Магистральді мұнай құбырының технологиялық есептелінуі

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 80 бет
Таңдаулыға:

5

6

7

8

АҢДАТПА

Бұл дипломдық жұмыста Магистральді құбыр арқылы мұнай айдау

процессін басқару сұрақтары қарастырылған.

Магистральді сорғыларға

қысымның ең тиімді есебі мен жазбасын тарату көрсетілген. Мұнай айдау

стансасының, көмекші автоматты құрылғылардың жұмыс режимдерінің

барлық түрі қарастырылған. Магистральді мұнай құбырымен мұнай айдау

режимдерінің модельдеуін визуалды көрсету үшін Delphi 7 бағдарламалау

ортасы қолданылған.

Өміртіршілік қауіпсіздігі мәселелері көрсетілген. Стансадағы сорғының

шығаратын шуылы жұмысшыларға кері әсері тимейтіні есептелген.

Жұмыста басқару жүйесінің техника-экономикалық негізделуі көрсетілген,

инвестициялық шығындар, кіріс нормасы есептелінген, орындалған жұмыстың

экономикалық тиімділігі мен өтеу мерзімі есептелген.

АННОТАЦИЯ

В данной дипломной работе рассматривается вопрос управления

процессом перекачки нефти по магистральному нефтепроводу. Приводится

описание и расчет оптимального распределения давления по магистральным

насосам. Рассмотрены все возможные режимы работы нефтеперекачивающих

станций, вспомогательных средств автоматизации. Для визуального

представления моделирование режимов перекачки нефти по магистральному

нефтепроводу использовалась программа Delphi 7.

Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности. Рассчитаны, что

воздействие шум насосов в станциях не вредят персоналу.

В дипломной работе произведено технико-экономическое обоснование

проекта, выполнен расчет инветиционного расхода, норма дохода, рассчитана

экономическая эффективность и срок окупаемости системы управления

выполненной работы.

ANNOTATION

In this diploma work a management question is examined by the process of

pumping over of oil on a main oil pipeline. Description over and calculation of optimal

distribution of pressure are brought on main pumps. All possible modes of operations

of the нефтеперекачивающих stations, auxiliary facilities of automation are

considered. For visual presentation design of the modes of pumping over of oil on a

main oil pipeline the program Delphi 7 was used.

The questions of safety of vital functions are considered. Bargained that

influence noise of pumps in the stations does not harm to the personnel.

The feasability study of project is produced in diploma work, the calculation

of инветиционного expense, norm of acuests, is executed, economic efficiency and

term of recoupment of control system of the executed work are expected.

МАЗМҰНЫ

9

КІРІСПЕ . . . 11

1 Магистральді мұнай құбыры технологиялық үрдісінің сипаттамасы…… . . . 13

1. 1 Магистральді мұнай құбыры туралы негізгі мәліметтер. 13

1. 1. 1 Мұнай айдаудың технологиялық үрдісінің ерекшелігі. . 14

1. 1. 2 Магистральді мұнай құбырымен мұнай тасымалдау үрдісінің жалпы

технологиялық сұлбасы. 15

1. 2 Мұнай тасымалдау үрдісінің математикалық модельдері19

1. 2. 1 Магистральді мұнай құбырының моделі. 19

1. 2. 2 Сұйықтықтың құбыр арқылы ағу математикалық моделі . 22

1. 2. 3 Сорғы стансасының және сызықты бөліктің статикалық моделі………26

1. 2. 4 Қарқын баланс теңдеуі. . 27

1. 2. 5 ММҚ қуатты пайдалану және технологиялық шектелу модельдері……30

1. 3 Технологиялық үрдістердің автоматизациясы . . . 31

1. 3. 1 Магистральді мұнай құбырын автоматтандыру нысан ретінде

қарастыру31

1. 3. 2 Жалпы стансалық автоматика жүйесі. . 29

1. 3. 3 Сызықты бөлікті автоматтандыру жүйесі . . . 33

1. 3. 4 Аралық мұнай айдау стансасының, сызықты бөліктің және сорғы

агрегаттарының автоматтандыру жүйесі. 35

1. 3. 5 МТА пен МАС электрожіберудің жұмыс тәртібінің реттелуі . . . 38

1. 3. 6 Регулятордың жұмысы40

1. 3. 7 Пропорционалды-интегралды реттегіштердің оптималды

параметрлерінің есептеу әдісі . . . 41

1. 3. 8 ММҚ үшін таратылған басқару жүйенісін құру проблемалары мен

прициптері . . . 46

1. 3. 9 Жүйенің функционалды-алгоритмдік құрылымы. . 49

2 Арнайы бөлім . . . 55

2. 1 Магистральді мұнай құбырының технологиялық есептелінуі55

2. 2 Мұнай айдау стансаларын орналастыру. 57

2. 3 Магистралтьді мұнай құбыры арқылы мұнай айдау үрдісін модельдеу…59

3 Өміртіршілік қауыпсіздігі . . . 67

3. 1 Еңбек шарттарын талдау. . 67

3. 2 Мұнай өндіру станциясындағы шартты еңбегінің қорытындысы . . . 67

3. 3 Шудан корғану. . 68

3. 4 Жұмыс тапсырмасы69

3. 5 Акустикалық есептеу. . 69

3. 6 Жасанды жарық түсіру есебі . . . 74

3. 7 Қорытынды……. . . . 74

4 Экономикалық бөлім. 75

4. 1 Қарашығанақ сорғы станцияның экономикалық бағасы75

4. 2 Сорғы станцияның құрылуы бойынша мұнай айдаудың инвестицияның

есептелуі. . 75

10

4. 3 Инвестицияның финанс-экономикалық эффекттілігінің көрсеткіштерін

талдау . . . 83

Қорытында . . . 86

6

Қабылдаған қысқартылған,

терминдер . . . 877

Қосымша А . . . 89

КІРІСПЕ

11

Қазіргі уақытта магистральді мұнай құбыры арзан және сенімділігі

жоғары мұнай тасымалдаудың түрі болып табылады. Олар өте үлкен өткізгіш

қасиетімен, құбыр диаметрі 530 - 1440 мм аралығында және 50 км ұзындыққа

созылады. Мұнай құбырында мұнайды тасымалдау үшін керек қысымды

тудыру және ұстап тұру үшін мұнай айдау стансалары (МАС) қажет.

Қазіргі заманға сай мұнай құбыры деп біз құрылымдар комплексін

қарастырамыз, оған сызықты бөлім, бас және аралық сорғы стансалары және

соңғы пунктер кіреді. Магистральді мұнай құбырының (ММҚ) ең күрделі

буыны болып бас сорғы стансасы болып табылады, оған ара лық станса мен

резервуарлы парк кіреді.

Мерзімдік және жылдық мұнай алу тербелісінің нәтижесінде мұнай

көлемінің өзгеруі, мұнай құбырларында станционарлы емес үрдістердің пайда

болуы, ол әртүрлі технологиялық операцияларға және айдалынатын мұнайдың

физикалық парметрлерінің тербелісіне байланысты, сонымен қатар авария

және жөндеу жұмыстары стансалардың жұмыс режимдерінің өзгеруіне

әкеледі. Кейбір жағдайларда бұл өзгерістер МАС - тың авариялық

тоқтатылуына және тағы басқа жағымсыз жағдайларға әкеледі, соңында

көптеген экономикалық шығынға ұшыратады. Сондықтан тасымалдаудың

барлық учаскелерінде стансалардың жұмысының сәйкес үзіліссіздігін,

сонымен бірге мұнай құбыры мен құрылғылардың қорғанысын қамтамасыз

ету керек.

Сонымен бірге, магистральді мұнай құбыры арқылы мұнайды

тасымалдау технологиялық үрдісінің стохастикалық модельдердің, өзара

байланыс пен өзара әсерлесу толық емес ақпарат кезінде, модельдің барлық

параметрлері белгісіз болуы және барлық орта жағдайының іске аспауы

мағынасында негіздеуі мен анализі қажет. Мұндай анализ ММҚ аралық

стансаларымен көптеген стационарлы емес технологиялық нысанның

жұмысының анықталуына пайдалы.

