Пример 5.5. Разработка алгоритма управления

Технологическим процессом НПС

Составить технологическую схему НПС. Обозначить элементы основного оборудования порядковыми номерами. Разработать алгоритм управления технологическим процессом нефтеперекачивающей станции – перекачка нефти «через резервуар».

На НПС используется следующее оборудование: 4 резервуара РВС-10000 (диаметр 34,20 м, высота 11,92 м), максимальный уровень заполнения резервуаров 10,5 м, минимальный – 1,3 м, аварийный – 11 м; 4 магистральных насосных агрегата типа НМ 10000-210 (производительность 10000 м³/час, в работе постоянно находится 1 и 2 насос); 4 подпорных насоса типа НПВ 5000-125 (производительность 5000 м³/час, в работе постоянно находится 1 и 2 насос); узел фильтров-грязеуловителей (содержит 3 фильтра); узел приема и пуска очистного устройства (скребка); узел предохранительных клапанов (7 шт.); камера регуляторов давления (3 шт.). Давление должно регулироваться в следующих пределах: на входе в НПС от 10 до 12 атм, на выходе НПС от 34 до 35 атм, перед магистральными насосами от 10 до 15 атм. Нефть поступает из нефтепровода в резервуары с производительностью 7000 м³/час. Расход нефти при отпуске из резервуаров определяется производительностью подпорных насосов. Нефтепровод должен работать без остановки. В начальный момент в РВС-1 и РВС-2 уровень нефти равен 6 м, а в РВС-3 и РВС-4 – 1,5м.

Решение

Вначале, по известному составу оборудования НПС составляется технологическая схема. Затем производится обозначение элементов основного оборудования и задвижек порядковыми номерами. Технологическая схема данной по условию задачи НПС представлена на рис. 5.5.3.

При данном технологическом режиме нефть закачивается в резервуары поочередно в один из них а сливается из другого. Этот режим позволяет проводить товарно-учетные операции с нефтью при отсутствии или не функционировании коммерческого узла учета нефти.

Перед составлением алгоритма управления технологическим режимом необходимо его разбить на отдельные процессы. Так, к примеру, в заданных условиях имеется несколько операций, такие как: запуск насосов станции в работу, налив нефти в резервуар, слив нефти из резервуара, контроль давления, защита резервуаров от перелива. По каждой из операций составляется алгоритм, и затем разрабатывается общий алгоритм управления технологическим процессом нефтеперекачивающей станции – перекачка нефти «через резервуар».

При разработке алгоритма необходимо учесть повторяющиеся операции и отразить это ссылкой на имеющийся блок.

Рис. 5.5.3. Технологическая схема заданной нефтеперекачивающей станции

Алгоритмы технологических режимов представлены на рис. 5.5.4.

Алгоритм налив РВС-2, РВС-3 и РВС-4 аналогичен алгоритму налива РВС-1, только в работе используются задвижки соответственно 22, 25 и 28. Алгоритм слива РВС-2, РВС-3 и РВС-4 также аналогичен алгоритму слива РВС-1, только в работе используются задвижки соответственно 23, 24 и 29. Алгоритм контроля давления между подпорной и основной насосной строится аналогично алгоритму контроля давления на входе, только регулирование будет осуществляться с помощью открытия и закрытия задвижки 5. Алгоритм контроля давления на выходе НПС строится аналогично алгоритму контроля давления на входе, только регулирование будет осуществляться с помощью задвижек КРД, в случае, если по какой либо причине КРД не справится с дросселированием избытка давления.

В алгоритме защиты резервуаров от перелива производится контроль датчиков максимального аварийного уровня и в случае переполнения резервуара выдается предупредительный сигнал оператору НПС и аварийное отключение насосов станции, а также перекрытие всех технологических задвижек.

Рис. 5.5.4. Алгоритмы управления технологическим процессом

перекачки нефти через резервуар

а – Общий алгоритм управления технологическим режимом, б – алгоритм налива РВС-1, в – алгоритм слива РВС-1, г – алгоритм контроля давления на входе в НПС