СКАЧАТЬ:  teoriya.zip [145,83 Kb] (cкачиваний: 47)

1. Технологическая часть

Насосами Р-100/3А,В основная часть стабильной (отбензиненной) нефти подается в печь Н-101 и на нагрев продукта в подогревателе V-100/2, по следующей схеме:

                                                   V-100/2

Т-100/1®насос Р-100/3А,В ® LV1120  ® печь Н-101

Стабильная (отбензиненная) нефть из куба Т-100/1 с температурой в пределах 200-240°С насосами Р-100/3А,В подается в печь Н-101 на атмосферную разгонку для получения нефтепродуктов: прямогонного бензина, прямогонного дизельного топлива, атмосферного газойля и кубового остатка (мазута).

Уровень в кубе колонны Т-100/1 поддерживается клапаном регулятором     LIC-1120, установленным на линии стабильной нефти после насоса Р-100/3А,В до печи Н-101.

Расход стабильной нефти в пределах 50-80 м³/час контролируется по FT-1428 c выводом показаний на системное управление.

Предусмотрена предупредительная сигнализация минимального (20 %) и максимального (75 %) уровней в кубе колонны Т-100/1 и блокировка по низкому уровню LSLL -1120 (5 %) при срабатывании которой останавливает насосы Р-100/3 А,В. 

В печи Н-101 отбензиненная нефть подогревается до температуры 335-355 °С.

Печь Н-101 коробчатого типа, с верхним  отводом дымовых газов и горизонтальным расположением труб змеевиков радиантной и конвективной зон.

Разрежение в печи создается за счет естественной тяги в топке печи и регулируется:

-       вручную заслонкой шибера, установленного в дымовой трубе;

-       подачей первичного воздуха при помощи жалюзи, установленных в нижней части печи на 6 тарелках.

Контроль тяги осуществляется по местному прибору PI-110.

Давление топливного газа поддерживается: к запальной горелке - регулятором PCV-101 с давлением настройки в пределах 0,5-0,7 кг/см², а к основным горелкам регулятором PIC-1301 с коррекцией по температуре нефти на выходе из печи TIC-1206.

Печь снабжена шестью основными, запальными горелками и шестью форсунками для дожига углеводородных газов, поступающих из рефлюксной емкости       V-102. В верхней части конвективной камеры расположены змеевики, в которых производится нагрев пара р=4,2 кг/см² до температуры в пределах 340-360 °С.

         Нефть перед печью Н-101 разделяется на два потока и поступает в змеевики конвективной зоны, где нагревается дымовыми газами и затем поступает в змеевики радиантной зоны, где производится ее окончательный нагрев за счет излучения раскаленных стен камеры и пламени горелок.

Равномерность регулирования расходов через змеевики печи осуществляется вручную регулирующими арматурами установленными на потоках перед печью, во избежание перегрева змеевиков. Контроль расхода нефти первого потока осуществляется по FT-1420 и второго по FT-1421 с выводом показаний на системное управление.

Контроль температур не более 360 °С на выходе из печи контролируется по термодатчикам ТЕ-1207 на первом потоке и ТЕ-1208 на втором потоке.

Общая температура нефти на выходе из Н-101 поддерживается не выше 360 °С каскадной схемой регулирования в составе ведущего регулятора TIC-1206 и ведомого PIC -1301. Предусмотрена сигнализация высокой температуры нефти TIC-1206 – 360 °С с блокировками ТSНН-1207; ТSНН-1208 – 371 °С, при срабатывании которых отсекается подача топливного газа на основные горелки и отсекается клапаном NV-1504 подача углеводородных газов с рефлюксной емкости V-102 на форсунки дожига печи.

Печь Н-101 останавливается также при срабатывании блокировок FSLL-1428, FSLL-1401, ТSНН-1203, РSНН-1302:

- прекращается подача топливного газа к основным горелкам Н-101, при этом закрываются клапана-отсекатели NV-1501, NV-1502 (на линии топливного газа к основным горелкам);

- открываются сбросной клапан NV-1503 (на линии сброса топливного газа в атмосферу), а также закрывается клапан NV-1504 (сброс углеводородных газов с    V-102 на дожиг в печи).

При срабатывании PSLL-8302:

- прекращается подача топливного газа к основным горелкам Н-101, при этом закрываются клапана-отсекатели NV-1501, NV-1502 (на линии топливного газа к основным горелкам);

- открываются сбросной клапан NV-1503 (на линии сброса топливного газа в атмосферу), а также закрывается клапан NV-1504 (сброс углеводородных газов с    V-102 на дожиг в печи). Одновременно прекращается подача топливного газа и к запальным горелкам (закрытие соленоидного клапана NV-1505).

         Для выжига кокса, при образовании его на внутренней поверхности труб змеевика, предусмотрена подача пара и воздуха по съемным участкам с выбросом продуктов сгорания в атмосферу, расход пара контролируется при этом по индикатору местного расхода FI-108, воздуха - FI-109. Для промывки труб змеевиков по окончании операции выжига кокса имеется врезка технологической воды в коллектор смешения пара с воздухом.

Из печи Н-101 парожидкостная смесь поступает в атмосферную колонну       Т-101. Колонна Т-101- тарельчатая ректификационная колонна с 23 клапанными тарелками барботажного типа. Нумерация тарелок по колонне - снизу вверх, с 13 тарелки предусмотрен отбор дизельной фракции. Между 7 и 8 тарелками расположена накопительная «глухая» тарелка без номера, с которой производится отбор атмосферного газойля. Питание в колонну Т-101 поступает на 4 тарелку.

