Внедрение компьютерной системы управления в магистральные нефтепроводы

Насосные станции участка нефтепровода "Узень-Атырау". Компьютерные системы управления промышленными технологическими комплексами. Математическая модель проектирования и управления нефтепроводами. Взрывопожаробезопасность резервуарного оборудования.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее распространенным и эффективным способом транспортировки нефти от нефтепромыслов до нефтеперерабатывающих заводов и других потребителей является перекачка нефти по магистральным трубопроводам.

Протяженность нефтепроводов с каждым годом увеличивается. В перспективе магистральные трубопроводные системы остаются основным видом транспорта нефти и газа, а для вновь вовлекаемых в разработку уникальных месторождений Прикаспия и шельфа Каспийского моря магистральные трубопроводы - единственно эффективный и экологически более безопасный вид транспорта. В связи с этим возникают многокритериальные (по экономическим и экологическим показателям) задачи оптимального проектирования и управления магистральными трубопроводами. Поэтому вопросы формализации и разработки эффективных методов решение этих задач на базе современных математических методов, и компьютерных систем, являющихся предметом исследований данной дипломного проекта, являются особенно важными и в теоретическом, и в практическом плане.

Развитие сети магистральных трубопроводов сопровождается непрерывным повышением уровня технической оснащенности нефтепроводов. Выполнены определенные работы по освоению новой техники и эксплуатации нефтепроводов больших диаметров, по технологии перекачки парафинистой и вязкой нефти по горячим трубопроводам.

Широкое развитие "получили автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов, компьютерные системы проверки на дефектность состояния труб, системы диспетчерского управления процессом транспортировки. Разрабатываются математические модели процесса транспортировки, на основе которых решаются различные задачи прогноза и оптимизации режимов работы нефтепровода.

Комплексное решение задач управления магистральными нефтепроводами на основе современных математических методов и компьютерных систем управления не разработаны до конца и не полностью, мало уделено внимания методам разработки пакета математических моделей технологических объектов нефтепроводной системы при нечеткости исходной информации. Так как на практике технологические объекты магистральных нефтепроводов часто функционируют именно при больших погрешностях замера, подходы к решению рассмотренных выше задач в этих условиях являются очень актуальными [2].

Компьютерная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Постановка задачи

Цель и задачи. Целью работы является проектирование компьютерной системы технологического комплекса магистральных нефтепроводов, создание и описание автоматизированных систем управления ими.

В соответствии с целью работы ставятся и решаются следующие задачи:

Анализ и исследование комплекса магистральных нефтепроводов и задач управления ими;

Компьютерные системы управления промышленными технологическими комплексами;

Проектирование и создание компьютерной системы управления комплексом магистральных нефтепроводов;

Методика проектирования и разработки компьютерных систем управления технологическим комплексом;

Формализация задач возникающих при управлении нефтеперекачивающих предприятий;

Разработка математического описания основных агрегатов магистрального нефтепровода;

Математическая модель проектирования и управления нефтепроводами с учетом динамики их функционирования;

Автоматизированные системы управления технологическим процессом магистральных нефтепроводов;

Структура системы управления объектами нефтеперекачивающих управлении на базе компьютерной техники;

Формализация задач управления процессами транспортировки нефти по трубопроводам и разработка методов их решения;

В результате выполнения данной дипломной работы будут получены следующие основные результаты: методика проектирования и создания компьютерной системы управления комплексом магистральных нефтепроводов; формализация задач возникающих при управлении нефтеперекачивающих предприятий и разработка методов их решения; разработка математического описания основных агрегатов магистрального нефтепровода.

1.2 Характеристика исследуемого объекта и решаемой задачи

1.2.1 Характеристика исследуемого объекта - участка магистрального нефтепровода Атырауского Нефтепроводного Управления (АНУ)

Структура предприятия

Атырауское Нефтепроводное управление образовано приказом Министерства нефтяной промышленности СССР №272 от 24 мая 1971 года для приёма, транспортирования и поставки нефти и воды. АНУ входит в состав Западного филиала ЗАО НКТН «Казтрансойл» и осуществляет свою деятельность на правах структурной единицы, подчиняется Западному филиалу ЗАО НКТН «Казтрансойл», которая является по отношению к нему вышестоящим органом. Атырауское Нефтепроводное управление действует на основе хозяйственного внутрипроизводственного расчёта, имеет незаконченный баланс, частично наделяется правами государственного предприятия в вопросах производственной и финансовой деятельности закреплены основные и производственные фонды, и оборотные средства.

