Автоматизированная система оперативного учета топливного газа

Автоматизация и IT в нефтегазовом комплексе, №1(июнь) / 2010

Демин Сергей Иванович – главный приборист ОАО «Губкинский ГПК»
Ионов Антон Валерьевич –  ведущий специалист НПФ «КРУГ»
Алимов Евгений Анатольевич – инженер АСУ ТП НПФ «КРУГ»

Рассмотрен практический опыт по внедрению автоматизированной системы оперативного учета газа (АСОУГ) в ОАО «Губкинский ГПК» (г. Губкинский, Ямало-Ненецкий автономный округ).

Губкинский газоперерабатывающий комплекс проектной мощностью переработки газа 2140 млн. м3 в год является самым северным газоперерабатывающим заводом в России. Он входит в состав крупнейшего нефтехимического холдинга «СИБУР», являющегося дочерней компанией ОАО «Газпром».

Работы по проектированию и внедрению системы выполнены в рамках программы реконструкции оперативных узлов учета газа ОАО «Губкинский ГПК». Решение о реконструкции системы было принято руководством предприятия в связи с физическим и моральным износом находившейся ранее в эксплуатации системы контроля параметров оперативного учета топливного газа, выполненной с применением устаревших датчиков и приборов учета.

Основные цели создания системы:

• повышение точности учета топливного газа
• переход на автоматизированную систему контроля и учета на базе современных технических средств и вычислительной техники
• повышение комфортности работы оперативного и обслуживающего персонала системы.

Автоматизированная система оперативного учета газа предназначена для оперативного контроля и учета фактического потребления из топливной сети газа, сжигаемого в печах (рис.1) для обеспечения технологического процесса переработки нефтяного попутного газа, в масштабе каждого узла учета и по предприятию в целом. Новая система оперативного учета газа охватывает четыре узла учета на печах П-201/1, П-201/2, П-301 и П-901.

Автоматизированная система оперативного учета газа обеспечивает реализацию следующих функций:

• сбор и обработка технологической информации, поступающей от расходомеров
• учет расхода газа с точностью 0,5 %
• представление оперативному персоналу информации по контролируемым параметрам на экране монитора АРМ оператора в виде технологических мнемосхем, графиков изменения параметров во времени (трендов) и печатных документов
• звуковая и световая сигнализация, извещающая о возникновении нарушений в технологическом процессе и обнаружении неисправностей в составе оборудования
• ввод значений плотности газа в стандартных условиях
• протоколирование событий, происходящих в системе
• регистрация значений технологических параметров
• формирование и вывод на печать информации в виде отчётных ведомостей учета газа
• архивирование трендов, печатных документов и протоколов событий (глубина хранения архивов составляет 10 лет).

АСОУГ реализована на базе ПТК КРУГ-2000™ и представлена двумя территориально и функционально распределенными уровнями сбора и обработки информации (рис.2):

• нижний уровень включает в себя кориолисовые расходомеры «Метран-360», предназначенные для измерения массового расхода и объемного расхода газа
• верхний уровень представлен автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора, с установленным программным обеспечением SCADA КРУГ-2000^® версии 3.0, одновременно выполняющим функции сбора, обработки, визуализации и архивирования данных с датчиков нижнего уровня (расходомеров).

Рис.2 – Структурная схема АСОУГ на ОАО «Губкинский ГПК»

Расходомеры, установленные в шкафах с электроподогревом (рис. 3), размещаются на открытом воздухе непосредственно в зоне печей. Все оборудование во взрывозащищенном исполнении. Диапазон значений температуры наружного воздуха от - 55 до + 36 °C.

 Все кориолисовые расходомеры объединены цифровой сетью RS-485 и передают информацию по протоколу MODBUS RTU на АРМ оператора, расположенное в помещении ЦПУ (операторной). Период опроса всех расходомеров составляет 1 сек.

Рис. 3 – расходомеры «Метран-360»

Рис.4 – Общая технологическая мнемосхема узлов учета

По каждому узлу учета доступны следующие данные (рис.4):

• текущий расход и температура потребляемого газа
• объем потребленного газа за текущий интервал времени (час, сутки, месяц)
• объем потребленного газа за прошедший интервал времени (час, сутки, месяц)
• усредненная температура потребленного газа на интервале времени (час, сутки, месяц).

Работы по созданию и вводу системы в эксплуатацию выполнены «под ключ» НПФ «КРУГ» в два этапа. На первом этапе выполнены проектные работы (предпроектное обследование объекта, разработка технического задания и проектно-сметной документации). На втором этапе осуществлены изготовление, комплектация и поставка оборудования, проведены инжиниринговые, монтажные, пусконаладочные работы и пуск системы в эксплуатацию.

Внедрение АСОУГ, в конечном итоге, позволило достичь следующих результатов:

• повышение точности учета топливного газа
• замена устаревшего контрольно-измерительного и регистрационного оборудования
• организация централизованного сбора и хранения данных
• сокращение эксплуатационных расходов.

Принципы построения АСОУГ Губкинского ГПК позволяют наращивать технические средства и программное обеспечение без вывода системы из эксплуатации и без потери первичных данных, что будет использоваться при увеличении количества узлов учета в дальнейшем.

В настоящее время завершены проектно-изыскательные работы по подключению к новой системе учета газа еще пяти узлов учета.