Для снижения температуры в кубе колонны и повышения эффективности отгонки легких фракций под первую и «глухую» тарелки подается перегретый пар давлением р=4,2 кг/см² с расходом 250-350 кг/час, регулирование производится вручную с контролем расхода по  FТ-1409 с выводом показаний на СУ.

Контроль температуры куба колонны Т-101 осуществляется по TI-1209 с выводом показаний на системное управление (СУ).

Газы и пары бензина, отводимые с верха колонны Т-101, конденсируются в воздушном холодильнике АС-109 и поступают в рефлюксную емкость V-102, снабженную отстойной зоной для отделения воды. Температура бензина в V-102 поддерживается в пределах 25-45 °С и регулируется вручную изменением угла поворота жалюзи воздушного холодильника.

Для защиты АС-109 от замораживания трубных пакетов, температура охлаждающего воздуха поддерживается в пределах 5-40 °С путем частичной рециркуляции горячего воздуха внутри камеры АВО.

Для достижения более полной конденсации в летний период имеется возможность подключения дополнительного теплообменника Т-120 с водяным охлаждением  после АС-109. Температура после теплообменника Т-120 регулируется вручную расходом охлаждающей воды.

Контроль температуры потока, входящего в емкость V-102 осуществляется по TI-1213 с выводом показаний на СУ.

         Несконденсировавшиеся углеводородные газы используются в качестве топливного газа в печи Н-101, для поддержания давления верха колонны Т-101 в пределах 0,25-0,35 кг/см² производится сброс газов из V-102 регулятором PIC-1303 на факел. При снижении давления ниже 0,25 кг/см² осуществляется подпитка топливным газом V-102, количество которого регулируется клапаном РIC-1303А. Контроль давления в V-102 производится по PT-1303 с выводом показаний на СУ.

По блокировке LSHH-1109 (высокий уровень в V-102) перекрывается сброс газов клапаном NV-1504 на форсунки печи Н-101.

Для поддержания температуры верха колонны Т-101 в пределах 125-140 °С флегмовыми насосами Р-106А/В прямогонный бензин из рефлюксной емкости       V-102 подается на орошение в количестве 250-350 м³/сут. Расход флегмы регулируется при помощи регулятора температуры TIC-1212 с контролем расхода по FT-1406 c выводом показаний на СУ. Балансовое количество прямогонного бензина по уровню в V-102 регулятором LIC-1109 выводится на установку гидроочистки в сборник V-301 или в емкость Е-9/1 «Установки по производству бензина Р-92» товарного парка.

Количество выводимого бензина составляет 10,5-14,5 м³/час (в зависимости от загрузки по нефти и времени года) и контролируется по FI-1407 с выводом показаний на СУ. В период стабилизации режима вывод бензина производится в коллектор некондиции.

Предусмотрена предупредительная сигнализация минимального (20 %) и максимального (75 %) уровней в сепараторе V-102.

         Водный отстой из V-102 регулятором уровня раздела фаз LIC-1108 выводится через дренажную систему ЕНПУ в Кичуйские очистные сооружения (КОС) цеха комплексной подготовки и перекачки нефти (ЦКППН-1), при достижении уровня за пределами 5-75 % срабатывает предупредительная сигнализация LSL-1108.

         Для защиты узла конденсации бензина от коррозии в шлемовую линию Т-101 поршневым насосом Р-123А дозируется раствор ингибитора коррозии с расходом 5 гр/тн. Эффективность действия ингибитора коррозии снижается в кислой среде, поэтому в линию подачи флегмы или в шлемовую линию насосом Р-122А подается раствор нейтрализующего амина с расходом 7 гр/тн, расход его поддерживается на уровне, обеспечивающем рН подтоварных вод из  V-102 в пределах 7,0-8,0.

Для защиты колонны Т-101 и прилегающего оборудования от превышения давления установлен предохранительный клапан PSV-104 на шлемовой линии колонны Т-101 оттарированный на 3,5 кг/см², сброс с предохранительного клапана производится в факельную систему.

Фракция дизельного топлива отбирается с 13 тарелки колонны Т-101 с температурой 210-235 °С, часть которой подается в отпарную колонну Т-102 для дополнительной отгонки легких фракций и стабилизации. Другая часть насосом Р-104А/В в количестве 37,5-52 м³/час, поддерживаемый регулятором FIC-1404, охлаждается сырой нефтью в теплообменниках Е-103А/В и в качестве внутреннего циркуляционного орошения возвращается на 16 тарелку колонны Т-101.

Температура отбора дизельного топлива контролируется по ТЕ-1229 с выводом показаний на СУ.

Отпарная колонна Т-102 - тарельчатая, с четырьмя тарелками клапанного типа. Нумерация тарелок - снизу вверх. Под первую тарелку подается перегретый пар давлением р=4,2 кг/см² с расходом до 200 кг/час, регулирование вручную с контролем по FТ-1434 с выводом показаний на СУ.

Дизельное топливо стекает по тарелкам вниз, противотоком ему поднимается смесь паров легкокипящих углеводородов и воды, при этом из жидкости отгоняются низкокипящие компоненты и вместе с водяным паром выводятся с верха Т-102 и поступают под 15 тарелку колонны Т-101.

Уровень в кубе колонны Т-102 поддерживается регулятором LIC-1107 отбором необходимого количества дизельного топлива с 13 тарелки колонны Т-101. Предусмотрена предупредительная сигнализация минимального (20 %) и максимального (75 %) уровней в кубе Т-102.

