Разработка АСУ ТП Центрального пункта сбора и подготовки нефти

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Января 2013 в 07:49, дипломная работа

Описание работы

В данном дипломном проекте приведена схема автоматизации ЦПС. Дана краткая характеристика технологического оборудования и описание технологического процесса.
Разработан проект автоматизации куста скважин на базе контроллера SLC 500 американской фирмы Allen-Bradley. Составлена программа для данного контроллера. Разработан удобный HMI (человеко-машинный интерфейс) на основе пакета RSView 32.

Содержание работы

Введение 8
1 Общая характеристика объекта 1
1.1 Краткая характеристика предприятия 13
1.2 Состав производств ЦПС 11
1.3 Описание технологического процесса 11
1.3.1 Основные технологические решения 17
1.3.2 Первая ступень сепарации 17
1.3.3 Установка подготовки нефти 17
1.3.4 Резервуарный парк ЦПС 17
1.3.5 Факельная система ЦПС 17
1.3.6 Установка подготовки пластовых вод (УППВ) 17
1.3.7 Компрессорная станция 17
1.4 Недостатки ЦПС 15
2 Постановка задачи 17
2.1 Характеристика АСУ ТП ЦПС 17
2.1.1 Назначение системы 17
2.1.2 Цели создания АСУ ТП ЦПС 17
2.1.2 Перечень объектов 17
3 Проектирование системы 11
3.1 Требования к системе 11
3.2 Средства автоматизации нулевого уровня системы 11
3.2.1 Датчик уровня ультразвуковой ДУУ2М 17
3.2.2 Сигнализатор уровня ультразвуковой СУР-5 17
3.2.3 Метран-100 ДИ 1152 17
3.2.4 Расходомер кориолисовый Метран-360 17
3.2.5 Преобразователь расхода Метран-300ПР 17
3.2.6 Сигнализатор загазованности СТМ-10 17
3.2.7 Пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М 17
3.2.8 Блок ручного управления бру-42 17
3.3 Первый уровень ситемы 13
3.3.1 Выбор контроллера 17
3.3.2 Выбор модулей ввода/вывода 17
3.4 Проектирование верхнего уровня 17
3.4.1 Описание RSView 32 17
3.4.2 Описание операторского интерфейса 17
3.4.3 Описание экрана «Входные сепараторы» 17
3.4.4 Расчет точности отображения на экранах 17
4 Расчет надежности проектируемой системы ЦПС 17
4.1 Общие положения 17
4.2 Методика расчета показателей надежности 17
4.3 Расчет надежности по функции автоматического управления 17
5 Безопасность и экологичность проекта 17
5.1 Условия труда операторов 17
5.1.1 Производственный микроклимат 17
5.1.2 Виброакустические колебания 17
5.1.3 Производственная освещенность 17
5.1.3.1 Естественное освещение 17
5.1.3.2 Искусственное освещение 17
5.1.4 Ионизирующее излучение 17
5.1.5 Молниезащита зданий и сооружений 17
5.1.6 Обеспечение электробезопасности 17
5.1.7 Пожаробезопасность 17
5.1.8 Расчет освещенности операторной 17
5.2 Экологичность проекта 17
5.2.1 Сбор нефтепродуктов с водной поверхности 17
5.2.2 Ликвидация нефтезагрязнений на твердой
поверхности 17
5.2.3 Биотехнологии 17
5.3 Чрезвычайные ситуации 17
5.4 Выводы по разделу 15
6 Расчет экономической эффективности 17
6.1 Методика расчета экономической эффективности 15
6.1.2 Расчет единовременных затрат 17
6.2 Исходные данные для расчета 15
6.3 Расчет затрат на изготовление системы 15
6.4 Расчет текущих затрат на функционирование системы 15
6.4.1 Расчет затрат на ремонт 17
6.4.2 Расчет затрат на амортизацию оборудования 17
6.5 Расчет ежегодной экономии 15
6.6 Расчет обобщающих показателей 15
6.7 Вывод по разделу 15
Заключение 17
Список использованных источников 17
Приложение А 19
Приложение Б 20
Приложение В 22
Приложение Г 23
Приложение Д 24
Приложение Е 25
Приложение Ж 26
Приложение И 27

Файлы: 1 файл

diplom.doc

— 2.24 Мб (Скачать файл)

Защита от открытых источников ИИ предусматривает защиту, связанную  с возможным проникновением радиоактивных  веществ в организм через органы дыхания, пищеварения или через кожу. Все виды работ разделены на 3 класса и гигиенические требования по защите персонала повышаются от 1 к 3 классу.

