Мұнай тасымалдау бекеттері
4
5
6
Аңдатпа
7
Дипломдық жобаның тақырыбы
-
магистральды мұнай
құбырлары арқылы мұнай тасымалдау процессінің автоматты реттеу
жүйесін құру болып табылады.
Аталған жоба магистральды мұнай құбырының технологиялық,
принципиалдық және функцияналдық сұлбасын жасаудан тұрады.
Автоматты реттеу жүйесінің құрылымдық сұлбасы жасалынып,
қажетті құралдар таңдалған және реттеуіштің параметрлері есептеліп,
жүйе орнықтылыққа
зерттелген.
Контроллерде объектті
автоматтандыру жүйесінің бағдарламасы жазылған.
Өміртіршілік қауіпсізідгі мәселелері бойынша тоқтан
қорғанысты қамтамасыз ету, өрттің алдын алудың қауіпсіздік
шаралары қарастырылды. Техника-экономикалық көрсеткіштері
бойынша есептердің шешімі келтірілген.
Аннотация
Темой дипломного проекта является построение САР технологического
процесса транспортировки нефти по магистральному нефтепроводу.
Проект включает в себя описание технологических, принципиальних и
функциональних схем магистрального нефтепровода. Разработана схема
автоматизации, осуществлен выбор необходимого оборудования, и система
исследована на устойчивость, произведен расчет параметров регулулятора.
Написана программа системы автоматизаций объекта на контроллере.
В части БЖД рассмотрено обеспечение безопасности от тока, меры
пожара безопасности.
Приведены расчеты технико-экономической
эффективности.
Мазмұны
8
Кіріспе
1. Мұнай тасымалдаудың технологиялық үрдісі
1.1 Мұнай құбырларын жіктеу
1.2 Мұнайды құбырлар арқылы тасымалдау жүйелерін
автоматтандырылған басқарудың міндеттері
1.2.1 Магистральлды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамы
1.2.2 Сорғылық бекеттер жайында жалпы мағлұматтар
1.3 Мұнай құбырының жеке құрылыстарын автоматтандыру
1.3.1Магистральды мұнай өнімдерінің құбырларының негізігі
құрылыстарын автоматтандыру
1.3.2 Қатпайтын мұнай және мұнай өнімдері үшін салынған басты
құрылысты автоматтандыру
1.3.3 Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай үшін салынған
құрылыстарды автоматтандыру
1.3.4 Мұнайды тасымалдауға даярлау
1.3.5 Мұнайды тасымалдауғы арналған сорғылар
2. Магистральды мұнай құбырының сызықты бөлігін автоматтандыру
арқылы қысымның реттеу жүйесін құру
2.1 Автоматтандыру объект ретінде процесстік сипаттамасы
2.1.1 Магистральды мұнай құбырларының автоматтандыру
ерекшеліктері
2.1.2 ММҚ-да АБЖ ТП тағайындау және мақсатын құру
2.1.3 ТП АРЖ функциялары
2.2 ТП АРЖ структурасы
2.2.1 ТП АРЖ техникалық қамтамасыз ету
2.2.2 Талаптар жүйесі
2.2.3 Автоматты функциялардың сипаттамасы
2.4 АРЖ буындары және жүйенің математикалық модельдері
2.4.1 Автоматты реттеу жүйесінің құрылымы
2.5 Жүйені орнықтылыққа зерттеу және ПИ-реттеуіштің
көрсеткіштерін анықтау
2.5.1 Жүйені орнықтылыққа зертеу
2.5.2 Реттеуіштің айнымалы шамаларын анықтау үшін есептеме
жүргізу
2.5.3 Орнықтылықтың графикалық бейнесін құру
2.6 Деңгей реттеу жүйесінің төменгі деңгейінің бағдарлама
техникалық кешенін құрастыру
2.6.1 Бағдарламалық жадығы
2.6.2 Ұйымдастырушы блокты бағдарламалау
2.6.3 Диспетчерлік пункті құру
3. Технико-экономикалық негіздеу
3.1 Бизнес жоспар
3.1.1 Өнім
3.3 Қаржылық жоспар
9
7
9
11
12
14
16
18
20
21
21
22
23
23
23
24
24
25
27
27
28
29
31
31
38
38
42
43
45
45
46
47
50
50
50
50
3.3.1 Жұмыс ақысына кететін шығындар
3.3.2 Автоматтандыру жүйесінің құралдарына кететін шығындар
3.3.3 Автоматтандыру жүйесін құруға және ендіруге кеткен
капиталдық шығындар
3.3.4 Автоматтандыру жүйесін эсплуатацияға кеткен қортынды
шығындар
3.3.5 Автоматтандыру жүйесін ендірудің экономикалық тиімділігі
3.4 Автоматтандыруға дейінгі және кейінгі эксплутациялық
шығындары
4. Өмір тіршілік қауіпсіздігі
4.1 Тоқтан қорғанысты қамтамасыз ету
4.1.1 Тұйықтау қорғанысын есептеу
4.2 Микроклимат
4.3 Өрт қауіпсіздік шаралары
4.3.1 Өртке қарсы және жарылыстардың алдын алу шаралары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартылған сөздер тізімі
А Қосымша
Б Қосымша
10
50
51
52
54
54
56
57
57
57
59
60
65
67
68
69
70
72
Кіріспе
Қазақстан Республикасында мұнай өндіру саласы экономиканың ең
негізгі қозғаушы күші болып табылады. Алайда елімізде мұнай өндіру саласы
дамығанымен, шикізатты өңдеу саласы кенже дамыған. Сол себепті шикізатты
өңдеу саласын дамыту, сапалы өнім шығару, қоршағын ортаға зиянды әсерді
төмендету елімізде өзекті мәселе болып табылады.
Елбасы Нұрсұлтан Назарбаев еліміздегі мұнай-газ саласын
индустрияның алдыңғы қатарына қояды.
Нұрсұлтан Назарбаев ел
экономикасының жетекші саласы - мұнай - газ өнеркәсібін өркендетуге
қатысты: "Мұнай -газ саласы Қазақстан экономикасын дамытудың таяу
жылдарға арналған перспективасында негізгі локомотив болып қала береді.
Осы салаға салынған инвестиция көлемі мен табиғи ресурстық әлеуетті, жал -
пы мұнай - газ өнеркәсібінің мүмкіндігін өзге салаларды қоса дамыту ба -
рысында тиімді пайдалана білу қажет. Бұл сала индустрияландырудың негізгі
қозғалтқышы болуы тиіс" - деген болатын
Дипломдық
жобаның тапсырмасы ретінде магистральды мұнай
құбырлары арқылы мұнай тасымалдау процессі таңдалынды.
Қазіргі уақытта магистральді мұнай құбырылары өте арзан және мұнай
тасымалдаудың ең тиімді түрі болып табылады. Олар диаметрі 530 дан 1440
мм-ге дейін, ұзындығы 50 км кем емес құбырлармен сипатталады. Мұнай
тасымалдау кезінде құбырларда қажетті қысым беруге мұнай тасымалдайтын
бекеттер (МТБ) қажет.
Мезгілдік және жылдық өңдеудің тербелістері және мұнай тасымалдау
шамаларының өзгерісі, мұнай құбырыларда тұрақсыз процесстердің пайда
болуы, сонымен бірге авариялық және жөндеу жағдайлары бекеттердің жұмыс
тәртіптерін өзгеріске алып келеді. Кейбір жағдайларда бұл өзгерістер үлкен
экономикалық
шығындардың
жоғалтуларымен
бірге МТБ авариялық
тоқтатылуына және басқада қолайсыз жағдайларға әкеледі. Сондықтан
бекеттердің жұмыстарын және барлық тасымалдау бөлімшелерінде үздіксіз
процессті жүзеге асырып, жабдықтардың және мұнай құбырларының
қорғанысын орындау қажет.
МТБ өнімділігін және қысым реттеу келесі әдістермен шешуге болады:
сорғыдағы жұмыс доңғалақтарының диаметрлік өзгерісі, айналма
сызықтардың қондырылуы, жұмыс істейтін сорғылардың санын өзгертуі,
мұнай ағынын дроссельдеуі, сорғылардың айналу жиіліктерінің өзгерісі.
Бірінші үш әдіс мұнайдың қысымын және тасымалдануын тек қана дискретті
реттеуге мүмкіндік береді, сондықтан олардың қолдануы шектелген.
11
1. Мұнай тасымалдаудың технологиялық үрдісі
Қазақстанның 2010 жылға дейінгі негізгі экономикалық және әлеуметтік
дамуының негізгі бағыттары болып құбырлық тасымалдауды ары қарай
дамыту болып табылады. Газ және мұнай тасымалдау құбырларының
салынуы айтарлықтай көбееді, олардың тұтынушыларға бөліп берулердің
санын көбееді деп шамаланды. Магистральды құбырлар арқылы өңдірілетін
табиғи газдың барлығы және мұнайдың үлкен бөлігі тасымалданады. Мұнай,
мұнай өнімдерін және газды тұтыну аймақтарының шығару және өңдеу
орындарынан алыстығы құбырлық магистральдардың ұзаруына әкеледі.
Құбырлардың ұзындығы ғана емес, сонымен қатар диаметрі де, мұнай
тасымалдау және газ тасымалдау жабдықтырының қуаттылығы да едәуір өсіп,
тасымалдау кезіндегі жұмыс қысымы жоғарлайды.
Диаметрі 1000 миллиметрден асатын құбырлар бірінші орын алады,
мұнай және газ тасымалдаудың орташа қашықтығы - 1000 километр, ал
кейбір құбырлардың ұзындығы 4000-5000 километрге дейін жетеді.
Елді газбен қамтамасыз етудің біріңғай автоматты жүйесі құрылған,
магистральды мұнай құбырлары үшін технологиялық үрдістерді
автоматтандырылған басқару жүйелері жобаланып ендірілуде.
Мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдаудың экономикасы мұнай өңдеу
зауыттарының және мұнай базаларының орналасуына елеулі ықпал етеді.
Мұнай өңдеу зауыттарын тұтыну аймақтарының орталықтарында салу
жөніндегі белгілі ой желісі айтарлықтай тасымалдауға кететін шығындардың
экономикасымен анықталады. Кәсіпшіліктерден тұтыну аудандарына дейін
біртекті мұнай өнімін тасымалдау дәл сол жерге көптеген әр түрлі мұнай
өнімдерін тасымалдағанға қарағанда әлдеқайда арзан шығады. Тасымалдау
шығындарының жаңа мұнай базаларын салу орындарын таңдаған кезде де
ролі маңызды болады. Мұнда мұнай өнімдерін зауыттан жеткізу ғана емес,
сонымен қатар оларды тұтынушыларға да жеткізу ескерілуі қажет. Мұнай
жүктерін тасымалдау тоқтаусыз, арзан және шығындары барынша аз болуы
тиіс.
Магистральды құбырлар желісінің өсуі көмірсутектік шикізаттардың
және отынның үлкен мөлшерлерін тасымалдаудың интенсификациясына
материалдық негіз, және республиканың өндірістік күштерінің мұнан ары
дамуына, өнім шығындарын қысқартуына, сенімділіктің артуына,
жабдықтаудың ептілігіне, тасымалдау үрдісінің қоршаған ортаға кері ықпалын
барынша төмендетуіне итермеші күш болып табылады. Құбырлар арқылы
отын және шикізатты тікелей технологиялық қондырғыларына дейін
тасымалдау мұнай мен газды тұтынатын кәсіпорындарда техникалық
мәдениеттіліктің және еңбек сапасының өсуіне әкеледі.
Құбырлық тасымалдау жүйелерінің даму нәтижелері ғылым мен
өндірістің іс жүзінде тексерілген байланысы, құбырларды салу және қолдану
кезінде ғылыми зерттеулер ендіруді мүмкіндігінше тездету саладағы
техникалық прогрестің негізі болатынын көрсетті.
12
Біздің өнеркәсіптің мұнайда және мұнай өнімдерінде үздіксіз және
үнемі жоғарлайтын мұқтаждығы мұнай құбырлары жүйесінің толығымен дәл
және тоқтаусыз жұмыс істеуін талап етеді, ал ол өз кезегіне тасымалдаушы
бекеттердің және оларда қойылған жабдықтардың сенімділіктеріне тәуелді
болады.
Магистральды мұнай құбырлары мұнайды оның шығару аудандарынан
тұтынушыларған дейін тасымалдау үшін арналған магистральды құбыр
автоматтандыруға аса қолайлы объект болып табылады, оны автоматтандыру
қызметшілердің санын және эксплуатациялық шығындарды азайтуға ғана
емес, сонымен қатар мұнай бекеттерінің конструкциясына жеңілдіктер еңгізу
және құбырдың өткізу қабілеті бойынша максимал режиммен жұмыс істеген
кезде оның төзімділік шегінде толығымен пайдаланылуы арқылы капитал
шығындарын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді.
Магистральды құбырларды автоматтандыру ыңғайлығы резервуарлары
бар бекеттер мен резервуарсыз бекеттердің айдамалау және сорып алу
қысымдарын рұқсат етілген шектерінде ұстап тұрып, тасымалдағанға кететін
энергия тұтынуын мүмкіндігінше төмен деңгейге жеткізілген жағдайда құбыр
бойынша берілген мұнай мөлшерлерін тасымалдаудан тұратын негізгі
технологиялық үрдістің оңайлығымен анықталады.
Қазақстанда қазіргі уақытта әр түрлі дәрежедегі және қызметтегі мұнай
құбырларының желісі жұмыс істеп, үнемі дамуда. Таяудағы уақытқа шейін
мұнай ағымдарын басқару көбінесе мұнай тасымалдаушы бекеттеріндегі
сорғыштық қондырғылардың өнімділігін бекітуші арматура (тиектер) арқылы
орындалды, бұл реттеу элементтерінде айтарлықтай ысыраптарға, оның
нәтижесінде энергияның едәуір шығынына әкелетін. Сол себепті қазіргі кезде
мұнай тасымалдаушы бекеттерінің сорғыларының жұмыс режимдерін
оперативті, шапшаң басқару үшін реттелетін электр жетегін қолдану күннен-
күнге кең таралып отыр. Айналу жиілігі бойынша реттелетін сорғы электр
жетегін ендіру мұнай тасымалдаушы бекеттердің технологиялық
параметрлеріне байланысты тұтынатын қуатты белгіленген қуаттың
жартысына дейін төмендетуіне мүмкіндік береді. Сорғылық агрегаттың
өнімділікті реттеу режимінде реттелетін электр жетегін қолдану, берілген
қысым мен жіберуге сәйкес агрегаттың айналу жиілігін тиімді ұстап тұруына
жағдай жасайды. Мұнай тасымалдаушы бекеттерінің өнімділігін басқару
жүйесін бүкіл магистральді автоматты басқару жүйесіне қосу мүмкіндігі бар.
