5.2 Обоснование выбора комплекса технических средств.

Основными контролируемыми параметрами в технологическом процессе является температура, давление, уровень, расход.

Для измерения температуры в блоке подогрева печи и температуры нефти, в теплообменниках целесообразно использовать измерительные преобразователи ТСМ-100М и Измеритель температуры восьмиканальный УКТ-38. Основным критерием данного выбора является цена. Использование дорогих приборов таких как Rosemount 3051S не целесообразно, так как измеряется небольшой диапазон температур в пределах от 70 до 320. При таком диапазоне температур небольшие отклонения не значительны.

Для измерения давления в ЭДГ целесообразно использовать более точные приборы для измерения давления. Даже не большие отклонения в давлении могут привести к образованию стойкой водяной эмульсии, что в свою очередь приведет к повторной переработке нефти, которая приведет к непредвиденным материальным затратам. Для измерения давления на выкиде насосов использование дорогостоящих приборов не обязательно, следовательно выберем манометр сигнализирующий электроконтактный ЭКМ, который удовлетворяет всем поставленным технологическим характеристикам.

Для контроля межфазного уровня в сепараторах необходимо пользоваться более точными приборами чем для измерения уровня в емкостях. Важной технологическим параметром в сепараторе является нефтяная шапка которая составляет не более одного или полутора метров и очень важно определить сколько нефти находиться в сепараторе. Исходя из этого целесообразно выбрать прибор Fisher 30-96SG, который обеспечит надежность и точность измерений. Для измерения уровня в емкостях выберем более дешевые уровнемеры Fisher 35-55.

Для определения расхода реагента, нефти следует выбрать надежный и более точный расходомер Fisher 30-95SD. Так как от точности подачи реагента в ЭДГ напрямую зависит качество переработки нефти. Для подачи воды используем более дешевый расходомер НОРД-200, так как требуемой точности прибор соответствует выбор более дорогостоящего расходомера не целесообразно.

5.3 Описание выбранного комплекса технических средств.

Термопреобразователи сопротивления

Измерение температуры термопреобразователями сопротивления основано на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое с изменением температуры. Термопреобразователи позволяют надежно измерять температуру в пределах от -260 до 1100°С. Для изготовления стандартизированных термопреобразователей сопротивления в настоящее время применяют платину (ТСП) и медь (ТСМ).

Для измерения температур также на УКПН используют прибор ТХА-преобразователь термоэлектрический. Он предназначен для измерения температур жидких и газообразных неагрессивных сред, высокотемпературных газовых сред, продуктов сгорания природного газа, малогабаритных подшипников, поверхности твердых тел, а также агрессивных сред, неразрушающих материал защитной арматуры.

---

Термосопротивлением называется проводник или полупровод­ник с большим температурным коэффициентом сопротивления, на­ходящийся в теплообмене с окружающей средой, вследствие чего его сопротивление резко зависит от температуры и поэтому опреде­ляется режимом теплового обмена между проводником и средой. Теплообмен проводника с окружающей средой происходит раз­личными путями: конвекцией, теплопроводностью среды, тепло­проводностью самого проводника и излучением. Зависимость температуры проводника, а следовательно, и его сопротивления от перечисленных факторов можно использовать для измерения различных неэлектрических величин, характеризую­щих газовую или жидкую среду: температуры, скорости, концентра­ции, плотности (вакуума).

Интеллектуальные датчики фирмы Fisher-Rosemount

Преобразователь дифференциального давления 3051СD, датчик избыточного давления 3051ТG

Датчики давления моделей 3051 предназначены для качественных измерений абсолютного, избыточного давления, разности давлений, уровня. Измеряемое давления через разделительную мембрану и заполняющую жидкость подается на сенсорную мембрану. Исходные значения при аварийной сигнализации отличаются от выходных значений датчика, когда приложенное давление выходит за пределы диапазона измерений. Когда давление выходит за пределы диапазона, аналоговый выход продолжает выводить значения измеряемого давления до тех пор, пока не будут достигнуты предельные выходные значения, указанные ниже. Выходные значения не могут быть ниже или выше этих предельных уровней вне зависимости от величины приложенного давления.