Из куба отпарной колонны Т-102 дизельное топливо насосами Р-105А/В подается по трем потокам:

-                   первый, в количестве до 6 м³/час, поддерживаемый регулятором FIC-1402, через теплообменник Е-102 и воздушный холодильник АС-108А подается на тройник смешения с гидроочищенным дизтопливом, далее выводится в резервуары РВС-1, РВС-2 товарного парка на хранение. Контроль отбора дизтоплива на смешение контролируется по FT-1402 с выводом показаний на СУ. Соотношение между прямогонным и гидроочищенным топливом подбирается в зависимости от требований качества к выпускаемой товарной продукции.

-                   второй, подается на прием насоса Р-401А,В секции гидроочистки дизельного топлива с расходом до 15 м³/час.

-                   в период стабилизации технологического режима отбор дизельного топлива переводится в линию некондиции.

Предусмотрена подача дизельного топлива:

-                   после АВО АС-108А в емкость V-705 секции окисления битума для заполнения системы охлаждения секции С-700, с контролем заполнения по визуальному уровнемеру V-705.

Отбор фракций атмосферного газойля (АГ) производится с накопительной (глухой) тарелки Т-101 с температурой в пределах 300-330 °С расположенный между 7 и 8 тарелками. Для отпарки легких углеводородов через распределительное устройство под слой жидкости на накопительной тарелке подается перегретый пар р=4,2 кг/см² в количестве до 50 кг/час, регулирование производится вручную с контролем расхода по FТ-1433 с выводом показаний на СУ.

Насосами Р-103А/В атмосферный газойль подается:

-                   на орошение нижней части колонны Т-101, расход поддерживается регулятором FIC-1405;

-                   по уровню на накопительной тарелке регулятором LIC-1105 на смешение с тяжелым вакуумным газойлем (ТВГ) и далее на охлаждение к теплообменнику Е-104. Предусмотрена сигнализация минимального (20 %) и максимального (75 %) уровней на накопительной тарелке.

-                   Объединенный поток атмосферного и тяжелого вакуумного газойля после теплообменника Е-104А/В, охладившись в АВО АС-108В до температуры в пределах 50-65 °С, направляется на хранение в емкости Е-4/1¸4 товарного парка ЕНПУ или в коллектор некондиции. При производстве газойля марки «Б» после смешения с легким вакуумным газойлем (ЛВГ) направляется на хранение в емкости Е-4/1-4 товарного парка ЕНПУ. Температура после       АС-108В регулируется вручную изменением угла поворота жалюзи воздушного холодильника с контролем по ТЕ-1230.

Предусмотрена линия для байпасирования воздушного холодильника          АС-108В. Для защиты АС-108В от замораживания трубных пакетов, температура охлаждающего воздуха поддерживается в пределах 5-40 °С частичной рециркуляцией горячего воздуха внутри камеры АВО.

Предусмотрен вывод атмосферного газойля в товарный парк через узел смешения газойлей без тяжелого вакуумного газойля. Переключение производится вручную запорными арматурами по двум вариантам:

первый, перед смешением АГ и ТВГ до теплообменника Е-104А/В, ТВГ отводится в линию некондиции с температурой 260-280 °С;

второй, выводится ТВГ с пониженной температурой в линию некондиции пределах 160-180 °С после дополнительного охлаждения в парогенераторах Е-112,113, переключения осуществляется по дополнительной перемычке с помощью запорных арматур вручную.

В пусковой период по линии 1 1/2"HL-1163 атмосферный газойль подается в линию флегмы вакуумной колонны Т-104 для создания потока орошения.

         Высококипящие нефтяные остатки стекают по тарелкам отгонной части в куб колонны Т-101.

         Мазут из куба колонны Т-101 с температурой 300-340 °С насосами Р-102 А/В подается в печь Н-102/1. Расход мазута в пределах 20-25 м³/час поддерживается регулятором FIC-1408 с коррекцией по уровню LIC-1106 в кубе Т-101. Контроль расхода осуществляется по FT-1408 c выводом показаний на СУ. При понижении уровня в кубе Т-101 до 30-75 % срабатывает предупредительная сигнализация LSL-1106.

         Печь Н-102/1 - однокамерная, радиантно-конвективная, с горизонтальным расположением труб змеевиков в конвективной части и спирально навитым расположением труб в радиантной части и верхним отводом дымовых газов.

Разрежение в печи создается за счет естественной тяги в топке печи и регулируется:

-       вручную заслонкой шибера, установленного в дымовой трубе;

-       подачей первичного воздуха при помощи жалюзи, установленных в нижней части печи.

Контроль осуществляется по местному прибору PI-125.

         Давление топливного газа поддерживается: к запальной горелке - регулятором PCV-103 с давлением настройки 0,5-0,7 кг/см², к основной горелке - регулятором PIC-1304 с коррекцией по температуре мазута на выходе из печи TIC-1215.

Системой защиты печи  Н-102/1 предусмотрены блокировки:

Печь Н-102/1 останавливается при срабатывании блокировок ТSНН-1216, ТSНН-1218, FSLL-1408, ТSНН-1250, РSНН-1305,  ТSНН-1240:

- прекращается подача топливного газа к основным горелкам Н-102/1, при этом закрываются клапана-отсекатели NV-1507, NV-1508 (на линии топливного газа к основным горелкам);

- открываются сбросной клапан NV-1509 (на линии сброса топливного газа в атмосферу;

- трехходовым клапаном NV-1512 сброс углеводородных газов с емкости V-103 переводится на факел и прекращается подача топливного газа к форсункам для дожига газа (закрытие соленоидного клапана NV1510).

