ПЗ (1195059), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Отслеживание наличия жидкости одоранта в расходной емкости осуществляется оператором ГРС визуально. Кроме того, здесь предусмотрена передача в систему управления ГРС предупредительного сигнала о минимальном уровне одоранта в расходной емкости.

Одоризационные установки типа ОД и БО имеют ряд существенных минусов, ограничивающих применение этих устройств в широком потреблении. К числу недостатков можно отнести следующее:

– в процессе эксплуатации одоризатора, если происходит изменение газопотребления более чем на 30%, то процесс одоризации выходит из режима и настройка на новый режим теперь должна осуществляться вручную;

– невысокая точность одорирования (в зависимости от условий эксплуатации может находиться в пределах от 5 до 20%), причем, основным фактором для ее определения является только качество изготовления дозатора и стабильность расхода газа в трубопроводе; различные температурные колебания окружающей среды, а также резкие изменения газопотребления (например, отключение или подключение сравнительно крупных потребителей газа), существенно снижают качество одорирования, но не могут быть в данных устройствах автоматически учтены и скомпенсированы;

– неудобство эксплуатации установки, за счет наличия сужающего устройства (требует сезонной замены шайбы, что является отрицательным моментом для персонала ГРС);

– отсутствие датчиков уровня и работы установки (в наличии только сигнализатор минимального уровня жидкости расходной емкости).

1.2.4 Дозированная подача одоранта в поток газа

Существуют разные способы реализации дозированного ввода одоранта в поток газа.

Изначально процесс дозирования величины подачи одоранта предполагал установку электромагнитного клапана перед капельницей. Его управление осуществлялось электронным блоком, который обеспечивал заданное время открытого состояния клапана, а также частоту его включений. Тем самым, то количество одоранта, которое было пропущено через электромагнитный клапан за время нахождения его в открытом состоянии, определяло единичную дозу, а необходимая частота открытия данного клапана приводит к достижению нормы ввода одоранта в поток газа. Таким образом, данный способ дозирования одоранта повысить качество одорирования и, при наличии соответствующих программно-аппаратных средств, организовать автоматическую подачу одоранта, опираясь на расход газа и косвенный учет уже раннее введенного одоранта (по количеству срабатываний электромагнитного клапана). Однако, такой метод не получил широкого распространения из-за ряда отрицательных моментов:

– при неисправностях электромагнитного клапана, в частности при протечках через клапан, процесс одоризации газа становится неуправляемым, так как подача одоранта в трубопровод осуществляется самотеком;

– значение единичной дозы, в основном, зависит от температуры окружающего воздуха и от степени заполнения расходной емкости;

– прохождение одоранта через клапан контролируется только визуальным способом.

Затем электромагнитные клапана постепенно стали заменяться дозирующими насосами, которые значительно усовершенствовали процесс одоризации газа. Как правило, такие насосы оборудуются фильтрами для очистки жидкости, электронным блоком управления и управляющим устройством. И в итоге, вся эта конструкция представляет собой дозатор одоранта.

1.2.5 Автоматизированная система одоризации газа (АСОГ)

АСОГ, разработанная специалистами в г. Саров, по своей сути является дозатором одоранта с высокой степенью автоматизации. Здесь имеет место быть понятие микродоза (0,15 – 0,45 см³). Такая установка повышает требования к чистоте одоранта (любые твердые частицы, попавшие в игольчатый клапан, нарушают нормальную работу дозатора). В связи с этим АСОГ снабжается фильтром тонкой очистки, а также датчиком подачи одоранта, который уже позволяет иметь информацию о ранее поступившем в трубопровод одоранте. Однако, по данным основных эксплуатантов данной системы, ее надежность оставляет желать лучшего. Блок управления напрямую связан со штатным расходомером природного газа и обеспечивает подачу одоранта в трубопровод пропорционально расходу, с точностью не более 5%.

