Коммерческий учет стабильного конденсата
НПФ "КРУГ" обладает большим опытом в области разработки программного обеспечения систем коммерческого учета нефти и нефтепродуктов. Одной из очередных работ в этом направлении стало создание ПО узла коммерческого учета стабильного конденсата на Сургутском заводе стабилизации конденсата (ЗСК).
ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ
Узел
учета стабильного конденсата УУСК(Н) № 1100 предназначен для
осуществления учетных операций между Сургутским заводом стабилизации
конденсата (ЗСК) и Сургутским управлением магистральных нефтепроводов
ОАО "Сибнефтепровод" для измерения массы и качественных характеристик
стабильного конденсата - нефти, закачиваемой в магистральный
нефтепровод ОАО "Сибнефтепровод".
Узел оснащен импортным технологическим оборудованием и трехуровневой системой АСУ ТП, позволяющей производить дистанционное управление всей запорной арматурой как со шкафа управления, так и со станции оператора. В качестве расходомеров на пяти измерительных линиях применены массовые (кориолисовые) расходомеры, позволяющие обеспечивать одновременное измерение массы, плотности и температуры. Точность измерения массового расхода составляет 0,15 %.
ООО "Сургутгазпром" осуществляет добычу и транспортировку газа, производство, транспортировку и переработку стабильного газового конденсата. С 1996 года, когда в ООО "Сургутгазпром" была принята целевая программа по автоматизации систем управления технологическими процессами транспорта и переработки газа и газового конденсата, предприятие является лидирующим в ОАО "Газпром" по внедрению автоматизированных систем.
Цель создания системы учета
В 2005 году Заказчик принял решение о необходимости проведения модернизации узла учёта:
- с целью приведения его характеристик к требованиям вновь введённых нормативных документов - МИ 28378 и МИ 2825
- для подключения к системе нового технологического оборудования (резервуары, насосы, …)
- для повышения надежности работы технологического оборудования и сокращения затрат на эксплуатацию и ремонт средств автоматизации.
После проведения модернизации архитектура системы автоматизации узла учета приняла вид, приведённый на рисунке.
Основные характеристики системы
| Метрологические характеристики системы | |
| Относительная погрешность измерения массы брутто, не более | ±0,25% |
| Относительная погрешность измерения массы нетто, не более | ±0,35% |
| Информационная мощность системы | |
| Общее количество сигналов, в т.ч.: | 265 |
| - входных аналоговых | 65 |
| - входных дискретных | 120 |
| - выходных дискретных (управление) | 80 |
| Количество измерительных линий | 5 |
| Количество запорной арматуры | 20 |
| Количество мнемосхем | 30 |
| Количество трендов | 90 |
| Временные характеристики | |
| Время опроса всех сигналов | 200 мс |
| Период обновления информации на мониторе | от 1 с |
| Период обновления тренда | от 3 с |
Техническая характеристика АСУ ТП
Нижний уровень системы включает в себя следующие датчики и исполнительные механизмы:
- датчики температуры
- датчики давления и перепада давления
- массовые расходомеры
- анализаторы влагосодержания
- датчики уровня в резервуарах
- датчики загазованности и пожара
- датчики определения содержания свободного газа
- электрозадвижки
- регуляторы
- насосы
- пробоотборник
- вентилятор
- ТЭН.
Средний уровень системы представлен микропроцессорными контроллерами с ПО СРВК "КРУГ-2000", вторичными преобразователями влагомеров, пультом дистанционного управления и пультом переключения контроллеров.
Контроллеры выполняют следующие функции:
- определение массы стабильного конденсата
- автоматический отбор объединенной пробы
- выполнение алгоритмов защиты по пожару и загазованности
- сбор аналоговой и дискретной информации от технологических датчиков: температуры, давления, массовых расходомеров и т.д.
- обработка полученной информации, включающая цифровую фильтрацию, алгоритмы подавления дребезга, проверку на достоверность по граничным значениям, скорости изменения и т.д.
- сравнение значений технологических параметров с уставками предупредительной и аварийной сигнализации, с фиксацией события и формирования соответствующей записи в протоколе сообщений
- автоматический контроль перепада давления на фильтрах
- приём дискретных сигналов о состоянии технологического оборудования
- дистанционное управление технологическим оборудованием
- диагностика исправности модулей контроллера.
Достоинством предложенного технического решения по реализации среднего уровня является то, что один контроллер в комплекте с ПО решает все задачи, начиная от контроля и защит и заканчивая коммерческим учётом, поскольку является средством измерения и имеет нормированные метрологические характеристики. При этом не требуется приобретение отдельных приборов коммерческого учета и дополнительных контроллеров.
Верхний уровень представлен двумя автоматизированными рабочими местами оператора (АРМ №1 и АРМ №2) и лазерным принтером.
Каждый АРМ представляет собой персональный компьютер в комплекте с установленной интегрированной SCADA "КРУГ-2000".
На верхнем уровне обеспечивается выполнение следующих основных функций:
- отображение технологической информации в графическом виде на мониторах АРМ
- световая и звуковая сигнализация отклонения текущих значений контролируемых параметров за заданные предупредительные и аварийные границы
- ручной ввод данных в режиме реального времени (уставок, параметров настройки и др.)
- расчет массы продукции за отчётные периоды по линиям и, в целом, по узлу учёта
- формирование и вывод на печать отчетных документов, паспортов качества и актов приема-сдачи, а также протоколов событий в системе
- архивирование информации (параметры, отчеты, протокол событий) на диск компьютера
- просмотр архивной информации на экране монитора
- передача данных в систему телемеханики по интерфейсу RS-232
- отображение диагностической информации о состоянии компонентов АСУ ТП
- автоматическая коррекция времени системы (поддержание единого системного времени, а также выполнение переходов "Зима-Лето" и "Лето-Зима").
- общая схема узла учета стабильного конденсата
- схемы БКН, измерительных линий
- резервуарный парк стабильного конденсата
- общее табло технологических параметров
- данные по откачке за текущую смену
- видеокадр закрытия партий
- приборы управления исполнительными механизмами и технологическим оборудованием
- окно печатных документов для просмотра и печати
- оперативные, минутные и часовые тренды контролируемых параметров
- протокол событий с возможностями сортировки, фильтрации
- таблица настройки переменных, позволяющая изменять параметры переменных.
Программное обеспечение системы реализовано на базе модульной интегрированной SCADA "КРУГ-2000", благодаря чему модернизация программного обеспечения узла учета была выполнена в короткие сроки.
Перечень выполненных работ
В ходе работ по модернизации узла учета для выполнения требований нормативных документов на нижнем уровне был установлен ряд дополнительных датчиков и исполнительных механизмов.
На уровне контроллеров выполнены следующие работы:
- установлены два новых шкафа со 100 % "горячим" резервированием контроллеров (при выходе из строя одного из них в работу включается резерв в "безударном" режиме)
- осуществлён переход на новую версию 6.5 "Системы Реального Времени Контроллера"
- реализованы алгоритмы дублирования (датчиков влагосодержания и пробоотборников)
- разработаны и запущены в работу новые драйверы (с функцией "горячего" резервирования) для связи контроллеров узла учета с системой измерения уровня "ENRAF" в 8 резервуарах по протоколу MODBUS RTU и с массомерами "PROMASS 63".
- обновление программного обеспечения SCADA "КРУГ-2000" (переход на программный комплекс "Станция оператора/архивирования-сервер" версии 2.5)
- обновление прикладного программного обеспечения, в том числе: переход на новые таблицы приведения плотности к стандартным условиям при температуре 15 °C", приведение отчетных документов к требуемым формам, переход на закрытие месяца в 24 часа последнего дня месяца и т.д.
- расширение перечня параметров, передаваемых по протоколу MODBUS в пункт диспетчеризации покупателя.
ВЫВОДЫ
Модернизация узла учета позволила обеспечить:
- оптимизацию расчетов за счет внедрения узла коммерческого учёта стабильного конденсата в соответствии со всеми действующими нормативными документами
- повышение надежности за счет структурного резервирования и глубокой самодиагностики отказов технических и программных средств.