При срабатывании PSLL-8302:

- прекращается подача топливного газа к основным горелкам Н-102/1, при этом закрываются клапана-отсекатели NV-1507, NV-1508 (на линии топливного газа к основным горелкам);

- открываются сбросной клапан NV-1509 (на линии сброса топливного газа в атмосферу);

- трехходовым клапаном NV-1512 сброс углеводородных газов с емкости V-103 переводится на факел и прекращается подача топливного газа к форсункам для дожига газа (закрытие соленоидного клапана NV1510).

Также прекращается подача топливного газа и к запальным горелкам (закрытие соленоидного клапана NV1511).

При срабатывании блокировки LSHH-1118 по высокому уровню жидкости в барометрическом сборнике V-103:

-                   не прекращается подача топливного газа к основным горелкам Н-102/1 и к запальным горелкам;

-                   трехходовым клапаном NV-1512 сброс углеводородных газов с V-103 переводится на факел;

-                   прекращается подача топливного газа к форсункам для дожига газа (закрытие соленоидного клапана NV1510).

         После печи Н-102/1 с температурой до 370 °С парожидкостная смесь поступает в нижнюю часть вакуумной колонны Т-104.

         Вакуумная колонна Т-104 - насадочная, с двумя накопительными глухими тарелками отбора циркуляционных орошений, остаточное давление 10-70 мм рт. ст. (низ колонны) по PI-1307 создается блоком вакууммирования в следующем составе:

         -два паровых эжектора SP-125, SP-128;

         -барометрический конденсатор Е-110;

         -вакуумные  насосы Р-111А/В;

- холодильник вакуумного насоса;

         -барометрический сборник V-103;

- водокольцевые насосы Р-116 А/В;

Отсасываемые с верха колонны пары воды и углеводородов поступают в межтрубное пространство барометрического конденсатора Е-110, охлаждаемого водой. Для защиты трубного пучка Е-110 от превышения давления установлен  предохранительный клапан PSV 106, трубного пучка  Е-111 – предохранительный клапан PSV-107, оттарированные на 10,5 кг/см² , сброс с предохранительных  клапанов производится  в атмосферу. Сконденсировавшиеся в Е-110 жидкие углеводороды и вода, по барометрической трубе сливаются в сборник V-103 под слой жидкости, а несконденсировавшиеся газы подаются в V-103 вакуум-насосом Р-111А/В. Барометрический сборник V-103 - секционный, отделившаяся вода насосами Р-116А/В подается через холодильник Е-111 на заполнение водокольцевых насосов, а остальное количество воды c жидкими углеводородами, через переливную перегородку поступают в углеводородную зону сборника V-103, откуда регулятором LIC-1116 выводится, через дренажную систему в КОС ЦКППН-1 НГДУ «Елховнефть». Углеводородные газы из V-103 подаются на сжигание в печь Н-102/1, при остановке печи и при превышении уровня в V-103 (блокировка LSHH-1118) сброс газов переводится на факел трехходовым клапаном NV-1510.

Для защиты колонны Т-104 от превышения давления установлен предохранительный клапан PSV-105,оттарированный на 3,5кг/см², сброс производится  в факельный коллектор.

Для защиты от коррозии оборудования и трубопроводов насосом Р-122В в линию орошения колонны Т-104 подается нейтрализатор, расход которого составляет 7 гр/тн и регулируется в зависимости от рН-среды в емкости V-103, а в шлемовую линию Т-104 насосом Р-123В подается ингибитор коррозии в количестве 5 гр/тн.

         С верхней накопительной тарелки отбирается легкий вакуумный газойль с температурой 175-195 °С, с контролем температуры по ТЕ-1222 с выводом показаний на СУ и насосами Р-115А/В через теплообменник Е-101, где охлаждается сырой нефтью до 50-75 °С, с контролем температуры по ТЕ-1225 подается на орошение верха колонны Т-104. Для поддержания температуры верха колонны Т-104 в пределах 90-110 °С подается необходимое количество орошения, которое поддерживается регулятором ТIC-1221. Расход циркуляционного орошения контролируется по       FT-1410 c выводом показаний на СУ.

Балансовое количество ЛВГ выводится по уровню на накопительной тарелке регулятором LIC-1111 и направляется:

-  на смешение с суммарными газойлями и далее через линию некондиции возвращается в товарный парк ЦКППН-1 НГДУ «Елховнефть»;

-  с целью увеличения процента отбора светлых нефтепродуктов (в период выработки летнего дизельного топлива), предусмотрена подача ЛВГ в количестве до 4 м³/час на смешение с сырой нефтью для дальнейшей переработки;

-  при производстве печного топлива по разработанным техническим условиям,  ЛВГ после теплообменника Е-101А/В подается на узел компаундирования с гидроочищенным дизтопливом  и далее полученная смесь направляется на хранение в емкости Е-4/1 товарного парка ЕНПУ. Регулирование заданного соотношения ЛВГ и гидроочищенного диз.топлива производится вручную запорной арматурой с контролем расхода ЛВГ по FT-1431 и дизтоплива по FT-1432. Суммарный объем выводимого печного топлива в товарный парк ЕНПУ учитывается по массовому расходомеру FT-1415.

В зимний период в линию гидроочищенного дизельного топлива, перед узлом компаундирования с ЛВГ дозируется депрессорная присадка дозировочным насосом Р-118 для снижения температуры застывания печного топлива, расход которого регулируется в зависимости от температуры застывания.