 

5.1.5 Молниезащита зданий и сооружений промышленных объектов

 

В целях защиты зданий и сооружений от прямых ударов молнии используются в качестве естественных молниеотводов дымовые трубы котельных, прожекторные мачты, опоры ЛЭП.

  В  качестве заземления  молниезащиты  допускается использовать все  рекомендуемые ПУЭ заземлители  электроустановок, за исключением нулевых проводов ВЛ до 1000В.

  Железобетонные  фундаменты зданий, сооружений опор  молниеотводов следует использовать в качестве заземлителей молниезащиты при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединении её к закладным деталям с помощью сварки.

Защита от прямых ударов молнии сооружений устанавливается непосредственно на защищаемом объекте. Токоотводы прокладываются по стенам и крышам защищаемого объекта. Сопротивление заземления для зданий II категории не должно превышать 10 Ом.

В качестве заземлителей могут быть использованы все существующие в пределах сооружений металлические подземные устройства.

Заземление  должно предусматривать отвод электрических  зарядов, возникающих от вторичных проявлений молнии, а также зарядов статического электричества возникающего в процессе производства. В этом случае величина сопротивления заземлителей  должно  быть не более 10 Ом. Если объект защищают только от статического электричества, то сопротивление заземлителя должно быть до 100 Ом

Резервуары  с  толщиной  металла  крыши  менее  4 мм должны  быть  защищены  от  прямых  ударов  молнии  отдельно  стоящими  или  установленными  на  самом  резервуаре  молниеотводами.

Корпус  резервуара  при  толщине  металла  крышки  4 мм  и  более,  а  также  отдельные резервуары  вместимостью  менее  200 м3  независимо  от  толщины  металла  крышки  достаточно   присоединить  к  заземлителям.

Присоединение   резервуаров  к  заземлителю  должно  быть  осуществлено  не  более  чем  через  50 м  по  периметру  основания  резервуара,  при  этом  число   присоединений  должно  быть  не   менее  двух.

Вдоль  трассы  эстакады  через  каждые   250-300 м  трубопроводы   для  нефтепродуктов  с  температурой  вспышки  паров  61°С  и  ниже    присоединить  к  заземлителям  с  импульсным  сопротивлением  50 Ом.

 

5.1.6 Обеспечение электробезопасности

 

Электробезопасность на производстве обеспечивается соответствующей конструкцией электроустановок; применение технических  способов и средств защиты; организационными и техническими мероприятиями.

Конструкция электроустановок должна соответствовать условиям из эксплуатации и обеспечивать защиту персонала  – от соприкосновения с токоведущими и движущимися частями, а оборудования от попадания внутрь посторонних  твердых тел и воды.

Основными техническими способами и средствами защиты от поражения электрическим током, используемыми отдельно или в сочетании друг с другом, являются: защитное заземление; зануление; выравнивание потенциалов; малое напряжение; электрическое разделение сетей, защитное отключение; изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная); компенсация токов замыкания на землю; оградительные устройства; предупредительная сигнализация; блокировка; знаки безопасности; изолирующие защитные и предохранительные приспособления.

Наиболее распространенными техническими средствами защиты являются защитное заземление и зануление.

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказываться под напряжением. Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, допустимые для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность. Защитное заземление или зануление выполняют: во всех случаях при переменном номинальном напряжении 380 В и выше и постоянном напряжении 440 В и выше в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и наружных установках при номинальном переменном напряжении от 42 до 380 В и постоянном – 110-440 В. Таким образом, электроустановки напряжением до 42 В переменного и до 110 В постоянного тока не требуют защитного заземления и зануления, за исключением некоторых случаев, специально оговоренных ПУЭ.