Предметом деятельности АНУ является приём нефти от смежных нефтепроводных и нефтедобывающих управлений и перекачки её по магистральным нефтепроводам. Сдача нефти смежным районам нефтепроводным управлениям и нефтеперерабатывающим предприятиям, а также отгрузка нефти железнодорожным транспортом потребителям, количественная и качественная сохранность принятой нефти, техническое обеспечение транспортировки волжской воды по техническому водоводу Кигач-Мангышлак. Обеспечение ремонта технологического оборудования транспортом и спецтехникой подразделений Западного филиал НКТН «Казтрансойл», расположенных в Атырауском регионе, обеспечение материально-техническими ресурсами структурных единиц, а также капитальное строительство, обеспечение питанием рабочих на трасе магистральных трубопроводов [1].

Структура Атырауского Нефтепроводного управления утверждается президентом «Казтрансойл». АНУ осуществляет свою деятельность на основе плана экономического и социального развития, договоров на транспортировку и отгрузки нефти и воды, капитальное строительство и капитальный ремонт.

Главной задачей АНУ является обеспечение выполнения плана по приёму, перекачке и поставке нефти при минимальных затратах, обеспечения перекачки волжской воды, обеспечение надлежащей приёмки, правильного хранения и отпуска потребителям оборудования и материалов, выполнение планов и договоров по обеспечению работ, недопустимость их срывов.

Атырауское Нефтепроводное управление осуществляет свою деятельность на основе принципа единства хозяйственного руководства в сочетании с принципом единоначалия. Вся деятельность АНУ направлена на выполнение договоров, заданий, интенсивность и эффективность развития производства, соблюдения режима, государственного предприятия.

АНУ по поручению Западного филиала на основании утвержденных лимитов заключает договора на отпуск воды из водоводов и несёт ответственность за их исполнение.

Цель и полномочия управления

Управление создается с целью предоставления услуг по транспортировке, углеводородного сырья и воды. Для реализации вышеуказанной цели, Управление осуществляет в пределах, определенных ему Западным филиалом, границ обслуживания и эксплуатации следующие виды деятельности:

транспортировка нефти и воды;

производство ремонтно-строительных работ;

техническое обслуживание, капитальный ремонт технологического, электротехнического и энергетического оборудования, средств ЭХЗ, КИПиА и метрологии и эксплуатацию линейной части магистральных нефтепроводов, водоводов и их объектов;

эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание спецтехники и автотранспорта,

сервисное обслуживание, вибродиагностика, наладка и капитальный ремонт, по заявкам подразделений Западного филиала, технологического, электротехнического, энергетического оборудования, средств ЭХЗ, КИПиА и метрологии;

охрана магистральных трубопроводов, их сооружений, жилых и культурно-бытовых объектов

организация работы подчиненных управлению производственных, единиц; выполнение комплексных программ по экологии, рациональному использованию природных ресурсов, охране труда, пожарной и экологической безопасности; осуществление функции заказчика по капитальному строительству и капитальному ремонту объектов Управления;

внедрение в производство новых, более безопасных производственных процессов, достижений науки и техники и передового опыта, а также в области экологии, охраны труда и пожарной безопасности.

Управление имеет право:

распоряжаться закрепленным за ним имуществом и денежными средствами с разрешения Компании и Западного филиала.

осуществлять необходимые хозяйственные и иные расходы, связанные с деятельностью Управления.

Производственно-диспетчерская служба

ПДС выполняет оперативное управление работой магистральных трубопроводов на оптимальных режимах НПС, ПСП, СПН, наливных эстакад в границах обслуживания АНУ: