Обозначения, определения и сокращения 12
Введение 13
1 Функциональная схема технологического процесса на установке
подготовки нефти Буранного месторождения 14
1.1 Установка подготовки нефти 14
1.2 Технологический регламент участка предварительной подготовки
нефти 14
1.3 Описание функциональной схемы УПН 15
2 Техническое задание 16
3. Разработка объёма автоматизации 18
3.1 Технические характеристики сепаратора 18
3.2 Объём автоматизации 19
3.3 Средства автоматизации 19
4 Алгоритмы запуска и останова сепаратора 20
4.1 Алгоритм запуска УПН 20
4.3 Алгоритм останова сепаратора КС-1 21
5. Разработка схемы автоматизации сепаратора 23
5.1 Выбор средств автоматизации 23
5.1.1 Выбор датчика давления 23
5.1.2 Выбор датчика температуры 25
5.1.3 Выбор датчика уровня 26
5.1.4 Выбор расходомера 27
5.1.5 Выбор исполнительного устройства 29
5.1.6 Выбор контроллера 31
5.2 Трёхуровневая система АСУ ТП 33
5.3 Проектирование структурной схемы автоматизации 33
5.4 Проектирование функциональной схемы автоматизации 34
5.5 Разработка экранной формы мониторинга работы сепаратора 34
6. Моделирование САР уровня в сепараторе 35
7 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ... 42
7.1 Потенциальные потребители результатов исследования 42
7.2 Анализ конкурентных технических решений 42
7.3 Технология QuaD 44
7.4 SWOT-анализ 45
7.5 Планирование научно-исследовательских работ 48
7.5.1 Структура работ в рамках научного исследования 48
7.5.2 Определение трудоемкости выполнения работ 50
7.5.3. Разработка графика проведения научного исследования 51
7.6 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 56
7.7 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 59
7.8 Выводы по разделу 62
8 Социальная ответственность 66
8.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 67
8.2 Производственная безопасность 68
8.3 Экологическая безопасность 74
8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 75
8.5 Выводы по разделу 76
Заключение 78
Список использованной литературы 79
Приложение А (обязательное) Функциональная схема технологического процесса 82
Приложение Б (обязательное) Объём автоматизации 84
Приложение В (обязательное) Алгоритмы запуска и останова сепаратора . 86
Приложение Г (обязательное) Трёхуровневая система автоматизации 87
Приложение Г (обязательное) Трёхуровневая система автоматизации 88
Приложение Д (обязательное) Структурная схема автоматизации 90
Приложение Е (обязательное) Функциональная схема автоматизации сепаратора 92
Приложение Ж (обязательное) Мнемосхема сепаратора концевой ступени КС-1 94
В настоящее время в сферах промышленности происходит непрерывное развитие технологических процессов, которое включает в себя модернизацию технологий, устройств и установок, и увеличение количества процессов и их качества. Для лучшего контроля производственных процессов используется автоматизация.
Автоматизация систем производства в нефтегазовой отрасли значительно оптимизирует процессы работы, повышает производительность труда и эффективность, а также надёжность производства. Благодаря этому происходит быстрое реагирование на изменения в производственных процессах, что позволяет предотвратить опасные ситуации на производстве и повысить безопасность работников.
В данной выпускной квалификационной работе проведён анализ технологического регламента для участка подготовки нефти Буранного месторождения. Представлены устройства и средства автоматизации нефтяного сепаратора. Разработаны структурная и функциональная схемы автоматизации и мнемосхема для мониторинга работы сепаратора в режиме реального времени с помощью программного комплекса TRACE MODE, а также реализовано моделирование работы сепаратора с помощью программы Matlab Simulink.
В ходе выпускной квалификационной работы была спроектирована система автоматизации нефтяного сепаратора концевой ступени. Подготовительный этап заключался в изучении технического регламента УПН Буранного месторождения, принципа работы концевого сепаратора, проектировании структурной и функциональной схем автоматизации, экранной формы работы сепаратора, составлении технического задания и объёма автоматизации, а также перечня средств автоматизации. Также разработан алгоритм пуска, вывода на режим работы и останова сепаратора, проведён сравнительный анализ средств автоматизации, в ходе которого выбраны наиболее подходящие датчики, удовлетворяющие технический регламент.
Выполнено моделирование системы управления сепаратора с помощью ПИД-регулятора в программе Matlab Simulink. В результате выяснено, что система имеет время переходного процесса 46.2894 с. То есть за это время колебания регулируемой величины перестают превышать 5% от установившегося значения
Таким образом, спроектированная АСУ ТП удовлетворяет требованиям к системе автоматизации, имеет высокую эффективность, что позволяет модернизировать процесс производства.