Защитное заземление применяется  в трехфазных трехпроводных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и сетях напряжением выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя (одного или нескольких металлических элементов, погруженных  на определенную глубину в грунт) и заземляющих проводников, соединяющих заземляемое оборудование с заземлителем. В зависимости от расположения заземлителей относительно заземляемого оборудования заземляющие устройства делятся на выносные и контурные. Заземлители выносимого заземляющего устройства располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. В контурном заземляющем устройстве заземлители располагаются по контуру вокруг заземляемого оборудования на небольшом расстоянии друг от друга (несколько метров) и обеспечивает лучшую степень защиты.

Заземлители бывают естественными  и искусственными. Естественными  заземлителями могут быть находящиеся  в земле электропроводящие (металлические  и железобетонные) части коммуникаций и других сооружений.

Чтобы защитить человека от поражения электрическим током, защитное заземление должно удовлетворять ряду требований. Эти требования зависят от напряжения электроустановок и мощности источника питания.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. 

Зануление является сейчас основным средством обеспечения электробезасности. Зануление применяется в трехфазной сети с заземленной нейтралью  напряжением до 100В. Обычно это сети 380/220, 660/380 В. В таких сетях нейтраль источника тока присоединена к заземлителю проводника. Этот заземлитель располагается в близи источника питания или около стены здания, в котором он находится.

Защита человека от поражения электрическим  током в сетях с занулением осуществляется тем, что при замыкании  одной из фаз на зануленный корпус в цепи этой фазы возникает ток  короткого замыкания, который воздействует на токовую защиту (плавкий предохранитель, автомат), в результате чего происходит отключение аварийного участка от цепи. Кроме того, еще до срабатывания защиты ток короткого замыкания вызывает перераспределение напряжений в сети, приводящее к снижению напряжения корпуса относительно земли. Таким образом, зануление уменьшает напряжение прикосновения и ограничивает время, в течение которого человек, прикоснувшийся к корпусу, может попасть под воздействие напряжения.

Электрозащитными средствами называются переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электрическим током, от воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.

Электрозащитные средства дополняют  такие защитные устройства электроустановок, как ограждения, блокировки, защитное заземление, зануление, отклонение и др. Необходимость применения электрозащитных средств вызвано тем, что при эксплуатации электроустановок иногда возникают условия, когда самые совершенные защитные устройства самих электроустановок не гарантируют безопасность человека (например, операции с разъединителями и т. п.).

По своему значению средства защиты условно разделают на  изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

 Изолирующие средства защиты  предназначены для изоляции человека  от частей электроустановок, находящихся под напряжением, и от земли, если человек одновременно касайся земли или заземленных частей электроустановок и токоведущих частей или металлических, оказавшихся под напряжением корпусов электрооборудования.

Ограждающие защитные средства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним можно отнести щиты, барьеры, ограждения - клетки, а также временные переносные заземления, которые делают невозможным появление напряжения на отключенном оборудовании.

 

5.1.7 Пожаробезопасность

 

Возникшее пламя при пожаре на ЦПС  можно потушить одним из следующих  способов:

  • удаление горючих материалов;
  • прекращение доступа кислорода;
  • охлаждение горящего вещества ниже его температуры воспламенения;
  • ЦПС должен быть оснащен первичными средствами пожаротушения (вода, огнетушители, песок).

Система автоматического  тушения пожаров (АПТ) предназначена  для автоматического обнаружения  очага пожара в защищаемых сооружениях  с включением пожарной  сигнализации и подачи пены к очагу пожара.

В качестве основного  средства тушения пожара нефти и  нефтепродуктов принят 6% раствор пенообразователя. Расход раствора пенообразователя выбран по наиболее потребляемому  объекту  пенообразователя это резервуар  РВС-5000. Подача раствора пенообразователя составляет 40 л/с. На РВС-5000 запроектировано автоматическое подслойное пожаротушение.

Инертность систем АПТ (с момента возникновения пожара до поступления пены) должна быть  не более 3 мин.

Расчётное время тушения  пожара пенным раствором принято в соответствии с ВНПБ 01-01-01 и составляет 15 минут.   Продолжительность водотушения (охлаждение горящих резервуаров) составляет 4 часа по СНиП 2.11.03-93.

