Введение 14
1 Описание установки комплексной подготовки газа 15
1.1 Назначение и общие технические процессы установки комплексной
подготовки газа 15
1.2 Классификация методы сбора природного газа 15
1.3 Состав компонентов природного газа 15
1.4 Обработка природного газа 16
1.5 Описание технологического процесса УКПГ-13 17
1.6 Основные объекты и узлы на УКПГ-13 19
1.6.1 Узел ввода газа на УКПГ 21
1.6.2 Цех очистки газа 21
1.6.3 Установка осушки газа 22
1.6.4 Установка регенерации диэтиленгликоля 23
1.6.5 Узел редуцирования газа на собственные нужды 24
1.6.6 Дожимная компрессорная станция 25
1.6.7 Факельные установки 26
2 Исследование теплообменника 27
2.1 Общее описание теплообменника 27
2.2 Теория регулирования теплообменников 28
2.3 Технические процессы данного теплообменника в система 31
2.4 Техническое задание 33
3 Выбор технических средств системы 37
3.1 Датчик температуры 37
3.1.1 Общие описание датчика температура 37
3.1.2 Описание Метран-286 38
3.2 Датчик давления 40
3.2.1 Общие описание датчика давления 40
3.2.1 Описание Метран-100 42
3.3 Датчики расходомеры 44
3.3.1 Общие описание датчиков расходмеров 44
3.3.2 Описание Метран-350 47
3.4 Выбор источника питания 48
3.5 Выбор исполнительных устройств 50
3.6 Безбумажный регистратор 51
3.7 Выбор промышленного контроллера 52
3.7.1 Описание S7-300 54
3.7.2 Описание ПЛК-100 55
3.7.3 Кросс-500 56
3.8 Структурная и функциональная схемы 59
4 Эмуляция в среда Trace mode 6 62
4.1 Описание программного пакета TRACE MODE6 62
4.2 Программное обеспечение 66
5 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение.. 71
5.1 Организация и планирование работ 71
5.1.1 Продолжительность этапов работ 72
5.2 Расчет затрат на выполнение проекта 74
5.2.1 Расчёт затрат на материалы 74
5.2.2 Расчет затрат на электроэнергию 75
5.2.3 Расчёт заработной платы 76
5.2.4 Расчет затрат на социальные отчисления во внебюджетные
фонды 77
5.2.5 Расчет амортизационных расходов 77
5.2.6 Расчет прочих расходов 78
5.2.7 Расчет общей себестоимости 78
5.3 Оценка экономической эффективности проекта 79
6 Социальная ответственность 81
6.1 Производственная безопасность 81
6.1.1 Анализ условий труда на рабочем месте 82
6.1.2 Анализ показателей шума и вибрации 83
6.1.3 Анализ показателей микроклимата 84
6.1.4 Анализ освещенности рабочей зоны 85
6.1.5 Анализ электробезопасности 86
6.2 Экологическая безопасность 87
6.2.1 Анализ воздействия объекта на атмосферу 88
6.2.2 Анализ воздействия объекта на литосферу 89
6.2.3 Анализ воздействия объекта на гидросферу 89
6.3 Безопасность в чрезвычайных ситуация 90
6.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения 92
6.4.1 Режим рабочего времени работников 93
6.4.2 Защита персональных данных работника 93
6.4.3 Права работника в области охраны труда 93
Заключение 96
Список источников литературы 97
Приложение А(справочное) Схема УКПГ-13 100
Приложение Б (обязательное) Схемы результатов Эмуляции 101
Приложение В (справочное) Схема теплообменникА 103
Автоматизированные системы управления (далее - АСУ) используются во многих промышленных отраслях, которым необходимо проводить автоматический сбор, обработку, передачу и хранение информации, в том числе принятие решения и реализацию принятого решения. АСУ - это комплекс программно-аппаратных средств, оснащённый современной системой управления и оборудованием, а также обеспечивающий качественный контроль и управление параметров технологическим процессом. В России существует множество действующих установок комплексной подготовки газа (далее - УКПГ), большинство из которых были построены в прошлом веке и физически устарели. На таких установках устарела система управления и датчики, которые прямо или косвенно могут влиять на общую безопасность системы и снижать эффективность производства системы.
Объектом исследования является часть установки комплексной подготовки газа Уренгойского месторождения, а именно блок теплообменников. Работа направлена на исследование работы установки комплексной подготовки газа и выявления ее проблемных мест. После определения таких мест будут предложены варианты улучшения работы установки, которые позволят улучшить качество нефтепродуктов и обеспечить безаварийную работу.
Целью дипломной работы является исследование блока теплообменников УКПГ и усовершенствование ее составных частей.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. проанализировать состав УКПГ, особенно блок теплообменников;
2. выявить проблемные места в работе блока теплообменников УПГК;
3. исследовать и выбрать современные датчики и оборудование, подходящие для улучшения работы блока теплообменников УПКГ;
4. спроектировать автоматическую систему управления.
В ходе выполнения ВКР была изучена структура и технологические процессы УКПГ-13, действующий на Уренгойском газоконденсатном месторождении. Произведен анализ системы автоматизации УКПГ-13, и было выявлено, что датчики и ПЛК блока теплообменника морально устарели. Все это приводит к ухудшению качества продукта и повышаются шансы аварий и остановок установки.
Были разработаны структурная и функциональна схемы автоматизации блока теплообменника,
С целью более точного автоматического регулирования ТП, были усовершенствованы технические средств нижнего уровня. Была произведена замена датчиков на нижнем уровне, выбраны из компании Метран с учетом стоимости, технологических характеристики, и адаптивности; Также были выбраны исполнительные устройств, блок питания, Регистратор и ПЛК.
Ещё разработана схема подключения, чтобы быстро найти неисправность и быстро решить её при возникновении системных проблем. Для управления блока теплообменника разработано программа моделирования её с помощью TraceMode6.
Кроме того, SCADA-пакет TraceMode6, который используется на всех уровнях автоматизации, позволяет сократить затраты на обучение персонала и эксплуатацию систем.
В разделе финансовый менеджмент, был построен план график работ для прокладки автоматизированной системы. Был рассчитан бюджет на данном дипломном проекте.
В разделе социальная ответственность были рассмотрены воздействия опасных и вредных факторов на рабочей зоне оператора по сбору газа. Рассмотрены нормирования показателей микроклимата, шума и вибрации, освещенности. Была рассмотрена электробезопасность, и подробно рассмотрели ЧС -пожаробезопасность и природный катастроф.