         Тяжелый вакуумный газойль (ТВГ) с температурой 280-305 °С со средней накопительной тарелки с контролем температуры отбора по ТЕ-1223 и выводом показаний на СУ насосами Р-109А/В выводится:

-                   в межтрубное пространство теплообменников Е-105А,В,С, где охлаждается до температуры 200-205 °С, подогревая обессоленную нефть. После теплообменников Е-105А,В,С ТВГ подается в трубное пространство парогенераторов Е-112,      Е-113.

Парогенераторы вырабатывают пар давлением 4,2 кгс/см², который отводится в заводской коллектор пара. Уровень котловой воды в парогенераторах Е-112,        Е-113 регулируется соответственно клапанами уровня LIС-1103, LIС-1104 подачей котловой  воды, поступающей с  Кичуйской котельной. Требуемый уровень солесодержания котловой воды поддерживается сбросом части воды по линии периодической продувки, через дренажную систему в КОС ЦКППН-1.

Для защиты испарителей от превышения давления установлены предохранительные клапана PSV-103, PSV-102 соответственно на Е-112, Е-113 оттарированные на 10,55 кг/см², сброс с предохранительных клапанов производится в атмосферу.

Предусмотрена предупредительная сигнализация минимального (20 %) и максимального (75 %) уровней в парогенераторах Е-112, Е-113.

Предусмотрена возможность отключения вручную запорными арматурами от технологической схемы одного из парогенераторов.

После парогенераторов Е-112, Е-113 ТВГ с температурой 140-165 °С с контролем температуры по ТЕ-1226, подается на орошение вакуумной колонны Т-104 под верхнюю глухую тарелку. Расход орошения в пределах 29 м³/час с контролем по   FT-1411 c выводом показаний на СУ поддерживается регулятором ТIC-1222 в зависимости от температуры на верхней тарелке отбора ЛВГ. После Е-112, 113 есть возможность вывода ТВГ через узел смешения газойлей (гребенка) в коллектор некондиционного продукта, в товарный парк ЕНПУ и на узел смешения с гудроном в период производства битума.

-                   Другая часть ТВГ в качестве внутреннего циркуляционного орошения возвращается под среднюю накопительную тарелку. Расход орошения в пределах 8 м³/час с контролем по FT-1412 c выводом показаний на СУ поддерживается регулятором FIC-1412 в зависимости от температуры на средней тарелке отбора ТВГ.

-                   Балансовое количество ТВГ по уровню на средней накопительной тарелке, регулятором LIC-1112 выводится на смешение с атмосферным газойлем. Далее объединенный поток атмосферного и тяжелого вакуумного газойля после теплообменника Е-104А/В, охладившись в АВО  АС-108В до температуры 50-65 °С, с контролем по ТЕ-1230, направляется в коллектор некондиции в ЦКППН-1. При производстве газойля марки «В» после смешения  с ЛВГ и АГ на хранение в емкости Е-4/1÷4 товарного парка ЕНПУ.

-                   Остаток вакуумной перегонки (гудрон) с низа колонны Т-104 поступает на прием насосов Р-108А/В. С выкида насоса имеется вспомогательная линия рециркуляции с возвратом гудрона в куб колонны Т-104 через дроссельную шайбу FQ-101 и основная, по которой подается в теплообменник Е-106А/В, откуда часть гудрона в количестве 1,5 м³/час регулятором FIC-1413 возвращается в куб колонны для поддержания температуры в кубе 300-350 °С.

Балансовое количество гудрона по уровню в кубе колонны Т-104 поддерживаемый клапаном регулятором уровня LIC-1113, через  узел охлаждения (парогенератор Е-703, теплообменник Е-702) выводится по следующим потокам:

-                   при производстве окисленного битума с температурой 130-160 °С часть гудрона подается  в одну из колонн окисления V-702А/В секции С-700, а балансовая часть в некондицию вместе с газойлями.

-                   при отсутствии производства битума поступает на охлаждение в теплообменник Е-701А/В до температуры 80-90 °С, после на смешение с суммарными газойлями и далее через линию некондиции возвращается в товарный парк ЦКППН-1 НГДУ «Елховнефть».

Объекты автоматизации указаны в таблице 1.

Таблица 1.

2. Техническая часть

2.1. Иерархическая структура АСУТП

АСУТП ЕНПУ имеет четырёхуровневую структуру

К первому уровню системы относятся устройства КИП и А – датчики, преобразователи, исполнительные устройства, средства визуальной и звуковой сигнализации.

Ко второму уровню относятся – резервированные контроллеры РСУ – АРМ9/10 и АРМ11/12, резервированные контроллеры ПАЗ – LM13/14 и FSC15/16. При отказе 2-го уровня системы (АРМ операторов, серверов), ПЛК обеспечивает безопасное ведение технологического процесса и его противоаварийную защиту.

Третий уровень системы включает – резервированный сервер АСУТП Experion TPS, инженерные станции (FLEX), АРМ операторов, АРМ начальника смены с принтером отчётов, сервер исторических данных PHD.

         Четвёртый уровень – это уровень управления производством, основывается на внутризаводской информационной сети (ИВС ЕНПУ), к которой подключены рабочие станции инженерно-технического и административного персонала, сервер исторических данных PHD.     

Компоненты систем автоматизации РСУ и ПАЗ монтируются в линейные шкафы RITAL TS8 800*2000*600 двухстороннего обслуживания с одностворчатыми дверями. Питание АСУТП в здании операторной осуществляется от резервированных источников питания, размещённых в линейных шкафах RITAL (для контроллеров РСУ – 24V) и в МСС (для контроллеров ПАЗ–110V).

