Имитационное моделирование типовых технологических объектов и компьютерный тренинг навыкам управления

Кожухотрубный теплообменник (рис.7.1) состоит из пучка труб и оболочки, окружающей трубы. Жидкости проходят по этим двум частям теплообменника, обмениваясь теплом между собой через поверхности труб.

Схема узла нагрева приведены на рис. 7.2.

Рис. 7.2. Схема узла нагрева.

Продукт подается насосом к трубам теплообменника Т-1, а теплоноситель - другим насосом в его корпус. Теплоноситель втекает в Т-1 и перемещается в нем в направлении, противоположном потоку продукта в трубном пучке. Противоположное направление потоков обеспечивает более высокую скорость теплообмена, что позволяет минимизировать размеры теплообменника.

Нагретый продукт вытекает из труб теплообменника в том его конце, где поступает теплоноситель, а охлажденный теплоноситель выходит с той стороны теплообменника, где в него втекает продукт.

7.2 Принципы управления

Задача управления теплообменником заключается в проведении процесса нагрева в соответствии с требованиями безопасности и эффективного использования оборудования.

Продукт подается насосом Н-1/А, В в трубный пучок теплообменника Т-1. Управление расходом продукта осуществляет регулятор FIRC-100 с помощью клапана FV-100 на линии к теплообменнику. Температуру продукта измеряет прибор TIR-300.

Теплоноситель подается в теплообменник Т-1 с помощью насоса Н-2/А, В. Его температура при поступлении в теплообменник измеряется прибором TIR-310. Заданную температуру нагретого продукта на выходе из теплообменника Т-1 («температуру нагрева») поддерживает регулятор TIRC-330, который в каскаде управляет потоком теплоносителя в Т-1, корректируя уставку на расход для прибора FIRC-110. Регулятор FIRC-110 обеспечивает требуемый расход теплоносителя с помощью клапана FV110, который расположен на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник. Температуру выводимого из Т-1 охлажденного теплоносителя контролирует датчик TIR-320.

7.3 Измеряемые и управляющие переменные технологического узла и их значения в нормальном режиме работы

7.3.1 Измеряемые переменные (датчики)

№ позиции (тэг)	Измеряемая переменная	Единица измерения	Значение в нормальном режиме
FIRС-100	Расход продукта в Т-1	мі/ч	10.00
FIRС-110	Расход теплоносителя в Т-1	мі/ч	20.00
TIR-300	Температура продукта на входе в Т-1	°С	20.00
TIR-310	Температура теплоносителя на входе из Т-1	°С	90.00
TIR-320	Температура охлпжденного теплоносителя на выходе из Т-1	°С	64.89
TIRС-330	Температура продукта из Т-1	°С	70.00

7.3.2 Аналоговые управляющие параметры (регуляторы)

№ позиции (тэг)	Регулируемая переменная	Выход на клапан (%)	Режим управления	Тип регулиров.
FIRC-100	Расход воды в резервуар Т-1	50.0	Автом.	Локк.
FIRC-110	Расход теплоносителя в Т-1	50.0	Автом.	Дист.
НС-100	Задвижка на байпасе регул. клапана прибора FIRC-100	0.0	Ручн.	-
НС-110	Задвижка на байпасе регул. клапана прибора FIRC-110	0.0	Ручн.	-
ТIRС-330	Температура нагретого продукта на выходе из Т-1	-	Автом.	Лок.

7.3.3 Дискретные управляющие параметры (Операторские ключи)

Имя ключа (тэг)	Оборудование / Назначение	Положение ключа
ВV-100	Отсекатели у регулирующего клапана FV-100	ОТКР
ВV-110	Отсекатели у регулирующего клапана FV-110	ОТКР
HV-001	Отсекатель на линии подачи продукта в Т-1	ОТКР
HV-002	Отсекатель на линии подачи теплоносителя в Т-1	ОТКР
HV-003	Отсекатель на линии отвода продукта из Т-1	ОТКР
HV-004	Отсекатель на линии отвода теплоносителя из Т-1	ОТКР
Н-1А	Основной насос подачи продукта в Т-1	ВКЛ
Н-1В	Основной насос подачи продукта в Т-1	ВЫКЛ
Н-2А	Основной насос подачи теплоносителя в Т-1	ВКЛ
Н-2В	Резервный насос подачи теплоносителя в Т-1	ВЫКЛ

7.4 Стандартные процедуры

К числу стандартных процедур в тренажерной модели «Теплообменник» относятся «Холодный старт» и «Нормальный останов». Стратегия действий оператора и подробная последовательность операций описаны ниже.

7.4.1 Холодный старт

Общие замечания.

Цель упражнения «Холодный старт» - изучение последовательности действий, необходимых для безопасного и правильного введения теплообменника в работу.

Предполагается, что необходимое оборудование до и после узла нагрева (т.е. выше и ниже его по технологической цепочке) готово к пуску и все энергетические системы находятся в рабочем состоянии.

Предполагается, также что следующие системы, которые не моделируются в тренажере, находятся в состоянии готовности для пуска:

1. Емкости продукта и теплоносителя.

2. Аппараты, принимающие нагретый продукт и охлажденный теплоноситель.

3. Заводские системы общего назначения (заводской и приборный воздух, дренажная система).

Оператор должен быть уверен, что все из перечисленных ниже предпусковых операций выполнены и оборудование готово к началу пуска.

Предпусковые операции:

1. Промывка и чистка линий и оборудования.

2. Прием на установку электроэнергии, воздуха КИП и технологического воздуха.

3. Проверка проходимости трубопроводов по всей технологической цепочке с обязательным контролем наличия давления.

4. Проверка работоспособности оборудования, подготовка к работе и обкатка насосов.

5. Проверка и введение в работу КИП (все регуляторы должны находиться в ручном режиме с закрытыми регулирующими клапанами).

6. Уведомление о начале пуска персонала всех служб, связанных с работой узла нагрева.

Ниже описывается процедура пуска, т.е. последовательность действий Оператора при введении в работу теплообменника.

Процедура.