Өтпелі режимдерде қысымды бір қалыпты және берілген
қарқындылықпен өзгерту мүмкіндігі гидравликалық соққы нәтижесінде
құбырларда авария қаупін төмендетеді, бекітуші-реттеуші қондырғылардың,
сорғының және жетектің кинематикалық бөліктерінің тозуының едәуір
төмендеуіне әкеледі. Электр энергиясын тұтынуды айтарлықтай төмендетуге
ең үлкен перспективтерге магистралдық сорғылық агрегаттар ие болады. Бұл,
олардың санының көпшілігімен, жұмыс режимінің ұзақтылығымен және 8
мегаватқа дейін жететін үлкен қуаттылығымен түсінікті болады. Сондықтан,
магистральды
сорғыларын
реттелетін жетек жүйелеріне
ауыстыру
13
өнеркәсіптегі энергияны үнемдеу саясатының маңызды бағыты болып
табылады.
1.1 сурет - Мұнай тасымалдау бекеттері.
Бұл жұмыста, реттелетін электр жетектерінің түрлі варианттарын талдау
нәтижесінде, екі жақтан қоректенетін машина негізіндегі жүйе ұсынылады.
Бұндай жетектің артықшылығы - жылдамдықты реттеу тереңдігіне сай
түрлендіргіштің төмендетілген орнықты қуаты. Центрден тепкіш сорғыларды
реттеудің жұмыс диапазонында екі жақтан қоректенетін машина
түрлендіргішінің қуаты түрлендіргіш
-
қозғалтқыш жүйесіндегіне
қарағанда 4-5 есе төмен болады.
1.1 Мұнай құбырларын жіктеу
Мұнай құбыры деп мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдауға арналған
құбырды айтады. Дәл мұнай өнімдерінің өздері ғана тасымалдайтынына
ерекше көңіл аудара айтқанда мұнай өнімдерінің құбыры
(нефтепродуктопровод) терминін қолданады. Тасымалданатын мұнай өнімінің
түріне қарай құбырды бензин құбыры, керосин құбыры, мазут құбыры және т.
с. с. атайды.
Мұнай құбыры мұнай тасымалдаудың ең жетілген және көптеген
жағдайларда ең арзан әдісі болып табылады. Ол әдетте сызықты бөлім болып
табылатын құбырдан, сызықты құдықтардан, қырғышты қабылдау және
жіберу құдықтарынан, құбыр бойындағы байланыс желісінен; басты және
аралық тасымалдау бекеттерінен;
тасымалдау
пункттерінен; шеткі
пункттерден тұрады.
Тұтқырлығы жоғары және тез қататын мұнай немесе мұнай өнімдерін
тасымалдағанға арналған құбырларда, жоғарыда көрсетілген объектілерге
14
қоса аралық жылыту пункттері (жылу бекеттері), жолай жылу құбырлары
және авариялық насотық бекеттер салынады.
Атқаратын қызметі бойынша мұнай құбырлары және мұнай өнімдерінің
құбырлары келесі топтарға бөлінеді:
1) Ішкі құбырлар
-
мұнай
кәсіпшіліктерінде, мұнай өндеу
зауыттарында және мұнай базаларында әр түрлі объектілерді біріктіретін
құбырлар;
2) жергілікті құбырлар - ішкі құбырлармен салыстырғанда ұзындығы
артығырақ (ондаған километрге дейін жетеді) болады, олар мұнай
кәсіпшіліктерін немесе мұнай өндеу зауыттарын магистарльды мұнай
құбырының басты станциясымен, немесе темір жолда орналасқан қотармалы
пункттермен, немесе ішіне мұнай құйып таситын кемелермен
байланыстырады;
3) магистральды құбырлар - үлкен ұзындықпен (жүздеген және
мыңдаған километр) сипатталады, сондықтан тасымалдау жалғыз бір
сорғылық бекет емес, трассаның бойында орналасқан бірнеше бекеттер
арқылы іске асырылады. Құбырлардың жұмыс істеу режимі - үздіксіз
(уақытша кідірулер кездейсоқ пайда болады, немесе жөндеу жұмыстарымен
байланысты болады).
Магистральды мұнай құбырлары және мұнай өнімдерінің құбырлары
құбыр шартты диаметрі бойынша төрт класқа бөлінеді, олар: I - 1000-1200
мм; II - 500-1000 мм; III - 300-500 мм; IV - 300 мм аз.
Мұнай құбырларының ұзындығы үлкен болғаннан кейін көптеген
жағдайда жалғыз
сорғылық
мұнай тасымалдау бекетінің құбырдағы
гидравликалық кедергілерді билеп алуға шамасы келмейді, сондықтан оның
трассасында бір-бірінен белгілі қашықтықта қосымша сорғылық бекеттер
салынады. Олардың біріншісі басты бекет, және қалғандары аралық бекеттер
деп аталады. Аралық тасымалдау бекеттерінің саны және тұрған жері
гидравликалық есеп арқылы анықталады.
Мұнай құбырларын жеке және жұмыс істейтін немесе жобаланатын
құбырларға параллельді - техникалық коридордың ішінде - салуға болады.
Магистральды құбырлардың техникалық коридоры деп бір трасса бойымен
параллельді салынған мұнай немесе газ тасымалдауға арналған құбырлар
жүйесін түсінеді. Жекелеген жағдайларда бір техникалық коридордың ішінде
мұнай құбырларының және газ құбырларының бірге салынуына рұқсат
етіледі.
1.2
Мұнайды құбырлар арқылы
тасымалдау
жүйелерін
автоматтандырылған басқарудың міндеттері
Құбырлық тасымалдау жүйелеріне әр түрлі сипаттардағы қатаң ішкі
(технологиялық, экономикалық, ақпараттық) және сыртқы (отын
энергетикалық кешенімен және мұнай өңдеу салаларымен) байланыстары
болады. Технологиялық байланысқа мұнай шығару, алыс қашықтыққа
15
тасымалдауға дайындау, мұнай өңдеу үрдістерінің үзіліссіздігі себепші
болады. Экономикалық және ақпараттық байланыстар жобалау, жоспарлау
және басқару мәселелерін шешкен кезде бір-бірімен тығыз шиеленіседі.
Сансыз көп тұтынушыларды мұнаймен тоқтаусыз қамтамасыз ету
реттеудің өзара байланысқан мақсаттар кешенінің жобалануын және кейінгі
жүзеге асырылуын талап етеді. Мұнаймен қамтамасыз етудің сапасына және
сенімділігіне әрдайым өсіп тұратын талап және шығындарды қысқарту
қажеттілігі реттеу жүйесін айқындауын және оның сала ішінде барынша көп
тиімділеуін аса елеулі етеді.
Мұнаймен қамтамасыз ету құбырлар жүйелерін реттеу мәселелері
құбырлық тасымалдау жүйелерін оптималды жобалау және ары қарай
дамытуын жоспарлау кезінде ғана емес, сонымен қатар жұмыс істеу
процесінде де шешіледі.
Құбырлық жүйелерді автоматты реттеу жүйесі келесі үрдістерді
автоматтауға арналған:
- өзінің мүдделеріне кететін энергия шығындарын минимал ету
шартының орындалуымен, мұқтаждықтарды максимал қанағаттандыру
мақсатымен мұнай ағындарын және жұмыс режимдерін оперативті
жоспарлануы;
- жоспарлы режимдерді қамтамасыз ету және апаттық
қобалжытуларды жайылдырмау мақсатымен құбырлық тасымалдаудың негізгі
объектілерін оперативті басқарылуы;
- техникалық күйді бақылау және жұмыс жасау режимдерінің
тиімділігін анализдеу мақсатымен құбырлар жүйелерінің жұмыс
режимдерінің шындық жайы туралы ережелік-технологиялық ақпараттың
жиналуы, өңделуі және көрсетілуі;
- мұнайды шығару, тасымалдау және тұтыну жоспарларын
орындаудың шындық жайы туралы жоспарлы-есептік ақпараттың жиналуы,
өңделуі және көрсетілуі;
- ішінде құбырлық тасымалдау жүйелер объектілерінің жоспарлы және
режимді көрсеткіштері туралы мағлұматтар болатын салалық ақпараттық
банкінің құрылуы және жүзеге асырылуы.
АБЖ арналуына сәйкес құбырлық тасымалдау жүйелері үшін бес
функциональды-хабардар және ақпараты бойынша өзара байланысатын
мәселелер кешенін шешеді:
- жұмыс режимдерін оперативті жоспарлау;
- жұмыс режимдерін диспетчерлік бақылау және талдау;
- жұмыс режимдерін оперативті басқару;
- саланы үйлесімді дамыту және қайта құру;
- өндіру, тасымалдау және тарату жоспарларын бақылау және тіркеу.
Құбыр жүйесін үлкен жүйе ретінде қайсының да күйі көптеген ішкі
және сыртқы параметрлерімен сипатталатындай ішкі жүйелерге бөлуге
болады, бұл кезде жүйе шеңберіндегі ішкі жүйелердің өзара әрекеттесуі тек
олардың бір бөлігі ішкі жүйелерге байланысты болмайтын сыртқы
16
параметрлер арқылы ғана іске асырылады.
Шектеулер жүйесін екі бөлікке бөлуге болады, біріншісі - сыртқы
параметрлерге қойылатын шектеулер, екіншісі - әр ішкі жүйенің сыртқы және
ішкі параметрлеріне қойылатын шектеулер.
Тиімділеу есептері бірнеше этапта шығарылады:
Бірінші этап. Сыртқы параметрлерді рұқсат етілген өзгеру аудандарын
құру. Әр ішкі жүйенің сыртқы параметрлерін өзгеру аудандары сыртқы
параметрлердің әр мәндер жиыны үшін ішкі параметрлердің мәндер жиыны да
болу керек, сонымен бірге ішкі және сыртқы параметрлер бұл ішкі жүйенің
екінші кезектегі шенеулерлеріне сәйкес болу керек. Сонымен бірге сыртқы
параметрлері құрылған рұқсат етілген ауданға кірмейтін, рұқсат етілген, яғни
екінші кезектегі шенеулерге сәйкес болатын ішкі және сыртқы
параметрлердің жиыны болмау тиіс. Ішкі жүйе ретінде тасымалдаушы
бекеттер қарастырылған жағдай үшін рұқсат етілген аудан кірісіндегі қысым,
шығысындағы қысым және жіберу координаттарында үш кеңістікті болуы
мүмкін. Оған, жүзеге асырылуы технологиялық шенеулерді бұзбайтын
қысымдар және жіберулер мәндері кіреді.
Екінші этап. Ішкі жүйелердің агрегирленген сипаттамаларын құрастыру.
Агрегирленген сипаттама деп рұқсат етілген аймақтан ішкі жүйенің сыртқы
параметрлерінің әр векторына сәйкес бұл жүйе бойынша критерийдің
құраушы бөлігінің оптималды мәнін қоятын функцияны атайды, сонымен
бірге, оптималдандыру технологиялық шектеулердің есебімен ішкі
параметрлердің барлық мәндері бойынша жүргізіледі.
Ішкі жүйе ретінде тасымалдаушы бекет болып қабылданған жағдайда,
агрегирленген сипаттама мұнай бекеттерінің тасымалдаушы бекеттерінің
кірісітеріндегі және шығыстарындағы қысымдардың және жіберулердің әр
түрлі мәндеріндегі режим бойынша рұқсат етілген минималды шығындарды
көрсететін функция болып табылады.
1.2.1 Магистральды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамы
Магистральды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамына
құбырдың өзі, коррозияға қарсы қорғаушы жүйе, байланыс желілері және с. с.,
тасымалдау және қыздыру бекеттерінің жиынтығы болып табылатын сызықты
құрылыс; оны тұтынушылар арасында тарататын, зауытқа өңдеуге жіберетін
немесе басқа көлік түрлерімен басқа жерге әкететін құбырдан келіп түсетін
өнімді қабылдап алатын мұнай құбырларының шеткі пункттері кіреді.
Кейбір жағдайларда магистральды құбырдың құрамына жеткізуші
құбырлар кіреді, олар арқылы мұнай кәсіпшіліктерден құбырдың басты
құрылыстарына жеткізіледі.
Магистральды құбырдың негізгі элементтері - үзіліссіз жіп болып
дәнекерленген құбырлар болып табылады, олар құбырдың нағыз өзін
құрайды. Қағида бойынша, магистральды құбырлар жерге үстінгі
құрастырушы құбырдан 0,8 метр тереңдікке (егер геологиялық жағдайлар
немесе тасымалданатын өнімнің температурасын белгілі бір деңгейде ұстау
17
үшін көбірек немесе азырақ тереңдікке салған дұрыс болмаса) салынады.
Магистральды құбырлар үшін диаметрі 0,3 метрден 1,42 метрге дейін жететін
тұтастай созылған немесе балқытып біріктірілген құбырлар қолданылады.
Құбырлар қабырғаларының қалындығы 10 мегапаскальге дейін жететін
құбырдағы қысыммен анықталады. Құбыр мәңгі қатып қалған жерлер
аудандарынан немесе батпақтардан өтетін болса, оны тіректерге немесе
жасанды үйінділерге салып құруға болады.
Ірі өзендермен қиылысқан жерлерде құбырларды кейбір жағдайларда
оларға тіркеп қойылған салмақты заттармен немесе тұтас бетон жайпақ
арқалықтармен ауырлатып, өзен түбінен төмен тереңдетіп салады.