         Для совместной работы в составе АСУТП контроллеры РСУ С300 и ПАЗ С300 соединены в отказоустойчивую сеть Fault Tolerant Ethernet (FTE). Отказоустойчивая сеть FTE является управляющей сетью системы Experion Process Knowledge. Для реализации сети FTE используется единая логическая сеть на резервированных кабелях. Сеть FTE прозрачна для приложений высокого уровня и не требует дополнительного конфигурирования программного обеспечения. FTE использует стандартные коммутаторы Cisco с системным программным обеспечением Cisco. Загрузка конфигурационных файлов, поставляемых с системой Experion, конфигурирует коммутаторы. Связь между компонентами 2-го и серверами 3-го уровня осуществляется по отказоустойчивой FTE сети с древовидной топологией, построенной на оптических и электрических линиях связи. Для организации оптического канала связи между помещениями операторной и операторной «Петрофак», применяется многомодовый волоконно-оптический кабель с волокнами 50/125 мкм и управляемые коммутаторы Ethernet Cisco Catalyst. Активные сетевые компоненты сети FTE располагаются в сетевых шкафах. В системе используются стандартные и/или унифицированные протоколы связи и обмена информацией.

         Резервированный сервер АСУТП Experion TPS строится на базе двух компьютеров повышенной надёжности с SCISI-RAID и резервированными источниками питания с возможностью «горячей» замены жёстких дисков и источников питания.

2.2. Состав комплекса технических средств

2.2.1. Датчик давления Vegabar 52

Преобразователь давления Vegabar 52 предназначен для измерения избыточного давления, абсолютного давления или вакуума. Измеряемая среда – газы, пары  или жидкости.

Измерительная ячейка CERTEC имеет прочную керамическую мембрану, колебания которой под воздействием давления изменяют емкость измерительной ячейки. Эти измерения преобразуются в выходной сигнал 4…20 мА/HART.

Vegabar 52 имеет двухпроводную систему электроники с выходом  4…20 мА/HART и напряжением питания:

-         12…36 V DC

-         12…36 V DC (EEx ia)

-         12…36 V DC (Ex d)

Рис. 1: VEGABAR 54 с резьбовым присоединением G1 A и

пластиковым

корпусом

1 Крышка корпуса с установленным под ней модулем индикациии

настройки (вариант)

2 Корпус с блоком электроники

3 Присоединение с измерительной ячейкой

Основные технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2

2.2.2. Датчик давления Rosemount 1151GP

Интеллектуальные и аналоговые датчики давления Rosemount 1151 обыкновенного и взрывозащищенного исполнений предназначены для точных измерений абсолютного, избыточного давлений, разности давлений газов, паров (в т.ч. насыщенных), жидкостей, уровня жидкостей (в т.ч. нагретых, химически активных) и передачи выходных сигналов в системы автоматического контроля, регулирования и управления технологических процессов.

Множество вариантов исполнений датчиков по входным и выходным параметрам, по конструкционным материалам для любых промышленных сред позволяют выбрать наилучший для конкретного применения.

Основные технические характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3

2.2.3 Датчик уровня Vegaflex 61

Уровнемер Vegaflex 61 с тросовым или стержневым измерительным зондом предназначены для непрерывного измерения уровня.

Уровнемер применим на жидкостях и сыпучих продуктах в любых отраслях промышленности.

Высокочастотные микроволновые импульсы направляются вдоль по стальному тросу или стержню. Достигнув поверхности продукта, микроволновые импульсы отражаются от нее. Исходя из времени прохождения импульса встроенная электроника рассчитывает значение расстояния.

Передача измеренных значений осуществляется через выход  4 … 20 mA/HART,  разделенный с подачей питания.

Рис. 2: VEGAFLEX 61 – исполнение с тросом и пластиковым корпусом

1 Крышка корпуса с модулем PLICSCOM (вариант)

2 Корпус с блоком электроники

3 Присоединение

Основные технические характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4

2.2.4. Цифровой контроллер уровня серии DLC3000

Цифровой контроллер уровня серии DLC3000, питание которых поступает через сигнальный контур, предназначены для измерения изменения уровня жидкости, уровня поверхности раздела двух сред или измерения плотности жидкости. При изменении сил действующих на буек, погруженный в резервуар с жидкостью, изменяется нагрузка на торсионной трубке. Буек и торсионная трубка это основные элементы механического сенсора. При повороте торсионной трубки перемещается магнит, расположенный над датчиком Холла.

В приборе установлен микроконтроллер и необходимая электроника, обеспечивающая измерение переменной процесса, выдачу аналоговых выходных сигналов, функционирование ЖК индикатора и передачу данных по протоколу HART.

При изменении уровня жидкости, уровня поверхности раздела сред или плотности жидкости происходит смещение буйка, которое приводит к повороту торсионной трубки. В сенсорах модели 249 трубка поворачивается на угол до 4,4 градуса. В зависимости от угла поворота торсионной трубки устанавливается выходной аналоговый сигнал контроллера (4-20 мА).

Вращение торсионной трубки передается на рычажок, на котором установлен магнит. Изменение магнитного поля, возникающее при перемещении магнита, регистрируется датчиком Холла, который преобразует величину магнитного поля в электрический сигнал.

Сигнал регистрируется микроконтроллером, корректируется по температуре и линеаризуется. Кроме того, в микроконтроллере рассчитывается скорректированное по температуре процесса значение плотности (если используется внешний терморезистор). ЦАП преобразует выходной сигнал микроконтроллера в аналоговый сигнал поступающий на выход.