Мұнайды тасымалдау мен айдаудың эффектлігін көтеру, технологиялық

құрылғылардың авариясыз жұмысын және сенімділігін көтеру, ақпаратты

өңдеудің сенімділігі және оперативтіліктің көтерілуі халықшаруашылықтың

проблемаларының бірі болып табылады. Осындай автоматты жүйелерді құру

үшін орталықтанған құрылымды енгізу қажет.

12

1

МАГИСТРАЛЬДІ МҰНАЙ ҚҰБЫРЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ

ҮРДІСІНІҢ СИПАТТАМАСЫ

1. 1 Магистральді мұнай құбыры туралы негізгі мәліметтер

Құбырдың сызықтық бөлігінің сипаттамасы бойынша бөлінеді:

− қарапайым бір жіпті магистральді (бастапқы станциядан соңғы

станцияға дейін бірдей диаметрлі ) және телескоптық (жол бойындағы

құбырдың әртүрлі диаметрлі), сонымен қатар көп жіпті, негізгі жіпке екінші,

үшінші жіп орналасқан;

− дөңгелектік, ірі қалалардың айналасында орналасатын, олар газбен

сенімді түрде қамтамасыздандыру үшін (мұнай өнімдерімен) және газдың

бірқалыпты берілуін қамтамасыздандырады (мұнай өнімдері) .

Магистральді мұнай құбыры деп олар арқылы мұнай, мұнай өнімдері,

табиғи немесе жасанды газдар (газ немесе сұйытылған түрінде), су өндіру,

өңдеу орнынан, құбырдың бастапқы нүктесінен тұтынушы жерлерге (соңғы

нуктеге) тасымалдалынуы.

Тасымалданатын өніміне байланысты құбырлар тар мағынада, қолдану

мақсатына қарай газ құбыры, мұнай құбыры, мұнай өнімдері құбыры, су

құбыры, конденсат құбыры т. б. болып бөлінеді.

Құбырдың бастапқы және соңғы нүктелері тасымалданатын өнімнің

негізгі бастау көздері қалыптасқан және тұтынушылары орналасқан жерде

болады, [1] .

Мұнай құбыры - тек мұнай айдау үшін ғана емес, сондай-ақ мұнай

өнімдерін тасымалдау үшін арналған. Тасымалданатын өнім түріне

байланысты құбырлар бензин құбыры, керосин құбыры, мазут құбыры деп

аталуы мүмкін.

Өзінің тағайындалуына байланысты мұнай құбырлары 3 топқа бөлінеді:

− ішкі (зауыттың ішіндегі) - мұнай өңдейтін зауыттарда және мұнай

базаларында әртүрлі объекттер мен құрылғыларды қосады;

− жергілікті - ішкі құбырлармен салыстырғанда үлкен қашықтыққа

созылады (бірнеше ондаған километрлер) және мұнай өңдеу зауыттарын

басты магистральді мұнай құбыры станцияларымен немесе құйылу

пункттерімен қосады;

− магистральді - үлкен қашықтықпен сипатталады (1000 километрден

астам), сондықтан мұнай тасымалдау трасса бойында үзіліссіз (қысқа уақытқа

кездейсоқ немесе жөндеу жұмыстарымен тоқтатылуы мүмкін) орналасқан бір

немесе бірнеше сорғы станцияларымен жүргізіледі, [2] .

13

1. 1. 1 Мұнай айдаудың технологиялық үрдісінің ерекшелігі

Технологиялық үрдіс (ТҮ) дегеніміз бастапқы материалдарға еңбек

құралдарының көмегімен тізбектей әрекет ету, нәтижесінде берілген

қасиетімен

пайдалы өнім алынады. Сонымен, мұнайдың тізбектей

тасымалдану ТҮ тізбектей іс-әрекеттің көмегімен резервуарлы паркте (РП),

мұнай айдау станциясында (МАС), сызықты бөлікте (СБ) орналасқан

құрылғылардың электр энергиясының мұнайдың алға қозғалысына айналуы.

Мұнда пайдалы өнім ретінде берілген мұнай көлемін берілген қасиетімен

белгілі бір уақытты соңғы нүктеге жеткізу болып саналады.

