Технологические решения объекта проектирования

РЕФЕРАТ

 

Комплексный дипломный проект (часть 2) 115 л, 20 рисунков, 14 таблиц, 16 использованных источников, 1 приложение.

Выбор средств измерения давления для проектируемого участка трассы, метрологические характеристики, манометр, датчик давления, гидроуклон, система обнаружения утечек, автоматизация линейной задвижки

Объектом исследования является магистральный продуктопровод «Вынгапуровский газоперерабатывающий завод - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов в районе г. Ноябрьск».

В процессе исследования выполнен расчет перепадов давления на продуктопроводе, а также произведен подбор средств измерения давления.

Цель работы - разработка системы автоматизации узла задвижки.

В результате исследования спроектирована система автоматизации магистрального трубопровода для подачи широкой фракции легких углеводородов с Вынгапуровского газоперерабатывающего завода на наливную железнодорожную эстакаду. Произведен расчет фактического давления в предполагаемых контрольных точках, выполнен подбор оборудования для определения давления в каждой конкретной точке. Подобрана современная система обнаружения утечек, работающая на виброакустическом принципе, которая позволяет производить интеллектуальную фильтрацию сигналов, с целью недопущения ложных срабатываний.

Технико-экономические показатели подтверждают повышение экономических выгод от внедрения системы обнаружения утечек.

Внедрение отсутствует.

Эффективность работы заключается в повышении информативной точности.

СОДЕРЖАНИЕ

Определения, обозначения, сокращения

Введение

. Технологические решения объекта проектирования

Инженерные изыскания

Технологический расчет продуктопровода

Конструктивная характеристика продуктопровода

Защита трубопровода от коррозии

. Патентная проработка

Выбор и основание предмета поиска

Регламент патентного поиска

Результаты поиска

Анализ результатов патентного поиска

. Автоматизация линейной части продуктопровода

Задачи и цели автоматизации

Система диспетчерского контроля и управления

Программируемый логический контроллер ЭЛСИ-ТМ

Верхний уровень автоматизации. SCADA Infinity

Технические средства автоматизации

. Выбор средств измерения давления на проектируемом участке трассы

Метрологические характеристики

Свойства трубчатого манометра

Расчет фактического давления на контрольных пунктах

. Охрана труда и техника безопасности

Опасные и вредные факторы на объектах нефте- и нефтепродуктопроводного транспорта

Взрыво- и пожароопасность производства

Токсичность и вредность рассматриваемого продукта перекачки

Мероприятия по обеспечению безопасности работы на линейной части продуктопровода

Выбор молниеотводов для защиты объектов производства

. Правонарушения в России в области трубопроводного транспорта

Решение экономической проблемы

Обоснование возможного облика комплексированной системы защиты магистральных трубопроводов от преднамеренных угроз

Контуры комплексированной системы рассматриваемого назначения

Пути улучшения системы

Экономическая оценка эффективности системы

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Перечень демонстрационных листов

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

 

ж.д. - железнодорожная

ШФЛУ - широкие фракции легких углеводородов

ВЛ - высоковольтная линия

АСУ ТП - автоматизированная система управления трубопроводом

ЦПУ - центральной пункт управления

КС - компрессорная станция

ДВК - довзрывоопасная концентрация

НКПВ - нижний концентрационный предел взрываемости

ТБ - техника безопасности

ППР - проект производства работ

ЛЭП - линия электропередач

ГВВ - горизонт высоких вод

СМР - строительно-монтажные работы

СОД - средство очистки и диагностики

ЦП - центральный процессор

ПК - персональный компьютер

ЧЭ - чувствительный элемент

КИП - контрольно-измерительные приборы

ПТК - программно-технический комплекс

СДКУ - системы диспетчерского контроля и управления

СКЗ - станций катодной защиты

ТС телесигналов

ТИ телеизмерений

ПУ - пункт управления

КП - контрольный пункт

СОУ - система обнаружения утечек

СОД - ситема обнаружения и диагностики

ПЛК - программно-логический контроллер

ЛПДС - линейная производственно-диспетчерская станция

ПДК - Предельно допустимая концентрация

АСУ ПБ - Автоматизированная система управления производственной безопасности

ОТ и ПБ - Охрана труда и техника безопасности

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Сегодня система нефте- и нефтепродуктопроводов обслуживает трубопроводы, пролегающие во всех районах Российской Федерации, а также за рубежом. Их общая протяженность в однониточном исполнении составляет более 200 тыс. км. В связи с огромной важностью для экономики государства эффективной и надежной работы трубопроводного транспорта, а так же высокими требованиями, предъявляемыми к охране окружающей среды от вредных воздействий, огромное значение придается повышению роли автоматизации, контролю за работой объектов магистральных трубопроводов, а также координации их работы.