1. Открыть отсекатели HV-001 и HV-003, HV-002 и HV-004 на входных и выходных трубопроводах теплообменника Т-1 по продукту и теплоносителю.

2. Включить насос продукта Н-1А.

Примечание.

При пуске теплообменника всегда сначала подается более холодная жидкость.

3. Открыть отсекатели BV-100 у регулирующего клапана на клапанной сборке прибора FIRC-100.

4. Слегка открыть вручную клапан FV-100 регулятора расхода продукта.

5. Медленно увеличивать поток, пока расход не достигнет нормальной величины (10.0 м³/ч).

6. Перевести регулятор FIRC-100 в автоматический режим.

7. Включить насос Н-2А для подачи теплоносителя (горячей жидкости).

8. Открыть отсекатели BV-110 у регулирующего клапана на клапанной сборке прибора FIRC-110.

9. Вручную слегка открыть клапан FV-110 на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник Т-1.

10. Медленно увеличивать поток теплоносителя, пока расход не достигнет нормальной величины (20.0 м³/ч).

11. Перевести регулятор FIRC-110 в автоматический режим.

12. Когда температура нагретого продукта на выходе из теплообменника Т-1 установится, скорректировать, при необходимости, уставку на расход теплоносителя так, чтобы температура TIRC-330 была близка к норме (70.0°С).

13. Перевести регулятор FIRC-110 в удаленный режим.

14. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в автоматический режим и задать ему уставку 70.0 °С.

15. Контролировать все измеряемые величины и корректировать уставки регуляторов для поддержания требуемого режима узла нагрева.

Узел нагрева выведен на нормальный режим работы.

7.4.2 Нормальный останов

Общие замечания.

Цель упражнения «Нормальный останов» - изучить необходимую последовательность действий для правильного и безопасного отключения теплообменника.

Полная остановка узла нагрева производится обычно для проведения ремонта основного оборудования или в силу производственной необходимости.

Процедура.

1. Остановить насос подачи теплоносителя (горячей жидкости) Н-2А.

2. Перевести регулятор расхода теплоносителя FIRC-110 в ручной режим. Когда поток теплоносителя упадет до нуля, закрыть клапан FV-110. При этом продолжать подачу продукта для охлаждения теплообменника.

3. Перевести регулятор расхода продукта FIRC-100 в ручной режим. Когда температура нагретого продукта (показание датчика TIRС-330) будет близка к температуре продукта на входе в Т-1 (показание TIR-300), остановить насос Н-1А и закрыть клапан FV-100.

4. Закрыть отсекатели HV-001, HV-002, HV-003, HV-004 на всех входных и выходных трубопроводах теплообменника.

Узел нагрева остановлен и готов для подготовки к техобслуживанию или ремонту оборудования. Операции по подготовке теплообменника к ремонту (дренирование корпуса, продувка трубного пучка и т.д.) в тренажере не моделируются. На реальной установке они должны выполняться в соответствии с действующими на предприятии инструкциями.

7.5 Тренировочные упражнения

Для каждого из описанных ниже упражнений в раздел «Наблюдения» включены наиболее заметные изменения, которые возникают при нарушении нормальной работы технологического узла.

7.5.1 Упражнение 1 - Отказ насоса подачи продукта

Цель упражнения. Научить оператора распознавать эту аварию по изменениям показаний приборов и предпринимать необходимые действия для возврата к нормальному режиму.

Описание ситуации. Узел нагрева работает в нормальном режиме, когда внезапно отказывает работающий насос продукта и расход продукта резко падает.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход продукта (FIRС-100) упадет до нуля.

2. Клапан FV-100 откроется до 100%.

3.Температура нагрева (ТIRС-330) увеличится, затем возвратится к норме.

4. Температура теплоносителя из Т-1 (ТIR-320) увеличится.

5. Расход теплоносителя (FIRC-110) упадет.

Требуемые действия. Когда подача продукта в Т-1 прекращается, это нарушение режима должно быть исправлено прежде, чем оно повлияет на работу аппаратов далее по ходу процесса. Запуск резервного насоса вернет процесс нагрева к нормальному режиму.

Процедура.

Определив причину нарушения, Оператор должен выполнить следующие действия:

* При отказе только основного насоса подачи продукта:

1. Выключить отказавший насос подачи продукта.

2. Перевести регулятор расхода FIRC-100 в ручной режим и прикрыть его клапан до 510%.

3. Запустить резервный насос подачи продукта.

4. Регулируя положение клапана регулятора расхода FIRC-100, вернуть расход продукта к расчетному значению (10.0 м³/ч).

5. Перевести регулятор FIRC-100 в автоматический режим с уставкой 10.0 м³/ч.

6. Перевести регулятор температуры нагретого продукта TIRC-330 в ручной режим.

7. Перевести регулятор расхода теплоносителя FIRC-110 в ручной режим и установить расход теплоносителя вблизи расчетного значения (20.0 м³/ч).

8. Перевести регулятор FIRC-110 в автоматический режим с уставкой 20.0 м³/час.

9. Когда температура нагретого продукта на выходе из теплообменника Т-1 установится, скорректировать при необходимости, уставку на расход теплоносителя так, чтобы температура TIRC-330 была близка к норме (70.0°С).

10. Перевести регулятор FIRC-110 в удаленный режим.

11. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в автоматический режим и задать уставку 70.0 °С.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

* При отказе основного и резервного насосов подачи продукта:

1. Убедиться, что отказавшие насосы подачи продукта выключены.

2. Остановить основной насос теплоносителя Н-2А.

3. Перевести регуляторы расходов FIRC-100 и FIRC-110 в ручной режим и закрыть их клапаны.

4. Закрыть отсечные задвижки BV-100 и BV-110 у регулирующих клапанов на клапанных сборках приборов FIRC-100 и FIRC-110 соответственно.

5. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в ручной режим.

6. Закрыть отсекатели HV-001, HV-002, HV-003, HV-004 на всех входных и выходных трубопроводах теплообменника.

Через некоторое время узел охладится до температуры окружающей среды.

Узел нагрева остановлен. После устранения неисправностей необходимо провести пуск узла в соответствии с процедурой Холодного старта.

