Top.Mail.Ru

Коммерческий учет стабильного конденсата

НПФ "КРУГ" обладает большим опытом в области разработки программного обеспечения систем коммерческого учета нефти и нефтепродуктов. Одной из очередных работ в этом направлении стало создание ПО узла коммерческого учета стабильного конденсата на Сургутском заводе стабилизации конденсата (ЗСК).

ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ

Узел учета стабильного конденсата УУСК(Н) № 1100 предназначен для осуществления учетных операций между Сургутским заводом стабилизации конденсата (ЗСК) и Сургутским управлением магистральных нефтепроводов ОАО "Сибнефтепровод" для измерения массы и качественных характеристик стабильного конденсата - нефти, закачиваемой в магистральный нефтепровод ОАО "Сибнефтепровод".

Узел оснащен импортным технологическим оборудованием и трехуровневой системой АСУ ТП, позволяющей производить дистанционное управление всей запорной арматурой как со шкафа управления, так и со станции оператора. В качестве расходомеров на пяти измерительных линиях применены массовые (кориолисовые) расходомеры, позволяющие обеспечивать одновременное измерение массы, плотности и температуры. Точность измерения массового расхода составляет 0,15 %.

 

Сургутский ЗСК - одно из ключевых в ООО "Сургутгазпром" и крупнейшее в Тюменской области предприятие нефтеперерабатывающего профиля. Входит в состав единого, технологически увязанного комплекса ОАО "Газпром" по добыче и переработке жидких углеводородов. Суммарная мощность завода составляет 8 млн. т продукции в год, мощность по первичной переработке - 4 млн. т.

ООО "Сургутгазпром" осуществляет добычу и транспортировку газа, производство, транспортировку и переработку стабильного газового конденсата. С 1996 года, когда в ООО "Сургутгазпром" была принята целевая программа по автоматизации систем управления технологическими процессами транспорта и переработки газа и газового конденсата, предприятие является лидирующим в ОАО "Газпром" по внедрению автоматизированных систем.

 

Цель создания системы учета

 

В 2005 году Заказчик принял решение о необходимости проведения модернизации узла учёта:

  • с целью приведения его характеристик к требованиям вновь введённых нормативных документов - МИ 28378 и МИ 2825
  • для подключения к системе нового технологического оборудования (резервуары, насосы, …)
  • для повышения надежности работы технологического оборудования и сокращения затрат на эксплуатацию и ремонт средств автоматизации.
Модернизацию программного обеспечения узла учёта выполнила НПФ "КРУГ". В результате была разработана и запущена в промышленную эксплуатацию фактически новая система коммерческого учета стабильного конденсата.
После проведения модернизации архитектура системы автоматизации узла учета приняла вид, приведённый на рисунке.

 

Основные характеристики системы

Метрологические характеристики системы
Относительная погрешность измерения массы брутто, не более ±0,25%
Относительная погрешность измерения массы нетто, не более ±0,35%
Информационная мощность системы
Общее количество сигналов, в т.ч.: 265
- входных аналоговых 65
- входных дискретных 120
- выходных дискретных (управление) 80
Количество измерительных линий 5
Количество запорной арматуры 20
Количество мнемосхем 30
Количество трендов 90
Временные характеристики
Время опроса всех сигналов 200 мс
Период обновления информации на мониторе от 1 с
Период обновления тренда от 3 с

Техническая характеристика АСУ ТП

Нижний уровень системы включает в себя следующие датчики и исполнительные механизмы:

  • датчики температуры
  • датчики давления и перепада давления
  • массовые расходомеры
  • анализаторы влагосодержания
  • датчики уровня в резервуарах
  • датчики загазованности и пожара
  • датчики определения содержания свободного газа
  • электрозадвижки
  • регуляторы
  • насосы
  • пробоотборник
  • вентилятор
  • ТЭН.
Оборудование нижнего уровня располагается в блок-боксе узла учета.

Средний уровень системы представлен микропроцессорными контроллерами с ПО СРВК "КРУГ-2000", вторичными преобразователями влагомеров, пультом дистанционного управления и пультом переключения контроллеров.

Контроллеры выполняют следующие функции:

  • определение массы стабильного конденсата
  • автоматический отбор объединенной пробы
  • выполнение алгоритмов защиты по пожару и загазованности
  • сбор аналоговой и дискретной информации от технологических датчиков: температуры, давления, массовых расходомеров и т.д.
  • обработка полученной информации, включающая цифровую фильтрацию, алгоритмы подавления дребезга, проверку на достоверность по граничным значениям, скорости изменения и т.д.
  • сравнение значений технологических параметров с уставками предупредительной и аварийной сигнализации, с фиксацией события и формирования соответствующей записи в протоколе сообщений
  • автоматический контроль перепада давления на фильтрах
  • приём дискретных сигналов о состоянии технологического оборудования
  • дистанционное управление технологическим оборудованием
  • диагностика исправности модулей контроллера.
С помощью пульта дистанционного управления осуществляется ручное управление исполнительными механизмами. Пульт переключения контроллеров позволяет осуществить принудительное переключение работы с основного контроллера на резервный на время устранения неисправности в основном контроллере. Шкафы контроля и управления с оборудованием среднего уровня располагаются в помещении операторной.