В настоящее время основной задачей транспорта нефти является повышение эффективности и качества работы транспортной системы. Для выполнения этой задачи предусмотрено строительство новых и модернизированных действующих нефтепроводов, широкое внедрение средств автоматики, телемеханики и автоматизированных систем управления транспортом нефти.

В данном комплексном дипломном проекте (часть 2) особое внимание уделено подбору средств измерения и контроля давления магистрального продуктопровода, а также основным решениям по микропроцессорной системе диспетчерского контроля и управления.

Цель данного комплексного дипломного проекта - разработка системы автоматизации узла задвижки.

Задачами дипломного проекта являются:

обзор технологических процессов перекачки различных продуктов, структуры системы автоматизации линейной задвижки и системы обнаружения утечек;

выбор средств измерения давления на проектируемом участке трассы, основанный на расчете давления в определенных точках трассы;

внедрение системы автоматизации основного и вспомогательного оборудования линейной части магистрального трубопровода.

Объем принимаемой и передаваемой информации по последовательному интерфейсу с электропривода задвижки принят в соответствии с действующими нормативными и законодательными актами РФ, а так же требованиями Ростехнадзора и Росприроднадзора.

При работе над проектом были использованы материалы ОАО «НИПИгазпереработка» (проект продуктопровода «Вынгапуровский ГПЗ - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов в районе г. Ноябрьск»).

 

 

 

Инженерные изыскания

Цель расчета

Целью технологического расчета является определение диаметра трубопровода, выбор насосного оборудования, расчет толщины стенки трубопровода, определение максимальной пропускной способности продуктопровода.

Исходные данные

Исходные данные для расчета:

годовая производительность продуктопровода, G_Г = 790 тыс. т /год;

протяженность продуктопровода (перевальные точки отсутствуют), L = 80,2км;

разность геодезических отметок 25 м;

средняя расчетная температура перекачки, примем минимально-допустимую температуру ШФЛУ t_Р = -5°С;

расчетная плотность ШФЛУ, при температуре перекачки 268 К (минус 5°С) r₂₆₈ = 577 кг/м³;

вязкость ШФЛУ, при 268К (минус 5°С) n₂₆₈ = 0,35 мм²/с;

коэффициент неравномерности перекачки К_нп = 1,07;

допустимое рабочее давление Р_доп = 4,0 МПа;

для обеспечения нормальной эксплуатации давление на выходе из продуктопровода должно быть не менее 1,4 МПа.

РЕФЕРАТ

 

Комплексный дипломный проект (часть 2) 115 л, 20 рисунков, 14 таблиц, 16 использованных источников, 1 приложение.

Выбор средств измерения давления для проектируемого участка трассы, метрологические характеристики, манометр, датчик давления, гидроуклон, система обнаружения утечек, автоматизация линейной задвижки

Объектом исследования является магистральный продуктопровод «Вынгапуровский газоперерабатывающий завод - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов в районе г. Ноябрьск».

В процессе исследования выполнен расчет перепадов давления на продуктопроводе, а также произведен подбор средств измерения давления.

Цель работы - разработка системы автоматизации узла задвижки.

В результате исследования спроектирована система автоматизации магистрального трубопровода для подачи широкой фракции легких углеводородов с Вынгапуровского газоперерабатывающего завода на наливную железнодорожную эстакаду. Произведен расчет фактического давления в предполагаемых контрольных точках, выполнен подбор оборудования для определения давления в каждой конкретной точке. Подобрана современная система обнаружения утечек, работающая на виброакустическом принципе, которая позволяет производить интеллектуальную фильтрацию сигналов, с целью недопущения ложных срабатываний.

Технико-экономические показатели подтверждают повышение экономических выгод от внедрения системы обнаружения утечек.

Внедрение отсутствует.

Эффективность работы заключается в повышении информативной точности.

СОДЕРЖАНИЕ

Определения, обозначения, сокращения

Введение

. Технологические решения объекта проектирования

Инженерные изыскания

Технологический расчет продуктопровода

Конструктивная характеристика продуктопровода

Защита трубопровода от коррозии

. Патентная проработка

Выбор и основание предмета поиска

Регламент патентного поиска

Результаты поиска

Анализ результатов патентного поиска

. Автоматизация линейной части продуктопровода

Задачи и цели автоматизации

Система диспетчерского контроля и управления

Программируемый логический контроллер ЭЛСИ-ТМ

Верхний уровень автоматизации. SCADA Infinity

Технические средства автоматизации

. Выбор средств измерения давления на проектируемом участке трассы

Метрологические характеристики

Свойства трубчатого манометра

Расчет фактического давления на контрольных пунктах

. Охрана труда и техника безопасности

Опасные и вредные факторы на объектах нефте- и нефтепродуктопроводного транспорта