7.5.2 Упражнение 2 - Отказ насоса подачи теплоносителя

Цель упражнения. Научить оператора распознавать эту аварию по изменениям показаний приборов и предпринимать необходимые действия для возврата к нормальному режиму.

Описание ситуации. Узел нагрева работает в нормальном режиме, когда внезапно отказывает работающий насос подачи теплоносителя в Т1 и расход теплоносителя резко падает.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход теплоносителя (FIRС-110) упадет до нуля.

2. Клапан FV-110 откроется на 100%.

3. Температура нагрева (ТIRС-330) уменьшится.

4. Температура теплоносителя после Т-1 (ТIR-320) уменьшится.

Требуемые действия. Когда подача теплоносителя в Т-1 прекращается, это нарушение режима должно быть исправлено прежде, чем оно повлияет на работу аппаратов далее по ходу процесса. Запуск резервного насоса вернет процесс нагрева в нормальный режим.

Процедура.

Определив причину нарушения, Оператор должен выполнить следующие действия:

* При отказе основного насоса подачи теплоносителя:

1. Выключить отказавший насос теплоносителя.

2. Перевести регулятор расхода FIRC-110 в ручной режим и прикрыть его клапан до 510%.

3. Запустить резервный насос теплоносителя.

4. Регулируя положение клапана регулятора расхода FIRC-110, вернуть расход теплоносителя к расчетному значению (20.0 м³/ч).

5. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в ручной режим.

6. Перевести регулятор FIRC-110 в автоматический режим с уставкой 20.0 м³/час.

7. Когда температура нагретой воды на выходе из теплообменника Т-1 установится, скорректировать при необходимости, уставку на расход теплоносителя так, чтобы температура TIRC-330 была близка к норме (70.0°С).

8. Перевести регулятор FIRC-110 в удаленный режим.

9. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в автоматический режим и задать уставку 70.0 °С.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

* При отказе основного и резервного насосов подачи теплоносителя:

1. Убедиться, что отказавшие насосы теплоносителя выключены.

2. Перевести регулятор расхода FIRC-110 в ручной режим и закрыть его клапан.

3. Закрыть отсечные задвижки BV-110 у регулирующего клапана на клапанной сборке прибора FIRC-110.

4. Перевести регулятор расхода холодной воды FIRC-100 в ручной режим. Уменьшить постепенно поток продукта. Когда температура нагретого продукта на выходе из Т-1 (показания датчика TIRС-330) будет близка к температуре холодного продукта на входе в Т1 (показания TIR-300), остановить основной насос подачи продукта Н-1А.

5. Полностью закрыть клапан FV-100. Закрыть отсечные задвижки BV-100 у регулирующего клапана на клапанной сборке прибора FIRC-100.

6. Перевести регулятор температуры TIRC-330 в ручной режим.

7. Закрыть отсекатели HV-001, HV-002, HV-003, HV-004 на всех входных и выходных трубопроводах теплообменника.

Через некоторое время узел охладится до температуры окружающей среды.

Узел нагрева остановлен. После устранения неисправностей необходимо провести пуск узла в соответствии с процедурой Холодного старта.

7.5.3 Упражнение 3 - Отказ датчика регулятора температуры нагретого продукта TIRC-330 на нижнем показании

Цель упражнения. Научить Оператора распознавать такой отказ прибора по изменениям показаний датчиков и предпринимать необходимые действия для возврата к нормальному режиму.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда внезапно датчик температуры нагретого продукта отказывает (залипает) на нижнем показании.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Температура нагретого продукта (ТIRС-330) резко упадет до минимума и далее меняться не будет.

2. Расход теплоносителя (FIRС-110) увеличится. Клапан откроется до 100%.

3. Температура теплоносителя после Т-1 (ТIR-320) увеличится.

Требуемые действия. Необходимо быстро распознать отказ датчика температуры, не допуская резкого роста реальной температуры нагретого продукта. Необходимо перейти на управление подачей теплоносителя без каскада по температуре нагрева.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Перевести регулятор расхода теплоносителя FIRC-110 в ручной режим и прикрыть клапан так, чтобы расход был около нормы 20.0 м³/час.

2. Перевести регулятор в автоматический режим. Режим нагрева в Т-1 начнет возвращаться к норме.

3. Контролировать температуру теплоносителя на выходе из Т-1 по показаниям датчика ТIR-320. Поддерживать ее вблизи нормы 65.0°С, корректируя при необходимости уставку на расход теплоносителя для регулятора FIRC-110. На реальной установке бывает возможен контроль температуры нагретого продукта по месту.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности датчика в службу КИП и А.

7.5.4 Упражнение 4 - Отказ клапана регулятора расхода продукта FIRC-100 в положении ОТКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии подачи продукта в Т-1 по его последствиям и изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда клапан регулятора расхода на линии подачи продукта в Т-1 внезапно открывается на 100%.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход продукта (FIRС-100) резко увеличится.

2. Температура нагретого продукта (ТIRС-330) уменьшится.

3. Расход теплоносителя (FIRC-110) увеличится.

4. Температура охлажденного теплоносителя (ТIR-320) уменьшится.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе подачи продукта в теплообменник Т-1 отказывает в положении ОТКРЫТ, в последующие аппараты подается нагретого продукта больше, чем это требуется по норме. Необходимо восстановить регламентный расход продукта по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан FV-100 регулятора FIRC-100. Для этого закрыть отсекатели BV-100.

2. Медленно открыть задвижку НС-100 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть подачу продукта к норме (10.0 м³/ч). Расход продукта контролировать по показаниям датчика FIRС-100.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана в службу КИП и А.

7.5.5 Упражнение 5 - Отказ клапана регулятора расхода продукта FIRC-100 в положении ЗАКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии подачи продукта в Т-1 по его последствиям и изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда клапан регулятора расхода на линии подачи продукта в теплообменник внезапно закрывается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход продукта (FIRС-100) упадет до нуля.

2. Температура нагрева (ТIRС-330) увеличится, затем возвратится к норме.

3. Расход теплоносителя (FIRC-110) упадет.

