (поз.4а), показания с которых выведены на вторичные приборы- контроллеры ГАММА-7(поз.4б) (установленные в операторной), показания с приборов выведены на монитор ПК в операторной. Для контроля предельных уровней используется комплект СУР-4 состоящий из первичного прибора- датчика ДПУ-5 (поз.2а) и вторичного прибора ПВС3 (поз.2б). Для регулирования давления установлен датчик типа Метран-55(поз.3а) при превышения давления в трубопроводе выше 6,0кгс/см2 поступает сигнал на контроллер. Он формирует управляющий сигнал и отправляет его на электродвигатель клапана механизма МЭОФ-250/160-0,63-97К. Электродвигатель, изменяя положение клапана, регулирует давление в ГС-10,11.

Таблица 3.1 - Сравнение датчиков уровня

газосепаратор автоматизация датчик технология

Таблица 3.2 - Сравнение датчиков давления

Судя по таблицам 3.1 и 3.2 можно сказать, что сравниваемые датчики имеют практически одинаковые характеристики, но в то же время имеют существенное различие в цене, хоть они все и относятся к отечественному производителю за исключением Rosemount 5400, это американский датчик.

Вывод

Исследуя ГС-10,11 мы изучили её технологический процесс, технологический режим, средства автоматизации и провели сравнения уже имеющихся датчиков, установленных на данной установке, с датчиками других моделей и производителей. Сравнение нам показало, что уже установленные датчики превосходят по техническим характеристикам датчики предложенные мной, но их единственный минус это стоимость.

Размещено на Allbest.ru