Достоинством предложенного технического решения по реализации среднего уровня является то, что один контроллер в комплекте с ПО решает все задачи, начиная от контроля и защит и заканчивая коммерческим учётом, поскольку является средством измерения и имеет нормированные метрологические характеристики. При этом не требуется приобретение отдельных приборов коммерческого учета и дополнительных контроллеров.

Верхний уровень представлен двумя автоматизированными рабочими местами оператора (АРМ №1 и АРМ №2) и лазерным принтером.
Каждый АРМ представляет собой персональный компьютер в комплекте с установленной интегрированной SCADA "КРУГ-2000".

На верхнем уровне обеспечивается выполнение следующих основных функций:

  • отображение технологической информации в графическом виде на мониторах АРМ
  • световая и звуковая сигнализация отклонения текущих значений контролируемых параметров за заданные предупредительные и аварийные границы
  • ручной ввод данных в режиме реального времени (уставок, параметров настройки и др.)
  • расчет массы продукции за отчётные периоды по линиям и, в целом, по узлу учёта
  • формирование и вывод на печать отчетных документов, паспортов качества и актов приема-сдачи, а также протоколов событий в системе
  • архивирование информации (параметры, отчеты, протокол событий) на диск компьютера
  • просмотр архивной информации на экране монитора
  • передача данных в систему телемеханики по интерфейсу RS-232
  • отображение диагностической информации о состоянии компонентов АСУ ТП
  • автоматическая коррекция времени системы (поддержание единого системного времени, а также выполнение переходов "Зима-Лето" и "Лето-Зима").
В системе реализованы следующие видеокадры:
  • общая схема узла учета стабильного конденсата
  • схемы БКН, измерительных линий
  • резервуарный парк стабильного конденсата
  • общее табло технологических параметров
  • данные по откачке за текущую смену
  • видеокадр закрытия партий
  • приборы управления исполнительными механизмами и технологическим оборудованием
  • окно печатных документов для просмотра и печати
  • оперативные, минутные и часовые тренды контролируемых параметров
  • протокол событий с возможностями сортировки, фильтрации
  • таблица настройки переменных, позволяющая изменять параметры переменных.
В системе реализован многопользовательский режим работы. При этом используется разграничение прав доступа к системе по паролям, регистрация доступа лица, осуществляющего управление объектом, протоколирование всех его действий. Доступы ко всем функциям осуществляются по паролям.
Программное обеспечение системы реализовано на базе модульной интегрированной SCADA "КРУГ-2000", благодаря чему модернизация программного обеспечения узла учета была выполнена в короткие сроки.

Перечень выполненных работ

В ходе работ по модернизации узла учета для выполнения требований нормативных документов на нижнем уровне был установлен ряд дополнительных датчиков и исполнительных механизмов.

На уровне контроллеров выполнены следующие работы:

  • установлены два новых шкафа со 100 % "горячим" резервированием контроллеров (при выходе из строя одного из них в работу включается резерв в "безударном" режиме)
  • осуществлён переход на новую версию 6.5 "Системы Реального Времени Контроллера"
  • реализованы алгоритмы дублирования (датчиков влагосодержания и пробоотборников)
  • разработаны и запущены в работу новые драйверы (с функцией "горячего" резервирования) для связи контроллеров узла учета с системой измерения уровня "ENRAF" в 8 резервуарах по протоколу MODBUS RTU и с массомерами "PROMASS 63".
На верхнем уровне выполнены следующие работы:
  • обновление программного обеспечения SCADA "КРУГ-2000" (переход на программный комплекс "Станция оператора/архивирования-сервер" версии 2.5)
  • обновление прикладного программного обеспечения, в том числе: переход на новые таблицы приведения плотности к стандартным условиям при температуре 15 °C", приведение отчетных документов к требуемым формам, переход на закрытие месяца в 24 часа последнего дня месяца и т.д.
  • расширение перечня параметров, передаваемых по протоколу MODBUS в пункт диспетчеризации покупателя.

ВЫВОДЫ

Модернизация узла учета позволила обеспечить:

  • оптимизацию расчетов за счет внедрения узла коммерческого учёта стабильного конденсата в соответствии со всеми действующими нормативными документами
  • повышение надежности за счет структурного резервирования и глубокой самодиагностики отказов технических и программных средств.
В настоящее время система коммерческого учета стабильного конденсата находится в промышленной эксплуатации и положительно оценена Заказчиком.