Технические данные

Диапазон измерений давлений, МПа	0,06 ÷ 2,5
Пределы допускаемой основной погрешности датчиков, %	0,25
Зависимость выходного сигнала от входной измеряемой величины (давления)	линейно-возрастающая
Значение выходного сигнала, мА 0-5 мА 4-20 мА	0 4
Электрическое питание, В 4÷20мА 0÷5мА	12 ÷ 42 22 ÷ 42

Интеллектуальный датчик температуры 644Н, 644R

Эти датчики представляют собой микропроцессорное устройство, способное принимать сигнал от самых различных температурных сенсоров и передавать данные измерений в систему управления, построенную на основе пользования протокола HART или в другое устройство, подключенное к выходному интерфейсу датчика. Высокая надежность в комбинации с исключительной гибкостью цифровой электроники делают этот датчик незаменимым для решения задач, требующих высоких технических характеристик, дистанционного управления и доступа к данным. В датчике имеется коммуникационный интерфейс для подключения портативного коммуникатора HART.

Интеллектуальные измерительные преобразователи

Уровня жидкости типа 2390 и 249

Измерительный преобразователь уровня жидкости 2390 используется с датчиками серии 249 и предназначен для измерений уровня жидкости, уровня раздела двух жидкостей или измерений удельного веса (плотности) жидкости. Эти изменения создают выталкивающую силу, воздействующую на поплавок, который, в свою очередь, передает вращательное движение на ось торсиометрической трубки. Это вращательное движение передается на измерительный преобразователь, вырабатывающий выходной токовый сигнал, который подается на измерительный прибор или конечный регулирующий элемент.

---

Датчик модели 249 разработан для измерения уровня жидкости, уровня раздела двух жидкостей, удельного веса или плотности жидкости внутри резервуара.

Технические данные

Длина чувствительного элемента, м	1,5 ÷ 25
Зона неизмеряемых уровней между двумя поплавками в многопоплавковых датчиках не превышает, м	0,312
Температура, °С	- 45 ÷ +65
Плотность жидкости, кг/м3	500 ÷ 1500
Пределы допускаемой приведенной основной погрешности, %	±1,5

Счетчик турбинный НОРД-150

Предназначен для измерения объемного количества нефти, нефтепродуктов и других жидкостей.

Счетчик состоит из нескольких частей:

• турбинный преобразователь расхода;

• магнитоиндукционный датчик;

• блок обработки данных.

Технические характеристики

Предел относительной погрешности счетчика, %, не более	±0,15
Потребляемая мощность, ВА, не более	25
Длина линии связи между датчиком и блоком обработки, м, не более	1000
Потеря давления в преобразователе, МПа, не более	0,05

Скорость вращения турбинки преобразуется в электрический сигнал в индукционном преобразователе, в котором возникает эдс индукции при пересечении лопаткой турбинки магнитного поля преобразователя. Далее электрический сигнал передается в электронный блок, где преобразуется и формируется в значения расхода и количества прошедшей через расходомер жидкости. В ряде расходомеров в электронном блоке осуществляется кусочно-линейная интерполяция характеристики расходомера, чем достигается уменьшение основной погрешности. Необходимо заметить, что на вид характеристики турбинного расходомера сильно влияет изменение кинематической вязкости измеряемой жидкости, поэтому результаты градуировки на воде не вполне достоверны, если измеряемая жидкость имеет большую кинематическую вязкость.

---

Заключение

При проектировании технологического объекта в нефтегазовой промышленности нужно знать специфику и уникальность данного объекта, чтобы в дальнейшем при работе АСУ оправдала себя с технической и экономической стороны. 3-х уровневая иерархия АСУ ТП позволяет рационально спроектировать и разместить технические средства автоматизации. В нашем случае, структуру автоматизированной системы (АС) можно представить тремя уровнями:

• нижний уровень представлен технологическими объектами управления (ТОУ), которые включают в себя программно-технические средства контроля и управления основными технологическими объектами в режиме реального времени и соответствующими средствами связи с вышележащим уровнем;

• средний уровень – это, так называемый, уровень SCADA, который представляет собой систему ввода/вывода и иерархическую систему диспетчерских интерфейсов, в которую входят как технические, так и программные средства;

• верхний уровень - это уровень информационной системы, т.е. это набор прикладных задач и баз данных, которые совместно решают задачи по информационному обеспечению потребностей предприятия.

---

Список литературы

1. Клюев А.С., Глазов Б.В.и др. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. - М.: Энергоатомиздат, 1991.

2. Богданов Х.У. Проектирование автоматизированных систем: Методические указания по выполнению курсовых работ. – Альметьевск: Альметьевский государственнцый нефтяной институт, 2010.

3. Технологический паспорт УКПН НГДУ «Лениногорскнефть» ОАО «Татнефть».

4. Исакович Р.Я., Логинов В.И., Попадько В.Е. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. М.: Недра, 1983.

5. Демченко В.А. Автоматизация и моделирование технологических процессов. Учебное пособие. – Одесса: Астроспринт, 2001.

---