Негізгісінен басқа, тағы диаметрі бірдей резервтік өту сызығын салады. Темір
және ірі тос жолдарымен қиылысқан жерлерде құбырды диаметрі құбырдың
диаметрінен 100-200 миллиметр көбірек болатын құбырлардан жасалған
патрон ішінде өтеді. Трасса жақын тұрған қосымша мұнай өңдеу
зауыттарының немесе басқа көлік түрі үшін мұнай қабылдау орындарының
мұнайда мұқтаждықтарын қанағаттандыру үшін, олардан мұнайдың бір
бөлігін бұл пунктерге жеткізетін тармақтар, бас құбырдан бұрып кіші
құбырлар тартылады. Трасса бедеріне байланысты құбырда 10-30 километр
аралық сайын авария немесе жөндеу жағдайында учаскелерді жауып тастау
үшін сызықты крандар немесе тиектер орнатылады.
Трасса бойымен негізінен диспетчерлік атаулы байланыс (телефон,
радиорелелік) желісі өтеді. Оны қашықтықтан өлшеу немесе қашықтықтан
басқару сигналдарын жіберу үшін пайдалануға болады. Трасса бойында
орналасатын катодты және дренаж қорғаныш бекеттері және протекторлер
құбырдың коррозияға қарсы изоляциялаушы қабатқа қосымша көмек болып
құбырды сыртқы коррозиядан сақтайды. Трасса бойында бір-бірінен 10-20
километр қашықтықта міндетіне өзінің құбыр учаскесінің және құбырды
коррозиядан қорғау электр қондырғыларының жөнді жұмыс істеуін бақылап
отыратын құбыр қараушылардың мекендері орналасады.
Тасымалдаушы бекеттер бір-бірінен 50-150 километр аралықта
орналасады. Тасымалдаушы сорғылық бекеттер электр жетегі бар центрден
тепкіш сорғылармен жабдықталады. Қазіргі кезде қолданылатын сорғылардың
жіберуі сағатына 17500 метр кубке дейін жетеді. Құбырдың басында мұнай
кәсіпшілігінің жанында,
немесе егер магистральды құбыр бірнеше
кәсіпшілікте, немесе үлкен жер көлемін қамтитын бір кәсіпшілікте жұмыс
істесе жеткізуші құбырлардың соңында орналасатын басты сорғылық бекет
болады. Басты сорғылық бекет аралық бекеттерден көлемі мұнай құбырының
екі немесе үш күндік істеп шығару қабілеті болатын резервуар паркінің бар
болуымен ерекшелінеді. Негізгі объектілерден басқа, сорғылық бекеттердің
әрқайсысында қосымша құрылыстардың кешені болады, олар: желіге
берілетін кернеуді ПО немесе 35 киловаттан 6 киловатқа дейін түсіретін
трансформаторлық ішкі станция, котельная, және сумен қамтамасыз ету,
канализация, суыту және т. б. жүйелері.
Егер құбырдың ұзындығы 800 километрден асатын болса, оны
18
ұзындығы 400-800 километр болатын эксплуатациялық учаскелерге бөледі.
Бұл учаскелер шектерінде сорғылық құрал-жабдықтардың тәуелсіз жұмыс
істеуі мүмкін. Учаскелер шектеріндегі аралық сорғылық бекеттердің көлемі
мұнай құбырының 0,3-1,5 тәуліктің істеп шығару қабілетінің көлеміне тең
болатын резервуар паркілері болуы тиіс. Резервуар паркі бар басты бекет те,
аралық бекеттер де міндетті түрде тірек сорғыармен жабдықталады.
Жылыту бекеттерін тез қатып қалатын жәнел жоғары тұтқырлықты
мұнайларды тасымалдайтын құбырларда құрады, кейде оларды сорғылық
бекеттермен бірге қосып салады. Тасымалданатын өнімді жылыту үшін бумен
немесе отпен жылыту (пештер) жүйелері қолданылады. Жылу шығындарын
қысқарту үшін мұндай құбырлар жылылықты шығармайтын материалмен
жабдықталуы мүмкін.
Мұнай құбырының шеткі пунктіне мұнай өңдеу зауытының шикізат
паркі, көбінесе теңіздік болатын, одан мұнай танкерлермен мұнай өңдеу
зауыттарына жеткізілетін немесе шетелге шығарылатын тасымалдаушы мұнай
базасы болады.
1.2.2 Сорғылық бекеттер жайында жалпы мағлұматтар
Сорғылық бекеттеріндегі құрал-жабдықтардың құрамы, демек,
автоматтандырудың көлемі де мұнай құбыры бойынша мұнай тасымалдау
әдісіне байланысты болады.
Магистральды мұнай өнімдерінің құбыры арқылы тасымалдау
қабылданған жұмыс схемасына байланысты және қойылған құрал-
жабдықтардың мүмкіншіліктеріне байланысты бекет бойынша немесе
транзитпен жүзеге асырылуы мүмкін. Бекет бойынша тасымалдаған кезде
мұнай немесе мұнай өнімі аралық сорғылық бекеттің резервуарларының
біріне түседі де, ол толығымен толмағанша ары қарай тасымалданбайды. Бұл
жағдайда мұнай немесе мұнай өніміне оның алдында толтырылған
резервуардан тасымалдайды.
Жұмыс істеудің бұл схемасы бойынша құбырдың жұмысы тоқтаусыз
болуы үшін әр сорғылық бекетте екіден кем емес резервуар болу тиіс.
1
1
1
а
ә
2
2
2
3
3
3
б
1,2,3 - тасымалдаушы бекеттер
1.1-Cурет - Мұнай немесе мұнай өнімін транзит тасымалдау схемасы.
19
Транзит тасымалдау кезінде алдағы бекеттің құбырынан сұйық тікелей
сорғылардың кірісіне түседі де, олар арқылы келесі бекетке тасымалданады.
Транзит тасымалдаулар келесі схемалар бойынша жүзеге асырыла алады
(1.1-сурет):
1) Тасымалданатын сұйық бекеттің резервуарына түсіп, одан
сорғылармен ары қарай тасымалдағанға сорып алынады. Жұмыс істеудің бұл
схемасы резервуар арқылы тасымалдау деп аталынады (1-сурет, а).
2) Тасымалданатын сұйық құбырдан тікелей тасымалдаушы бекеттің
сорғыларының кірісіне түседі. Бұл кезде резервуарлардың біреуі құбырға
параллель болып қосылады. Бұл схема резервуар қосылған тасымалдау деп
аталады (1.1-сурет, ә).
3) Тасымалданатын сұйық тасымалдаушы бекеттің сорғыларының
кірісіне түседі, сонымен бірге барлық резервуарлар не өшірген болады, не
тіпті болмайды. Бұл жағдайда сорғыдан сорғыға тасымалдау схемасы
бойынша жұмыс істейді (1.1-сурет, б).
Бекет бойынша тасымалдаулар және резервуар арқылы
тасымалдаулар буланудан болатын үлкен шығындарға әкеледі, сондықтан
қазіргі кезде олар тек ерекше жағдайда ғана қолданылады. Бұл ерекше
жағдайлар өнім сортының өзгеруі немесе өтуі (бір құбырмен бірнеше
өнімдерді бірізді тасымалдаған кезде) және тасымалданатын мұнайды немесе
мұнай өнімін тасымалдау жүрісінде судан, ауадан немесе газдардан тазартқан
кезде болады.
Резервуар қосылған тасымалдау көбірек жетілген болады.
Резервуарлардағы буланулардан болатын шығындар шұғыл азаяды, себебі
оларға тасымалданатын сұйықтын шамалы мөлшері ғана түсіп тұрады.
Мұнайдың немесе мұнай өнімінің негізгі бөлігі болса, ол тасымалдау кезінде
буланудың шығындары аз болатын құбырда болады.
Резервуар қосылған тасымалдау поршеньді (плунжерлік) сорғылармен
жабдықталған мұнай құбырларында қажет болады, себебі осындай
сорғылардың аралық бекеттердегі жұмыстарының толық келісушілігін
қамтамасыз ету қиындыққа түседі, ал бұл келісушіліктің бұзылуы аварияларға
әкелуі мүмкін. Сонымен бірге, құбыр арқылы тұтқырлығы және үлес салмағы
әр түрлі болатын екі мұнай өнімін бірізді тасымалдаған кезде плунжерлік
сорғылардың өнімділігі қалыпты болып тұра береді, бірақ олардың
қысымдары өзгереді, бұл тұтқырлық артса қысымның кенет жоғарлауынан
құбырдың авариясына әкелуі мүмкін. Бұл жағдайда құбырдың көршілес
учаскелерінде әр түрлі өнімдер болған кезде (екі сорғылық бекет әр түрлі
өнімдерді тасымалдаған кезде) тасымалдау міндетті түрде резервуар қосылған
режимде орындалуы тиіс, өйткені түсетін өнімнің артығын резервуарға құйып
тастау керек, не одан жетіспейтін мөлшерді алып отыру керек болады.
Сорғыдан сорғыға тасымалдау буланудан шығындары мүлдем
болмайтын ең жетілген әдіс болып табылады. Ол, тасымалдаушы бекеттерді
өздігін реттелуге қабілеті бар (тұтқырлық өзгергенде жіберуді және қысымды
өзгертетін), реттеуге аса қолайлы және қысымның қауіпті жоғарлауын
20
жасамайтын центрден тепкіш сорғылармен жабдықтаған кезде өте оңай іске
асырылады. Центрден тепкіш сорғылардың сорғыдан сорғыға жұмысы
кезінде алдағы бекеттің тірегі толығымен пайдаланылуы мүмкін.
Сорғыдан сорғыға
тасымалдау және аралық бекеттерде
резервуарларды пайдаланудан бас тарту оларды (бекеттерді)
автоматтандырған кезде жүзеге асырылады.
Соңғы жылдары эксплуатацияға кірістірілген, қазіргі кезде салынып
жатқан және енді ғана жобаланып жатқат мұнай өнімдерінің құбырлары
электр жетегі бар қуаттылығы үлкен центрден тепкіш сорғылармен
жабдықталады. Бұл жағдай, жекелеген тасымалдаушы сорғылық бекеттерің
және бүкіл құбырдың кешенді автоматтандыру мәселелерінің шешуін
жеңілдетеді.
Жоғарыда айтылғаннан, электр немесе дизель жетегі бар поршеньді
сорғыларды қолдану тіпті орынсыз деген тұжырым келіп шықпайды. Кейбір
жағдайларда поршенді сорғыларды қолдану міндетті болады, немесе не
болғанда да, центрден тепкіш сорғыларды қолданудан жөнділеу болады.
Сонымен қатар, поршеньді сорғылармен жабдықталған мұнай өнімдері
құбырларын автоматтандыру және телемехандандыру мүмкін емес деген
қорытынды жасаудың да қажеті жоқ.
Тез қатып қалатын өнімдер үшін мұнай өнімдерінің құбырларын
тартқанда құбырға берілетін сұйықтың температурасын автоматты реттеу,
оны жолай жылыту мәселелеріне, және автоматтандырудың және
телемехандандырудың сенімді жүйесіне ерекше көңіл бөліну керек. Мұндай
құбырларда автоматтандырудың және телемехандандырудың максимал
көлемі әдеттегі құбырларға қарағанда аса қажетті болады.
1.3 Мұнай құбырларының жеке құрылыстарын автоматтандыру
Магистральды мұнайқұбырларын автоматтандырудың негізгі мақсаты−
бір орталықтан басқарылатын толығымен автоматтандырылған құбырды құру.
Бұл мәселе магистральды құбырдың жеке құрылыстарын (тораптарын)
автоматтандыру және одан кейінгі телемеханика амалдары көмегімен бүкіл
құбырды басқарудың орталықтандыру арқылы шешіледі.
Магистральды құбырдың негізгі құрылыстары, олар − тасымалдаушы
сорғылық бекеттер және сызықты бөлім. Мұндай бекеттердің автоматтандыру
деңгейі әр құбыр үшін өзіне ғана тән ерекше факторлар қатарына байланысты
болатын әр түрлі болуы мүмкін.
Автоматтандыру дәрежесі және жүйесі техникалық-экономикалық
анализ арқылы анықталуы тиіс.
Қазіргі уақытта автоматтандыру дәрежесі бойынша тасымалдаушы
бекеттерді келесі топтарға бөлуге болады:
- Қолмен істелінетін басқаруы бар бекеттер;
- Қолмен істелінетін басқаруы, сигнал беруі, және сорғылық бекетте
немесе арнайы диспетчерлік пунктіде орналасатын БӨП қалқанына берілетін
21
негізгі параметрлерін бақылауы бар бекеттер;
- Жергілікті диспетчерлік пунктінде орналасатын басқару қалқанынан
орындалатын автоматты қорғауы және қашықтықтан басқаруы бар бекеттер;
- Тасымалдаушы бекеттердің біреуінде немесе тіпті мұнай құбырының
трассасынан басқа жақта орналасатын орталық диспетчерлік пунктінен
басқарылатын толығымен автоматтандырылған сорғылық бекеттер.
Қолмен басқарылатын сорғылық тасымалдаушы бекеттер бұрын
жасалынатын; қазіргі кезде олардың көбісі тасымалдаудың негізгі
параметрлерің бақылау және басқару құрылғыларымен жабдықталған.
Бақыланатын және сигнал берілетін шамалардың шамамен алынған тізімі
келесідей болады:
- Бекет кірісіндегі және шығысындағы қысым;
- Әр жұмыс істейтің агрегаттың айдамалау сызығындағы қысым;
- Бекеттен өтетін сұйық тұтынуы;
- Резервуарлардағы (олар бар болған жағдайда) сұйық деңгейі;
- Резервуарлардағы жоғары және төмен деңгейдің сигнал беруі;
- Құбырларда тасымалданатын және резервуарлардағы сұйықтың
деңгейі;
- Сорғылықтар сальниктерінен кеміп қалуларын жинайтын
резервуарда жоғары деңгейдің сигнал беруі.
Осыған қоса, БӨП қалқанына
көптеген жағдайларда қосымша
қызметтердің - су сорғылық бекеттердің, артезиан құдықтарының және жеке
жағдайларда котельнаялардың жұмыс істеуі немесе бұзылуы туралы
сигналдар беріледі.