4. Температура теплоносителя из Т-1 (ТIR-320) увеличится.

Требуемые действия. Если клапан на трубопроводе подачи продукта в теплообменник отказал в положении ЗАКРЫТ, следует восстановить подачу продукта по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения, оператор должен выполнить следующие действия:

1 . Отсечь неисправный клапан FV-100 регулятора FIRC-100. Для этого закрыть отсекатели BV-100.

2 . Медленно открыть задвижку НС-100 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть подачу продукта к норме (10.0 м³/ч). Расход продукта контролировать по показаниям датчика FIRС-100.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана в службу КИП и А.

7.5.6 Упражнение 6 - Отказ клапана регулятора расхода теплоносителя FIRC-110 в положении ОТКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии подачи теплоносителя в Т-1 по его последствиям и изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда клапан регулятора расхода на линии подачи теплоносителя в теплообменник внезапно открывается до 100%.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1.Расход теплоносителя в Т-1 (FIRС-110) резко увеличится.

2.Температура нагрева (ТIRС-330) увеличится.

3. Температура теплоносителя из Т-1 (ТIR-320) увеличится.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе подачи теплоносителя в теплообменник Т-1 отказывает в положении ОТКРЫТ, в последующие аппараты подается нагретый продукт с более высокой температурой. Необходимо восстановить нормальный нагрев продукта, подавая теплоноситель по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан FV-110 регулятора FIRC-110, закрыв отсекатели BV-100.

2. Медленно открыть задвижку НС-110 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть подачу теплоносителя к норме (20.0 м³/час). Расход контролировать по показаниям датчика FIRС-110. Температуру нагрева контролировать по показаниям датчика TIRC-330.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана в службу КИП и А.

7.5.7 Упражнение 7 - Отказ клапана регулятора расхода теплоносителя FIRC-110 в положении ЗАКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии подачи теплоносителя в Т-1 по его последствиям и изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда клапан регулятора расхода на линии подачи теплоносителя в Т-1 внезапно закрывается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход теплоносителя (FIRС-110) упадет до нуля.

2. Температура нагретого продукта (ТIRС-330) уменьшится.

3. Температура охлажденного теплоносителя (ТIR-320) уменьшится.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе теплоносителя в теплообменник отказывает в положении ЗАКРЫТ, нагрев продукта в Т-1 прекращается. Следует восстановить подачу теплоносителя в Т-1 по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан FV-110 регулятора FIRC-110, закрыв отсекатели BV-110.

2. Медленно открыть задвижку НС-110 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть подачу теплоносителя к норме (20.0 м³/ч). Расход теплоносителя контролировать по показаниям датчика FIRС-110. Температуру нагрева контролировать по показаниям датчика TIRC-330.

Нормальный режим узла нагрева постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана в службу КИП и А.

7.5.8 Упражнение 8 - Низкая температура теплоносителя

Цель упражнения. Научить оператора распознавать причину изменения режима по изменениям в показаниях приборов и настраивать режим при низкой температуре теплоносителя.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда внезапно температура теплоносителя, поступающей в теплообменник Т-1, понижается с 90°С до 50°С. Появляется сигнализация низкой температуры нагрева в теплообменнике Т-1.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Температура теплоносителя в Т-1 (TIR-310) уменьшится.

2. Температура нагретого продукта в Т-1 (TIRС-330) уменьшится.

3. Расход теплоносителя в Т-1 (FIRС-110) увеличится.

4.Температура охлажденного теплоносителя из Т-1 (TIR-320) уменьшится.

Требуемые действия. Нарушение работы оборудования, подающего теплоноситель в теплообменник Т-1, не может быть исправлено Оператором. Если последующие аппараты это допускают, снизить расход продукта до получения приемлемой температуры нагрева, иначе необходимо остановить узел нагрева.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1 . Постепенно снизить подачу продукта в теплообменник, уменьшая уставку регулятора FIRC-100, до получения приемлемой температуры нагрева в диапазоне 40-45°С.

2 . Если снижение расхода продукта недопустимо, следует начать останов узла нагрева. Для этого Оператор должен следовать процедуре нормального останова, описанной выше.

7.5.9 Упражнение 9 - Протечка теплообменника

Цель упражнения. Научить оператора распознавать причину изменения режима по изменениям в показаниях приборов и настраивать режим при низкой температуре теплоносителя.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда внезапно образуется протечка, в результате которой теплоноситель попадает в продукт.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Температура нагретого продукта в Т-1 (TIRС-330) уменьшится.

2. Расход теплоносителя в Т-1 (FIRС-110) увеличится.

3. Температура охлажденного теплоносителя из Т-1 (TIR-320) увеличится.

4. Расход продукта (FIRС-100) уменьшится.

Требуемые действия. Нарушение работы оборудования, подающего теплоноситель в теплообменник Т-1, не может быть исправлено Оператором самостоятельно. Если последующие аппараты это допускают, то необходимо снизить расход продукта до получения приемлемой температуры нагрева, иначе необходимо остановить узел нагрева.

Процедура.

Определив причину нарушения, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Постепенно снизить подачу продукта в теплообменник, уменьшая уставку регулятора FIRC-100, до получения приемлемой температуры нагрева в диапазоне 40-45°С. Сообщить начальнику установки или старшему оператору о замеченной неисправности.

2. Если снижение расхода продукта недопустимо, следует начать останов узла нагрева. Для этого необходимо следовать процедуре нормального останова, описанной выше.

7.5.10 Упражнение 10 - Засорение теплообменника

Цель упражнения. Научить оператора распознавать причину изменения режима по изменениям в показаниях приборов и настраивать режим при низкой температуре теплоносителя.

Описание ситуации. Теплообменник работает в нормальном режиме, когда внезапно происходит засорение трубного пространства.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Температура нагретого продукта в Т-1 (TIRС-330) уменьшится.

2. Расход теплоносителя в Т-1 (FIRС-110) увеличится.

3. Температура охлажденного теплоносителя из Т-1 (TIR-320) увеличится.

4. Расход продукта (FIRС-100) уменьшится.