Взрыво- и пожароопасность производства

Токсичность и вредность рассматриваемого продукта перекачки

Мероприятия по обеспечению безопасности работы на линейной части продуктопровода

Выбор молниеотводов для защиты объектов производства

. Правонарушения в России в области трубопроводного транспорта

Решение экономической проблемы

Обоснование возможного облика комплексированной системы защиты магистральных трубопроводов от преднамеренных угроз

Контуры комплексированной системы рассматриваемого назначения

Пути улучшения системы

Экономическая оценка эффективности системы

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Перечень демонстрационных листов

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

 

ж.д. - железнодорожная

ШФЛУ - широкие фракции легких углеводородов

ВЛ - высоковольтная линия

АСУ ТП - автоматизированная система управления трубопроводом

ЦПУ - центральной пункт управления

КС - компрессорная станция

ДВК - довзрывоопасная концентрация

НКПВ - нижний концентрационный предел взрываемости

ТБ - техника безопасности

ППР - проект производства работ

ЛЭП - линия электропередач

ГВВ - горизонт высоких вод

СМР - строительно-монтажные работы

СОД - средство очистки и диагностики

ЦП - центральный процессор

ПК - персональный компьютер

ЧЭ - чувствительный элемент

КИП - контрольно-измерительные приборы

ПТК - программно-технический комплекс

СДКУ - системы диспетчерского контроля и управления

СКЗ - станций катодной защиты

ТС телесигналов

ТИ телеизмерений

ПУ - пункт управления

КП - контрольный пункт

СОУ - система обнаружения утечек

СОД - ситема обнаружения и диагностики

ПЛК - программно-логический контроллер

ЛПДС - линейная производственно-диспетчерская станция

ПДК - Предельно допустимая концентрация

АСУ ПБ - Автоматизированная система управления производственной безопасности

ОТ и ПБ - Охрана труда и техника безопасности

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Сегодня система нефте- и нефтепродуктопроводов обслуживает трубопроводы, пролегающие во всех районах Российской Федерации, а также за рубежом. Их общая протяженность в однониточном исполнении составляет более 200 тыс. км. В связи с огромной важностью для экономики государства эффективной и надежной работы трубопроводного транспорта, а так же высокими требованиями, предъявляемыми к охране окружающей среды от вредных воздействий, огромное значение придается повышению роли автоматизации, контролю за работой объектов магистральных трубопроводов, а также координации их работы.

В настоящее время основной задачей транспорта нефти является повышение эффективности и качества работы транспортной системы. Для выполнения этой задачи предусмотрено строительство новых и модернизированных действующих нефтепроводов, широкое внедрение средств автоматики, телемеханики и автоматизированных систем управления транспортом нефти.

В данном комплексном дипломном проекте (часть 2) особое внимание уделено подбору средств измерения и контроля давления магистрального продуктопровода, а также основным решениям по микропроцессорной системе диспетчерского контроля и управления.

Цель данного комплексного дипломного проекта - разработка системы автоматизации узла задвижки.

Задачами дипломного проекта являются:

обзор технологических процессов перекачки различных продуктов, структуры системы автоматизации линейной задвижки и системы обнаружения утечек;

выбор средств измерения давления на проектируемом участке трассы, основанный на расчете давления в определенных точках трассы;

внедрение системы автоматизации основного и вспомогательного оборудования линейной части магистрального трубопровода.

Объем принимаемой и передаваемой информации по последовательному интерфейсу с электропривода задвижки принят в соответствии с действующими нормативными и законодательными актами РФ, а так же требованиями Ростехнадзора и Росприроднадзора.

При работе над проектом были использованы материалы ОАО «НИПИгазпереработка» (проект продуктопровода «Вынгапуровский ГПЗ - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов в районе г. Ноябрьск»).

 

 

 

Технологические решения объекта проектирования

 

Проектируемый продуктопровод «Вынгапуровский газоперерабатывающий завод (ГПЗ) - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) в районе г. Ноябрьск» условным диаметром 250 мм протяженностью 80,2 км на рабочее давление 4,0 МПа предназначен для подачи ШФЛУ марки «А» по ТУ 38.101524-93 с Вынгапуровского ГПЗ на Наливную ж.д. эстакаду ШФЛУ в районе г. Ноябрьск.

ШФЛУ подается в проектируемый продуктопровод с Вынгапуровского ГПЗ со следующими параметрами:

- расход - до 790 тыс. т/год;

максимальное давление - 2,8 МПа;

температура - от минус 5 до плюс 40^оС.