ММҚ бірқатар жұмысының сараптамасы келесі ерекшеліктерді бөліп

көрсетеді:

− ТҮ сипаттамасының әлсіз қалыптасуы көптеген қалыпты емес

жағдайларға байланысты математикалық модельдердің құрылуының мүмкін

еместігі;

− эволюциялық

құрылғылардың құрамының және олардың

элементтерінің өзгеруі, өзара байланысы, уақыт аралығындағағы

математикалық модельдерінің параметрлерінің мәні, мұнай қасиетінің

парметрлерінің өзгеруі, басқару әдістерінің толық жетілдіруі;

− жағдайлық - ММҚ нақты жағдайына жұмыс жасау мақсатының

тәуелділігі;

− ақпараттың жетіспеуі

датчиктердің орнатылуының мүмкін

еместігінен өлшеулердің болмауы және нысанның таратылуы;

− басқарылуы - ММҚ басқарылу шешімін қабылдайтын және оған

жауапты адамның міндетті түрде болуы.

Құбыр арқылы тізбектей мұнай айдау аяқталған технологиялық цикл

үрдісі келесі үрдістерден тұрады: РП - ке мұнай партиясының тізбектей

сақталынуы және қабылданылуы, жаңа партияның құрылыуы және оның

мұнай құбырына айдалынуы; мұнай партясының бүкіл тасымалдану жолында

айдалынуы және қадағалануы; берілген қасиеті бойынша тұтынушыға мұнай

партиясын беру.

ТҮ басқарушы парметрлары болып келесі бұйрықтар табылады: сорғы

станциялары туғызатын қарқын өзгерісі, сызықты аймақтың

конфигурациялары; РП жұмысының ауыстыру режимдері.

ТҮ жүруіне шектеу болып: технологиялық құрылғылардың жұмысына

рұқсат етілген режимдердің тізбегі; электр энергиясын қолдану шектеулігі ;

резервуарлы парктегі мұнай қоры; сызықты аймақтың өткізгіш қасиеті; МАС

тудыратын қарқын; мұнай партиясында күкірттің бар болуы.

ТҮ жүруінің бағалану белгілеріне МАС-ң максимум пайдалы әсер

коэффициенті (энергия шығынының

тасымалданған мұнай көлеміне

байланыстылығы ) ; белгілі бір аралықта немесе нақты уақытта берілген мұнай

көлеміне электр энергиясының минимум шығыны; белгілі бір аралық немесе

14

берілген уақыт аралығындағы максималды мүмкін өнімділігі; араластыру

үрдісінің нәтижесінде күкүрті аз мұнайдың минимум жоғалтылуы.

Магистральді мұнай құбырының технологиялық нысанына келесі

құрамдастар кіреді.

Сурет 1. 1 - Магистральді мұнай құбырының сұлбасы

Сызықты аймақта диаметрі 150 мм кем емес және ұзындығы 50 км

құбыр түрінде, онда ысырма қималары мен лупингтар (құбыр бөліктері,

негізгі құбырға параллельді орнатылған, авария қаупі бар аймақтарда

қолданады) орналасқан, протекторлы және катодты қорғау станциялары,

қырғышты жіберу камералары; қима ысырмасымен, резервуарларымен,

көмекші сорғы станцияларымен, ағындағы мұнайды араластыру

реттегіштерімен резервуарлы парк; магистральді мұнай айдау станциясы

(сорғы агрегаттарымен, кіріс фильтрлі электр моторларымен, қысым

реттегіштерімен және толқынды реттеу құрылғыларымен, көмекші

жүйелермен және қырғышты жіберу камералармен) .

1. 1. 2 Магистральді мұнай құбырымен мұнай тасымалдау үрдісінің

жалпы технологиялық сұлбасы

Магистральді мұнай құбыры (ММҚ) біртұтас гидравликалық жүйе,

трассасында мұнай айдайтын станциялар орналастырылған үлкен диаметрлі

құбырды ұсынады. Мұндай мұнай құбыры «сорғыдын сорғыға»

технологиялық сұлбасы бойынша жұмыс iстейдi. Резервуарлы паркте,

сызықты аймақтағы мұнай айдау станцияларында және электр энергиясының

мұнайды iлгерiлемелi қозғалысқа айналдыру құрылғыларының тізбектелген

әсерлерi тасымалдау немесе тізбектей мұнай айдау технологиялық үрдісін

сипаттайды. Бұл жерде пайдалы өнiм нақтылы мерзiмде шеткi нүктеге

берілген сапамен мұнайды жеткiзу болып табылады.

Аяқталған технологиялық айналысы бар мұнай құбыры бойынша мұнай

тасымалдау процессі келесі iшкi процесстерден тұрады: РП-ға мұнай

партиясын қабылдау және келесiлерін сақтау; жаңа партияның құрылуы және

оны мұнай құбырына айдау; берілген сапасы бар мұнай партияларын

шектелген бөлiмнен айдау және бақылау, [3] .

Магистралдi мұнай құбыры технологиялық нысан ұсынады және

бiрнеше жүйеге бөлiнген жергiлiктi диспетчер тармағының автоматикасының

құралдарының кешенiн алады, ол жалпы станциялық автоматиканың

жүйелерін қосады, орталықтандырылған бақылау және келесi технологиялық

жабдықтарды қамтиды: бас мұнай айдау станциясы; аралық мұнай айдау

15

станциясы; магистралдi сорғы станциясы; магистралдi сорғы агрегаттары;

тiрек сорғы станциясы (ТСС) ; тiрек сорғы агрегаттары; қосалқы жүйе;

қысымды реттеу жүйесі; энергия жабдықтауды жүйесі; катодтық қорғанысты

жүйе; резервуарлы парк; мұнайды есепке алу тораптары; - қырғышты жiберу -

қабылдау құрылғылары; сызықты бөлiмшенiң тексерiлетiн тармақтары.

Мұнай айдау үрдісінің ортақ технологиялық сұлбасы 1. 1-суретте көрсетілген.

Технологиялық сұлбаға сәйкес мұнай айдау үш құбыр Ф арқылы

беріледі онда механикалық қоспадан айырылады. Содан соң бұл ағын Т

арқылы қима ысырмалардың көмегiмен РП және ТСС-ға таратылады. Бұл

жерде РП-тің төрт жұмыс тәртiптерi болуы мүмкiн. Бірінші режим -

«транзит» мұнда резервуарлар мұнай ағынына қосылмайды. Екiншi -

«қосылған сыйымдылығы бар» мұнда негiзгi ағынға параллель резервуар

(немесе резервуарлар тобы ) қосылғанда болады. Үшiншi - «сыйымдылық

арқылы» бұл айдау резервуарға (резервуарлар тобына) апаратын, ал тартып

шығару осы резервуардан (резервуарлар тобынан) iске асады. Және төртiншi

режим

бiр резервуарға(резервуарлар тобына)

мұнайды

айдап,

басқа

резервуардан (резервуарлар тобынан) тартып шығаруға мүмкiндiк бередi.

РП шығысындағы қысым (олардың кiрiсінде 5 атмосфералық қысымнан

аз болғанда ортадан тепкiш сорғы аймағын 10 - 30 секунд бойы қирататын

кавитация құбылысы пайда болады ) МСА жұмысына жеткiлiксіз, сондықтан

МСА мұнай ағыны ТСС арқылы бағытталады. Бiр МСА өнiмдiлiгi 1

м3/сағ мәніне жетеді, ал ол тудыратын қарқын 20 атмосфералық қысымға

жетеді. Сондықтан бiрнеше МСА МАС-ға қосылуы артық қысымға әкеледі, ол

құбырды қиратуға әкеп соғады. Бұл жағдайға артық қысымды жоятын,

дросселденетiн жапқыш (ДЖ) деп аталатын, құбыр iшiнде орналасқан диск

түріндегі құрылғы қарастырылған.

Сурет 1. 2 - Мұнай айдау үрдісінің жалпы сұлбасы

16

Ф - фильтр; Т - таратушы; РП - резервуарлы парк; МТС - мұнай

тасымалдайтын станция; БМТС - бас мұнай тасымалдайтын станция; ТСС -

тірек сорғы станциясы; МСА - магистральді сорғы агрегаты; ДЖ -

дроссельдеуші жапқыш; СБ - сызықты бөлімше.

