Интегрированная система управления безопасностью головной нефтеперекачивающей станции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

 

 

 

 

 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

Институт: Кибернетики

Специальность: 220301 Автоматизация технологических процессов и производств (в       нефтегазовой отрасли)

Кафедра: Интегрированных компьютерных систем управления

 

 

 

 

 

 

ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА  УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ГОЛОВНОЙ НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩЕЙ

СТАНЦИИ

Курсовой проект по дисциплине  
«Интегрированные системы проектирования и управления»

 

ФЮРА.425280.001.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

Студенты гр. 8260                                       _____________                    Д. В. Васин,

А. С. Молькин

                                                                                   (Подпись, дата)                              (И.О. Фамилия)

Руководитель

 Доцент, к.т.н.                                            _____________                     Е. И. Громаков

(должность,  ученая степень)                                   (Подпись, дата)                            (И.О. Фамилия)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Томск - 2010

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ – НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕСУРСОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

 

 

Кафедра_______ИКСУ___________

 

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой____________(И.О.Ф.)

                          (Подпись, дата)

 

 

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового  проекта

 

 

Студентам ____Васину Дмитрию Владимировичу, Молькину Антону Сергеевичу

1 Тема курсового  проекта Интегрированная система управления безопасностью головной нефтеперекачивающей станции

утверждена  приказом ректора (распоряжением декана) от _________ № _____

2 Срок сдачи  студентом готовой работы ________________________________

3 Исходные данные  к работе: Курсовой проект по ПАС

4 Содержание  текстового документа (перечень  подлежащих разработке вопросов) 4.1     Разработка ПАЗ________________________________________________

4.2    Разработка АСКУЗ_________________________________________________

4.3     Разработка АСПС__________________________________________________

4.4     Разработка ТОиР___________________________________________________

 

5 Перечень графического  материала (с точным указанием  обязательных чертежей)

5.1    Функциональная схема ПАЗ насосного агрегата____________________________

5.2   Схема внешних соединений для модуля МВДИ_____________________________

5.3    Схема внешних соединений для модуля МР-1______________________________

5.4    Схема конфигурации ПАС-01 для системы ПАЗ ПНА при его программировании

 с ПК_________________________________________________________________

5.5   Схемное размещение пожарных извещателей_______________________________

5.6    Структурная схема АСПС ПНС___________________________________________

5.7    Схема внешних соединений для одного пожарного извещателя пламени,

теплового  пожарного извещателя и ручного пожарного извещателя____________

5.8   Структурная схема АСКУЗ_______________________________________________

5.9    Схема электрическая принципиальная аварийной сигнализации

загазованности ГНПС___________________________________________________

5.10 Структурная схема сбора данных о состоянии оборудования__________________

5.11 Функциональная схема автоматизации контролируемых точек________________

5.12 Схема внешней проводки ФСА для выделенного фрагмента АС ТОиР__________

 

 

Дата выдачи задания на выполнение курсового проекта

___________________________________________________________________

 

 

 

Руководитель________________ (И.О.Ф.)

(Подпись, дата)

Задание принял к исполнению

Студент ____________ (И.О.Ф.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 Пояснительная записка  содержит 74 страницы машинописного текста, 8 таблиц, 24 рисунка, 1 список использованных источников из 12 наименований, 1 альбом графической документации.

Объектом исследования является головная нефтеперекачивающая станция (ГНПС). АСУТП этого объекта управления было разработано в предыдущем курсовом проекте по дисциплине «Проектирование автоматизированных систем».

Цель работы – разработка интегрированной системы технологической безопасности ГНПС.

Она включает в себя следующие подсистемы:

– автоматизированная (автоматическая) система управления противоаварийной защиты (ПАЗ);

– автоматизированная (автоматическая) система пожарной сигнализации(АСПС);

– автоматизированная система  контроля уровня загазованности(АСКУЗ);

– автоматизированная система  управления технического обслуживанием  и ремонтом основного оборудования (АС ТОиР).

Разработанная система может применяться в системах контроля, управления и сбора данных на различных промышленных предприятиях. Данная система позволит увеличить производительность, повысить безопасность работы технологического оборудования, сократить число аварий, повысить безопасность труда и производства.

Ниже представлен перечень ключевых слов.

РЕЗЕРВУАРНЫЙ ПАРК, ПОДПОРНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, КЛАПАН С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, ПАЗ, АСКУЗ, АСПС, ТОиР.

