Автоматизация технологических процессов и производств

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Выбор номеров теоретических вопросов и задачи контрольной работы осуществляется в соответствии с приведенной ниже таблицей по двум последним цифрам шифра зачетной книжки билета обучаемого.

Предпоследняя цифра
Последняя цифра зачетки

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 Вопросы
Задача 1,
1 2,
2 3,
3 4,
4 5,
5 6,
1 7,
2 8,
3 9,
4 10,
5
1 Вопросы
Задача 11,
1 12,
2 13,
3 14,
4 15,
5 16,
4 17,
3 18,
2 19,
1 20,
5
2 Вопросы
Задача 21,
1 22,
2 23,
3 24,
4 25,
5 26,
5 27,
4 28,
3 29,
2 30,
1
3 Вопросы
Задача 11,
1 22,
2 13,
3 4,
4 26,
5 25,
1 24,
2 23,
3 22,
4 21,
5
4 Вопросы
Задача 20,
1 19,
2 18,
3 17,
4 16,
5 15,
1 14,
2 13,
3 12
4 11,
5
5 Вопросы
Задача 10,
1 9,
2 8,
3 7,
4 6,
5 5,
5 4,
4 3,
3 2,
2 1,
1
6 Вопросы
Задача 14,
1 13,
2 12,
3 21,
4 20,
5 12,
1 14,
2 16,
3 18,
4 20,
5
7 Вопросы
Задача 21,
1 19,
2 17
3 15
4 13
5 11
1 9
2 7
3 5
4 3
5
8 Вопросы
Задача 30
1 22,
2 23,
3 24,
4 25,
5 26,
5 27,
4 28,
3 29,
2 21,
1
9 Вопросы
Задача 1,
5 2,
4 3,
3 4,
2 5,
1 6,
5 7,
4 8,
3 9,
2 10,
1


Теоретические вопросы контрольной работы
1. Основы автоматизации ТП. Понятие технологический процесс, объект, их классификация.
2. Автоматизация технологических процессов и производств. Общие понятия.
3. Основные виды автоматизируемых технологических процессов при добыче нефти. Примеры
4. Основные виды автоматизируемых технологических процессов при переработке нефти. Примеры
5. Основные виды автоматизируемых технологических процессов при добыче газа. Примеры.
6. Основные виды автоматизируемых технологических процессов при переработке газа. Примеры.
7. Виды и степени автоматизации технологического процесса и производства.
8. Виды АСУ. Основные функции, выполняемые АСУ в нефтегазовой отрасли.
9. Понятие АСУ ТП в нефтегазовой отрасли. Примеры.
10. Элементы АСУ и их взаимодействие в системе АСУ ТП в нефтегазовой отрасли. Примеры.
11. Основные принципы регулирования, принципы действия САУ, блок-схема САУ. Замкнутые и разомкнутые САУ. Примеры в нефтегазовой сфере.
12. Язык схем автоматизации. Виды схем автоматизации. Правила чтения, основные требования. Примеры в нефтегазовой отрасли.
13. Структурная схема автоматизации. Виды структурных схем. Проектирование структурных схем автоматизации в нефтегазовой отрасли.
14. Функциональная схема. Упрощенная и развернутая схема автоматизации. Примеры.
15. Язык схем автоматизации функциональных. Условно-графические обозначения на ФСА. Примеры.
16. Построение контуров управления и контроля. Принципиальные схемы автоматизации. Примеры.
17. Основы автоматизации процессов проектирования автоматизированных систем управления в нефтегазовой сфере.
18. Технологии автоматизированного проектирования АСУ ТП в нефтегазовой сфере.
19. Автоматизация технологических объектов компрессорной станции. Общие подходы.
20. МСКУ - назначение, состав, технические возможности. Принцип построения МСКУ на ГКС. Основные устройства, блоки, модули.
21. Автоматизация объектов вспомогательного назначения компрессорных станций. Перечень объектов, общие подходы.
22. Основные параметры автоматизации газораспределительной станции и требования к ним. Средства и системы автоматизации на ГРС.
23. Современные узлы коммерческого учета, применяемые на ГРС и ГИС.
24. Принципы автоматизации и телемеханизации ГРС и ГИС.
25. Основные параметры автоматизации станции подземного хранения газа и требования к ним. Средства и системы автоматизации на СПХГ.
26. Основные подходы к автоматизации объектов компримирования (сжижения) газа.
27. Автоматизация контроля параметров процессов сжигания газов. Примеры.
28. Основные подходы к автоматизации объектов переработки газа и газоконденсата.
29. Роль автоматизации в охране окружающей среды и экономии энергоресурсов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
30. Основные направления в развитии автоматизации нефте– и газоперерабатывающей отрасли.