На базе АСОГ был произведен одоризатор газа с дозированной подачей газа (ОДД) для северных районов. Он размещается в утепленном блок-боксе, оборудованным системами отопления, освещения, контроля загазованности и приточно-вытяжной принудительной вентиляции. Помимо АСОГ, в состав установки входят: расходная емкость на 110 л., дезодоратор, резервная капельница и необходимая запорная арматура. По желанию заказчика ОДД снабажается эжектором для закрытой дозаправки емкостей. В качестве запасной емкости для хранения одоранта используется контейнер для транспортировки одоранта объемом 1,5 м³, размещаемый внепосредственной близости от блок-бокса. Одоризатор ОДД успешно эксплуатируется на газораспределительной станции ОАО «Сургутнефтегаз» в г. Сургут. Аналогичный одоризатор производства завода «Газпроммаш», но размещенный не в блок-боксе, а в шкафу, работает на одном из объектов ООО «Пермтрансгаз» (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Одоризатор газа ОДД на базе АСОГ

Недостатками установки является усложненная конструкция дозатора и наличие малых зазоров в группе клапанов, что приводит к трудностям эксплуатации системы с отечественным одорантом. Поэтому широкого распространения данный одоризатор не получил.

1.2.6 Блок одоризации с электронным управлением (БОЭ)

Блоки одоризации типа БОЭ, представляют собой полнокомплектные устройства для одоризации газа, которые обеспечивают дозированный ввод одоранта, опираясь на значение расхода газа. БОЭ снабжаются расходной емкостью необходимого объема и сужающим устройством нужного типоразмера, а также дозирующим насосом требуемой производительности. Кроме того, в состав обвязки блока одоризации входит резервная капельница, эжектор и запорная арматура.

Принцип дозирования заключается в работе мембранного насоса, имеющего пневматический привод. Управление насосом осуществляет электромагнитный клапан. Микропроцессорный блок отвечает за расчет расхода одорируемого газа и формирование управляющих сигналов. Предварительно требуемая доза устанавливается на насосе специальным задатчиком.

Опять же наличие сужающего устройства является здесь значительным недостатком, создающим определенные проблемы и дополнительные неудобства при эксплуатации. Также стоит отметить, что расчет расхода газа, выполненный блоком управления, часто существенно отличается от показаний штатного расходомера, что в свою очередь приводит к недопустимым погрешностям одорирования (в частности не учитывается температура газа).

1.3 Автоматизированные системы одоризации газа

В настоящее время автоматизация технологических процессов находится в стадии бурного роста, за счет значительного прогресса в области информатики и электроники. Благодаря современной элементной базе электронного оборудования создаются компактные высоконадежные системы автоматического управления и интеллектуальные датчики. Процесс изготовления аппаратной части таких систем также упростился и нередко сводится к «отверточной технологии». На передний план выдвинулись следующие задачи:

– разработка и оптимизация алгоритмов управления, включающих в себя полный комплекс информационных, вычислительных, управляющих и диагностических задач;

– выбор из многообразия предлагаемых аппаратно-технических средств оптимального варианта, с учетом сложности решаемых задач и материальных возможностей Заказчика;

– подбор надежных исполнительных устройств и механизмов, с возможностью управления от запроектированного контроллера или управляющего комплекса;

– разработка программного обеспечения, реализующего все отраженные алгоритмом управления задачи;

– обеспечение возможности интегрирования в системы верхнего уровня и реализация информационного обмена этими системами по стандартному протоколу или по специальным, заранее оговоренным протоколам обмена.

Как результат, решение всех вышеперечисленных задач приведет к созданию специализированной системе автоматического управления технологическим оборудованием заданного объекта.

Применительно к ГРС, такие системы проектируются с учетом установленной формы обслуживания. Централизованная форма обслуживания ГРС требует повышенного уровня автоматизации технологического оборудования, и, как правило, препятствием для перехода к данной форме становится процесс одоризации газа, так как экплуатация большей части действующих одоризационных установок не представляется возможным без ежедневного присутствия оператора ГРС. Следовательно, основу автоматизированной системы одоризации газа должен составлять надежный современный одоризатор газа, имеющий индивидуальную систему управления, который будет обеспечивать не только одорирование газа, но также – и учет расходуемого одоранта, и автоматическую дозаправку расходной емкости, и передачу на диспетчерский пункт подробной информации о состоянии одоризационной установки (включая технологические параметры и количество имеющегося одоранта). Отдельные элементы подобной автоматизированной системы имеются на ряде газораспределительных станций России. Однако, в полном объеме задача создания законченной системы пока еще не решена. Это связано с недостатком надежных и долговечных комплектующих изделий, которые способны эксплуатироваться в среде природного одоранта (электромагнитных клапанов различных типоразмеров, серийных датчиков уровня, сосудов из коррозионно-стойких материалов и т. д.). Проявляется тенденция недостатка работ по созданию отечественных изделий для комплектования одоризационных установок, поэтому выполняющие их организации и отдельные специалисты заслуживают особой поддержки. Результатом таких работ стали, например, следующие изделия.

1.3.1 Электромагнитные клапаны для работы с одорантом

В процессе создания одоризатора ОДДК газа, завод «Газпроммаш» принял участие в разработке взрывозащищенных электромагнитных клапанов для одоранта. Клапаны прошли испытания в составе опытного образца одоризатора газа ОДДК 01 в Пензенском ЛПУ МГ и успешно применяются для серийного производства всего ряда одоризаторов данного типа.

1.3.2 Емкость двухстенная для хранения одоранта

Для бесперебойной работы ГРС, на ее площадке необходимо наличие резервного запаса одоранта. Основным способом по содержанию такого запаса является хранение необходимого количества одоранта в подземных емкостях. Следует отметить, что условия хранения одоранта, зачастую, не соответствуют требованиям современного газораспределительного хозяйства. В основном, емкости для хранения одоранта изготовлены из материалов, подвергающихся воздействую коррозии. В большинстве своем такие емкости не снабжены ни сигнализаторами, ни указателями уровня. Осмотр и проверка их состояния практически не проводится, так как данное мероприятие сопряжено с целым рядом организационных и технических трудностей, а утилизация отходов и вышедших из строя узлов и сосудов, связанных с процессом одоризации, вообще до сих пор не имеет нормативной базы.

Разработка специалистами двухстенных емкостей для хранения одоранта в какой-то мере помогает решить задачи правильного хранения одоранта и контролирования его расхода. Конструкция емкости предполагает постоянный контроль межстенного пространства и предотвращает возможность загрязнения как почвы, так и атмосферного воздуха, при нарушениях герметичности корпуса. Материалом для внутренней емкость служит нержавеющая сталь, значительно снижающая степень загрязнения хранящегося в ней одоранта продуктами коррозии. Сигнализатор уровня позволяет выдавать предупредительный сигнал о необходимости пополнения запасов одоранта.

1.3.3 Насосы для перекачки одоранта

Основным принципом при заправке расходной емкости одоризационной установки является метод передавливания. Автоматизировать этот процесс иногда удобнее с использованием насоса. Такие насосы, способные перекачивать одоранты, в том числе в сосуды под давлением, производит ОАО «Нефтемаш» – Сапкон (г. Саратов). По желанию заказчика, насосные агрегаты могут комплектоваться фильтрами.

1.3.4 Интеллектуальный датчик уровня

Специалисты завода «Газпроммаш» (г. Саратов) разработали датчик для измерения уровня одоранта в закрытой емкости, находящейся под давлением (рис. 1.3). Принцип работы датчика основывается на гидростатическом методе, который позволяет непосредственно в микропроцессорном блоке управления, с высокой точностью рассчитать уровень, объем и массу жидкости. В настоящее время происходит доводка конструкции и отработка программно-математического обеспечения интеллектуального датчика для реальных условий газораспределительной станции.

Рис. 1.3. Интеллектуальный датчик уровня

Все рассмотренны выше изделия, наряду с широко известным оборудованием для одоризации газа, должны оказать огромное влияние на решение задачи по созданию комплексной автоматизированной системы одоризации газа.

Необходимо также сказать о том, что в последнее время проблемы, связанные с одоризацией газа, привлекли внимание представителей разных отраслей российской промышленности, и некоторые результаты этого интереса уже ощутимы. Впервые, за многие годы на рынке одоризационного оборудования возникла конкуренция. Это обстоятельство, в сочетании с очевидным прогрессом в создании программно-технических средств автоматизации и интеллектуальных датчиков, позволяет смотреть в будущее с оптимизмом и готовиться к очень скорой модернизации устаревшего одоризационного оборудования на российских газораспределительных станциях[2].

Характеристики

Список файлов ВКР