Файл: Магистральный газопровод характеризует высокое давление (до 10 мпа), поддерживаемое в системе, большой диаметр труб (1020, 1220, 1420 мм) и значительная протяженность (сотни и тысячи километров).doc

Характеристика среды: взрывоопасная, токсичная, слабокоррозионная.

Охладитель природного газа представляет собой аппарат воздушного охлаждения с горизонтальным расположением трубных пучков. Для увеличения поверхности теплообмена трубки трубных пучков выполняются оребренными. Конструкция двухсекционного аппарата выполнена следующим образом.

Трубные пучки укреплены на общей раме симметрично относительно валов вентиляторов. Сверху к раме жёстко крепятся конфузоры (по два на каждый аппарат). Снизу к раме крепится механизм привода вентиляторов. Подвод и отвод охлаждаемого газа производится через распределительные коллекторы. Пройдя по оребрённым трубам, газ отдаёт тепло атмосферному воздуху, который подаётся снизу вверх вентиляторами. Охлаждение происходит за счёт разности температур компримированного газа и атмосферного воздуха. Привод вентиляторов осуществляется посредством электродвигателей. Установка охлаждения природного газа состоит из 24 аппаратов воздушного охлаждения. Охлаждение газа производится от температуры 29,3 51,3 ⁰С до 6,5 33,4 ⁰С.

Количество устанвленных на компрессорной станции АВО определено расчетом, исходя из температуры наружного воздуха и оптимальной температуры охлаждения газа с учетом ограничений, определенных условиями устойчивости трубопроводов и изоляции.

Наружная очистка применяется при загрязнении ребристых поверхностей труб различными примесями, пылью, тополевыми почками, насекомыми, смесью пыли, масла и коррозионных веществ.

В настоящее время применяются четыре основных средства очистки наружной поверхности ребристых труб:

-приспособление для продувки воздухом;

- водоструйное приспособление;

- струя горячей воды или пара;

- химическая очистка.

В последнем случае необходимо, чтобы применяемая среда была совместима с родом металлов конструкции ребер.

Внутренняя очистка также применяется для улучшения теплоотдачи металла труб. В настоящее время применяют три метода очистки:

-механическая очистка;

-химическая очистка;

-промывка под давлением.

Два последних метода не подходят для труб имеющих «пробки».
1.8 КИП и автоматика
1.8.1 Выбор и обоснование объекта автоматизации

Система автоматического управления (САУ) ГПА выполнена на базе современных технических средств и выполняет функции автоматической проверки готовности к пуску, включая опробование защит, автоматический пуск ГПА с загрузкой или без загрузки агрегата в трассу, автоматическая стабилизация заданного режима работы ГПА, автоматический нормальный останов ГПА, антипомпажное регулирование и защита нагнетателя, автоматическое и дистанционное управление тушением пожара непрерывное отображение важнейших параметров, характеризующих работу ГПА.

---

1.8.2 Состав САУ ГПА

Система автоматического управления (САУ) (рисунок 9) газоперекачивающего агрегата состоит из трёх основных позиций:

-пульт оператора расположенного в помещении главного щита управления КЦ;

-микропроцессорная система контроля и управления (МСКУ) расположенная в шкафу на отметке 0,000;

комплекс устройств по управлению, регулированию, приёму, передаче сигналов от первичных приборов к МСКУ.
1.8.3 Функции САУ ГПА

САУ построена на базе комплекса средств контроля и управления МСКУ-СС 4510-38 осуществляющего приём и обработку входных сигналов от аналоговых и дискретных датчиков объекта управления и формирования команд управления исполнительными механизмами.

Рисунок 9-Структурная схема САУ ГПА
Основные функции, выполняемые САУ ГПА

Управляющие функции:

-автоматическая проверка готовности к пуску, включая опробование защит;

-автоматический параметрический пуск ГПА с загрузкой или без загрузки агрегата в трассу;

-автоматическая стабилизация заданного режима работы ГПА в установившемся режиме;

-автоматический нормальный останов агрегата;

- автоматический аварийный останов ГПА по срабатыванию защиты или команде оператора;

- автоматическое поддержание ГПА в готовности к пуску в режиме резерва;

- антипомпажное регулирование и антипомпажная защита нагнетателя;

- дистанционное управление отдельными механизмами ГПА;

- экстренный останов по команде оператора;

- реализация отладочных режимов;

- холодная и горячая прокрутка;

- поэтапный пуск;

- дистанционное управление механизмами ГПА с учетом необходимых блокировок;

- автоматическое и дистанционное управление тушением пожара;

- автоматическое и дистанционное управление средствами вентиляции при превышении пределов загазованности.

