Автоматизация подогревателей нефти с промежуточным теплоносителем

ППТ – это установки, которые нагревают нефть, эмульсию на ее основе, попутный и природный газ и размещаются на территории предприятий, чья деятельность связана с ее добычей и переработкой.

Устройства этого вида в большинстве своем функционируют в автоматическом режиме. Это достигается благодаря внедрению АСУ ТП, позволяющей повысить эффективность и безопасность процесса, оптимизировать параметры операций и свести к минимуму вмешательство внешних факторов в его протекание.

Описание подогревателей

Подогреватели ПНПТ применяются, когда проводится транспортировка и промысловая подготовка нефти. Они поставляются в климатических исполнениях У (от -45 до +40 ℃), ХЛ и УХЛ (от -60 до +40 ℃).

Промежуточный теплоноситель нагревается дизельным горючим, природным или попутным газом, нефтью. В зависимости от использующегося топлива подбирается горелка, которая войдет в комплект поставки агрегата. Среди устройств этой группы выделяются газовые, жидкостные и комбинированные модели.

Путевой подогреватель состоит из емкости в форме цилиндра (в нее наливается вещество, передающее тепловую энергию, – вода, антифриз и др.), верхний сегмент которой оснащается многорядным змеевиком, а нижний – топочным аппаратом (включая горелку); газорегуляторным пунктом; трубой для удаления дыма; блоком БПЖТ (подготавливает жидкое горючее); НКУ; системой датчиков и измерителей; теплоизоляцией (если нужна). Чтобы повысить безопасность эксплуатации, в конструкции также предусматриваются запорная и предохранительная арматура, пожарная и аварийная сигнализация.

Агрегаты являются одним из объектов внедрения АСУ ТП, способствующей достижению самостоятельности критических аспектов процесса (а именно, розжига горелки и непосредственно нагрева нефтепродуктов) с возможностью корректировки отдельных параметров извне.

Понятие АСУ

Автоматизированная система управления представляет собой программные и технические средства, собранные в единый комплекс, задача которых – автоматический контроль и регулирование операций, обеспечивающих функционирование подогревателей.

В структуре современных АСУ ведущая роль принадлежит промышленным контроллерам. Они делают ее более компактной, умещаясь вместе с остальными модулями в одном небольшом шкафу.

Корректировка настроек подогревателя производится двумя способами: с помощью панели, вмонтированной в лицевую часть ШУ, и с автоматизированного рабочего места, где оператор в реальном времени следит за процессом.

В случае наступления аварийной ситуации система, непрерывно мониторящая состояние объекта управления, инициирует прекращение подачи топлива к горелке и выдает светозвуковую сигнализацию. идентифицировать причину поломки помогают индикаторы, расположенные на двери электрощита, и операторская панель, в окне которой отображаются сведения о событии.

АСУ ТП может контролировать клапан пожаротушения как в ручном, так и в автоматическом режиме по выставленной t℃, дает возможность вводить все параметры и легко поддается конфигурированию.

Она комплектуется НКУ с установленным в нем ПЛК; органами управления, индикаторами, сенсорной панелью, занимающими фасад шкафа; автоматизированным рабочим местом оператора (АРМ), находящемся в отдельном помещении.

Описание шкафа управления подогревателем

С конструктивной точки зрения ШУ – металлический сварной каркас, к которому крепится открывающаяся дверь, содержащая мнемосхему.

Передняя панель корпуса оборудуется индикаторами (отражают наличие фаз), сигнализатором (информирует об уровне жидкости), измерителями-регуляторами. Внутреннее пространство шкафа в определенной последовательности заполняется программируемым логическим контроллером, блоками питания и зажимов, преобразователями частоты (для вентиляторов горелки) и сопротивления, магнитными пускателями, искусственным источником света. Справа (на боковую стенку) монтируются маркированные автоматы.

К ШУ одновременно подключаются датчики:

контактные, унифицированные токовые или напряжения (не более 11),

уровня (максимум 3),

температуры (до 5 включительно).

Время измерения для каждого из них не превышает 20 миллисекунд. Если текущие значения не вписываются в допустимые границы, срабатывает сигнализация (за 0,1 секунды).

Шкаф собирает информацию, переданную датчиками, и корректирует зафиксированные ими показатели, чтобы устранить погрешности первичных преобразователей. Он выводит текущие цифры на табло иРТ, контролирует выход параметров технологического процесса за рамки нормы и при обнаружении отличий от заданных настроек формирует соответствующий сигнал.

НКУ автоматически останавливает подогреватель, отсекая подачу горючего, при розжиге и функционировании установки в аварийных условиях, когда:

чрезмерно повышаются давление и температура нефтепродукта;

самостоятельно (по причине поломки) гаснет горелка;

исчезает питание;

напряжение сети или давление топлива отклоняются от предельно допустимых величин;

уровень теплоносителя падает ниже критической отметки;

количество газа в щитовой достигает потенциально опасной концентрации.

Для ручного завершения работы ПНПТ на любой стадии его активности в конструкции ШУ предусмотрена специальная кнопка. После ее нажатия вместе с отключением агрегата запускается вентиляция топочного пространства.

Если температура воздуха в щитовом помещении снижается до +15 ℃ и менее, с помощью шкафа управления в автоматическом режиме задействуется трубчатый электронагреватель. ТЭН отключается также по его команде по достижении значения от +20 ℃.