Повышение эффективности мазутного терминала

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАЗУТНОГО ТЕРМИНАЛА

А.Л. Онучин, С.П. Сердобинцев

Аннотация

Рассмотрен способ повышения эффективности управления мазутным терминалом. Выявлены пути оптимизации управления терминалом и предложены технические решения по построению автоматизированного комплекса.

мазут, нефтебаза, терминал, автоматизированное управление, высоковязкие нефтепродукты, разогрев

Annotation

IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE TERMINAL dark Oil

A.L. Onuchin, S.P. Serdobincev

A method for improving the management of oil terminal. The ways of optimizing the management terminal and the proposed technical solutions for the construction of automated complex.

Основная часть

Экономическое развитие России на современном этапе в большей степени определяется положением дел в сырьевых отраслях. Технологические процессы нефтеперерабатывающей и транспортной отраслей промышленности характеризуются крупнотоннажностью, значительной единичной мощностью агрегатов, пожаро- и взрывоопасностью, что обуславливает повышенные требования к системам управления, особенно в части качества управления, оперативности принятия решений, надёжности.

Создание и внедрение эффективных автоматизированных систем управления процессами перевалки высоковязких нефтепродуктов, обеспечивающих необходимую надёжность функционирования и оперативность управления, являются актуальной научно-исследовательской задачей.

Рис. 1 Структура мазутного терминала

Основными технологическими элементами мазутного терминала (рис. 1) являются: железнодорожная эстакада, насосная станция, теплообменники, котельная, резервуарный парк, наливное устройство танкера.

Оборудование мазутного терминала обеспечивает: разогрев, извлечение из железнодорожных цистерн, фильтрацию, перекачку, подачу потребителю и поддержание температуры хранения мазута в резервуарном парке.

В существующих системах нестабильность процесса извлечения мазута из железнодорожных цистерн, вызванная возможностью закупоривания сливного трубопровода, приводит к необходимости уменьшать интенсивность извлечения, что увеличивает продолжительность процесса слива [1]. Увеличение интенсивности извлечения приводит к закупориванию сливного трубопровода и аварийной остановке всего терминала. Решение проблемы закупоривания сливного трубопровода [2] позволит увеличить скорость извлечения мазута из железнодорожной цистерны более чем в два раза и как следствие повысить экономическую эффективность терминала в целом.

Управление мазутным терминалом осуществляется в соответствии со следующим алгоритмом.

Технологические трубопроводы заполняются мазутом, и запускается система циркуляции и разогрева.

При подходе железнодорожной цистерны она подключается к сливному трубопроводу. В цистерну под высоким давлением подаётся горячий мазут, что приводит к разрушению холодного мазута и его извлечению из цистерны. Двухфазная смесь мазута поступает в сливной трубопровод.

Рис. 2 Алгоритм извлечения

мазутный терминал эффективность управление

При увеличении давления мазута растёт вероятность попадания в сливной трубопровод нерасплавленных фрагментов [2], диаметр и количество которых являются случайными величинами и зависят от давления мазута, подаваемого в цистерну.

Фрагменты нерасплавленного продукта накапливаются в фильтре грубой очистки [3], установленном на входе насосной станции. Концентрация нерасплавленных фрагментов в двухфазной смеси продукта зависит от разности температуры смеси и температуры мазута, достаточной для устойчивой работы установки. Понижение средней температуры сливаемого мазута приводит к увеличению количества поступающих фрагментов и заполнению фильтра.

Для прогнозирования наполняемости фильтра используется значение интеграла разности температуры сливаемого мазута и заданного значения температуры, при которой обеспечивается устойчивая работа сливного устройства [4]. В алгоритме управления, представленном на рис. 2, интеграл заменяется интегральной суммой, с уменьшением которой увеличивается подача мазута на разогрев сливного трубопровода [5]. При падении давления на входе насоса корректируется заданное значение температуры и пересчитывается интегральная сумма. При продолжающемся падении давления ниже критического значения останавливается извлечение, и система переходит в режим разогрева.

Для управления мазутным терминалом использована двухуровневая система управления, верхним уровнем которой является автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера. На нижнем уровне применена распределённая система полевых контроллеров. Преимущество такой структуры ? повышение надёжности функционирования и оперативность управления.

Контроллеры нижнего уровня предназначены для сбора, первичной обработки и передачи информации на АРМ, а также отработки необходимых технологических блокировок и нештатных ситуаций. Каждый контроллер с датчиками и регуляторами является подсистемой автоматизированного комплекса и может работать автономно при неисправностях в других контроллерах и сети.

Задачи выбора алгоритма функционирования, сбора и обработки статистической информации и формирования управляющих сигналов настройки регуляторов возлагаются на АРМ. Все подсистемы управления объединены сетью Ethernet и подключены к АРМ, которое, в свою очередь, по общей компьютерной сети предприятия предоставляет информацию о текущем функционировании терминала руководящему персоналу и программам автоматизации документооборота (1С-Предприятие).

Рассмотренная автоматизированная система является свободно расширяемой как в отношении подключения новых датчиков, так и подключения новых контроллеров к полевой шине, что позволяет расширять и модернизировать систему без дополнительных затрат на изменения уже функционирующих элементов.

Применение автоматизированного комплекса позволяет увеличить производительность терминала перевалки высоковязких нефтепродуктов на 40 %, повысить экономичность и надёжность нефтебазы.

Список литературы

1. Слёзкин Н. А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости/ Н.А. Слезкин. Гос. изд-во тех.-теорет. литературы. М., 1955. 520 с.

2. Онучин А.Л. Совершенствование автоматизации мазутного терминала/ А.Л. Онучин, С.П. Сердобинцев // Автоматизация и современные технологии. 2007. №9. С. 7-10.

3. Жужиков В.А. Фильтрование, теория и практика разделения суспензий/В.А. Жужиков.- М.: Химия, 1971. 440 с.

4. Онучин А.Л. Автоматизированное устройство для слива высоковязких продуктов из ёмкости/ А.Л. Онучин, С.П. Сердобинцев // Патент России № 85457. 2009. Бюл. 22.

5. Онучин А.Л. Способ управления процессом слива высоковязких продуктов из емкости/ А.Л. Онучин, С.П. Сердобинцев // Патент России № 2307780. 2006. Бюл. 28.

Размещено на Allbest.ru