Задачи контрольной работы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Цель задания: Освоение навыков по составлению схем автоматизации.
Краткие теоретические сведения:
Функциональные схемы автоматизации (ФСА) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (в том числе средствами вычислительной техники).
Результатом разработки функциональных схем являются:
 выбор методов измерения технологических параметров;
 выбор основных технических средств автоматизации;
 определение приводов и типов исполнительных механизмов;
 размещение средств автоматизации на щитах и определение способов представления информации.

Порядок выполнения
1) Внимательно изучить технологический процесс.
2) Разработать схему автоматизации функциональную. Схему изобразить на рисунке с соблюдением правил ГОСТ. Привести экспликацию оборудования.
Задача № 1
Нефтегазовая смесь с давлением 0.6-0.9 МПа с кустов скважин поступает в нефтегазосепаратор, где происходит разделение на нефть и газ (рисунок 1). Выделившийся газ направляется в газосепаратор, а нефть на УПСВ. Для поддержания технологического процесса и предотвращения аварийных ситуаций необходимо:
1) Измерять давление на входе с дистанционным измерением в операторной и сигнализацией максимального значения.
2) Регулировать уровень в НГС (50 %), с измерением и регистрацией текущего значения.
3) Сигнализировать аварийное значение уровня в НГС (80%).

Рисунок 1 – Технологическая схема нефтегазосепаратора

Задача № 2.
Водонефтяная эмульсия из нефтегазосепаратора направляется в отстойник горизонтальный (рисунок 2). Здесь вода отделяется от нефти. Нефть направляется на термохимическую установку, а вода в водоочистные сооружения. Для поддержания технологического процесса и предотвращения аварийных ситуаций необходимо:
1) Измерять по месту и сигнализировать давление на входе (6-9 кгс/см2).
2) Регулировать уровень в ОГ(50 %), с измерением и регистрацией текущего значения.
3) Измерять расход воды с передачей значений на контроллер.



Рисунок 2 – Технологическая схема отстойника горизонтального

Задача № 3
Водонефтяная эмульсия из УПСВ поступает в печь, где нагревается за счет сгорания топливного газа. Топливный газ поступает из газосепаратора (рисунок 3).
Подогретая нефть направляется в резервуары. Для поддержания технологического процесса и предотвращения аварийных ситуаций необходимо:
1) Сигнализировать температуру подогретой нефти макс. 600 С.
2) Регулировать расход топливного газа, с измерением и регистрацией текущего значения. (20 м3/ч).
3) Измерять давление поступающей нефти по месту. (0,7МПа).

Рисунок 3 – Технологическая схема печи

Задача №4.
Скважина оборудованная электроцентробежным насосом ЭЦН (рисунок 4). Нефть со скважины поступает в групповую замерную установку. Управление осуществляется станцией управления, информация о параметрах передает-ся на кустовой контроллер.
Для поддержания технологического процесса и предотвращения аварийных ситуаций необходимо:

1) Сигнализировать и измерять давление нефти в выкидной линии, при отклонении давления осуществлять автоматическую остановку двигателя насоса (макс. 2,5 МПа, мин 0,5МПа).
2) Измерять буферное давление с передачей информации на контроллер. (3МПа).
3) Измерять по месту температуру нефти. (40 оС)


Рисунок 4 – Технологическая схема скважины ЭЦН


Задача № 5.
Вода от кустовой насосной станции КНС с давлением 20МПа поступает в водораспределительную гребенку ВРГ и направляется в нагнета-тельные скважины(рисунок 5). Расход воды 100 м3/ч
Для поддержания технологического процесса и предотвращения аварийных ситуаций необходимо:
1) Сигнализировать и измерять давление воды на входе
2) Измерять по месту давление в каждой линии.
3) Измерять расход воды в каждой линии с суммированием. Измерение осуществлять в БМА.

Рисунок 5 – Технологическая схема ВРГ



Рисунок 6 - Пример таблиц для ФСА



Рисунок 7 - Пример выполнения схемы