Жоғарыда айтылған тасымалдаушы агрегаттарының бақылау
нүктелеріндегі температура туралы ақпараттарынан басқа, оның шектен тыс
ауытқуы туралы, және де құрал-жабдықтарда вибрацияның пайда болуы
туралы сигналдар беріледі. Қалқаннан сорғылық агрегаттарды қашықтықтан
қосу, тиектерді ауыстырып қосу орындалады; қалқанға басқару
командаларының орындалуы жайында жауап сигналдары келеді. Бірінші
жағдайдағыдай, жергілікті диспетчерлік пунктінің қалқанына көбінесе
толығымен автоматтандырылған қосымша қызметтердің жұмысы жайында
сигналдар беріледі.
Орталық диспетчерлік пунктінен басқарылатын толығымен
автоматтандырылған сорғылық бекеттер бағдарламалық қосылу және тоқтау
құрылғыларымен, сорғылардың және қозғалтқыштардың жұмысын реттейтін
әр түрлі құралдармен, сорғылық агрегаттарды және жалпы бекетті қорғау
арнайы жүйесімен жабдықталады.
Мұнай өнімдерінің құбырларындағы тұтқырлығы жоғары және тез
қатып қалатын сұйықтарды тасымалдауға арналған тасымалдаушы сорғылық
бекеттердің автоматтандыру дәрежесі қолмен басқару кезінде резервуарларда,
жылу алмастырушыларында және басқадай жылыту құрылғыларында
температураларды бақылаумен, ал автоматты басқару кезінде бу немесе
тасымалданатын сұйықты қыздыруға арналған басқадай жылу тасушы
22
жіберуін автоматты реттеуіштерімен толықтырылады.
Технологиялық үрдістің параметрлерін бақылау және олар нормалы
мәндерден ауытқып кеткен жағдайда сигнал беру жүйелерінің сенімді
жұмысына ерекше көңіл бөлінеді.
Қолмен басқарылған кезде, жылулық бекеттер сипаттаушы нүктелерде
температураларын бақылау құрылғыларымен, ал автоматты басқару кезінде
бұл нүктелерде температуралардың берілген температуралық режимнен
шектен тыс ауытқан кезде сигнал беру және оларды автоматты реттеу
құрылғыларымен жабдықталады.
Бірізді тасымалдауларды орындайтын мұнай құбырларындағы сорғылық
бекеттер өнімдерді бөлу шекараларын анықтайтын құрылғылармен
жабдықталуы тиіс.
Автоматтандырылған сорғылық бекеттерде бұл құрылғылар
қабылданған құбыр басқару схемасына байланысты көрсетулерді жергілікті не
орталық диспетчерлік пунктіне жіберу тиіс. Шеткі пункттерде қоспаны бөліп
тастайтын және оны арнайы резервуарларға жіберетін құрылғылар қойылады.
1.3.1
Магистральды мұнай өнімдерінің құбырларының негізгі
құрылыстарын автоматтандыру
Мұнай базаларында автоматтандыруды ендіру технологиялық
құбырлардың дәлдігі жоғарырақ схемаларын, ал кейбір жағдайларда бір
сызықты схемаларға (әр өнім үшін бекітілген құрал-жабдықтары бар жеке
құбырлық желі болады) өтуін талап етсе, магистральды құбырлардың
тасымалдаушы бекеттерінде технологияның түпкілікті өзгертулері қажет
емес.
Бұл, тасымалдау бекеттерінде негізінен мұнайдың және мұнай
өнімдерінің бір сортымен ғана жұмыс істеуімен, және сонымен қатар, бекет
жұмыс істеу схемасының артығырақ дәлдігімен түсіндіріледі.
Магистральды құбырларды автоматтандыру, ең алдымен қолданылатын
құрал-жабдықтырға арнайы талаптар қояды; бұл талаптарды орындау
автоматтандыруды ендіруді тездетуге мүмкіндік береді. Осы талаптардың
негізгілері болып келесілер табылады:
- Жоғары сенімділік;
- Сенімді қорғау жүйесі;
- Құрылғылар мен мойынтіректердің сырттарына, және электр
қозғалтқыштарының орамдарына салынған температура датчиктерінің бар
болуы;
- Жабдықтарды бақылау және өлшеу құрылғыларымен және
автоматика аппаратурасымен (басқару станцияларымен, қоректендіру
блоктарымен және т. б.) бірге жеткізіп тұрушылық;
- Автоматты жұмысқа бейімделген майлаудың сенімді жүйесі;
- Қауіпті вибрацияларды минимумге дейін түсіретін, жабдықтың
біркелкілігі және теңгерілуі; жабдықтың арнайы вибрация датчиктері болуы
23
керек;
- Өрттен қорғаудың сенімді шаралары − жүйенің герметикалығы,
сенімді вентиляция, автоматты қосылғанға және жұмыс істегенге бейімделген
электр қозғалтқыштарын үрлеп тазарту, сенімді суыту жүйесі.
1.3.2 Қатпайтын мұнай және мұнай өнімдері үшін салынған басты
құрылыстарды автоматтандыру
Басты сорғылық бекет тек бір режим бойынша ғана жұмыс істейді, ол −
резервуардан қотару. Осыған байланысты, бекеттерді центрден тепкіш
сорғылармен жабдықтаған кезде, басты жұмыстық сорғысының кірісінде
қажетті қысымды қамтамасыз ететін тіреу (бустерлік) сорғылары орнатылады.
Басты ғимараттарды автоматтандыру арқылы
сорғылық бекет
жұмысының автоматты басқарылуы және реттелуі, резервуар паркін
қашықтықтан немесе бағдармалы басқару, тасымалдаудың негізгі
параметрлерін және жұмыс істеп тұрған жабдықтардың күй-жағдайын
автоматты басқару және сигнал беру іске асырылады. Басты бекеттерде
бекеттің айдамалау жолында қысымның тым жоғарлауынан сақтайтын
автоматты реттеу қолданылады. Бұл жолдағы максимал қысым құбыр
төзімділігімен шектеледі.
1.3.3 Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай үшін салынған
құрылыстарды автоматтандыру
Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай және мұнай өнімдерін
қотару көбінесе олардың ысытылуын талап етеді. Сондықтан, мұндай мұнай
мен мұнай өнімдерін тасымалдағанға арналған мұнай құбырларының басты
бекеттерді автоматтандырғанда, жоғарыда айтылған реттеуді, басқаруды,
бақылауды және сигнал беруді автоматтандыру көлемінен басқа, тағы
резервуарларда, қыздыру жабдықтарында (пештерде) температураның
автоматты реттеу құрылғыларын, және де сипаттаушы нүктелерде
орталықтандырылған бақылау және сигнал беру жүйелерін қосып орнатады.
Сипаттаушы нүктелер болып келесілер табылады:
- Басты алаңына келетін мұнайдың немесе мұнай өнімінің
температурасы. Бұл жағдайда сипаттаушы нүктелердің саны берушу
құбырлардың санына байланысты болады.
- Резервуарлардағы мұнай немесе мұнай өнімдерінің температурасы;
сипаттаушы нүктелердің саны резервуарлар санына тең.
- Қыздырушы құрылғылардың (жылу алмастырушыларының,
пештердің) кірісіндегі және шығысындағы мұнай немесе мұнай өнімінің
температурасы. Қыздырушы құрылғы ретінде параллель қосылған жылу
алмастырушылары қолданған жағдайда, температура әр жылу
алмастырушысының кірісінде және шығысында өлшенеді. Отпен қыздырған
кезде (пештерде) температура пештің кірісінде және шығысында, және
радианттық қыздырушылардың бөлек секцияларында немесе пештік
конструкциясына байланысты басқадай сипаттаушы нүктелерде өлшенеді.
24
- Бекеттің айдамалау желісіндегі температура. Резервуарлардағы және
жылу алмастырушыларындағы температураны автоматты реттеу сипаттаушы
нүктелерде орналастырылған құрылғылардан келетін импульстер бойынша
жіберуді, қысымды (қанған будың температурасын өзгертетін оның қысымын
өзгерту) немесе термостатикалық конденсат бөлгішмен бөлінетін
конденсаттың температурасын өлшеу жолымен орындалады.
Пеш шығысындағы температураны келесілер арқылы реттеуге болады:
- Температура реттеуішімен басқарылатын реттеуші клапанмен
пештің оттығына отынды жіберу бойынша реттеу; отын желісінде жіберілетін
отынның қысымын және мөлшерін бақылау үшін расходомер мен манометр
орнатылады;
- Екі параметр − отынның жұмсалуы және шығып тұрған отынның
немесе мұнай өнімінің температурасы бойынша реттеу, бұл кезде температура
реттеуіші коррекциялаушы, ал жұмсалу реттеуіші негізгі қызмет атқарады;
- Екі параметр − отынның қысымы және шығатын мұнайдың немесе
мұнай өнімінің қысымы мен температурасы бойынша реттеу; отынның жану
температурасы бірқалыпты болған кезде қолданылуы мүмкін.
1.4 Мұнайды тасымалдауға даярлау
Мұнай кен орындарын өңдеу қағида бойынша скважиналардан фонтан
болып атқылайтын мұнайды сусыз шығарумен сипатталады. Алайда, әр мұнай
кенінде басында аз, кейін одан ары көбеетін мөлшерлерде су шығатын кезен
басталады. Бүкіл мұнайдың 60-75% суландырылған күйде өңделеді.
Әр түрлі кен орындарындағы скважиналардан шығатын қабаттық сулар
оларда ерітілген минералды тұздардың концентрациясы және құрамы
бойынша, газдың мөлшері және микроорганизмдердің бар болуы бойынша
едәуір айырмашылығы болуы мүмкін. Мұнайдың пластты сумен қоспасы
үлкейген кезде эмульсия пайда болады, оны, біреуі екіншісінің аумағында
пішіндері әр түрлі болатын тамшылар түрінде жайласатын, екі ерітілмейтін
сұйықтың (мұнай мен судың) механикалық қоспасы ретінде қарастыру керек.
Мұнайда судың бар болуы тасымалданатын сұйық көлемдерінің өсуімен
және оның тұтқырлығының көбеюімен байланысты тасымалдаудың
қымбаттауына әкеледі. Мұнайда тіпті 0,1% су болған кезде де мұнай өңдеуші
зауыттардың ректификациялық колонналарда мұнайдың көбіктенуіне әкеледі,
бұл өңдеудің технологиялық режимдерін бұзады, сонымен қатар,
конденсациялық аппаратураны ластайды.
Өңделетін өнімнің сапасы үлкен дәрежеде шикізаттың, яғни мұнайдың
сапасына байланысты болады. Бұрын мұнай өңдеуші зауыттардың
технологиялық қондырғыларына минералды тұздары бар (бір литрінде 100-
500 миллиграмм) мұнай пайдалынса, қазіргі кезде тереңірек тұзсыздалған
мұнай керек болады, ал көбінесе мұнайды өңдеудің алдында одан тұздарды
толығымен бөліп алуға тура келеді.
Мұнайда механикалық қоспалардың (құм және лай бөлшектерінің) бар
25
болуы құбырлардың, мұнай тасымалдаушы құрал-жабдықтардың абразивті
тозуын келтіреді, мұнай өңдеуін қиындатады, мазуттардың және
гудрондардың күлділігін арттырады, тоңазатқыштарда, пештерде және жылу
алмастыруыштарында қыртыстардың пайда болуына әкеледі, бұл жылуды
беру коэффициентінің азаюына және олардың тез арада істен шығуына
әкеледі. Механикалық қоспалар зорға бөлінетін эмульсиялардың пайда
болуына әкеледі. Минералды тұздардың мұнайда кристалдар түрінде және
суда ерітінді түрінде бар болуы мұнай өңдеуші және мұнай тасымалдаушы
құрал-жабдықтарда және құбырларда күшейтілген металл коррозиясының
пайда болуына әкеледі, эмульсиялардың тұрақтылығын арттырады, мұнай
өңдеуді қиынға түсіреді.
Жоғарыда келтірілген себептер мұнайды тасымалдауға дайындау
қажеттілігін түсіндіреді. Затында, мұнайды дайындауға оны сусыздандыру
мен тұзсыздандыру және оны толығымен немесе жартылай газсыздандыру
кіреді.
1.5 Мұнайды тасымалдауға арналған сорғылар
Сорғылар жөнінде қысқаша мәліметтер. Энергия берілген кезде қысым
арқылы сұйықты басқа жерге ауыстыра бастайтын гидравликалық машина
сорғы деп аталады. Сорғының электр жетегімен және беріліс механизмімен
(муфтамен, редуктормен, шкивпен) жиынтығы сорғылық агрегатты құрайды.
Сорғылардың керекті режимде жұмыс істеуін қамтамасыз ететін, және бір
немесе одан көп сорғылық агрегаттардан, құбырлардан, бекіту мен реттеу
арматурасынан, бақылау мен өлшеу аппаратурасынан, және басқару мен
қорғау аппаратурасынан тұратын жабдықтардың кешені
сорғылық
қондырғыны құрайды. Бір не одан көп сорғылық қондырғылар, жалпы алғанда
объектінің жұмысқа қабілеттілігін қамтамасыз ететін қосымша жүйелер мен
жабдықтар, тұрмыс және өндірістік бөлмелер кіретін ғимарат сорғылық бекет
деп аталады.
Сорғылар туралы қазіргі заман ғылымы оларды жұмыс істеу принципі
бойынша үш негізгі топқа бөледі, олар: қалақты немесе күрек тәріздес (айнала
ағу сорғылары), құйын тәрізді қозғалысты (тарту сорғылары) және көлемдік
сорғылар (ығыстыру сорғылары).
Қалақты сорғыларда энергияны түрлендіру доңғалақ қалақтарын айнала
ағып, олардың ағынға күшпен әсер ету процесінде іске асырылады.
Қалақты сорғылар центрден тепкіш (тарамдалған), диагональ және
осьтік (пропеллерлі) болып бөлінеді. Центрден ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
5
6
Аңдатпа
7
Дипломдық жобаның тақырыбы
-
магистральды мұнай
құбырлары арқылы мұнай тасымалдау процессінің автоматты реттеу
жүйесін құру болып табылады.
Аталған жоба магистральды мұнай құбырының технологиялық,
принципиалдық және функцияналдық сұлбасын жасаудан тұрады.
Автоматты реттеу жүйесінің құрылымдық сұлбасы жасалынып,
қажетті құралдар таңдалған және реттеуіштің параметрлері есептеліп,
жүйе орнықтылыққа
зерттелген.
Контроллерде объектті
автоматтандыру жүйесінің бағдарламасы жазылған.
Өміртіршілік қауіпсізідгі мәселелері бойынша тоқтан
қорғанысты қамтамасыз ету, өрттің алдын алудың қауіпсіздік
шаралары қарастырылды. Техника-экономикалық көрсеткіштері
бойынша есептердің шешімі келтірілген.
Аннотация
Темой дипломного проекта является построение САР технологического
процесса транспортировки нефти по магистральному нефтепроводу.
Проект включает в себя описание технологических, принципиальних и
функциональних схем магистрального нефтепровода. Разработана схема
автоматизации, осуществлен выбор необходимого оборудования, и система
исследована на устойчивость, произведен расчет параметров регулулятора.
Написана программа системы автоматизаций объекта на контроллере.
В части БЖД рассмотрено обеспечение безопасности от тока, меры
пожара безопасности.
Приведены расчеты технико-экономической
эффективности.
Мазмұны
8
Кіріспе
1. Мұнай тасымалдаудың технологиялық үрдісі
1.1 Мұнай құбырларын жіктеу
1.2 Мұнайды құбырлар арқылы тасымалдау жүйелерін
автоматтандырылған басқарудың міндеттері
1.2.1 Магистральлды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамы
1.2.2 Сорғылық бекеттер жайында жалпы мағлұматтар
1.3 Мұнай құбырының жеке құрылыстарын автоматтандыру
1.3.1Магистральды мұнай өнімдерінің құбырларының негізігі
құрылыстарын автоматтандыру
1.3.2 Қатпайтын мұнай және мұнай өнімдері үшін салынған басты
құрылысты автоматтандыру
1.3.3 Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай үшін салынған
құрылыстарды автоматтандыру
1.3.4 Мұнайды тасымалдауға даярлау
1.3.5 Мұнайды тасымалдауғы арналған сорғылар
2. Магистральды мұнай құбырының сызықты бөлігін автоматтандыру
арқылы қысымның реттеу жүйесін құру
2.1 Автоматтандыру объект ретінде процесстік сипаттамасы
2.1.1 Магистральды мұнай құбырларының автоматтандыру
ерекшеліктері
2.1.2 ММҚ-да АБЖ ТП тағайындау және мақсатын құру
2.1.3 ТП АРЖ функциялары
2.2 ТП АРЖ структурасы
2.2.1 ТП АРЖ техникалық қамтамасыз ету
2.2.2 Талаптар жүйесі
2.2.3 Автоматты функциялардың сипаттамасы
2.4 АРЖ буындары және жүйенің математикалық модельдері
2.4.1 Автоматты реттеу жүйесінің құрылымы
2.5 Жүйені орнықтылыққа зерттеу және ПИ-реттеуіштің
көрсеткіштерін анықтау
2.5.1 Жүйені орнықтылыққа зертеу
2.5.2 Реттеуіштің айнымалы шамаларын анықтау үшін есептеме
жүргізу
2.5.3 Орнықтылықтың графикалық бейнесін құру
2.6 Деңгей реттеу жүйесінің төменгі деңгейінің бағдарлама
техникалық кешенін құрастыру
2.6.1 Бағдарламалық жадығы
2.6.2 Ұйымдастырушы блокты бағдарламалау
2.6.3 Диспетчерлік пункті құру
3. Технико-экономикалық негіздеу
3.1 Бизнес жоспар
3.1.1 Өнім
3.3 Қаржылық жоспар
9
7
9
11
12
14
16
18
20
21
21
22
23
23
23
24
24
25
27
27
28
29
31
31
38
38
42
43
45
45
46
47
50
50
50
50
3.3.1 Жұмыс ақысына кететін шығындар
3.3.2 Автоматтандыру жүйесінің құралдарына кететін шығындар
3.3.3 Автоматтандыру жүйесін құруға және ендіруге кеткен
капиталдық шығындар
3.3.4 Автоматтандыру жүйесін эсплуатацияға кеткен қортынды
шығындар
3.3.5 Автоматтандыру жүйесін ендірудің экономикалық тиімділігі
3.4 Автоматтандыруға дейінгі және кейінгі эксплутациялық
шығындары
4. Өмір тіршілік қауіпсіздігі
4.1 Тоқтан қорғанысты қамтамасыз ету
4.1.1 Тұйықтау қорғанысын есептеу
4.2 Микроклимат
4.3 Өрт қауіпсіздік шаралары
4.3.1 Өртке қарсы және жарылыстардың алдын алу шаралары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартылған сөздер тізімі
А Қосымша
Б Қосымша
10
50
51
52
54
54
56
57
57
57
59
60
65
67
68
69
70
72
Кіріспе
Қазақстан Республикасында мұнай өндіру саласы экономиканың ең
негізгі қозғаушы күші болып табылады. Алайда елімізде мұнай өндіру саласы
дамығанымен, шикізатты өңдеу саласы кенже дамыған. Сол себепті шикізатты
өңдеу саласын дамыту, сапалы өнім шығару, қоршағын ортаға зиянды әсерді
төмендету елімізде өзекті мәселе болып табылады.
Елбасы Нұрсұлтан Назарбаев еліміздегі мұнай-газ саласын
индустрияның алдыңғы қатарына қояды.
Нұрсұлтан Назарбаев ел
экономикасының жетекші саласы - мұнай - газ өнеркәсібін өркендетуге
қатысты: "Мұнай -газ саласы Қазақстан экономикасын дамытудың таяу
жылдарға арналған перспективасында негізгі локомотив болып қала береді.
Осы салаға салынған инвестиция көлемі мен табиғи ресурстық әлеуетті, жал -
пы мұнай - газ өнеркәсібінің мүмкіндігін өзге салаларды қоса дамыту ба -
рысында тиімді пайдалана білу қажет. Бұл сала индустрияландырудың негізгі
қозғалтқышы болуы тиіс" - деген болатын
Дипломдық
жобаның тапсырмасы ретінде магистральды мұнай
құбырлары арқылы мұнай тасымалдау процессі таңдалынды.
Қазіргі уақытта магистральді мұнай құбырылары өте арзан және мұнай
тасымалдаудың ең тиімді түрі болып табылады. Олар диаметрі 530 дан 1440
мм-ге дейін, ұзындығы 50 км кем емес құбырлармен сипатталады. Мұнай
тасымалдау кезінде құбырларда қажетті қысым беруге мұнай тасымалдайтын
бекеттер (МТБ) қажет.
Мезгілдік және жылдық өңдеудің тербелістері және мұнай тасымалдау
шамаларының өзгерісі, мұнай құбырыларда тұрақсыз процесстердің пайда
болуы, сонымен бірге авариялық және жөндеу жағдайлары бекеттердің жұмыс
тәртіптерін өзгеріске алып келеді. Кейбір жағдайларда бұл өзгерістер үлкен
экономикалық
шығындардың
жоғалтуларымен
бірге МТБ авариялық
тоқтатылуына және басқада қолайсыз жағдайларға әкеледі. Сондықтан
бекеттердің жұмыстарын және барлық тасымалдау бөлімшелерінде үздіксіз
процессті жүзеге асырып, жабдықтардың және мұнай құбырларының
қорғанысын орындау қажет.
МТБ өнімділігін және қысым реттеу келесі әдістермен шешуге болады:
сорғыдағы жұмыс доңғалақтарының диаметрлік өзгерісі, айналма
сызықтардың қондырылуы, жұмыс істейтін сорғылардың санын өзгертуі,
мұнай ағынын дроссельдеуі, сорғылардың айналу жиіліктерінің өзгерісі.
Бірінші үш әдіс мұнайдың қысымын және тасымалдануын тек қана дискретті
реттеуге мүмкіндік береді, сондықтан олардың қолдануы шектелген.
11
1. Мұнай тасымалдаудың технологиялық үрдісі
Қазақстанның 2010 жылға дейінгі негізгі экономикалық және әлеуметтік
дамуының негізгі бағыттары болып құбырлық тасымалдауды ары қарай
дамыту болып табылады. Газ және мұнай тасымалдау құбырларының
салынуы айтарлықтай көбееді, олардың тұтынушыларға бөліп берулердің
санын көбееді деп шамаланды. Магистральды құбырлар арқылы өңдірілетін
табиғи газдың барлығы және мұнайдың үлкен бөлігі тасымалданады. Мұнай,
мұнай өнімдерін және газды тұтыну аймақтарының шығару және өңдеу
орындарынан алыстығы құбырлық магистральдардың ұзаруына әкеледі.
Құбырлардың ұзындығы ғана емес, сонымен қатар диаметрі де, мұнай
тасымалдау және газ тасымалдау жабдықтырының қуаттылығы да едәуір өсіп,
тасымалдау кезіндегі жұмыс қысымы жоғарлайды.
Диаметрі 1000 миллиметрден асатын құбырлар бірінші орын алады,
мұнай және газ тасымалдаудың орташа қашықтығы - 1000 километр, ал
кейбір құбырлардың ұзындығы 4000-5000 километрге дейін жетеді.
Елді газбен қамтамасыз етудің біріңғай автоматты жүйесі құрылған,
магистральды мұнай құбырлары үшін технологиялық үрдістерді
автоматтандырылған басқару жүйелері жобаланып ендірілуде.
Мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдаудың экономикасы мұнай өңдеу
зауыттарының және мұнай базаларының орналасуына елеулі ықпал етеді.
Мұнай өңдеу зауыттарын тұтыну аймақтарының орталықтарында салу
жөніндегі белгілі ой желісі айтарлықтай тасымалдауға кететін шығындардың
экономикасымен анықталады. Кәсіпшіліктерден тұтыну аудандарына дейін
біртекті мұнай өнімін тасымалдау дәл сол жерге көптеген әр түрлі мұнай
өнімдерін тасымалдағанға қарағанда әлдеқайда арзан шығады. Тасымалдау
шығындарының жаңа мұнай базаларын салу орындарын таңдаған кезде де
ролі маңызды болады. Мұнда мұнай өнімдерін зауыттан жеткізу ғана емес,
сонымен қатар оларды тұтынушыларға да жеткізу ескерілуі қажет. Мұнай
жүктерін тасымалдау тоқтаусыз, арзан және шығындары барынша аз болуы
тиіс.
Магистральды құбырлар желісінің өсуі көмірсутектік шикізаттардың
және отынның үлкен мөлшерлерін тасымалдаудың интенсификациясына
материалдық негіз, және республиканың өндірістік күштерінің мұнан ары
дамуына, өнім шығындарын қысқартуына, сенімділіктің артуына,
жабдықтаудың ептілігіне, тасымалдау үрдісінің қоршаған ортаға кері ықпалын
барынша төмендетуіне итермеші күш болып табылады. Құбырлар арқылы
отын және шикізатты тікелей технологиялық қондырғыларына дейін
тасымалдау мұнай мен газды тұтынатын кәсіпорындарда техникалық
мәдениеттіліктің және еңбек сапасының өсуіне әкеледі.
Құбырлық тасымалдау жүйелерінің даму нәтижелері ғылым мен
өндірістің іс жүзінде тексерілген байланысы, құбырларды салу және қолдану
кезінде ғылыми зерттеулер ендіруді мүмкіндігінше тездету саладағы
техникалық прогрестің негізі болатынын көрсетті.
12
Біздің өнеркәсіптің мұнайда және мұнай өнімдерінде үздіксіз және
үнемі жоғарлайтын мұқтаждығы мұнай құбырлары жүйесінің толығымен дәл
және тоқтаусыз жұмыс істеуін талап етеді, ал ол өз кезегіне тасымалдаушы
бекеттердің және оларда қойылған жабдықтардың сенімділіктеріне тәуелді
болады.
Магистральды мұнай құбырлары мұнайды оның шығару аудандарынан
тұтынушыларған дейін тасымалдау үшін арналған магистральды құбыр
автоматтандыруға аса қолайлы объект болып табылады, оны автоматтандыру
қызметшілердің санын және эксплуатациялық шығындарды азайтуға ғана
емес, сонымен қатар мұнай бекеттерінің конструкциясына жеңілдіктер еңгізу
және құбырдың өткізу қабілеті бойынша максимал режиммен жұмыс істеген
кезде оның төзімділік шегінде толығымен пайдаланылуы арқылы капитал
шығындарын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді.
Магистральды құбырларды автоматтандыру ыңғайлығы резервуарлары
бар бекеттер мен резервуарсыз бекеттердің айдамалау және сорып алу
қысымдарын рұқсат етілген шектерінде ұстап тұрып, тасымалдағанға кететін
энергия тұтынуын мүмкіндігінше төмен деңгейге жеткізілген жағдайда құбыр
бойынша берілген мұнай мөлшерлерін тасымалдаудан тұратын негізгі
технологиялық үрдістің оңайлығымен анықталады.
Қазақстанда қазіргі уақытта әр түрлі дәрежедегі және қызметтегі мұнай
құбырларының желісі жұмыс істеп, үнемі дамуда. Таяудағы уақытқа шейін
мұнай ағымдарын басқару көбінесе мұнай тасымалдаушы бекеттеріндегі
сорғыштық қондырғылардың өнімділігін бекітуші арматура (тиектер) арқылы
орындалды, бұл реттеу элементтерінде айтарлықтай ысыраптарға, оның
нәтижесінде энергияның едәуір шығынына әкелетін. Сол себепті қазіргі кезде
мұнай тасымалдаушы бекеттерінің сорғыларының жұмыс режимдерін
оперативті, шапшаң басқару үшін реттелетін электр жетегін қолдану күннен-
күнге кең таралып отыр. Айналу жиілігі бойынша реттелетін сорғы электр
жетегін ендіру мұнай тасымалдаушы бекеттердің технологиялық
параметрлеріне байланысты тұтынатын қуатты белгіленген қуаттың
жартысына дейін төмендетуіне мүмкіндік береді. Сорғылық агрегаттың
өнімділікті реттеу режимінде реттелетін электр жетегін қолдану, берілген
қысым мен жіберуге сәйкес агрегаттың айналу жиілігін тиімді ұстап тұруына
жағдай жасайды. Мұнай тасымалдаушы бекеттерінің өнімділігін басқару
жүйесін бүкіл магистральді автоматты басқару жүйесіне қосу мүмкіндігі бар.
Өтпелі режимдерде қысымды бір қалыпты және берілген
қарқындылықпен өзгерту мүмкіндігі гидравликалық соққы нәтижесінде
құбырларда авария қаупін төмендетеді, бекітуші-реттеуші қондырғылардың,
сорғының және жетектің кинематикалық бөліктерінің тозуының едәуір
төмендеуіне әкеледі. Электр энергиясын тұтынуды айтарлықтай төмендетуге
ең үлкен перспективтерге магистралдық сорғылық агрегаттар ие болады. Бұл,
олардың санының көпшілігімен, жұмыс режимінің ұзақтылығымен және 8
мегаватқа дейін жететін үлкен қуаттылығымен түсінікті болады. Сондықтан,
магистральды
сорғыларын
реттелетін жетек жүйелеріне
ауыстыру
13
өнеркәсіптегі энергияны үнемдеу саясатының маңызды бағыты болып
табылады.
1.1 сурет - Мұнай тасымалдау бекеттері.
Бұл жұмыста, реттелетін электр жетектерінің түрлі варианттарын талдау
нәтижесінде, екі жақтан қоректенетін машина негізіндегі жүйе ұсынылады.
Бұндай жетектің артықшылығы - жылдамдықты реттеу тереңдігіне сай
түрлендіргіштің төмендетілген орнықты қуаты. Центрден тепкіш сорғыларды
реттеудің жұмыс диапазонында екі жақтан қоректенетін машина
түрлендіргішінің қуаты түрлендіргіш
-
қозғалтқыш жүйесіндегіне
қарағанда 4-5 есе төмен болады.
1.1 Мұнай құбырларын жіктеу
Мұнай құбыры деп мұнай және мұнай өнімдерін тасымалдауға арналған
құбырды айтады. Дәл мұнай өнімдерінің өздері ғана тасымалдайтынына
ерекше көңіл аудара айтқанда мұнай өнімдерінің құбыры
(нефтепродуктопровод) терминін қолданады. Тасымалданатын мұнай өнімінің
түріне қарай құбырды бензин құбыры, керосин құбыры, мазут құбыры және т.
с. с. атайды.
Мұнай құбыры мұнай тасымалдаудың ең жетілген және көптеген
жағдайларда ең арзан әдісі болып табылады. Ол әдетте сызықты бөлім болып
табылатын құбырдан, сызықты құдықтардан, қырғышты қабылдау және
жіберу құдықтарынан, құбыр бойындағы байланыс желісінен; басты және
аралық тасымалдау бекеттерінен;
тасымалдау
пункттерінен; шеткі
пункттерден тұрады.
Тұтқырлығы жоғары және тез қататын мұнай немесе мұнай өнімдерін
тасымалдағанға арналған құбырларда, жоғарыда көрсетілген объектілерге
14
қоса аралық жылыту пункттері (жылу бекеттері), жолай жылу құбырлары
және авариялық насотық бекеттер салынады.
Атқаратын қызметі бойынша мұнай құбырлары және мұнай өнімдерінің
құбырлары келесі топтарға бөлінеді:
1) Ішкі құбырлар
-
мұнай
кәсіпшіліктерінде, мұнай өндеу
зауыттарында және мұнай базаларында әр түрлі объектілерді біріктіретін
құбырлар;
2) жергілікті құбырлар - ішкі құбырлармен салыстырғанда ұзындығы
артығырақ (ондаған километрге дейін жетеді) болады, олар мұнай
кәсіпшіліктерін немесе мұнай өндеу зауыттарын магистарльды мұнай
құбырының басты станциясымен, немесе темір жолда орналасқан қотармалы
пункттермен, немесе ішіне мұнай құйып таситын кемелермен
байланыстырады;
3) магистральды құбырлар - үлкен ұзындықпен (жүздеген және
мыңдаған километр) сипатталады, сондықтан тасымалдау жалғыз бір
сорғылық бекет емес, трассаның бойында орналасқан бірнеше бекеттер
арқылы іске асырылады. Құбырлардың жұмыс істеу режимі - үздіксіз
(уақытша кідірулер кездейсоқ пайда болады, немесе жөндеу жұмыстарымен
байланысты болады).
Магистральды мұнай құбырлары және мұнай өнімдерінің құбырлары
құбыр шартты диаметрі бойынша төрт класқа бөлінеді, олар: I - 1000-1200
мм; II - 500-1000 мм; III - 300-500 мм; IV - 300 мм аз.
Мұнай құбырларының ұзындығы үлкен болғаннан кейін көптеген
жағдайда жалғыз
сорғылық
мұнай тасымалдау бекетінің құбырдағы
гидравликалық кедергілерді билеп алуға шамасы келмейді, сондықтан оның
трассасында бір-бірінен белгілі қашықтықта қосымша сорғылық бекеттер
салынады. Олардың біріншісі басты бекет, және қалғандары аралық бекеттер
деп аталады. Аралық тасымалдау бекеттерінің саны және тұрған жері
гидравликалық есеп арқылы анықталады.
Мұнай құбырларын жеке және жұмыс істейтін немесе жобаланатын
құбырларға параллельді - техникалық коридордың ішінде - салуға болады.
Магистральды құбырлардың техникалық коридоры деп бір трасса бойымен
параллельді салынған мұнай немесе газ тасымалдауға арналған құбырлар
жүйесін түсінеді. Жекелеген жағдайларда бір техникалық коридордың ішінде
мұнай құбырларының және газ құбырларының бірге салынуына рұқсат
етіледі.
1.2
Мұнайды құбырлар арқылы
тасымалдау
жүйелерін
автоматтандырылған басқарудың міндеттері
Құбырлық тасымалдау жүйелеріне әр түрлі сипаттардағы қатаң ішкі
(технологиялық, экономикалық, ақпараттық) және сыртқы (отын
энергетикалық кешенімен және мұнай өңдеу салаларымен) байланыстары
болады. Технологиялық байланысқа мұнай шығару, алыс қашықтыққа
15
тасымалдауға дайындау, мұнай өңдеу үрдістерінің үзіліссіздігі себепші
болады. Экономикалық және ақпараттық байланыстар жобалау, жоспарлау
және басқару мәселелерін шешкен кезде бір-бірімен тығыз шиеленіседі.
Сансыз көп тұтынушыларды мұнаймен тоқтаусыз қамтамасыз ету
реттеудің өзара байланысқан мақсаттар кешенінің жобалануын және кейінгі
жүзеге асырылуын талап етеді. Мұнаймен қамтамасыз етудің сапасына және
сенімділігіне әрдайым өсіп тұратын талап және шығындарды қысқарту
қажеттілігі реттеу жүйесін айқындауын және оның сала ішінде барынша көп
тиімділеуін аса елеулі етеді.
Мұнаймен қамтамасыз ету құбырлар жүйелерін реттеу мәселелері
құбырлық тасымалдау жүйелерін оптималды жобалау және ары қарай
дамытуын жоспарлау кезінде ғана емес, сонымен қатар жұмыс істеу
процесінде де шешіледі.
Құбырлық жүйелерді автоматты реттеу жүйесі келесі үрдістерді
автоматтауға арналған:
- өзінің мүдделеріне кететін энергия шығындарын минимал ету
шартының орындалуымен, мұқтаждықтарды максимал қанағаттандыру
мақсатымен мұнай ағындарын және жұмыс режимдерін оперативті
жоспарлануы;
- жоспарлы режимдерді қамтамасыз ету және апаттық
қобалжытуларды жайылдырмау мақсатымен құбырлық тасымалдаудың негізгі
объектілерін оперативті басқарылуы;
- техникалық күйді бақылау және жұмыс жасау режимдерінің
тиімділігін анализдеу мақсатымен құбырлар жүйелерінің жұмыс
режимдерінің шындық жайы туралы ережелік-технологиялық ақпараттың
жиналуы, өңделуі және көрсетілуі;
- мұнайды шығару, тасымалдау және тұтыну жоспарларын
орындаудың шындық жайы туралы жоспарлы-есептік ақпараттың жиналуы,
өңделуі және көрсетілуі;
- ішінде құбырлық тасымалдау жүйелер объектілерінің жоспарлы және
режимді көрсеткіштері туралы мағлұматтар болатын салалық ақпараттық
банкінің құрылуы және жүзеге асырылуы.
АБЖ арналуына сәйкес құбырлық тасымалдау жүйелері үшін бес
функциональды-хабардар және ақпараты бойынша өзара байланысатын
мәселелер кешенін шешеді:
- жұмыс режимдерін оперативті жоспарлау;
- жұмыс режимдерін диспетчерлік бақылау және талдау;
- жұмыс режимдерін оперативті басқару;
- саланы үйлесімді дамыту және қайта құру;
- өндіру, тасымалдау және тарату жоспарларын бақылау және тіркеу.
Құбыр жүйесін үлкен жүйе ретінде қайсының да күйі көптеген ішкі
және сыртқы параметрлерімен сипатталатындай ішкі жүйелерге бөлуге
болады, бұл кезде жүйе шеңберіндегі ішкі жүйелердің өзара әрекеттесуі тек
олардың бір бөлігі ішкі жүйелерге байланысты болмайтын сыртқы
16
параметрлер арқылы ғана іске асырылады.
Шектеулер жүйесін екі бөлікке бөлуге болады, біріншісі - сыртқы
параметрлерге қойылатын шектеулер, екіншісі - әр ішкі жүйенің сыртқы және
ішкі параметрлеріне қойылатын шектеулер.
Тиімділеу есептері бірнеше этапта шығарылады:
Бірінші этап. Сыртқы параметрлерді рұқсат етілген өзгеру аудандарын
құру. Әр ішкі жүйенің сыртқы параметрлерін өзгеру аудандары сыртқы
параметрлердің әр мәндер жиыны үшін ішкі параметрлердің мәндер жиыны да
болу керек, сонымен бірге ішкі және сыртқы параметрлер бұл ішкі жүйенің
екінші кезектегі шенеулерлеріне сәйкес болу керек. Сонымен бірге сыртқы
параметрлері құрылған рұқсат етілген ауданға кірмейтін, рұқсат етілген, яғни
екінші кезектегі шенеулерге сәйкес болатын ішкі және сыртқы
параметрлердің жиыны болмау тиіс. Ішкі жүйе ретінде тасымалдаушы
бекеттер қарастырылған жағдай үшін рұқсат етілген аудан кірісіндегі қысым,
шығысындағы қысым және жіберу координаттарында үш кеңістікті болуы
мүмкін. Оған, жүзеге асырылуы технологиялық шенеулерді бұзбайтын
қысымдар және жіберулер мәндері кіреді.
Екінші этап. Ішкі жүйелердің агрегирленген сипаттамаларын құрастыру.
Агрегирленген сипаттама деп рұқсат етілген аймақтан ішкі жүйенің сыртқы
параметрлерінің әр векторына сәйкес бұл жүйе бойынша критерийдің
құраушы бөлігінің оптималды мәнін қоятын функцияны атайды, сонымен
бірге, оптималдандыру технологиялық шектеулердің есебімен ішкі
параметрлердің барлық мәндері бойынша жүргізіледі.
Ішкі жүйе ретінде тасымалдаушы бекет болып қабылданған жағдайда,
агрегирленген сипаттама мұнай бекеттерінің тасымалдаушы бекеттерінің
кірісітеріндегі және шығыстарындағы қысымдардың және жіберулердің әр
түрлі мәндеріндегі режим бойынша рұқсат етілген минималды шығындарды
көрсететін функция болып табылады.
1.2.1 Магистральды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамы
Магистральды мұнай құбырларының құрылыстарының құрамына
құбырдың өзі, коррозияға қарсы қорғаушы жүйе, байланыс желілері және с. с.,
тасымалдау және қыздыру бекеттерінің жиынтығы болып табылатын сызықты
құрылыс; оны тұтынушылар арасында тарататын, зауытқа өңдеуге жіберетін
немесе басқа көлік түрлерімен басқа жерге әкететін құбырдан келіп түсетін
өнімді қабылдап алатын мұнай құбырларының шеткі пункттері кіреді.
Кейбір жағдайларда магистральды құбырдың құрамына жеткізуші
құбырлар кіреді, олар арқылы мұнай кәсіпшіліктерден құбырдың басты
құрылыстарына жеткізіледі.
Магистральды құбырдың негізгі элементтері - үзіліссіз жіп болып
дәнекерленген құбырлар болып табылады, олар құбырдың нағыз өзін
құрайды. Қағида бойынша, магистральды құбырлар жерге үстінгі
құрастырушы құбырдан 0,8 метр тереңдікке (егер геологиялық жағдайлар
немесе тасымалданатын өнімнің температурасын белгілі бір деңгейде ұстау
17
үшін көбірек немесе азырақ тереңдікке салған дұрыс болмаса) салынады.
Магистральды құбырлар үшін диаметрі 0,3 метрден 1,42 метрге дейін жететін
тұтастай созылған немесе балқытып біріктірілген құбырлар қолданылады.
Құбырлар қабырғаларының қалындығы 10 мегапаскальге дейін жететін
құбырдағы қысыммен анықталады. Құбыр мәңгі қатып қалған жерлер
аудандарынан немесе батпақтардан өтетін болса, оны тіректерге немесе
жасанды үйінділерге салып құруға болады.
Ірі өзендермен қиылысқан жерлерде құбырларды кейбір жағдайларда
оларға тіркеп қойылған салмақты заттармен немесе тұтас бетон жайпақ
арқалықтармен ауырлатып, өзен түбінен төмен тереңдетіп салады.
Негізгісінен басқа, тағы диаметрі бірдей резервтік өту сызығын салады. Темір
және ірі тос жолдарымен қиылысқан жерлерде құбырды диаметрі құбырдың
диаметрінен 100-200 миллиметр көбірек болатын құбырлардан жасалған
патрон ішінде өтеді. Трасса жақын тұрған қосымша мұнай өңдеу
зауыттарының немесе басқа көлік түрі үшін мұнай қабылдау орындарының
мұнайда мұқтаждықтарын қанағаттандыру үшін, олардан мұнайдың бір
бөлігін бұл пунктерге жеткізетін тармақтар, бас құбырдан бұрып кіші
құбырлар тартылады. Трасса бедеріне байланысты құбырда 10-30 километр
аралық сайын авария немесе жөндеу жағдайында учаскелерді жауып тастау
үшін сызықты крандар немесе тиектер орнатылады.
Трасса бойымен негізінен диспетчерлік атаулы байланыс (телефон,
радиорелелік) желісі өтеді. Оны қашықтықтан өлшеу немесе қашықтықтан
басқару сигналдарын жіберу үшін пайдалануға болады. Трасса бойында
орналасатын катодты және дренаж қорғаныш бекеттері және протекторлер
құбырдың коррозияға қарсы изоляциялаушы қабатқа қосымша көмек болып
құбырды сыртқы коррозиядан сақтайды. Трасса бойында бір-бірінен 10-20
километр қашықтықта міндетіне өзінің құбыр учаскесінің және құбырды
коррозиядан қорғау электр қондырғыларының жөнді жұмыс істеуін бақылап
отыратын құбыр қараушылардың мекендері орналасады.
Тасымалдаушы бекеттер бір-бірінен 50-150 километр аралықта
орналасады. Тасымалдаушы сорғылық бекеттер электр жетегі бар центрден
тепкіш сорғылармен жабдықталады. Қазіргі кезде қолданылатын сорғылардың
жіберуі сағатына 17500 метр кубке дейін жетеді. Құбырдың басында мұнай
кәсіпшілігінің жанында,
немесе егер магистральды құбыр бірнеше
кәсіпшілікте, немесе үлкен жер көлемін қамтитын бір кәсіпшілікте жұмыс
істесе жеткізуші құбырлардың соңында орналасатын басты сорғылық бекет
болады. Басты сорғылық бекет аралық бекеттерден көлемі мұнай құбырының
екі немесе үш күндік істеп шығару қабілеті болатын резервуар паркінің бар
болуымен ерекшелінеді. Негізгі объектілерден басқа, сорғылық бекеттердің
әрқайсысында қосымша құрылыстардың кешені болады, олар: желіге
берілетін кернеуді ПО немесе 35 киловаттан 6 киловатқа дейін түсіретін
трансформаторлық ішкі станция, котельная, және сумен қамтамасыз ету,
канализация, суыту және т. б. жүйелері.
Егер құбырдың ұзындығы 800 километрден асатын болса, оны
18
ұзындығы 400-800 километр болатын эксплуатациялық учаскелерге бөледі.
Бұл учаскелер шектерінде сорғылық құрал-жабдықтардың тәуелсіз жұмыс
істеуі мүмкін. Учаскелер шектеріндегі аралық сорғылық бекеттердің көлемі
мұнай құбырының 0,3-1,5 тәуліктің істеп шығару қабілетінің көлеміне тең
болатын резервуар паркілері болуы тиіс. Резервуар паркі бар басты бекет те,
аралық бекеттер де міндетті түрде тірек сорғыармен жабдықталады.
Жылыту бекеттерін тез қатып қалатын жәнел жоғары тұтқырлықты
мұнайларды тасымалдайтын құбырларда құрады, кейде оларды сорғылық
бекеттермен бірге қосып салады. Тасымалданатын өнімді жылыту үшін бумен
немесе отпен жылыту (пештер) жүйелері қолданылады. Жылу шығындарын
қысқарту үшін мұндай құбырлар жылылықты шығармайтын материалмен
жабдықталуы мүмкін.
Мұнай құбырының шеткі пунктіне мұнай өңдеу зауытының шикізат
паркі, көбінесе теңіздік болатын, одан мұнай танкерлермен мұнай өңдеу
зауыттарына жеткізілетін немесе шетелге шығарылатын тасымалдаушы мұнай
базасы болады.
1.2.2 Сорғылық бекеттер жайында жалпы мағлұматтар
Сорғылық бекеттеріндегі құрал-жабдықтардың құрамы, демек,
автоматтандырудың көлемі де мұнай құбыры бойынша мұнай тасымалдау
әдісіне байланысты болады.
Магистральды мұнай өнімдерінің құбыры арқылы тасымалдау
қабылданған жұмыс схемасына байланысты және қойылған құрал-
жабдықтардың мүмкіншіліктеріне байланысты бекет бойынша немесе
транзитпен жүзеге асырылуы мүмкін. Бекет бойынша тасымалдаған кезде
мұнай немесе мұнай өнімі аралық сорғылық бекеттің резервуарларының
біріне түседі де, ол толығымен толмағанша ары қарай тасымалданбайды. Бұл
жағдайда мұнай немесе мұнай өніміне оның алдында толтырылған
резервуардан тасымалдайды.
Жұмыс істеудің бұл схемасы бойынша құбырдың жұмысы тоқтаусыз
болуы үшін әр сорғылық бекетте екіден кем емес резервуар болу тиіс.
1
1
1
а
ә
2
2
2
3
3
3
б
1,2,3 - тасымалдаушы бекеттер
1.1-Cурет - Мұнай немесе мұнай өнімін транзит тасымалдау схемасы.
19
Транзит тасымалдау кезінде алдағы бекеттің құбырынан сұйық тікелей
сорғылардың кірісіне түседі де, олар арқылы келесі бекетке тасымалданады.
Транзит тасымалдаулар келесі схемалар бойынша жүзеге асырыла алады
(1.1-сурет):
1) Тасымалданатын сұйық бекеттің резервуарына түсіп, одан
сорғылармен ары қарай тасымалдағанға сорып алынады. Жұмыс істеудің бұл
схемасы резервуар арқылы тасымалдау деп аталынады (1-сурет, а).
2) Тасымалданатын сұйық құбырдан тікелей тасымалдаушы бекеттің
сорғыларының кірісіне түседі. Бұл кезде резервуарлардың біреуі құбырға
параллель болып қосылады. Бұл схема резервуар қосылған тасымалдау деп
аталады (1.1-сурет, ә).
3) Тасымалданатын сұйық тасымалдаушы бекеттің сорғыларының
кірісіне түседі, сонымен бірге барлық резервуарлар не өшірген болады, не
тіпті болмайды. Бұл жағдайда сорғыдан сорғыға тасымалдау схемасы
бойынша жұмыс істейді (1.1-сурет, б).
Бекет бойынша тасымалдаулар және резервуар арқылы
тасымалдаулар буланудан болатын үлкен шығындарға әкеледі, сондықтан
қазіргі кезде олар тек ерекше жағдайда ғана қолданылады. Бұл ерекше
жағдайлар өнім сортының өзгеруі немесе өтуі (бір құбырмен бірнеше
өнімдерді бірізді тасымалдаған кезде) және тасымалданатын мұнайды немесе
мұнай өнімін тасымалдау жүрісінде судан, ауадан немесе газдардан тазартқан
кезде болады.
Резервуар қосылған тасымалдау көбірек жетілген болады.
Резервуарлардағы буланулардан болатын шығындар шұғыл азаяды, себебі
оларға тасымалданатын сұйықтын шамалы мөлшері ғана түсіп тұрады.
Мұнайдың немесе мұнай өнімінің негізгі бөлігі болса, ол тасымалдау кезінде
буланудың шығындары аз болатын құбырда болады.
Резервуар қосылған тасымалдау поршеньді (плунжерлік) сорғылармен
жабдықталған мұнай құбырларында қажет болады, себебі осындай
сорғылардың аралық бекеттердегі жұмыстарының толық келісушілігін
қамтамасыз ету қиындыққа түседі, ал бұл келісушіліктің бұзылуы аварияларға
әкелуі мүмкін. Сонымен бірге, құбыр арқылы тұтқырлығы және үлес салмағы
әр түрлі болатын екі мұнай өнімін бірізді тасымалдаған кезде плунжерлік
сорғылардың өнімділігі қалыпты болып тұра береді, бірақ олардың
қысымдары өзгереді, бұл тұтқырлық артса қысымның кенет жоғарлауынан
құбырдың авариясына әкелуі мүмкін. Бұл жағдайда құбырдың көршілес
учаскелерінде әр түрлі өнімдер болған кезде (екі сорғылық бекет әр түрлі
өнімдерді тасымалдаған кезде) тасымалдау міндетті түрде резервуар қосылған
режимде орындалуы тиіс, өйткені түсетін өнімнің артығын резервуарға құйып
тастау керек, не одан жетіспейтін мөлшерді алып отыру керек болады.
Сорғыдан сорғыға тасымалдау буланудан шығындары мүлдем
болмайтын ең жетілген әдіс болып табылады. Ол, тасымалдаушы бекеттерді
өздігін реттелуге қабілеті бар (тұтқырлық өзгергенде жіберуді және қысымды
өзгертетін), реттеуге аса қолайлы және қысымның қауіпті жоғарлауын
20
жасамайтын центрден тепкіш сорғылармен жабдықтаған кезде өте оңай іске
асырылады. Центрден тепкіш сорғылардың сорғыдан сорғыға жұмысы
кезінде алдағы бекеттің тірегі толығымен пайдаланылуы мүмкін.
Сорғыдан сорғыға
тасымалдау және аралық бекеттерде
резервуарларды пайдаланудан бас тарту оларды (бекеттерді)
автоматтандырған кезде жүзеге асырылады.
Соңғы жылдары эксплуатацияға кірістірілген, қазіргі кезде салынып
жатқан және енді ғана жобаланып жатқат мұнай өнімдерінің құбырлары
электр жетегі бар қуаттылығы үлкен центрден тепкіш сорғылармен
жабдықталады. Бұл жағдай, жекелеген тасымалдаушы сорғылық бекеттерің
және бүкіл құбырдың кешенді автоматтандыру мәселелерінің шешуін
жеңілдетеді.
Жоғарыда айтылғаннан, электр немесе дизель жетегі бар поршеньді
сорғыларды қолдану тіпті орынсыз деген тұжырым келіп шықпайды. Кейбір
жағдайларда поршенді сорғыларды қолдану міндетті болады, немесе не
болғанда да, центрден тепкіш сорғыларды қолданудан жөнділеу болады.
Сонымен қатар, поршеньді сорғылармен жабдықталған мұнай өнімдері
құбырларын автоматтандыру және телемехандандыру мүмкін емес деген
қорытынды жасаудың да қажеті жоқ.
Тез қатып қалатын өнімдер үшін мұнай өнімдерінің құбырларын
тартқанда құбырға берілетін сұйықтың температурасын автоматты реттеу,
оны жолай жылыту мәселелеріне, және автоматтандырудың және
телемехандандырудың сенімді жүйесіне ерекше көңіл бөліну керек. Мұндай
құбырларда автоматтандырудың және телемехандандырудың максимал
көлемі әдеттегі құбырларға қарағанда аса қажетті болады.
1.3 Мұнай құбырларының жеке құрылыстарын автоматтандыру
Магистральды мұнайқұбырларын автоматтандырудың негізгі мақсаты−
бір орталықтан басқарылатын толығымен автоматтандырылған құбырды құру.
Бұл мәселе магистральды құбырдың жеке құрылыстарын (тораптарын)
автоматтандыру және одан кейінгі телемеханика амалдары көмегімен бүкіл
құбырды басқарудың орталықтандыру арқылы шешіледі.
Магистральды құбырдың негізгі құрылыстары, олар − тасымалдаушы
сорғылық бекеттер және сызықты бөлім. Мұндай бекеттердің автоматтандыру
деңгейі әр құбыр үшін өзіне ғана тән ерекше факторлар қатарына байланысты
болатын әр түрлі болуы мүмкін.
Автоматтандыру дәрежесі және жүйесі техникалық-экономикалық
анализ арқылы анықталуы тиіс.
Қазіргі уақытта автоматтандыру дәрежесі бойынша тасымалдаушы
бекеттерді келесі топтарға бөлуге болады:
- Қолмен істелінетін басқаруы бар бекеттер;
- Қолмен істелінетін басқаруы, сигнал беруі, және сорғылық бекетте
немесе арнайы диспетчерлік пунктіде орналасатын БӨП қалқанына берілетін
21
негізгі параметрлерін бақылауы бар бекеттер;
- Жергілікті диспетчерлік пунктінде орналасатын басқару қалқанынан
орындалатын автоматты қорғауы және қашықтықтан басқаруы бар бекеттер;
- Тасымалдаушы бекеттердің біреуінде немесе тіпті мұнай құбырының
трассасынан басқа жақта орналасатын орталық диспетчерлік пунктінен
басқарылатын толығымен автоматтандырылған сорғылық бекеттер.
Қолмен басқарылатын сорғылық тасымалдаушы бекеттер бұрын
жасалынатын; қазіргі кезде олардың көбісі тасымалдаудың негізгі
параметрлерің бақылау және басқару құрылғыларымен жабдықталған.
Бақыланатын және сигнал берілетін шамалардың шамамен алынған тізімі
келесідей болады:
- Бекет кірісіндегі және шығысындағы қысым;
- Әр жұмыс істейтің агрегаттың айдамалау сызығындағы қысым;
- Бекеттен өтетін сұйық тұтынуы;
- Резервуарлардағы (олар бар болған жағдайда) сұйық деңгейі;
- Резервуарлардағы жоғары және төмен деңгейдің сигнал беруі;
- Құбырларда тасымалданатын және резервуарлардағы сұйықтың
деңгейі;
- Сорғылықтар сальниктерінен кеміп қалуларын жинайтын
резервуарда жоғары деңгейдің сигнал беруі.
Осыған қоса, БӨП қалқанына
көптеген жағдайларда қосымша
қызметтердің - су сорғылық бекеттердің, артезиан құдықтарының және жеке
жағдайларда котельнаялардың жұмыс істеуі немесе бұзылуы туралы
сигналдар беріледі.
