АСУ ТП факельной установки Новополоцкого НПЗ
Увеличение глубины переработки нефти является важнейшим приоритетом в программе развития нефтеперерабатывающей отрасли. Один из перспективных путей глубокой переработки нефти – процесс коксования.
Строящийся комплекс замедленного коксования нефтяных остатков ОАО «Нафтан» (г. Новополоцк) является стратегически важным для предприятия и Беларуси в целом, так как позволит увеличить глубину переработки нефти и существенно снизить негативное воздействие производства на окружающую среду. Факельная установка введена в эксплуатацию одной из первых в составе комплекса.
ОАО «Нафтан» (Новополоцкий НПЗ) – одно из крупнейших в Европе нефтехимических предприятий. Объем переработки – около 12 млн тонн в год. Выпускает более 70 наименований продукции, более половины которой экспортируется: автомобильные бензины, дизельные и реактивные топлива, масла смазочные и присадки, битумы и др.
Для пуска факельной установки Новополоцкого НПЗ разработана и введена в промышленную эксплуатацию АСУ ТП на базе российской SCADA КРУГ-2000®.
Цели проекта
- Приведение процесса розжига и сжигания газа к существующим требованиям нормативных документов
- Снижение негативного воздействия на окружающую среду за счет повышения эффективности работы оборудования
- Повышение уровня безопасности и улучшение условий труда обслуживающего персонала.
Краткая характеристика объекта автоматизации
Бездымное сжигание факельных газов осуществляется за счет подачи водяного пара в зону горения. Благодаря такому способу значительно снижается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу – не будет даже копоти. По трубопроводу подачи от технологических агрегатов, сосудов, аппаратов или емкостей факельный газ поступает сначала в сепаратор. В нем удаляются: факельный конденсат, механические примеси и различные взвешенные частицы. Очищенный газ подается в ствол факела, на конце которого находится оголовок с горелками. В них и происходит розжиг.
Функции системы
Информационные: измерение и контроль параметров технологического процесса, предоставление оперативному и обслуживающему персоналу данных о состоянии оборудования, формирование сигнализации, архивирование данных и т.д.
Управляющие: технологические защиты и блокировки, регулирование подачи пара, дистанционное управление исполнительными механизмами.
Вспомогательные: диагностика оборудования комплекса технических средств АСУ ТП, коррекция системного времени абонентов АСУ ТП, передача данных в стороннюю систему по протоколу Modbus TCP.
Архитектура и компоненты
Нижний уровень представлен контрольно-измерительными приборами и исполнительными механизмами.
Средний уровень организован с использованием промышленных РС-совместимых контроллеров. Подсистема РСУ и ПАЗ организована на едином контроллере и выполнена по схеме 100%-го «горячего» резервирования. Операционная система контроллеров – Linux.
Верхний уровень представлен АРМ оператора и АРМ инженера, выполненных на базе персональных компьютеров, функционирующих под управлением SCADA КРУГ-2000® в режиме 100%-го «горячего» резервирования – на каждом АРМе установлен взаиморезервируемый программный комплекс «Станция оператора/Станция архивирования - сервер».
Обмен информацией между контроллером и АРМами выполняется по ЛВС со 100%-м «горячим» резервированием.
Структурная схема АСУ ТП факельной установки
Информационная мощность
Общая информационная мощность АСУ ТП факельной установки – 184 физических сигналов ввода-вывода:
- Аналоговых входных – 48
- Аналоговых выходных (регуляторы) – 8
- Дискретных входных – 64
- Дискретных выходных – 64.
В результате внедрения система обеспечила:
- автоматическое регулирование подачи топливного газа
- автоматическое каскадное регулирование подачи пара по графику, в зависимости от расхода факельного газа, для обеспечения бездымного горения
- автоматический контроль герметичности факельной линии
- технологические блокировки и противоаварийные защиты оборудования и установки
- постоянный анализ наличия паров углеводородов в воздухе по всей территории установки.
Розжиг и управление оборудованием установки возможны как автоматически с АРМ оператора, так и с пульта местного управления.
Проект выполнен компанией «КРУГ» совместно с чешской компанией UNIS.
Основным видом деятельности UNIS является реализация проектов в сфере капитального строительства, ориентированного на отрасли нефтегазопереработки, нефтехимии, химии и энергетики в виде поставок «под ключ» (модель EPC или EPC-M).
В рамках данного проекта компанией «КРУГ» выполнены следующие работы:
- разработка проектно-конструкторской документации на шкаф управления
- сборка и комплектация шкафа управления
- разработка алгоритмов защит и блокировок
- инжиниринг, шефмонтажные и пусконаладочные работы
- интеграция с АСУ ТП основной установки комплекса коксования на базе оборудования и программного обеспечения фирмы Honeywell.
Контроллер, АРМы (совмещенные с серверами базы данных) и линии связи выполнены со 100%-м «горячим» резервированием для повышения надежности и живучести комплекса и АСУ ТП в целом.