ШФЛУ по продуктопроводу подается на вход Наливной ж.д. эстакады ШФЛУ в районе г. Ноябрьск со следующими параметрами:

- температура - от минус 5 до плюс 12^оС (соответствует температуре грунта на уровне залегания продуктопровода);

давление - не менее 1,4 МПа.

Пропускная способность продуктопровода «Вынгапуровский ГПЗ - Наливная железнодорожная эстакада широкой фракции легких углеводородов в районе г. Ноябрьск» Д_у 250 протяженностью 80,2 км при давлении ШФЛУ на входе продуктопровода 4,0 МПа и на выходе 1,4 МПа составит 1100 тыс. т/год.

Расчетный срок эксплуатации продуктопровода - 30 лет.

Режим работы продуктопровода непрерывный, круглосуточный.

Расчетное время работы продуктопровода принимается равным 8400 ч/год.

Трасса продуктопровода проходит по равнинно-болотистой местности Ямало-Ненецкого автономного округа, Пуровского района Тюменской области, по территории с крайне сложными топографическими условиями - широкое распространение заозеренных болот, рек, ручьев, многолетнемерзлых грунтов и бугров пучения.

Проектом предусмотрена подземная прокладка трубопровода.

Во избежание оттаивания многолетнемерзлых грунтов вблизи продуктопровода, транспортирующего ШФЛУ с температурой до 40°С, предусмотрена теплоизоляция продуктопровода.

Учет ШФЛУ, транспортируемой по проектируемому продуктопроводу, выполняется в начале продуктопровода на узле коммерческого учета, расположенного на площадке Вынгапуровского ГПЗ, и в конце продуктопровода - на узле оперативного учета, расположенного на площадке Наливной ж.д. эстакады ШФЛУ в районе г. Ноябрьск.

В проекте предусмотрено управление запорной арматурой на линейных крановых узлах продуктопровода: по месту; дистанционно из блок-боксов электронного оборудования; автоматизированное с АСУ ТП.

Для контроля технического состояния продуктопровода, в том числе средств электрохимической защиты, герметичности трубопроводов, узлов запуска и приема очистных устройств и запорной арматуры проектом предусмотрена система диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA). Мониторинг и дистанционное управление продуктопроводом осуществляется из ЦПУ Наливной ж.д. эстакады ШФЛУ в районе г. Ноябрьск.

Для обеспечения безопасной эксплуатации продуктопровода, уменьшения выбросов в окружающую среду проектом предусмотрены системы обнаружения утечек ШФЛУ и контроля загазованности.

Для производства ремонтных работ проектом предусмотрено вытеснение ШФЛУ из продуктопровода продувочным газом. Продувочный газ подается в продуктопровод с Вынгапуровского ГПЗ по проектируемому газопроводу Д_у 80. Этот же газопровод используется для освобождения продуктопровода от продувочного газа на прием сырьевой КС Вынгапуровского ГПЗ.

Для учета продувочного газа на Вынгапуровском ГПЗ предусмотрен узел оперативного учета продувочного газа.

ноября 2011 года состоялся официальный ввод в опытно-промышленную эксплуатацию наливной эстакады по транспортировке широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) - продукта переработки попутного нефтяного газа, используемого в качестве сырья в нефтехимической отрасли.

Пропускная способность нового транспортного комплекса составит до 1,5 млн. тонн ШФЛУ в год. Общие инвестиции в реализацию проекта достигли 8,6 млрд. рублей. В состав объекта входят товарный парк на 10 тыс. м³, система трубопроводов, железнодорожная эстакада с системой двусторонних наливных стояков, а также объекты общезаводской инфраструктуры. Система приема, хранения и налива ШФЛУ полностью автоматизирована.

Ввод в эксплуатацию терминального комплекса в Ноябрьске обеспечивает до 20% расширения транспортных возможностей по доставке ШФЛУ из ЯНАО на газофракционирующие мощности, расположенные в Уральском федеральном округе, дополняя существующие железнодорожные и трубопроводные транспортные каналы.

Окончательным этапом реализации комплексной программы станет завершение строительства Вынгапуровского газоперерабатывающего завода с увеличением мощности до 2,4 млрд. м³ в год по приему попутного нефтяного газа и с процентом извлечения целевых фракций до 99%. На текущий момент завершены проектирование объекта и свайно-бетонные работы, осуществляется поставка оборудования, в активной фазе монтаж металлоконструкций и оборудования. Завершение строительства и ввод Вынгапуровского ГПЗ в эксплуатацию планируется летом 2012 года.

Инженерные изыскания