Для поддерживания качественного  состояния пенораствора два раза в месяц пенораствор перемешивается насосом НЦ1 (НЦ2) пеногенераторной станции.

Система водопожаротушения  работает также в автоматическом и в ручном режиме и предусматривает  орошение горящего и рядом стоящего резервуаров, охлаждение сепараторов 1-ой ступени, отстойников, дегазаторов, электродегидраторов, КСУ, тушение очаговых пожаров на территории ЦПС.

Запуск насосов противопожарного водоснабжения может осуществляться из операторной или противопожарной  насосной станции.

Автоматическая система  пенного и водяного пожаротушения  ЦПС запроектирована согласна норм пожарной безопасности:

  • НПБ 110-99 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией»;
  • СНиП 2.11.03-93 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы» ВНТП 3-85 «Нормы технологического проектирования объектов сбора, транспорта, подготовки нефти, газа и воды нефтяных месторождений»;
  • ВНТП 03/170/567-87 «Противопожарные нормы проектирования объектов Западно-Сибирского нефтегазового комплекса»;
  • ВНПБ 01-01-01 «Установки пенного пожаротушения. Автоматическая система подслойного пожаротушения нефти пленкообразующей низкократной пеной в вертикальных стальных резервуарах со стационарной и плавающей крышей, понтоном и в железобетонных резервуарах. Общие технические требования»;
  • НПБ 88-2001 «Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования».

Системой АПТ предусмотрено  тушение следующих объектов:

  • печей ПТБ-5Э площадки нагревателей поз. 2 по ГП;
  • резервуары сырой нефти РВС-5000 поз. 15.1…15.4. по ГП.
  • резервуары товарной нефти РВС-5000 поз. 16.1…16.2 по ГП.
  • Резервуары пластовой воды РВС-5000 поз. 14.1…14.2 по ГП.

Для тушения пожара при  возгорании нефти, газового конденсата в закрытых объёмах блочных печей  ПТБ-5Э и для продувки инертным газом технологического оборудования ЦПС предусмотрена установка азотного пожаротушения АПТ-М8 и азотопроводы [3].

 

5.1.8 Расчет освещенности операторной

 

В операторной используется комбинированное освещение: искусственное  и естественное. Естественное освещение проникает в помещение через окна. Этим обеспечивается боковое освещение. Для обеспечения требуемого освещения произведем расчет искусственной освещенности.

При расчете искусственного освещения необходимо решить следующие  основные вопросы: выбрать систему освещения, источники света и тип осветительных приборов, определить нормированную освещенность по СНиП 23-05-95 и определить число светильников.

В операторной используется общее равномерное освещение. Основным источником света являются газоразрядные лампы, лампы накаливания применяются там, где производятся грубые работы или осуществляется надзор за эксплуатацией оборудования, особенно если эти помещения не предназначены для постоянного пребывания людей.

Основными преимуществами газоразрядных ламп является их экономичность. Световая отдача этих ламп колеблется в пределах 30-80 лм/Вт, что в 3-4 раза превышает световую отдачу ламп накаливания. Срок их службы доходит до 10000 ч.

Результаты расчета  должны соответствовать следующим  требованиям:

  • создание благоприятных условий для работы зрительного аппарата;
  • удовлетворять условиям экономичности, надежности, безопасности.

Для расчета воспользуемся  методом коэффициента использования:

а) Исходные данные для  расчета:

  • длина (А) = 12м;
  • ширина (В) = 5.65м;
  • высота (h) = 3м.

б) Окраска потолка, пола, стен - светлая.

Определим величину наименьшей освещенности для всех видов работ, проводимых в операторной. Величина минимальной освещенности определяется по характеристике зрительной работы, которую определяют наименьшим объектом различение, контрастом объектом с фоном и характеристикой фона. Для искусственного освещения нормируемым параметром является минимальная освещенность (Емин) на рабочей поверхности в горизонтальной плоскости на расстоянии 0,8м от пола.

Информация о работе Разработка АСУ ТП Центрального пункта сбора и подготовки нефти