Дипломная работа на тему: Автоматизация нефтеперекачивающей станции «Калейкино» ромашкинского районного нефтепроводного

Введение

Топливно-энергетический комплекс России представляет совокупность энергетических систем: газо-, угле-, нефтеснабжения, нефтепродуктообеспечения, электроэнергетики и др. Каждая из этих систем состоит из взаимосвязанных отдельных технологических процессов, управляемых и контролируемых человеком и предназначенных для транспорта, хранения, перевалки и распределения среди потребителей соответствующих энергоресурсов: нефти, нефтепродуктов, газа, угля, электроэнергии и т.д.

Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в то же время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.

Трубопроводный транспорт нефти имеет ряд преимуществ по сравнению с водным и железнодорожным транспортом: минимальная дальность транспортировки, ритмичность работы поставщиков и потребителей, наименьшие потери нефти, наибольшая автоматизация технологических процессов.

Протяженность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, осуществляется модернизация и техническое перевооружение ранее построенных трубопроводов, внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязкой и застывающей нефти, сооружения и ремонта объектов магистральных трубопроводов.

Эффективное и рациональное использование электрической энергии является актуальной проблемой. Одним из важнейших и перспективных направлений современной электротехники является применение силовой преобразовательной техники для управления электроприводами переменного тока. Широкое внедрение мощных частотно-регулируемых электроприводов (ЧРП) в последние годы подтвердило их уникальные возможности как средства комплексного обеспечения задач автоматизации и энергосбережения. Наиболее эффективно использование ЧРП в электроприводе центробежных насосов, момент нагрузки которых связан с частотой вращения квадратичной зависимостью. Кроме снижения потребляемой мощности при регулировании производительности центробежных насосов, весьма значителен и ресурсосберегающий эффект, определяемый снижением утечек и нагрузок на элементы агрегата, исключением гидравлических ударов в системе. Для достижения наибольшей эффективности всех причисленных достоинств системы и плавного и безаварийного функционирования необходимо правильно подстроить работу системы контроля и регулирования частотно-регулируемого привода [1].

Цель данного дипломного проекта - разработка системы автоматического регулирования давления на основе частотно-регулируемого электропривода.

Задачами дипломного проекта являются:

анализ технологического процесса и формирование требований по объему автоматизации;

составление ФСА и структурной схемы;

разработка структуры новой станционной системы автоматического регулирования давления на базе ЧРП;

расчет параметров системы контроля и регулирования.

При работе над проектом были использованы материалы ОАО "СЗМН" РРНУ (Технологический регламент НПС № 3 "Калейкино", руководство оператора, РД. "Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов. Основные положения").

Оглавление

- Введение

- Технологическое описание НПС Калейкино

- Место и роль предприятия для экономики России

- Назначение, место технологического объекта в структуре предприятия

- Технологический процесс работы НПС

- Система автоматического управления НПС

- Патентная проработка

- Выбор и обоснование предмета поиска

- Регламент поиска

- Результаты поиска

- Анализ результатов поиска

- Разработка АСУТП

- Описание структуры проектируемой АСУТП

- Микропроцессорный измерительно-вычислительный комплекс ADVANT OCS

- Автоматическая установка пожаротушения

- Синтез системы регулирования давления на НПС

- Система автоматического регулирования давления

- Принцип работы САРД

- Анализ возможности разработки и внедрения системы автоматического регулирования давления в нефтепроводе с помощью регулируемого электропривода

- Расчет коэффициентов передаточной функции по переходной кривой

- Определение параметров моделей объекта методом площадей Симою по переходной кривой

- Выбор законов регулирования и расчет коэффициентов регулятора

- Моделирование в VisSim 3

- Построение имитационных моделей

- Охрана труда и техника безопасности

- Характеристика нефтеперекачивающей станции Калейкино

- Анализ производственных опасностей и вредностей

- Мероприятия по обеспечению безопасных и безвредных условий труда

- Расчёт вентиляции в помещении перекачивающей насосной станции

- Технико-экономическая эффективность от внедрения частотно-регулируемого электропривода на НПС Калейкино

- Техническая характеристика частотно-регулируемого привода

- Методика расчета экономического эффекта

- Расчет единовременных затрат

- Расчет эксплуатационных затрат

- Расчет экономического эффекта Заключение

- Список использованных источников

- Приложение А. Перечень демонстрационных листов

Заключение

В ходе анализа НПС выяснилось, что станционная система автоматического регулирования давлении на основе дросселирования потока не является экономичной и оптимальной для безаварийного ведения процесса перекачки. Предложенная в дипломном проекте идея внедрения ВПЧ позволит решить данные проблемы. Современные технологии в области преобразования частоты позволяют создать качественную и надежную систему регулирования. ВПЧ позволяет значительно сократить себестоимость перекачки нефти. Кроме того, за счет плавного запуска насосного агрегата снижается износ уплотнений и подшипников, увеличивая тем самым срок службы МНА.

Структура САРД, предложенная в дипломном проекте, позволяет задействовать все функции контроля, осуществив тем самым регулирование давления как на входе НПС, так и на выход, что в свою очередь обеспечивает замкнутую систему управления.

Список литературы

1. Лукпанов Ж.К. Диссертация Электропривод нефтеперекачивающих станций с преобразователем частоты: Дис. канд.техн.наук. - Алматы, 2007. - 153 с.

. Вайнштока С.М. Трубопроводный транспорт нефти. Том 1 / Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак [и др.] - М.: "Недра", 2002. - 407 с.

. Петров В.Е Эксплуатация систем автоматики на магистральных нефтепроводах / В.Е Петров, Ю.В. Ливанов. - М.: "Недра", 1975. - 239 с.

. Верёвкин, А.П. Современные технологии управления процессами: учеб. пособие / А.П. Верёвкин, С.В. Денисов. - Уфа: УГНТУ, 2001. - 86 с.

. Пример расчета экономической эффективности применения преобразователя частоты // ООО "НПК "Промышленные системы"

. Многоуровневые инверторы автономные инверторы / Н. Донской, [и др.] // [Электронный ресурс]. - Силовая электроника, журн. - 2008. - № 1.

7. Мощные высоковольтные преобразователи частоты для регулируемого электропривода в электроэнергетике / Лазарев Г.В. // Электротехника. - 2005. - № 11. - С. 3-8.

8. Современные промышленные высоковольтные преобразователи частоты для регулирования асинхронных и синхронных двигателей / Б.В. Гузеев, М.И. Хакимьянов // [Электронный ресурс]. - Нефтегазовое дело, журн.

. Электроприводная техника // Каталог [Электронный ресурс]. - "АБС Электро". 10. Современные преобразователи частоты: методы управления и аппаратная реализация / Б. Карлов, Е. Есин

. Автоматизированная система плавного пуска высоковольтных двигателей магистральных насосов нефтепровода "Дружба" ОАО Транснефть / Д.А. Поздеев, А.Н. Ерезеев, О.Г. Яковлев, О.В. Котельников// Электротехника. - 2006. - № 6. - С. 2-10

. Гумеров А.Г. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций / А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров, А.М. Акбердин. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2001. - 475 с.

Приложение А

Перечень демонстрационных листов

. Титульный лист

. Цели и задачи ВКР

. Технологическая схема НПС

. Функциональная схема НПС

. Структурная схема автоматизации

. Структурная схема преобразователя частоты

. Система управления ВПЧ

. Система управления электроприводом

. Разгоночная характеристика МНА

. Определение рабочей модели

. Результат расчетов

. Модель запуска МНА

. Технико-экономический эффект и безопасность проекта

. Выводы