Регулирующие функции:

- регулирование скорости вращения силовой турбины;

- антипомпажное регулирование. Информационные функции:

- сбор и обработка технологических параметров ГПА, информации о состоянии исполнительных механизмов;

- непрерывное отображение важнейших параметров, характеризующих работу ГПА;

- индикация состояния исполнительных механизмов и кранов;

- отображение по запросу оператора информации о текущих значениях параметров

---

;

- расчет в реальном масштабе времени ряда косвенных параметров (в соответствии с техническими требованиями на САУ ГПА);

- непрерывное представление информации о параметрах, выходящих за пределы установок или срабатывании защит ГПА;

- автоматическое запоминание срабатывания аварийной сигнализации до момента снятия ее оператором;

- автоматическое формирование массивов ретроспективной информации;

- сигнализацию режимов работы ГПА;

- представление информации о невыполненных предпусковых условиях и отклонениях в процессе пуска, стационарного режима и останова ГПА;

- возможность обмена информацией с АСУ ТП КЦ по цифровому каналу.

Технические средства МСКУ размещены в металлических шкафах с односторонним обслуживанием. Основными компонентами МСКУ, служащими для обработки информации приходящей от датчиков объекта, выдачи команд на исполнительные механизмы, приём данных от прочих подсистем САУ и выдачи информации оператору являются УУ -устройство управления, УР - устройство регулирования и УСО - устройство связи с объектом.

УУ производит измерение аналоговых параметров от датчиков всех подсистем объекта автоматизации, кроме датчиков нагнетателя подключенных к УР и датчиков, подключенных к БУД (блок управления двигателем). УУ осуществляет контроль напряжений питания, приём аналоговых сигналов от виброаппаратуры нагнетателя ИКЛЖ и виброаппаратуры двигателя ИВ-Д-ПФ.

УУ принимает по уплотнённому каналу дискретные сигналы, полученные УСО от всех подключённых к ним датчиков объекта и передаёт в УСО массив сигналов управления ИМ (исполнительные механизмы).

УУ осуществляет двусторонний обмен по уплотнённому каналу с БУД и АСК ЗВ (аппаратура сигнализации и контроля загрязняющих выбросов).

В УУ размещена управляющая программа, результатом работы которой является набор команд управления ИМ и дискретные сигналы передаваемые в УР и БУД, определяющие режим их работы.

УУ обеспечивает обмен информацией с ПЭВМ пульта оператора (основной канал связи с МСКУ), где так же размещается панель управления (резервный канал связи с МСКУ). ПЭВМ и панель управления служат для представления информации, дистанционного управления и задания режимов работы ГПА.

УР производит измерение аналоговых параметров температуры и давления, значения которых необходимы для расчёта управляющего воздействия на антипомпажный клапан. В их число входят температура и давления на входе и выходе нагнетателя, перепад давления на конфузоре нагнетателя, обороты ГГ (газогенератор) и СТ (свободная турбина). УР производит управление антипомпажным клапаном и имеет выходной дискретный канал для выдачи команды на закрытие СК (стопорный клапан) в случае превышения оборотов значения аварийной уставки.

---

УР имеет двусторонний обмен с УУ по резервированным последовательным каналам связи с интерфейсом RS-232. УР передаёт в УУ значения измеряемых параметров, дискретные сигналы, формируемые алгоритмом регулирования и сообщения о неисправности узлов и блоков, входящих в состав УР, а так же сообщения о неисправности линий связи УР с подключенными к нему датчиками УР получает от УУ дискретные и аналоговые параметры, необходимые для работы алгоритма регулирования.