 

 

 

 

 

Содержание

		С.
	Глоссарий	6
	Обозначения и сокращения	8
	Введение	9
1	Техническое задание	11
	1.1 Основные задачи и цели создания ИС	11
	1.2 Назначение и состав ГНПС	12
	1.3 Требования к противоаварийной защите	14
	1.4 Требования к автоматическим системам пожарной сигнализации	15
	1.5 Требования к автоматическим системам контроля уровня загазованности	18
	1.6 Требования к системе управления  техническим обслуживанием и  ремонтами	20
2	Основная часть	22
	2.1 Построение интегрированной  системы управления производством	22
	2.2 Разработка автоматизированной системы управления противоаварийной       защиты	23
	2.3 Разработка автоматизированной системы управления пожарной сигнализации	37
	2.4 Разработка автоматизированной  системы контроля уровня  загазованности	49
	2.5 Разработка автоматизированной системы технического обслуживания и       ремонта	60
	Заключение	73
	Список используемых источников	74

Глоссарий

 

Термин	Определение
АС	Автоматизированная система это  – комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации
Уровень безопасности (SIL)	Уровень безопасности (SIL) – это  требуемые характеристики системы безопасности с учетом оценки риска определенной инструментальной функции безопасности (SIF). Уровни SIL определяют степень безопасности процессов и безопасного останова в случае отказа
Допустимый  кавитационный запас	Допустимый кавитационный запас – минимально допустимый избыток удельной энергии перекачиваемой жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости, при котором не происходит холодного кипения жидкости (кавитации)
Техническое задание на АС (ТЗ)	Утвержденный в установленном  порядке документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы
Технологический   процесс (ТП)	Технологический процесс – последовательность технологических операций, необходимых для выполнения определенного вида работ. Технологический процесс состоит из рабочих операций, которые в свою очередь складываются из рабочих движений (приемов)
Флегматизация	Флегматизация – введение в состав взрывчатых веществ примесей, снижающих их чувствительность к внешним воздействиям или уменьшающих скорость их горения и увеличивающих химическую стабильность
SCADA (англ. Supervisory Control And Data   Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных)	Под термином SCADA понимают инструментальную программу для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени и сбора данных
ФЮРА. 425280	ФЮРА – это код организации разработчика проекта (ТПУ); 425280 – это код классификационной характеристики проектной продукции по ГОСТ 3.1201-85 (в соответствии с шестизначный классификационной характеристикой ОКП этот код означает проектирование распределенного автоматизированного управления технологическим объектом)
Стандарт	Стандарт – образец, эталон, модель, принимаемые за исходные для сопоставления с ними др. подобных объектов. Стандарт в Российской Федерации –  документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг
Диспетчерский пункт (ДП)	Диспетчерский пункт – центр системы диспетчерского управления, где сосредоточивается информация о состоянии производства
Автоматизированное рабочее место (АРМ)	Автоматизированное рабочее место – программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием, как правило, используют SCADA-системы
Распределенная система управления (РСУ)	Распределенная система управления – система управления технологическим процессом, характеризующаяся построением распределённой системы ввода/вывода и децентрализацией обработки данных
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ  ТП)	Автоматизированная система управления технологическим процессом – комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обозначения и сокращения

 

Аббревиатура	Краткая характеристика
IP (International Protection)	Степень защиты
СПБД	Сервер приложений и баз данных
ГНПС	Головная нефтеперекачивающая  станция
УПС	Узел подключения станции
ФГУ	Площадка фильтров грязеуловителей
РП	Резервуарный парк
ПНС	Подпорная насосная станция
УУН	Узел учета нефти
МНС	Магистральная насосная станция
МНА	Магистральный насосный агрегат
КРД	Камера регулирования давления
РВС	Резервуар вертикальный стальной
КИПиА	Контрольно-измерительные приборы  и автоматика
ПАЗ	Противоаварийная автоматическая защита
АСПС	Автоматизированная система пожарной сигнализации
АСКУЗ	Автоматизированная система контроля уровня загазованности
АС ТОиР	Автоматизированная система технического обслуживания и ремонта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Автоматизация технологических  процессов является одним из решающих факторов повышения производительности и улучшения условий труда. Все существующие и строящиеся промышленные объекты в той или иной степени оснащаются средствами автоматизации. Создание эффективной автоматизированной системы технологического процесса является очень сложной задачей. Основными способами увеличения эффективности предприятий являются оптимизация и модернизация производства, снижение производственных потерь и технологического расхода энергоносителей, увеличение достоверности и скорости получения информации, необходимой для принятия управленческих решений. Эффективное управление сложным в организационно-экономическом отношении предприятием требует внедрения новых информационных технологий и кардинального улучшения информационного обеспечения управленческой деятельности.