Дросселденетiн жапқыштардан кейiн мұнай ағыны СБ-ге, 150-1200 мм

диаметрiмен (200 км-ге дейiн) ұзын құбырмен, оның бойында қима

ысырмалар және лупингтермен (құбыр бөліктері, негізгі құбырға параллельді

орнатылған, авария қаупі бар аймақтарда қолданады) бағытталады. Осы

ысырмалар көмегімен СБ конфигурациясын өзгертуге және оның жеке

элементтерiн iске қосуға (кесiп тастауға) қайта жабуға болады, мысалы

қырғыштың iске қосуға болады.

ММҚ бойынша мұнай айдауды жүзеге асыруға электр энергиясынын

қолданылатынын атап өтуi керек. 1. 1-суретте оның негiзгi ағындары екi есе

сызықпен көрсетiлген, [4] .

Сонымен бiрге 1. 2-суретiнде аяқталған технологиялық циклмен ММҚ

бойынша тізбектей мұнай айдау сұлбаларының біреуі келтірілген.

Сурет 1. 3 - ММҚ бойынша мұнай айдаудың тізбектелген сұлбасы

Бұл жерде ТСС құрамына үш тірек сорғы агрегаттары кіреді, ал МАС

құрамына төрт магистральді сорғы агрегаттары кіреді.

Технологиялық үрдiстiң негiзінде ММҚ бүкіл автоматтандыру жүйесі

құрылады (қосалқы жүйелер және т. б. автоматикасы, сорғы агрегатының

автоматикасы, жалпы станциялық автоматика) .

Мұнайды тасымалдаудың ТҮ моделі, аяқталған технологиялық циклмен

ММҚ-на сәйкес, бірнеше тәуелсіз модельдерге бөлінген, олар бір-бірімен

мұнайды шығаратын және айдайтын партияларымен байланысады. Берілген

модельдерді жалпы жағдайда РП, МАС, СБ үш автономды, бір-бірімен қарқын

баланс теңдеуімен байланысқан, модельдерімен көрсетуге болады.

ММҚ басқару нысаны ретінде қайта құрылатын құрылыммен және

өзгеретін параметрлерімен күрделі жүйені құрады. ММҚ басқару үшін

дәстүрлі түрде басқару жүйесі құрылған, оған келесі деңгейлер жатады:

17

1) агрегаттар және құрылғылармен басқару деңгейі, оған сорғы

агрегаттарымен, дросселдеуші жапқышпен, көмекші жүйелермен, ағындағы

мұнайды араластыру реттегіштерімен, есеп түйіндерімен басқару жүйесі

кіреді. Мұнай тасымалдаудың ТҮ басқарушы айнымалылары болып

технологиялық құрылғыларды ауыстырып қосу және реттегішті реттеу

бұйрығы болып табылады. Басқарылатын айнымалы болып РП-тің

шығысындағы мұнай сапа көрсеткіштері, мұнай шығыны, ММҚ берілген

нүктелеріндегі қысым, МАС, ТСС туғызатын қарқын табылады.

2) жергілікті диспетчерлік пункт деңгейі (ЖДП) . Бұл деңгейде

магистральді МАС, сонымен бірге тірек сорғы станциясындағы (ТСС)

үрдістердің, сызықты бөлімшедегі (СБ) және аралық резервуарлардағы, бас

МАС мұнай сапасын бақылайтын торапта және резервуарлы парктегі

үрдіспен басқару есептері шешіледі.

3) аудандық диспетчерлік пункт (АДП) . Бұл жерде аяқталған

технологиялық циклмен мұнайды ММҚ арқылы тасымалдау режимдерін

басқару есептері шешіледі. Олар: режимді қолдау, бір режимнен екінші

режимге ауыстыру, мұнай құбырын жіберу және тоқтату, мұнай партиясының

өтуін бақылау, қырғышты жіберу және бақылау, РП мұнай көлемін есептеу,

ММҚ бойынша тепе-теңдік, сонымен қатар аяқталған технологиялық

циклімен ММҚ жұмысын басқару және бағыттау.

ММҚ басқарудың бірінші және екінші деңгейлері үшін құралдар жиыны

мен басқару жүйелерін келесі схема түрінде көрсетуге болады, [5] .

Сурет 1. 4 - Магистральді мұнай құбырын басқару сұлбасы

1 - бас мұнай айдау станциясының автоматтандыру жүйесі; 2 -

автоматты басқару; 3 - жалпы станциялық автоматика; 4 - сорғы

агрегаттарының автоматикасы; 5 - технологиялық құрылғылардың жұмысын

және жұмыс шарттарын қолдау үшін көмекші жүйелердің автоматикасы; 6 -

сызықты телемеханика жүйесі, бақыланатын пунктер; 7 - резервуарлы

18

парктің, есеп тораптарының, тасымалданатын заттың сапа есебінің автоматика

жүйесі.

1. 2 Мұнай тасымалдау үрдісінің математикалық модельдері

Кез-келген технологиялық үрдістің автоматтандыру және оптималдау

есептерін шешу үшін адекватты математикалық моделін құру теориялық және

экспериментті зерттеуден бастайды.

Зерттелетін үрдіс ағынын анықтау үшін физика-химия заңдылықтары

ескерілетін модельдерді аналитикалық деп атаймыз.

Аналитикалық модельдер және әдістер жобалау стадиясында

технологиялық үрдістерді есептеу, технологиялық параметрлердің рұқсат

етілген облысын бағалау, көп байланысты реттеудің құрылымдық сұлбасын

жасау үшін қолданылады.

Аналитикалық әдістер үрдісті идеалдандырылған оптимизация жасау

және конструкторлық реализация жасауынсыз потенциалдық мүмкіндіктерін

бағалау мүмкіндігін жасайды.

Технологиялық үрдістің аналитикалық моделін жасамас бұрын негізгі

сақталу заңдарын заттардың және энергияның алмасу заңын білу керек және

олардың математикалық формулаларын білу қажет, [3] .

1. 2. 1 Магистральді мұнай құбырының моделі

Басқару нысаны ретінде магистральді мұнай құбыры өзгеретін

параметрлерімен және қайта құрылатын құрылымымен күрделі жүйені

құрайды.

Бұндай жүйенің кіріс (басқарылатын)

параметрлері болып

қосу/өшіру сорғы агрегаттары, МАС орналасқан және ММҚ сызықты

аймағында орнатылған

қима ысырмаларының жабу/ашу бұйрықтары

табылады.

Жүйенің шығыс параметрлері (1. 5-сурет) болып: мұнай айдаудың

өнімділігі (Q) ; берілген нүктедегі ММҚ қысым мәндері (W) ; барлық МАС

тудыратын және әр СБ тудыратын қарқын (Н) ; сызықты бөлімде қарқынды

жоғалту (h) .

19

Сурет 1. 5 - Магистральді мұнай құбырының кіріс-шығыс парметрлары

ММҚ басқару жұмысы құрылғының жұмысқа қосылу

конфигурациясының өзгеруі жолымен, яғни ММҚ құрылымының өзгеруімен

жүргізіледі.

Бір жіпті лупингті ММҚ (1. 5-сурет) үшін қарапайым, жоғарыда

көрсетілгендей бір - бірімен орнатылған байланыс кіріс және шығыс

айнымалылары мұнай айдаудың стационарлы режимдері үшін, модельді

қарастырамыз.

ММҚ мұнай шығыны моделі. Мұнай шығынын (Q) анықтау үшін

қарқын баланс теңдеуін жазамыз

H j = ∑ H ij = ∑ U ij ( aij + bij Q 2 )

(1)

және пайдаланып

келесіні аламыз:

Q = ∑ U ioQi = ∑ U io [

i i

Bio

]

(2)

Q = {(∑ ∑U ij aij − ∑ ∆Z j ) /[∑γ j ((∑ Lrj / ∑ (VJrk D jrr )

2−m

J

2

(3)

i

МАС ММҚ қолданатын қуат үшін:

W = Q ∑ p j ∑ U ij H ij / nij ;

(4)

j

Мұндағы, nij = cij + f ij Q 2

- пайдалы әсер коэффициенті i-ші СА, j-ші

МАС- ғы . cij, fij - бір СА электр энергиясын пайдалану П. Ә. К математикалық

модель коэффициенттері; pj - j-ші СБ мұнай тығыздығы.

Берілген нүктедегі қысымды анықтау модельдері. МАС ММҚ кіріс және

шығыс берілген нүктелеріндегі қысым мәндері келесі қатынастан табылады:

Pвхj = Pвхо + ∑ (∑ U ij − h 1−# Z 1),

(5)