Установки подготовки нефти на НПЗ

  3.6.3. Датчики уровня

  Радарный уровнеметр Rosemount серии 5600

  -   Измеряемые среды:

• нефтепродукты,     щелочи,     кислоты, растворители,           водные           растворы, алкогольные напитки;
• суспензии, глина, извести, руды и бумажная пульпа;
• гранулированные материалы от руды до пластиковых гранул, мелкодисперсионные порошковые материалы, цемент и пр.

  -  Температура окружающего воздуха -40…70°С

  -  Выходные сигналы: 4-20 мА с цифровым  сигналом на базе HART-протокола

  -  Исполнение:

• обыкновенное;
• взрывозащищенное;

  -  Степень зашиты от воздействия пыли и воды IP66

  -   Межповерочный интервал - 2 года

  -   Гарантийный срок эксплуатации - 1 год

  -   Внесены в Госреестр средств  измерений под №25548-03, сертификат  №15817

  Радарные  уровнемеры серии 5600 - интеллектуальные приборы для бесконтактных измерений уровня различных продуктов в резервуарах и емкостях любого типа и размеров. Рекомендуются для технологического учета продуктов с погрешностью измерений уровня ±5 мм. Серия уровнемеров 5600 позволяет осуществлять успешные измерения как в простых, так и сложных условиях технологического процесса. Благодаря высокой чувствительности радарные уровнемеры серии 5600 могут применяться для измерений уровня продуктов с малой диэлектрической проницаемостью, работать в широком диапазоне значений температур и давлений. В датчике серии 5600 собрано все лучшее, что позволяет обеспечить радарная технология при данных измерениях. Уровнемеры обладают высокой гибкостью благодаря широкому выбору сменных антенн и материалов, просты в обслуживании и управлении, что в совокупности удешевляет затраты на обслуживание и обладание в целом.

  Взлет СУ.

  Назначение  Ультразвуковой сигнализатор уровня «Взлет СУ1» предназначен для определения  предельных значений уровня жидких сред через стенку емкости без непосредственного  контакта со средой. Способ установки Ультразвуковые датчики крепятся без врезки на наружной поверхности емкости на уровне, который необходимо отслеживать. Датчики имеют магнитное крепление для быстрого монтажа и демонтажа на объекте, что обеспечивает минимальные эксплуатационные расходы. Для емкостей из немагнитных материалов может быть выполнен другой способ крепления. Отличительные особенности * не требуют врезки; * благодаря бесконтактному методу определения уровня, сигнализаторы могут применяться на емкостях с агрессивными средами. Принцип действия Излучающий и приемный датчики крепятся друг напротив друга на стенке емкости на уровне, который необходимо отслеживать. Признаком наличия среды является появление ультразвукового сигнала на приемном датчике. Дополнительные возможности * измерение уровня в емкостях под давлением; * возможность измерения уровня любых жидкостей, проводящих ультразвуковой сигнал, таких как агрессивные, вязкие и т. д. эти характеристики даннаого прибора определили его выбор.

  Датчик  уровня Barcon Серия LHC/PPC

  

  Давление: величина измеренного давления передаётся через мембрану из нержавеющей стали  или измерительный преобразователь  на основе керамического конденсатора и преобразуется в температурно-компенсированный выходной сигнал. Величина сигнала пропорциональна давлению или уровню жидкости.

  Технические характеристики

• Износоустойчивый и предельно точный
• Используется пьезорезистивный эффект или керамический конденсатор
• Многочисленные варианты использования в различных технологических процессах
• Корпус из алюминия или нержавеющей стали
• Точность не хуже 0,2%
• Простота монтажа и конфигурирования
• По заказу поставляется устройство отображения
• Тип выхода: 4...20 мА, HART, PROFIBUS-DP

Выбран  датчик уровня Barcon, так как он имеет  максимальную точность, а для оптимального ведения технологического процесса требуется точность до нескольких мм.

  3.6.4. Измерение расхода жидкостей

  Сравнив технические характеристики расходомеров Метран и Smith Meter, я выбрала ультразвуковой расходомер жидкости Smith Meter™ Ultra 6 так как погрешность измерения самая малая 0,5% от измеренного значения. Ультразвуковой расходомер не создаёт помех движению нефти.  Возможность бесконтактного измерения расхода любых сред. Долговечность и надёжность.

  Ультразвуковой  расходомер жидкости Smith Meter™ Ultra 6

  

  Расходомер  жидкости Smith Meter™ Ultra6 представляет собой 6-канальный ультразвуковой расходомер с блоком обработки сигналов (SPU), предназначенный для линий передачи нефтепродуктов. Это  новая модель в семействе высокоточных ультразвуковых измерительных устройств компании FMC Technologies Measurement Solutions, к которому также относятся расходомеры газа MPU 1200, 600 и 200. В расходомерах серии Ultra6 используется одна технология, они работают на тех же принципах настройки канала, электроники и обработки сигнала, что и один из лучших в мире расходомеров MPU 1200.