Жоғарыда айтылған тасымалдаушы агрегаттарының бақылау
нүктелеріндегі температура туралы ақпараттарынан басқа, оның шектен тыс
ауытқуы туралы, және де құрал-жабдықтарда вибрацияның пайда болуы
туралы сигналдар беріледі. Қалқаннан сорғылық агрегаттарды қашықтықтан
қосу, тиектерді ауыстырып қосу орындалады; қалқанға басқару
командаларының орындалуы жайында жауап сигналдары келеді. Бірінші
жағдайдағыдай, жергілікті диспетчерлік пунктінің қалқанына көбінесе
толығымен автоматтандырылған қосымша қызметтердің жұмысы жайында
сигналдар беріледі.
Орталық диспетчерлік пунктінен басқарылатын толығымен
автоматтандырылған сорғылық бекеттер бағдарламалық қосылу және тоқтау
құрылғыларымен, сорғылардың және қозғалтқыштардың жұмысын реттейтін
әр түрлі құралдармен, сорғылық агрегаттарды және жалпы бекетті қорғау
арнайы жүйесімен жабдықталады.
Мұнай өнімдерінің құбырларындағы тұтқырлығы жоғары және тез
қатып қалатын сұйықтарды тасымалдауға арналған тасымалдаушы сорғылық
бекеттердің автоматтандыру дәрежесі қолмен басқару кезінде резервуарларда,
жылу алмастырушыларында және басқадай жылыту құрылғыларында
температураларды бақылаумен, ал автоматты басқару кезінде бу немесе
тасымалданатын сұйықты қыздыруға арналған басқадай жылу тасушы
22
жіберуін автоматты реттеуіштерімен толықтырылады.
Технологиялық үрдістің параметрлерін бақылау және олар нормалы
мәндерден ауытқып кеткен жағдайда сигнал беру жүйелерінің сенімді
жұмысына ерекше көңіл бөлінеді.
Қолмен басқарылған кезде, жылулық бекеттер сипаттаушы нүктелерде
температураларын бақылау құрылғыларымен, ал автоматты басқару кезінде
бұл нүктелерде температуралардың берілген температуралық режимнен
шектен тыс ауытқан кезде сигнал беру және оларды автоматты реттеу
құрылғыларымен жабдықталады.
Бірізді тасымалдауларды орындайтын мұнай құбырларындағы сорғылық
бекеттер өнімдерді бөлу шекараларын анықтайтын құрылғылармен
жабдықталуы тиіс.
Автоматтандырылған сорғылық бекеттерде бұл құрылғылар
қабылданған құбыр басқару схемасына байланысты көрсетулерді жергілікті не
орталық диспетчерлік пунктіне жіберу тиіс. Шеткі пункттерде қоспаны бөліп
тастайтын және оны арнайы резервуарларға жіберетін құрылғылар қойылады.
1.3.1
Магистральды мұнай өнімдерінің құбырларының негізгі
құрылыстарын автоматтандыру
Мұнай базаларында автоматтандыруды ендіру технологиялық
құбырлардың дәлдігі жоғарырақ схемаларын, ал кейбір жағдайларда бір
сызықты схемаларға (әр өнім үшін бекітілген құрал-жабдықтары бар жеке
құбырлық желі болады) өтуін талап етсе, магистральды құбырлардың
тасымалдаушы бекеттерінде технологияның түпкілікті өзгертулері қажет
емес.
Бұл, тасымалдау бекеттерінде негізінен мұнайдың және мұнай
өнімдерінің бір сортымен ғана жұмыс істеуімен, және сонымен қатар, бекет
жұмыс істеу схемасының артығырақ дәлдігімен түсіндіріледі.
Магистральды құбырларды автоматтандыру, ең алдымен қолданылатын
құрал-жабдықтырға арнайы талаптар қояды; бұл талаптарды орындау
автоматтандыруды ендіруді тездетуге мүмкіндік береді. Осы талаптардың
негізгілері болып келесілер табылады:
- Жоғары сенімділік;
- Сенімді қорғау жүйесі;
- Құрылғылар мен мойынтіректердің сырттарына, және электр
қозғалтқыштарының орамдарына салынған температура датчиктерінің бар
болуы;
- Жабдықтарды бақылау және өлшеу құрылғыларымен және
автоматика аппаратурасымен (басқару станцияларымен, қоректендіру
блоктарымен және т. б.) бірге жеткізіп тұрушылық;
- Автоматты жұмысқа бейімделген майлаудың сенімді жүйесі;
- Қауіпті вибрацияларды минимумге дейін түсіретін, жабдықтың
біркелкілігі және теңгерілуі; жабдықтың арнайы вибрация датчиктері болуы
23
керек;
- Өрттен қорғаудың сенімді шаралары − жүйенің герметикалығы,
сенімді вентиляция, автоматты қосылғанға және жұмыс істегенге бейімделген
электр қозғалтқыштарын үрлеп тазарту, сенімді суыту жүйесі.
1.3.2 Қатпайтын мұнай және мұнай өнімдері үшін салынған басты
құрылыстарды автоматтандыру
Басты сорғылық бекет тек бір режим бойынша ғана жұмыс істейді, ол −
резервуардан қотару. Осыған байланысты, бекеттерді центрден тепкіш
сорғылармен жабдықтаған кезде, басты жұмыстық сорғысының кірісінде
қажетті қысымды қамтамасыз ететін тіреу (бустерлік) сорғылары орнатылады.
Басты ғимараттарды автоматтандыру арқылы
сорғылық бекет
жұмысының автоматты басқарылуы және реттелуі, резервуар паркін
қашықтықтан немесе бағдармалы басқару, тасымалдаудың негізгі
параметрлерін және жұмыс істеп тұрған жабдықтардың күй-жағдайын
автоматты басқару және сигнал беру іске асырылады. Басты бекеттерде
бекеттің айдамалау жолында қысымның тым жоғарлауынан сақтайтын
автоматты реттеу қолданылады. Бұл жолдағы максимал қысым құбыр
төзімділігімен шектеледі.
1.3.3 Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай үшін салынған
құрылыстарды автоматтандыру
Тез қататын және тұтқырлығы жоғары мұнай және мұнай өнімдерін
қотару көбінесе олардың ысытылуын талап етеді. Сондықтан, мұндай мұнай
мен мұнай өнімдерін тасымалдағанға арналған мұнай құбырларының басты
бекеттерді автоматтандырғанда, жоғарыда айтылған реттеуді, басқаруды,
бақылауды және сигнал беруді автоматтандыру көлемінен басқа, тағы
резервуарларда, қыздыру жабдықтарында (пештерде) температураның
автоматты реттеу құрылғыларын, және де сипаттаушы нүктелерде
орталықтандырылған бақылау және сигнал беру жүйелерін қосып орнатады.
Сипаттаушы нүктелер болып келесілер табылады:
- Басты алаңына келетін мұнайдың немесе мұнай өнімінің
температурасы. Бұл жағдайда сипаттаушы нүктелердің саны берушу
құбырлардың санына байланысты болады.
- Резервуарлардағы мұнай немесе мұнай өнімдерінің температурасы;
сипаттаушы нүктелердің саны резервуарлар санына тең.
- Қыздырушы құрылғылардың (жылу алмастырушыларының,
пештердің) кірісіндегі және шығысындағы мұнай немесе мұнай өнімінің
температурасы. Қыздырушы құрылғы ретінде параллель қосылған жылу
алмастырушылары қолданған жағдайда, температура әр жылу
алмастырушысының кірісінде және шығысында өлшенеді. Отпен қыздырған
кезде (пештерде) температура пештің кірісінде және шығысында, және
радианттық қыздырушылардың бөлек секцияларында немесе пештік
конструкциясына байланысты басқадай сипаттаушы нүктелерде өлшенеді.
24
- Бекеттің айдамалау желісіндегі температура. Резервуарлардағы және
жылу алмастырушыларындағы температураны автоматты реттеу сипаттаушы
нүктелерде орналастырылған құрылғылардан келетін импульстер бойынша
жіберуді, қысымды (қанған будың температурасын өзгертетін оның қысымын
өзгерту) немесе термостатикалық конденсат бөлгішмен бөлінетін
конденсаттың температурасын өлшеу жолымен орындалады.
Пеш шығысындағы температураны келесілер арқылы реттеуге болады:
- Температура реттеуішімен басқарылатын реттеуші клапанмен
пештің оттығына отынды жіберу бойынша реттеу; отын желісінде жіберілетін
отынның қысымын және мөлшерін бақылау үшін расходомер мен манометр
орнатылады;
- Екі параметр − отынның жұмсалуы және шығып тұрған отынның
немесе мұнай өнімінің температурасы бойынша реттеу, бұл кезде температура
реттеуіші коррекциялаушы, ал жұмсалу реттеуіші негізгі қызмет атқарады;
- Екі параметр − отынның қысымы және шығатын мұнайдың немесе
мұнай өнімінің қысымы мен температурасы бойынша реттеу; отынның жану
температурасы бірқалыпты болған кезде қолданылуы мүмкін.
1.4 Мұнайды тасымалдауға даярлау
Мұнай кен орындарын өңдеу қағида бойынша скважиналардан фонтан
болып атқылайтын мұнайды сусыз шығарумен сипатталады. Алайда, әр мұнай
кенінде басында аз, кейін одан ары көбеетін мөлшерлерде су шығатын кезен
басталады. Бүкіл мұнайдың 60-75% суландырылған күйде өңделеді.
Әр түрлі кен орындарындағы скважиналардан шығатын қабаттық сулар
оларда ерітілген минералды тұздардың концентрациясы және құрамы
бойынша, газдың мөлшері және микроорганизмдердің бар болуы бойынша
едәуір айырмашылығы болуы мүмкін. Мұнайдың пластты сумен қоспасы
үлкейген кезде эмульсия пайда болады, оны, біреуі екіншісінің аумағында
пішіндері әр түрлі болатын тамшылар түрінде жайласатын, екі ерітілмейтін
сұйықтың (мұнай мен судың) механикалық қоспасы ретінде қарастыру керек.
Мұнайда судың бар болуы тасымалданатын сұйық көлемдерінің өсуімен
және оның тұтқырлығының көбеюімен байланысты тасымалдаудың
қымбаттауына әкеледі. Мұнайда тіпті 0,1% су болған кезде де мұнай өңдеуші
зауыттардың ректификациялық колонналарда мұнайдың көбіктенуіне әкеледі,
бұл өңдеудің технологиялық режимдерін бұзады, сонымен қатар,
конденсациялық аппаратураны ластайды.
Өңделетін өнімнің сапасы үлкен дәрежеде шикізаттың, яғни мұнайдың
сапасына байланысты болады. Бұрын мұнай өңдеуші зауыттардың
технологиялық қондырғыларына минералды тұздары бар (бір литрінде 100-
500 миллиграмм) мұнай пайдалынса, қазіргі кезде тереңірек тұзсыздалған
мұнай керек болады, ал көбінесе мұнайды өңдеудің алдында одан тұздарды
толығымен бөліп алуға тура келеді.
Мұнайда механикалық қоспалардың (құм және лай бөлшектерінің) бар
25
болуы құбырлардың, мұнай тасымалдаушы құрал-жабдықтардың абразивті
тозуын келтіреді, мұнай өңдеуін қиындатады, мазуттардың және
гудрондардың күлділігін арттырады, тоңазатқыштарда, пештерде және жылу
алмастыруыштарында қыртыстардың пайда болуына әкеледі, бұл жылуды
беру коэффициентінің азаюына және олардың тез арада істен шығуына
әкеледі. Механикалық қоспалар зорға бөлінетін эмульсиялардың пайда
болуына әкеледі. Минералды тұздардың мұнайда кристалдар түрінде және
суда ерітінді түрінде бар болуы мұнай өңдеуші және мұнай тасымалдаушы
құрал-жабдықтарда және құбырларда күшейтілген металл коррозиясының
пайда болуына әкеледі, эмульсиялардың тұрақтылығын арттырады, мұнай
өңдеуді қиынға түсіреді.
Жоғарыда келтірілген себептер мұнайды тасымалдауға дайындау
қажеттілігін түсіндіреді. Затында, мұнайды дайындауға оны сусыздандыру
мен тұзсыздандыру және оны толығымен немесе жартылай газсыздандыру
кіреді.
1.5 Мұнайды тасымалдауға арналған сорғылар
Сорғылар жөнінде қысқаша мәліметтер. Энергия берілген кезде қысым
арқылы сұйықты басқа жерге ауыстыра бастайтын гидравликалық машина
сорғы деп аталады. Сорғының электр жетегімен және беріліс механизмімен
(муфтамен, редуктормен, шкивпен) жиынтығы сорғылық агрегатты құрайды.
Сорғылардың керекті режимде жұмыс істеуін қамтамасыз ететін, және бір
немесе одан көп сорғылық агрегаттардан, құбырлардан, бекіту мен реттеу
арматурасынан, бақылау мен өлшеу аппаратурасынан, және басқару мен
қорғау аппаратурасынан тұратын жабдықтардың кешені
сорғылық
қондырғыны құрайды. Бір не одан көп сорғылық қондырғылар, жалпы алғанда
объектінің жұмысқа қабілеттілігін қамтамасыз ететін қосымша жүйелер мен
жабдықтар, тұрмыс және өндірістік бөлмелер кіретін ғимарат сорғылық бекет
деп аталады.
Сорғылар туралы қазіргі заман ғылымы оларды жұмыс істеу принципі
бойынша үш негізгі топқа бөледі, олар: қалақты немесе күрек тәріздес (айнала
ағу сорғылары), құйын тәрізді қозғалысты (тарту сорғылары) және көлемдік
сорғылар (ығыстыру сорғылары).
Қалақты сорғыларда энергияны түрлендіру доңғалақ қалақтарын айнала
ағып, олардың ағынға күшпен әсер ету процесінде іске асырылады.
Қалақты сорғылар центрден тепкіш (тарамдалған), диагональ және
осьтік (пропеллерлі) болып бөлінеді. Центрден ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz