Курсовой проект - Разработка и описание функциональной схемы автоматизации сепаратора первой ступени на ДНС

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ    4
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА    5
2 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ    8
2.1 Структура АСУ ТП    8
2.2 Объемы автоматизации    11
2.3 Выбор технических средств    12
3 ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР    16
3.1 Назначение и принцип работы ПЛК    16
3.2 Описание контроллера    18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ    23
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ    24
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ    26
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ТАБЛИЦА КИПИА    27
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АЛГОРИТМ    28

Система контроля и управления ДНС, предназначенная для оперативного учета, поддержания заданных параметров технологического процесса и предотвращения возникновения аварийных ситуаций, обеспечивает: автоматическое регулирование пропускной способности ДНС; автоматическую защиту ее при аварийных уровнях нефти в буферных емкостях; автоматическое отключение насосов в аварийных случаях; автоматическое регулирование давления сепарации; автоматическую защиту ДНС при аварийном повышении или снижении давления в трубопроводах; автоматическую защиту газосборной линии и открытии факельной линии при аварийном повышении давления в буферных емкостях; автоматическую защиту трубопровода на приеме ДНС, газопровода после буферных емкостей н открытие линии сброса газа при прекращении электроснабжения ДНС; автоматическое регулирование температуры в помещениях щитовой, операторной и насосных станциях.
Автоматическое регулирование производительности осуществляется с помощью автоматов откачки. Если производительность насосов превышает объем нефти, поступающей в емкости, уровень жидкости в последней будет понижаться и, когда он достигнет определенного нижнего предела, автомат откачки замкнет контакт «нижний уровень». При этом включается реле времени нижнего уровня (РВНУ), которое через каждую минуту выдает импульсы продолжительностью 3-5 с.
 Это приводит к прикрытию установленных на выкиде насосов задвижек. Если после прикрытия задвижек уровень поднимается, автомат откачки отключит РВНУ. Если после этого поступление жидкости в емкости будет соответствовать откачке ее, проходное сечение задвижек не будет меняться. 
Увеличение притока жидкости на ДНС может привести к тому, что уровень жидкости в емкостях начнет повышаться и, когда он достигнет верхнего предельного, автомат откачки включит реле времени верхнего уровня (РВВУ), которое будет посылать импульсы, открываю¬щие задвижки на выкиде насосов. В случае аварийного превышения уровня нефти в емкостях датчики предельного уровня ДПУ-4 подают сигнал, отключающий соленоиды в клапанах КСП-4.
 При этом сжатый воздух давлением перекроет линию входа нефти на ДНС. Одновременно на диспетчерский пункт (ДП) поступит сигнал аварии. Если уровень жидкости в буферных ёмкостях снизится до нижнего предельного от ДПУ-4 поступит импульс, отключающий приводы всех насосных агрегатов. Задвижки на выкидных линиях насосов будут закрыты, и на ДП будет послан сигнал аварии. 
Автоматическое регулирование давления сепарации осуществляется регулятором давления прямого действия с мембранным исполнительным механизмом, установленным на линии отвода газа в газосборную сеть. При повышении давления на входе ДНС более 0,6 МПа манометр избыточного давления МИДА подаст импульс, обесточивающий клапаны типа КСП-4. При этом вход нефти на ДНС будет перекрыт и на ДП будет послан сигнал аварии.
Автоматическая блокировка (защитное перекрытие) газосбор¬ной линии и открытие линии подачи газа на факел при аварийном превышении давления в емкости выполняются при помощи манометра предельного уровня МИДА, соленоидных клапанов КСП-4 и управляемых запорных кранов, установ¬ленных на газосборной линии и на линии отвода газа на факел. При этом на ДП будет послан сигнал аварии.
Автоматическое отключение насосов при возникновении пожара в поме¬щениях нефтенасосных происходит при подаче сигнала от тепловых датчиков системы противопожарной защиты в блок местной автоматики. Сигнал поступает при повышении температуры в помещении нефтенасосов до 90 °С. Одновременно кран перекрывает трубопровод на входе ДНС. Автоматическая блокировка трубопровода на входе ДНС, газопровода после буферных емкостей и открытие линии сброса газа на факел при прекращении энергоснабжения ДНС выполняются при помощи соответствующих запорных кранов и клапанов КСП-4. В случае прекращения энергоснабжения ДНС соленоиды обесточиваются, и через клапаны сжатый воздух поступает на запорные краны. Нагревательные приборы автоматически включаются при температуре воздуха ниже 5 °С и выключаются при 20 °С.
Для предотвращения отпотевания обмоток электродвигателей при их остановках в насосных помещениях устанавливают нагреватели, включающиеся при остановке насосов и поддерживающие температуру воздуха не ниже 5 °С.
Расход нефти в напорном трубопроводе контролируется расходомером переменного перепада давления. Уровень в буферных емкостях измеряется датчиками уровня ультразвуковыми ДУУЗ. Предупредительная звуковая и световая сигна¬лизация при отклонениях давлений на приеме ДНС, в газосборной сети и в трубопроводе после регулятора давления осуще¬ствляется электроконтактными манометрами. Сигнализация при утечках сальников насосных агрегатов подается поплавковыми датчиками уровня, установленными в емкостях для сбора уте-чек нефти, которые также обеспечивают автоматическую откачку ее.
Нефть с промыслов поступает на установки предварительного сброса (УПС-1, УПС-2, УПС-3), где происходит частичное отделение воды от нефти. Вода сбрасывается в дренажную емкость, а обезвоженная нефть поступает в булиты Е-1, Е-2 и Е-3. Здесь происходит частичное отделение газа от нефти. С ДНС нефть насосами Н-1 и Н-2 перекачивается на УПВСН, а газ поступает в осушитель газа (ОГ), откуда уходит в систему сбора или на факельную установку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для автоматизации работы сепаратора выбирается оборудование нижнего уровня системы автоматизации, удовлетворяющее следующим требованиям:
 способность работать в неблагоприятных условиях;
 надежность;
 диапазон измерения;
 погрешность измерения;
 наличие определенных видов защиты;
 несложный монтаж;
 наличие унифицированного выходного сигнала.
Аппараты для очистки газов и паров от твердых и жидких механических включений являются важной составляющей частью при комплектовании технологической аппаратуры в энергетике, а также в химической, нефтехимической и родственным им отраслям промышленности. Разнообразие условий работы установок и поставленных задач вызывают необходимость в создании новых конструкций сепарирующей аппаратуры или модернизации действующей.