  Принцип действия расходомеров Ultra6 основан на хорошо известном принципе времени прохождения акустического сигнала. Принцип измерения основан на явлении изменения направления и скорости распространения ультразвукового импульса в зависимости от рабочей среды. Скорость ультразвукового импульса, распространяющегося в направлении потока, увеличивается, тогда как скорость импульса против направления потока, уменьшается. Частотные сигналы, вызванные турбулентностью и шумом, отфильтровываются.

  Расходомеры Ultra6 измеряют время прохождения ультразвукового сигнала.  Моменты передачи и приема сигнала определяются программой.

  Непогружные преобразователи Ultra6 монтируются заподлицо, что гарантирует минимальный риск их загрязнения осадками, содержащимися в потоке. Датчик герметичен, корпус выполнен из титана.

  3.6.5. Выбор клапанов

  Краны шаровые с электроприводами МЭОФ

  

1. Малый выбег  выходного вала механизма за счет применения самотормозящейся передачи.
2. Малый люфт выходного вала механизма, что обеспечивает высокую точность регулирования времени "позиционирования".
3. Возможность кратковременной работы двигателя в "стопорном режиме" за счет специальной конструкции двигателя, что позволяет повысить "живучесть" объекта управления в аварийных ситуациях.
4. Наличие в составе механизма датчика положения выходного органа (токовый, индуктивный или реостатный), концевых и путевых микропереключателей с серебряными и серебряно-палладиевыми контактами, что позволяет формировать дискретную информацию о крайних и промежуточных положениях рабочего органа арматуры и аналоговую (цифровую) информацию о динамике его перемещения.
5. Возможность комплектации механизма выносным преобразователем индуктивного или реостатного сигнала БПИ-30 (выносной унифицированный сигнал 0-5, 0-20, 4-20 мА).
6. Неподвижность маховика ручного дублера при управлении арматурой от электродвигателя создает безопасные условия эксплуатации арматуры и исключает травмирование персонала при переходе на ручное управление.
7. Наличие в составе механизма местного указателя положения регулирующего органа арматуры позволяет оператору следить за работой арматуры непосредственно на месте ее эксплуатации.
8. Возможность установки механизмов в любом положении в пространстве.
9. Наличие в составе механизма механических ограничителей полного хода выходного органа позволяет предохранить арматуру от механического повреждения при отказе концевых микропереключателей.

     Выбранные в данном пункте датчики и исполнительные механизмы заменяют устаревшее оборудование КИПиА автоматизируемого объекта. 
 

4. Математическое описание.

     В общем случае САУ состоит из объекта управления ОУ, измерительного устройства (датчика) Д, задатчика ЗД, суммирующего устройства, регулятора Р и исполнительного механизма ИМ.

     

      Обозначение переменных: Y₃ - задающий сигнал, е - ошибка регулирования, T - регулируемый параметр, Y_ос - сигнал обратной связи

     ЗД оказывает управляющее воздействие Y₃ на вход системы, которое в рассматриваемой системе управления изменяется по определенному закону. Воздействие выхода системы на ее вход называют обратной связью. Введение обратной связи позволяет управлять ОУ.

     Воздействие входного сигнала на объект управления, переработка его в выходной сигнал и обратное воздействие выхода через канал обратной связи на входную величину представляет собой процессы передачи и переработки информации.

     Комплекс  устройств, присоединяемых к объекту  управления и обеспечивающих автоматическое изменение управляемой величины, называют устройством управления.

     Алгоритм  управления САУ сводится к следующему: измерение фактического значения управляемой  величины, сравнение фактического значения с заданным, выработка управляющего воздействия.

      На рис.12 представлена структурная схема системы регулирования давления.

Рис.12

Объект: Тоб=60с, τ=10с

Датчик температуры: =0.5;  T_ДТ=1.5сек.

Передаточная  функция датчика тока:

Передаточная  функция системы :

Желаемая передаточная функция должна иметь вид:

Передаточная  функция регулятора:

Моделирование контура регулирования  температуры.

Исследуемая система в программе MATLAB в среде Simulink приведена на рисунке. Объект управления представлен в виде запаздывающего  звена, датчик температуры представлен в виде апериодического звена 1 порядка и звена чистого запаздывания. На рис. 13 представлен график переходного процесса регулирования давления. 
 
 

  

  Рис.13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Пахомов Е.В. Электрообессоливание  нефти.М.:Госкомтехиздат., 1955

  2. Левченко Д. Н., Берг-штейн Н. В., Николаева Н. М., Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях, М., 1985

  3. Мановян А.К.Технология первичной переработки нефти и природного газа, М.:Химия, 2001

  4. Андреев Е.Б., Ключников А.И. Автоматизация технологического процесса добычи и подготовки нефти и газа: учебное пособие для вузов, М, 2008

  5. http://www.krug2000.ru