УСО служат для приёма сигналов от дискретных датчиков объекта (за исключением сигналов, принимаемых БУД) и передачи их в УУ, а так же выдачи сигналов, на ИМ. УСО формирует по заданию, поступающему от УУ, команды контроля виброаппаратуры двигателя, нагнетателя авиаприборов.

УСО связано по прямым каналам с БЗД (блок защиты двигателя).

БУД производит сбор, первичную обработку и передачу в УУ МСКУ сигналов от дискретных и аналоговых датчиков, установленных на двигателе, а так же осуществляет аналоговое управление топливным клапаном и ВНА формирует управляющее воздействие на ИМ двигателя.

БЗД служит для СТ от раскрутки при обрыве нагнетателя. В случае если число оборотов СТ превысит значение верхней аварийной уставки, БЗД выдаст команду на закрытие стопорного клапана и сигнал «АО» (аварийный останов) в МСКУ.

АСК ЗВ предназначена для контроля организованных выбросов загрязняющих веществ от одного до восьми источников загрязнения. Структура каналов ввода - вывода САУ.

Функции измерения и аналогового управления реализуются техническими средствами из состава САУ, включающими датчики: вторичные аналоговые преобразователи фирм Analog Devices серии 7В, предназначенные для преобразования выходных сигналов датчиков в напряжение постоянного тока 1 - 5 В, барьеры искробезопасности фирмы «Stahl», контроллеры УУ и УР построены на базе средств «Micro PC». В контроллерах УУ и УР производится обработка измерительной информации, поступающей от вторичных измерительных преобразователей и её передача для представления на ПЭВМ пульта оператора, а также формируются значения регулируемых технологических параметров.
1.8.4 Термопреобразователь сопротивления марки ТСПУ Метран-276 МП

Термопреобразователи ТСПУ Метран-276 МП применяются во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров, горючих жидкостей с воздухом категорий IIА, IIВ и IIС групп Т1-Т6. Термопреобразователи микропроцес­сорные предназначены для измерения температуры жидких и газообразных сред, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким.

---

Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика микропроцессорный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный выходной сигнал постоянного тока, что дает возможность построения АСУТП без применения дополнительных нормирующих преобразователей.

Конструктивно термопреобразователь микропроцессорный состоит из первичного преобразователя, помещенного в защитную арматуру (термозонд) и микропроцессорного преобразователя, встроенного в головку.

Функциональные возможности микропроцес­сорного преобразователя (МП) позволяют осуществлять:

− перенастройку диапазона преобразуемых температур;

− диагностику - при обнаружении неисправности в электронном преобразователе, обрыве или коротком замыкании в первичном преобразователе выходной сигнал устанавливается в состояние, соответствующее сигналу тревоги I ≤ 3,8 мА);

− линеаризацию номинальной статической характеристики чувствительного элемента;

− калибровку микропроцессорного преобразователя под индивидуальную статическую характеристику чувствительного элемента по 2…8 температурным точкам для повышения его точности;

− выбор времени демпфирования выходного сигнала из ряда: 0,78; 3,2; 5,6; 7,8; 10,1; 19,5; 26,5; 31 с (устанавливается потребителем при настройке);

− автоматическую компенсацию изменения температуры холодного спая термоэлектрического преобразователя.

Рабочие характеристики ТСПУ Метран-276МП-ExiaСТ5:

− номинальная статистическая характеристика: Pt 100;

− выходной сигнал: 4-20 мА;

− диапазоны преобразуемых температур: -50…500;

− минимальный поддиапазон измерений: 25°С;

− Зависимость выходного сигнала от температуры: линейная.

Пределы допускаемой приведённой погрешности для ТСПУ Метран-276МП-ExiaСТ5:

− верхний предел измерений: до 300°C;

− приделы допускаемой основной приведённой погрешности в диапазоне от 25 до 150 ° C составляют 0,25 – 0,5%.

Схема подключения ТСПУ Метран – 276 показана на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема подключения ТСПУ Метран - 276 МП
R=R0+R1, R0=100 Ом, 100 ≤ R ≤ 1000 Ом, G – источник питания.

Конструкция термопреобразователя сопротивления ТСПУ Метран-276МП показана на рисунке 11

---