2.2.5. Вихревая система измерения расхода «PROline prowirl 72»

Вихревой расходомер работает по принципу вихревой дорожки Кармана. При обтекании потоком среды препятствия (призмы) на гранях призмы поочередно образуются завихрения потока. Эти завихрения вызываю местное понижение давление. Колебания давления вызванные завихрением потока детектируются сенсорами и преобразуются в электрические импульсы. Частота образования вихрей прямо пропорциональна скорости потока.

В качестве константы в этой пропорциональной зависимости используется К-фактор:

В рамках рабочего диапазона прибора, К – фактор определяется однократно на заводе изготовителе при калибровке и не подвержен какому либо дрейфу или смещению нулевой точки.

Сенсор вихревого расходомера играет основную роль в обеспечении точности, прочности и надежности всей измерительной системы.

В сенсоре Prowirl 72 применяется запатентованная Endress + Hauser емкостная технология.

Благодаря внутреннему механическому балансу DSC сенсор (Differential Switched Capacitance) детектируется только пульсации давления, вызванные вихрями, и остается нечувствительными к влиянию механической вибрации трубопровода.

DSC сенсор измеряет малые расходы сред с малой плотностью даже в условиях вибрации  трубопровода. Поэтому Prowirl 72 сохраняет свой широкий динамический диапазон даже в сложных условиях эксплуатации.

Благодаря своей конструкции, емкостной сенсор также отличается стойкостью к тепловому и гидравлическому удару в паровых линиях.

Основные технические характеристики приведены в таблице 5.

Таблица 5

2.2.6. СЕТЬ LCN (локальная сеть управления)

Сеть LCN объединяет устройства высокого уровня не подключённых к процессу: GUS, НМ, АМ, NIM. Поскольку эти устройства являются локальными по отношению к сети управления, они считаются элементами сети LCN. Вся информация в сети LCN передаётся со скоростью 5 миллионов бит в секунду.

LCN ЕНПУ непосредственно соединяет устройства, называемые «модулями», которые обеспечивают выполнение следующих функций:

- 7 GUS-станций (глобальные станции пользователя исполнения Z-консоль). GUS-станции разработаны на базе стандартов оборудования Microsof (промышленные компьютеры повышенной надёжности WORKSTATION T5400 TOWER с одним 21” TFT монитором).  Как основное устройство среды Windows NT в системе Total Plant Solution, глобальная станция пользователя (GUS) является двойной процессорной системой с двумя процессорами (один из процессоров поддерживает связь с NT, другой - с LCN), подсоединяется непосредственно к информационной сети завода и к локальной сети управления (LCN) реального времени компании Хоневелл. Подключение к LCN осуществляется через плату процессора локальной сети управления (LCNP), блока доступа к LCN (MAU) и кабеля MAU. GUS-станции являются единым «окном» к технологическому процессу, группируются в единую консоль и имеют 3 основных набора функций:

1. Для оператора процесса – осуществляют мониторинг и управление процессом, располагают разнообразием информативных стандартных дисплеев;

2. Функции инженера – обеспечивают интегрированную инженерную среду для конфигурирования системы, создания базы данных, дисплеев и рапортов. Эти функции включают следующие опции:

• Display Builder (графический редактор построителя мнемосхем);
• Safe View (несколько важных экранов на одном мониторе);
• Display Translator (транслятор мнемосхем);
• Point Builder (построитель точек);
• TPS DDE(извлечение данных , параметров точек из сети LCN в GUS-станцию);
• File Transfer (передача данных из сети LCN в ОС Windows).

3. Для обслуживающего персонала – отслеживают работу системы и диагностируют те проблемы, которые не диагностируются самой системой.

- Исторический модуль (НМ16) – является инструментом хранения и быстрого доступа к данным LCN, обеспечивает хранение пользовательских мнемосхем, копий архивных баз данных и системных программ. События фиксируются по времени и записываются в хронологическом порядке в специальных журналах событий как в моментально снятых показаниях в режиме реального времени, так и в усреднённых значениях. Максимальный объём данных составляет 999 часов.

- Резервируемый модуль сетевого интерфейса (NIM10/11) – является транслятором и осуществляет связь между сетями UCN и LCN, преобразует данные и протокол в LCN и UCN, направляет события из UCN в LCN для сигнализации. Компонентами NIM являются блок питания, печатные платы К4LCN-4  (плата памяти) и EPNI (это процессор связи NIM c данными UCN), 2 платы адаптера входов/выходов.

2.2.7. СЕТЬ UCN (универсальная сеть управления)

СЕТЬ UCN - 5-мегабитовая универсальная сеть управления с эстафетным доступом, осуществляет сбор данных с «поля», обеспечивает связь между контроллерами управления и контроллерами ПАЗ по магистральному коаксиальному кабелю типа RG-11 с протоколом автоматизации производства (МАР), с резервированием по кабелям UCNA и UCNB. Число подключаемых модулей может составлять максимум 64. Кабель типа RG-6 используется для соединительных кабелей, к  разъёмам подключаются ответвления длиной от 5 до 50 метров. Устройства UCN передают данные по обоим кабелям (UCNA и UCNB), а принимают или «слушают» данные только по одному. Приём данных в сети автоматически переключается с одного кабеля на другой каждые 5 минут. Для обеспечения правильного функционирования сети на все свободные порты разъёмов должны быть установлены заглушки, соответствующие волновому сопротивлению кабелей - 75 Ом. Сеть UCN представляет собой высокоскоростную и высоконадёжную сеть управления процессом. UCN поддерживает связь от точки к точке, которая позволяет высокопроизводительным менеджерам процесса (АРМ) легко обмениваться данными, что облегчает реализацию сложных схем управления  с использованием нескольких АРМ или других устройств UCN. АРМ – гибкое устройство сбора данных и управления. АРМ состоит из модулей ввода/вывода,  процессора управления, который выполняет функции регулирования, логического и программного управления, обеспечивает двустороннюю связь с Modbus-совместимыми подсистемами. На задней панели стоек АРМ находятся не резервируемые терминальные панели (платы FTA), к которым подключаются полевые кабеля измерительных и исполнительных устройств. Пользователь сам конфигурирует количество и типы функций управления. АРМ полностью совместим с интеллектуальными датчиками (на базе микропроцессоров). Конфигурирование и настройка системы под конкретный объект управления производится в человеко-машинной интерактивной среде.

Сеть UCN ЕНПУ представляет из себя:

- 2 менеджера процесса (АРМ) – контроллеры управления технологическим процессом – АРМ9/10 и АРМ11/12;

- 2 контроллера по управлению блокировками (ПАЗ):

а) LOGIC MENEDGER (LM13/14) - данные обрабатываются со скоростью 200 миллисекунд. Это программируемый логический контроллер (ПЛК) HONEYWELL 620-35 серии. Модуль лоджик менеджера (LMM) представляет из себя  набор плат, обеспечивающих связь ПЛК с UCN, отвечающих за связь в сети, обработку сигналов управления, обеспечивающих связь с интеллектуальными процессорами входов/выходов, резервную поддержку;

б) FAIL SAFE CONTROL (FSC15/16);

- Сервер сбора данных (PHD18).

2.3. Система TOTALPLANT SOLUTION 

Система TOTALPLANT SOLUTION (TPS) – является платформой, которая объединяет в себе системы административного управления с системами управления производственным процессом. Она обеспечивает интегрированный сбор данных, управление и осуществляет мощную операторскую связь.

Помимо этого в системе TPS:

• установлены 3 уровня срабатывания сигнализации по приоритету:

- аварийный;

- высокий;

- низкий.

• определена оперативная защита к доступу к функциям универсальной станции, которая ограничивается ключом и имеет 3 уровня доступа:

- уровень оператора - осуществляет контроль и работу с параметрами процесса без их изменения;

- уровень супервизора – позволяет вносить изменения в некоторые сконфигурированные параметры процесса;

- уровень инженера – возможность выполнять все функции, относящиеся к процессу и системе.

• управление технологией происходит в 3 режимах:

- ручной;

- автоматический;

- каскадный.

• программная адресация узлов сети LCN  - задача эквивалентная физической установке адресных перемычек.
• в АРМ имеется ориентированный на управление процессом язык программирования – CL (для реализации прикладных программ).
• имеется функция эмулированных дисков, которая  позволяет копировать файлы исторического модуля и даёт возможность хранить данные LCN на жёстком диске станции.

Основными элементами системы, являются узлы находящиеся на сетях LCN и UCN, непосредственно связанные с технологическим процессом, осуществляющие управление и реализующие функции доступа к его данным (контроллеры xPM, LM, A-B и т.п., сетевые шлюзы NIM, NG).

При таком построении системы, станциями оператора (наряду с другими станциями на сети LCN – станция US, GUS) является ES-T.

Сервер ESV-T – платформа для интеграции и обработки данных.

2.3.1. Станция ES-T

Станция ES-T, является интерфейсом оператора. Для обеспечения надежности, так - же как и станция GUS, ES-T имеет плату LCNP4 для непосредственного подключения к сети LCN. Интерфейс оператора реализуется посредством Native Window (интерфейс оператора системы TDC3000), а также с помощью дисплеев HMIWeb. Компоненты программного обеспечения (ПО) станции ES-T-R1 приведены в таблице 6.

Таблица 6

2.3.2. Сервер ESV-T

Сервер ESV-T – системный файл – сервер, является обязательным узлом системы Experion for TPS. Он обеспечивает полную функциональность системы и дополнительные возможности станциям ES-T,  а также выполняет задачи по сбору истории процесса, ведению журнала событий и действий оператора.

Дополнительно ко всему сервер ESV-T выполняет функции системной интеграции данных от систем “третьих” поставщиков в систему Experion for TPS, позволяет связывать между собой несколько систем Experion PKS^TM, организует доступ к данным процесса, приложениям усовершенствованного управления, а также предоставляет интерфейс для узла архивирования данных PHD в случае необходимости. Компоненты программного обеспечения (ПО) сервера ESV-T приведены в таблице 7.

Таблица 7

2.3.3. Станция ES-F

Станция ES-F представляет собой операторскую станцию основанную на архитектуре клиент – сервер. Благодаря этому такая операторская станция может быть внедрена везде, где можно установить связь с сервером ESV-T, в том числе посредством коммутируемого доступа или интернет. Сервер ESV-T обеспечивает работоспособность клиентской станции ES-F, обеспечивая аутентификацию пользователей, безопасность работы и защиту от внешних несанкционированных воздействий. Основным применением таких станций могут быть системы с резервированными серверами ESV-T, установки с операторскими станциями, расположенными в местах доступности только посредством сети верхнего уровня (LAN) и в случае если функциональность станции GUS не требуется. Также ES-F является хорошим выбором для предоставления информации административному персоналу. Программное обеспечение поставляемое для ES-F приведено в таблице 8.

Таблица 8

2.4. АРМ оператора

2.5. Объем автоматизации технологических объектов

2.5.1. Перечень сигнализирующих и блокирующих параметров