Требуемые действия. Нарушение работы оборудования, подающего теплоноситель в теплообменник Т-1, не может быть исправлено оператором самостоя-тельно. Если последующие аппараты это допускают, снизить расход продукта до получения приемлемой температуры нагрева, иначе необходимо остановить узел нагрева.

Процедура.

Определив причину нарушения, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Постепенно снизить подачу продукта в теплообменник, уменьшая уставку регулятора FIRC-100, до получения приемлемой температуры нагрева в диапазоне 40-45°С. Сообщить начальнику установки или старшему оператору о замеченной неисправности.

2. Если снижение расхода продукта недопустимо, следует начать останов узла нагрева. Для этого необходимо следовать процедуре нормального останова, описанной выше.

8. Сепаратор

Сепаратор - аппарат, производящий разделение продукта на фракции с разными характеристиками (например, одну жидкость отделить от другой - моторное масло и вода, или отделить взвеси от жидкости - вино и осадок, и т. д.)

Сепаратор нефтегазовый представляет собой технологическую конструкцию, позволяющую отделить нефть и газ из добытого материала.

Типы конструкций

Большое распространение получили двухфазные сепараторы, конечным продуктом работы которых являются нефтяной газ и сырая нефть, но также можно встретить и трехфазные конструкции, позволяющие отделить не только нефть и соответствующий газ, но и воду.

Оба типа нефтегазовых сепараторов могут быть горизонтальными, вертикальными или сферическими. Наилучшей производительностью и гарантированным отделением отличаются вертикальные сепараторы. Несмотря на то, что цена на них высока, они полностью оправдывают себя при эксплуатации, а также незаменимы в условиях, когда в добытом продукте содержится незначительное количество газа.

Горизонтальные сепараторы дешевле, их рекомендуется применять в случае, когда отношение газа к жидкости достаточно велико.

Сферические сепараторы пригодны только для работы с материалом, в котором содержится незначительное количество жидкости.

Рабочее давление

Нефтегазовые сепараторы могут быть классифицированы в соответствии с рабочим давлением, на которое они рассчитаны. Аппараты низкого давления рассчитаны на давление от 69 до 1241 килопаскалей, среднего давления - от 1586 до 4826 килопаскалей, высокого давления - от 6722 до 10342 килопаскалей.

Принцип действия

Отделение жидкости от газа во всех типах нефтегазовых сепараторов обычно осуществляется за счет гравитационной сегрегации (есть и другие типы, но они менее распространены).

Фактически это означает, что легкие вещества (газ) поднимаются вверх, а тяжелые (жидкость) - оседают. При этом то, насколько тщательно будет осуществлено отделение, зависит от следующих параметров: рабочего давления сепаратора, времени пребывания жидкости внутри аппарата и типа потока материала. Турбулентный поток обычно предполагает образование пузырей, которые поднимаются вверх, что ускоряет процесс, в то время как ламинарный поток образует значительно меньшее количество пузырей.

Необходимое время удерживания жидкости в аппарате обычно составляет пять минут. При этом в двухфазных нефтегазовых сепараторах нефтяной газ поднимается вверх, а сырая нефть стекает в расположенный внизу устройства сосуд. В трехфазных сепараторах газ тоже поднимается вверх, но вниз стекает свободная вода, в то время как нефть собирается в центре сосуда.

Основные требования к конструкции

Сепаратор нефтегазовый должен:

· Осуществлять первичное отделение жидких углеводородов от газа;

· Отделять большую часть жидкости после фазы первичного отделения;

· Производить дальнейшее отделение путем удаления растворенного газа из аккумулированной жидкости;

· Выпускать отделенные газ и жидкость из сосуда, предотвращая вторичное попадание как газа в жидкость, так и жидкости в газ;

· Рассеивать энергию движения газа и жидкости;

· Отрегулировать такую скорость поступления материала, чтобы обеспечить гравитационную сегрегацию и состояние равновесия жидкости и газа;

· Минимизировать турбулентность в секции аппарата, в которой находится газ;

· Исключить вероятность повторного попадания жидкости в газ;

· Аккумулировать пену и контролировать ее образование;

· Располагать спусковыми патрубками для газа и жидкости с приборами контроля заданного рабочего давления и уровня жидкости;

· Сбрасывать избыточное давление при неисправностях;

· Должен располагать всем необходимым оборудованием, позволяющим осуществлять контроль за процессом;

· Обеспечивать вывод твердых веществ (песка, грязи), если материал содержит примеси.



8.1 Описание технологического узла

Моделируется типичный сепаратор для разделения парожидкостной смеси на газообразную и жидкую фазы.

Схема технологического узла представлена на рис. 8.1.

Холодная бутан-гексановая смесь подается в масляный теплообменник, где происходит ее предварительный нагрев перед поступлением в сепаратор. Сепаратор дает возможность разделить компоненты парожидкостной смеси за счет испарения при понижении давления в основном более легкого компонента смеси. Пары отводятся с верха сепаратора через клапан регулятора давления, а жидкая фаза - с низа через клапан регулятора уровня.



Рис. 8.1. Схема узла сепарирования

8.2 Принципы управления

Холодная бутан-гексановая смесь подается в теплообменник Т-1, где она нагревается потоком теплоносителя (горячего масла или другого нефтепродукта). Расход смеси в теплообменник поддерживает регулятор FIRC-100, клапан которого расположен на трубопроводе подачи смеси из теплообменника в сепаратор С-1. Датчик TIR-300 контролирует температуру смеси на входе в Т-1, анализатор AIR-500 - содержание бутана в исходной смеси.

Температуру смеси на выходе из Т-1 регулирует прибор TIRC-301, который управляет расходом теплоносителя в теплообменник.

Подогретая смесь подается в сепаратор С-1, где она разделяется на пар (газы) и жидкость.

Газы выводится через верхнюю часть сепаратора. Регулятор PIRC-220 поддерживает давление в С-1 с помощью клапана на трубопроводе отвода газов. Датчик FIR-120 измеряет расход газов, анализатор AIR-520 контролирует содержание бутана в газовой фазе.

Жидкая фаза отводится самотеком через дно сепаратора по трубопроводу, на котором расположен клапан регулятора LIRC-410, поддерживающего заданный уровень жидкого продукта в сепараторе. Датчик TIR-310 контролирует температуру в сепараторе, датчик FIR-110 - расход жидкости из сепаратора, анализатор AIR-510 - содержание бутана в жидкой фазе.

При выходе основных переменных процесса за границы рабочего диапазона срабатывает предупредительная или аварийная сигнализация.

Для аварийного сброса давления на сепараторе С-1 установлен предохранительный клапан с регулируемой задвижкой НС-010 на байпасе. Предохранительный клапан открывается при давлении 3 кг/см².

8.3 Измеряемые и управляющие переменные технологического узла и их значения в нормальном режиме работы

8.3.1 Измеряемые переменные (датчики)

№ позиции (тэг)	Измеряемая переменная	Единица измерения	Значение в нормальном режиме
АIR-500	Содержание бутана в сырье	% масс.	37.00
АIR-510	Содержание бутана в нижнем продукте сепаратора С-1	% масс.	26.79
АIR-520	Содержание бутана в верхнем продукте сепаратора С-1	% масс.	77.25
FIR-110	Расход нижнего продукта из сепаратора С-1	мі/ч	15.95
FIR-120	Расход верхнего продукта из сепаратора С-1	нмі/ч	1365.73
FIRС-100	Расход бутан-гексановой смеси в сепаратор С-1	мі/ч	20.00
LIRС-410	Уровень жидкой фазы вС-1	%	50.00
РIRС-220	Давление в сепараторе С-1	кг/смІ	1.00
TIR-300	Температура холодного сырья в теплообменник Т-1	°С	20.00
TIR-310	Температура в сепараторе С-1	°С	48.64
TIRС-301	Температура нагретого сырья после теплообменника Т-1	°С	75.50

8.3.2 Аналоговые управляющие параметры (регуляторы)

№позиции (тэг)	Регулируемая переменная	Выход на клапан (%)	Режим управления	Тип регулиров.
FIRC-100	Расход бутан-гексановой смеси в сепаратор С-1	50.0	Автом.	Лок
НС-010	Ручная задвижка на байпасе предохранит клапана на С-1	0.0	Ручн.	-
НС-100	Ручная задвижка на байпасе клапана регулятора FIRC-	0.0	Ручн.	-
НС-220	Ручная задвижка на байпасе клапана регулятора PIRC-220	0.0	Ручн.	-
НС-410	Ручная задвижка на байпасе клапана регулятора LIRC-410	0.0	Ручн.	-
LIRC-410	Уровень жидкой фазы в С-1	50.0	Автом.	Лок
PIRС-200	Давление в сепараторе С-1	50.0	Автом.	Лок
TIRC-301	Температура нагретого сырья после теплообменника Т-1	50.0	Автом.	Лок

8.3.3 Дискретные управляющие параметры (Операторские ключи)

Имя ключа (тэг)	Оборудование / Назначение	Положение ключа
ВV-100	Отсекатели клапана регулятора расхода FV-100	ОТКР
ВV-220	Отсекатели клапана регулятора давления PV-220	ОТКР
ВV-410	Отсекатели клапана регулятора уровня LV-410	ОТКР
HV-001	Отсекатель на линии подачи сырья на установку	ОТКР
HV-002	Отсекатель на линии дренажа из сепаратора С-1	ЗАКР
HV-003	Воздушник сепаратора С-1	ЗАКР

8.4 Стандартные процедуры

К числу стандартных процедур в тренажерной модели «Сепаратор» относятся «Холодный старт» и «Нормальный останов». Стратегия действий Оператора и подробная последовательность операций приведены ниже.

8.4.1 Холодный старт

Общие замечания.

Цель упражнения «Холодный старт» - научиться последовательности действий, необходимых для безопасного и правильного пуска узла сепарирования.

Предполагается, что необходимое оборудование до и после узла сепарирования (т.е. выше и ниже его по технологической цепочке) готово к пуску и все энергетические системы находятся в рабочем состоянии.

Предполагается, также что следующие системы, которые не моделируются в тренажере, находятся в состоянии готовности для пуска:

1. Оборудование для подачи холодной смеси

2. Оборудование для подготовки и подачи теплоносителя в теплообменник Т-1.

3. Емкости приема газа и жидкости из сепаратора

4. Заводские системы общего назначения:

• Заводской и приборный воздух

• Дренажная и факельная системы

• Система инертного газа

• Система вентиляции.

Оператор должен быть уверен, что все из перечисленных ниже предпусковых операций выполнены и оборудование готово к началу пуска.

Предпусковые операции:

1. Проверка пусковой схемы и удаление заглушек.

2. Проверка проходимости трубопроводов по всей технологической цепочке с обязательным контролем наличия давления.

3. Прием на установку воздуха КИП и технологического воздуха, горячего масла.

4. Подготовка к работе системы вентиляции.

5. Поверка и включение в работу приборов КИП (все регуляторы должны находиться в ручном режиме с закрытыми регулирующими клапанами).

6. Уведомление о начале пуска персонала всех служб, связанных с работой сепаратора.

Ниже описывается процедура пуска, т.е. последовательность действий Оператора при введении в работу узла сепарирования.

Процедура

1. Открыть отсекатель HV-001 на линии холодной бутан-гексановой смеси к теплообменнику Т-1.

2. Открыть отсекатели BV-100, BV-220, BV-410 на клапанных сборках у клапанов регуляторов FIRC-100, PIRC-220, LIRC-410 соответственно. Убедиться, что задвижки на байпасах регулирующих клапанов закрыты.

3. Задать для регулятора давления в сепараторе PIRC-220 уставку 0.8 кг/см² и перевести регулятор в автоматический режим.

4. Задать для регулятора расхода смеси FIRC-100 уставку 10.0 м³/час и перевести регулятор в автоматический режим.

5. Когда в сепараторе появится жидкость, перевести регулятор уровня LIRC-410 в автоматический режим с уставкой 50%.

6. Вручную открыть клапан регулятора ТIRC301 на линии подачи теплоносителя в Т-1 так, чтобы получить температуру смеси на входе в сепаратор 75.5°С.

7. Перевести регулятор ТIRC-301 в автоматический режим.

8. Поднять давление в сепараторе С-1, увеличив уставку регулятора давления PIRC-220 до нормы (1.0 кг/см²).

9. Постепенно увеличивать расход смеси в сепаратор, изменяя уставку регулятора FIRC100. Довести уставку на расход до нормы 20.0 м³/час.

10. Контролировать все измеряемые величины. Когда процесс установится, проверить показания анализаторов АIR-510 и АIR-520. Убедиться, что сепаратор работает должным образом (т.е. продукты соответствуют спецификациям).

8.4.2 Нормальный останов

Общие замечания.

Цель упражнения «Нормальный останов» - изучить необходимую последовательность действий для правильного и безопасного отключения сепаратора.

Полная остановка узла сепарирования производится обычно для проведения ремонта основного оборудования или в силу производственной необходимости.

Перед началом останова необходимо сообщить операторам установок, связанных с работой сепаратора, о том, что сепаратор будет остановлен.

Процедура.

1. Перевести регулятор расхода сырья FIRC-100 в ручной режим и постепенно уменьшать подачу сырья до нуля, прикрывая клапан.

2. Перевести регулятор температуры ТIRC-301 в ручной режим и закрыть клапан.

3. Перевести регулятор уровня LIRC-410 в ручной режим и открыть клапан на 10-20%, чтобы вывести жидкую фазу за счет избыточного давления в С-1.

4. Когда уровень жидкости в С-1 понизится до 5-10%, закрыть клапан регулятора уровня LIRC-410. Дренировать остаток жидкости, открыв отсекатель HV-002 на линии дренажа. Когда сепаратор опустеет, закрыть отсекатель HV-002.

5. Перевести регулятор PIRC-220 в ручной режим. Сбросить давление из С-1, открыв клапан регулятора. Когда давление понизится, закрыть клапан.

6. Закрыть отсекатель HV-001 на линии сырья. ВV-100, ВV-220 и BV-410 у регулирующих клапанов.

7. Закрыть отсечные задвижки ВV-100, ВV-220 и BV-410 у регулирующих клапанов на клапанных сборках.

8. По мере остывания паров в сепараторе С-1 возможна их частичная конденсация. Это будет проявляться в появлении жидкости в сепараторе (датчик LIRC-410). При этом в сепараторе возникнет разрежение.

9. Для выдавливания конденсата из сепаратора следует открыть воздушник HV-003 на С1 (чтобы выровнять давление) и периодически дренировать жидкость, открывая и закрывая отсекатель HV-002 на линии дренажа.

Узел сепарирования остановлен и готов для подготовки к техобслуживанию или ремонту оборудования. Операции по подготовке сепаратора к ремонту в тренажере не моделируются. На реальной установке они должны выполняться в соответствии с действующими на предприятии инструкциями.

8.5 Тренировочные упражнения

Для каждого из описанных ниже упражнений в раздел «Наблюдения» включены наиболее заметные изменения, которые возникают при нарушении нормальной работы технологического узла.

8.5.1 Упражнение 1 - Прекращение подачи сырья в Т-1.

Цель упражнения. Научить оператора распознавать эту аварию по изменениям показаний приборов и выполнять необходимые действия для проведения процедуры останова.

Описание ситуации. Установка функционирует в нормальном режиме, когда внезапно прекращается подача сырья.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход сырья в С-1 (FIRС-100) упадет до нуля. Клапан FV-100 полностью откроется.

2. Температура нагрева в Т-1 (ТIRС301) начнет увеличиваться, и регулятор закроет клапан TV301 на линии подачи теплоносителя в Т-1.

3. Уровень в С-1 (LIRC-410) уменьшится. Регулятор закроет клапан LV-410, чтобы поддержать уровень.

4. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) уменьшится до нуля.

5. Давление в С-1 (PIRC-220) уменьшится. Чтобы поддержать давление, регулятор закроет клапан PV-220 на линии отвода газа.

6. Расход газа из С-1 (FIR-120) уменьшится до нуля.

Требуемые действия. Когда подача сырья к сепаратору прекращается, необходимо остановить технологический узел.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен сообщить о прекращении подачи сырья и начать останов технологического узла. При этом нужно следовать процедуре нормального останова, описанной выше.

8.5.2 Упражнение 2 - Отказ клапана регулятора расхода сырья FIRC-100 в положении ЗАКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии подачи сырья в сепаратор С-1 по его последствиям, изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда клапан регулятора на линии подачи сырья в сепаратор С-1 внезапно закрывается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход сырья в С-1 (FIRС-100) резко падает до нуля.

2. Температура нагрева в Т-1 (ТIRС-301) начнет увеличиваться. Регулятор закроет клапан TV-301 на линии подачи теплоносителя в Т-1.

3. Уровень в С-1 (LIRC-410) уменьшится. Регулятор закроет клапан LV410, чтобы поддержать уровень.

4. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) уменьшится до нуля.

5. Давление в С-1 (PIRC-220) уменьшится. Чтобы поддержать давление, регулятор закроет клапан PV220 на линии отвода газа.

6. Расход газа из С-1 (FIR-120) упадет до нуля.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе подачи нагретого сырья в сепаратор отказывает в положении ЗАКРЫТ, необходимо восстановить подачу сырья по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан FV-100 регулятора FIRC-100, закрыв отсекатели BV-100.

2. Медленно открывая задвижку НС-100 на байпасе клапанной сборки, вернуть подачу сырья к норме 20.0 м³/ч. Расход сырья контролировать по показаниям датчика FIRС-100.

Нормальный режим работы узла сепарирования постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана регулятора в службу КИП и А.

8.5.3 Упражнение 3 - Отказ клапана регулятора уровня LIRC-410 в положении ОТКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии отвода жидкости из сепаратора по его последствиям, изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда поток жидкости из нижней части сепаратора С-1 внезапно увеличивается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) увеличится.

2.Уровень в С-1 (LIRC-410) уменьшится.

3. Сработает сигнализация по низкому уровню в С-1

4. При понижении уровня до нуля произойдет «проскок» газа с низа сепаратора.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе отвода жидкости из сепаратора С1 отказывает в положении ОТКРЫТ, необходимо восстановить уровень жидкости, чтобы предотвратить «проскок» газа с низа С1. Затем следует перейти на отвод жидкости по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан LV-410 регулятора LIRC-410. Для этого нужно закрыть отсекатели BV-410.

2. Когда уровень в сепараторе повысится до нормы 50%, открыть задвижку НС-410 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть отвод жидкости к норме (15.95 м³/ч). Расход контролировать по показаниям датчика FIR-110.

Нормальный режим работы узла сепарирования постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана регулятора в службу КИП и А.

8.5.4 Упражнение 4 - Отказ клапана регулятора уровня LIRC-410 в положении ЗАКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии отвода жидкости из сепаратора по его последствиям, изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда поток жидкости из нижней части сепаратора С-1 внезапно прекращается из-за отказа клапана.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) упадет до нуля.

2. Уровень в С-1 (LIRC-410) увеличится.

3. Сработает сигнализация по высокому уровню в сепараторе С1

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе отвода жидкости из сепаратора С-1 отказывает в положении ЗАКРЫТ, необходимо быстро восстановить отвод по байпасу клапанной сборки, не допуская возможного переполнения сепаратора.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, Оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан LV-410 регулятора LIRC-410. Для этого нужно закрыть отсекатели BV-410.

2. Открыть задвижку НС-410 на байпасе клапанной сборки, чтобы понизить уровень до 50%. Уровень контролировать по показаниям датчика LIRC-410.

3. Отрегулировать положение задвижки НС-410 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть отвод жидкости к норме (15.95 м³/час). Расход контролировать по показаниям датчика FIR-110.

Нормальный режим работы узла сепарирования постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана регулятора в службу КИП и А.

8.5.5 Упражнение 5 - Отказ клапана регулятора давления PIRC-220 в положении ОТКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии отвода газа из сепаратора по его последствиям, изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда внезапно открывается клапан регулятора давления на линии отвода газа.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Давление в С-1 (PIRC-220) уменьшится.

2. Расход газа из С-1 (FIR-120) увеличится.

3. Уровень в С-1 (LIRC-410) уменьшится, а затем возвратится к норме.

4. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) уменьшится.

5. Температура в сепараторе (TIR-310) уменьшится.

6. Содержание бутана в газе (AIR-520) увеличится.

7. Содержание бутана в жидкости (AIR-510) уменьшится.

Требуемые действия. Когда клапан на трубопроводе отвода газа из С-1 отказывает в положении ОТКРЫТ, в сепараторе резко падает давление. Это приводит к изменению условий испарения и нарушению чистоты разделения смеси. Необходимо быстро восстановить нормальное давление в С-1, перейдя на отвод газа по байпасу клапанной сборки.

Процедура.

Определив причину нарушения режима, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан РV-220 регулятора РIRC-220. Для этого нужно закрыть отсекатели BV-220.

2. Постепенно открыть задвижку НС-220 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть отвод паров к норме (1365.73 нм³/ч) при нормальном давлении 1 кг/см². Расход контролировать по показаниям датчика FIR-120, давление - по датчику PIRC-220.

Нормальный режим работы узла сепарирования постепенно восстановится.

На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана регулятора в службу КИП и А.

8.5.6 Упражнение 6 - Отказ клапана регулятора давления PIRC-220 в положении ЗАКРЫТ

Цель упражнения. Распознавание отказа клапана регулятора на линии отвода паров из сепаратора по его последствиям, изучение правильных действий в такой ситуации.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда поток газа с верха сепаратора С-1 внезапно прекращается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Расход газа из С-1 (FIR-120) упадет до нуля.

2. Давление в С-1 (PIRC220) увеличится. При давлении 3 кг/см² сработает ППК

3. Уровень в С-1 (LIRC-410) слегка увеличится, затем возвратится к норме.

4. Расход жидкости из С-1 (FIR-110) увеличится.

5. Расход сырья в С-1 (FIRС-100) уменьшится, клапан FV-100 полностью откроется.

6. Содержание бутана в жидкости (AIR-510) увеличится.

Требуемые действия. Когда клапан на линии отвода газа из С-1 отказывает в положении ЗАКРЫТ, необходимо быстро восстановить отвод паров по байпасу клапанной сборки регулятора, чтобы предотвратить отвод с низа С-1 большого количества некондиционного продукта.

Процедура.

Определив причину нарушения, оператор должен выполнить следующие действия:

1. Отсечь неисправный клапан РV-220 регулятора РIRC-220. Для этого нужно закрыть отсекатели BV-220.

2. Открыть задвижку НС-220 на байпасе клапанной сборки, чтобы понизить давление до 1.0 кг/см². Давление контролировать по показаниям датчика РIRC-220.

3. Отрегулировать положение задвижки НС-220 на байпасе клапанной сборки так, чтобы вернуть отвод газа к норме (1365.73 нм³/час) при нормальном давлении 1.0 кг/см². Расход контролировать по показаниям датчика FIR-120.

Нормальный режим работы узла сепарирования постепенно восстановится. На реальном производстве необходимо сообщить о неисправности клапана регулятора в службу КИП и А.

8.5.7 Упражнение 7 - Отказ датчика регулятора уровня LIRC-410 на верхнем показании

Цель упражнения. Научить Оператора распознавать такой отказ прибора по изменениям показаний датчиков и предпринимать необходимые действия для возврата к нормальному режиму.

Описание ситуации. Сепаратор работает в нормальном режиме, когда внезапно датчик уровня в сепараторе отказывает на верхнем показании (залипает). Регулятор уровня открывает клапан и реальный уровень уменьшается.

Признаки. Будут иметь место следующие изменения:

1. Уровень в С-1 (датчик LIRС-410) резко увеличится до 100% и далее не изменится. Клапан регулятора уровня полностью откроется.

...