Лекция 4. Автоматизация процессов транспорта энергоресурсов. Автоматизированные ГИС.

0:09 Добрый день, уважаемые студенты, сегодня мы начинаем нашу очередную лекцию. Сегодняшняя лекция посвящается такому объекту магистральных газопроводов как газоизмерительной станции. Газоизмерительная станция, это комплекс технологического оборудования, средств и систем для непрерывного измерения расхода и качественных показателей природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводом. Газоизмерительные станции подразделяются на коммерческие для взаимных расчетов между поставщиками и потребителями, а также на технологический для контроля оптимизации управления режимами транспорта газа.

1:01 На данной картинке вы видите фрагмент реально действующей газоизмерительной станции. Газоизмерительные станции оснащаются основными блоками и системами к основным блокам и системам относятся узлы подготовки газа, в частности узлы от очистки механической примеси капельной влаги и так далее узлы измерения расхода. И количества газа это 1 из наиболее важных и главных узлов любой газоизмерительной станции блок измерений контроля качества газа, автоматизированной системой управления всей газоизмерительной станцией. Другими словами, это система.

1:59 По типу рсу. Гис также может оснащаться приборной системой безопасности и нагис. Имеются вспомогательные системы, к которым относится система контроля загазованности. Система пожаротушения охранной сигнализации, система обеспечения связью.

2:24 И такие системы как? Системы защиты от коррозии. Если рассмотреть структуру газоизмерительной станции, то это. Некая трубопроводная обвязка на вход, который поступает газ. И главная задача газоизмерительной станции это измерить расход и количество поступаемого на станцию газа и передать ее далее в другую часть магистрального газопровода. На Гис имеется. Основные входные коллекторы и система измерительных трубопроводов. На которых осуществляется измерение расхода и количество природного газа, измеренный природный газ поступает на выходной коллектор газоизмерительной станции и отправляется. Как я уже говорил в другую часть магистрального газопровода.

3:40 На входе системы обязательно имеется блок очистки газа. На измерительных трубопроводах размещаются. Расходомерные системы, все оборудование газоизмерительной станции, в том числе и блок контроля параметров качества природного газа. Управляются с операторной газоизмерительной станцией, вот как мы видим. Теперь Узлы учета расхода газа, это самые основные элементы. Гис, как я сказала, это самый главный блок среди всех блоков газоизмерительной станции, потому что главной целью.

4:40 Любой газоизмерительной станцией являются измерение расхода и количества газа, теперь узел учета расхода газа, совокупность средств измерительной техники и. Вспомогательных устройств, которые предназначены для измерения автоматической регистрации результатов измерения расчетов объема газа, приведенного к стандартным условиям.

5:04 Классификация узлов расчета расхода газа выполняется по нескольким признакам и 1 признак это величина объемного расхода. Если ГИС регистрирует расход газа свыше 100000 м кубических час, то она. Называется большой производительности, если величина расхода колеблется от 20 до 100000 м кубических часток ГИС называется средней производительности. Если от 10.00 до 20000 кубических метров час, то ГИС.

5:42 Называется малой производительности и до 1000 м кубических час из называется минимальной производительности другим классификационным признаком узлов. Учет расхода газа является избыточное давление в газопроводе, если мяча давление колеблется от.

6:04 0 13 До 1 32 мегапаскаль то. Узел учета расхода газа считается с высоким давлением со средним давлением, если величина избыточного давления в газопроводах. Колеблется от 5000 до 3% - 10% мегапаскаль. Он называется средним и низким, если величина избыточного давления не превосходит 5000% мегапаска. Также узлы учета расхода газа классифицируются по величине предельной и относительной погрешности, измерение расхода газа.

6:51 Если погрешность, относительная погрешность измерения расхода не превышает 1%, то ГИС относится к такой категории, как с большой точностью. Если величина расхода составляет до полутора. Процентов относительной погрешности, то точность называется средней малой. Если она не превосходит, 2 республики ,5 и минимальный. Если величина относительной погрешности, мнения расхода превосходит 2-то точность. Такой гис или узла учета расхода газа считается минимальной. Вот такие вот существуют классификационные признаки любого узла учета расхода газа. Теперь если говорить о методах измерения расхода газа, то он.

7:47 На газоизмерительных станциях, точнее, на узлах учет расхода газа. Который входит в состав ГИС применяются следующие методы измерения газа. Самым 1 из наиболее распространенных считается метод переменного перепада давления. Следующим по распространению на сегодняшний день является ультразвуковой метод измерения расхода газа. Далее на ГИС небольшой производительности применяются турбинные методы измерения расхода газа, также нашли применение расходомеры С. Которой реализует вихревой метод измерения расходы газа и расходомеры, и счетчики, которые реализуют ротационный метод измерения также.

8:44 Начинается активное внедрение в практику измерения расхода газа такого метода, как криолисовый метод измерения расхода газа. На следующей. Картинках мы видим. Стандарты, международные национальные стандарты, которые. Реализуют. Методы измерения и некоторые параметры узлов узлов учета расхода газа, который находит применение в практике измерения расхода газа. Теперь на примере расходомеров переменного перепада давления рассмотрим структуру и первичные преобразователи расхода газа, которые применяются на современных ГИС. Как я уже сказал 1 из наиболее распространенных методов измерения расхода газа.

9:56 Который реализуется на газоизмерительных станциях, является метод переменного перепад давления, он реализует соответствии с Международным стандартом. Который имеет название Измерение расхода и количество жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств ГОСТ 8 ты5862 часть этого стандарта.

10:21 Регламентирует требования к узлам учета расхода газа. С таким первичным преобразователем расхода, как измерительная диафрагма. Вот мы видим из картинки, что узлы учета расхода газа с измерительными диафрагами реализуется в соответствии со 2 частью стандарта. Далее этот нормативный документ реализует также измерение расхода газа с первичным преобразователем расхода как.

10:57 Сопло Вентури, вот здесь мы видим конструкцию сопла Вентури и 4 часть стандарта реализует метод измерения с таким преобразователем расхода газа как труба в Интеуре. Но по понятным причинам в силу своей красоты конструкции наиболее широкое применение среди расходомеров переменного перепада давления получили расходомеры с измерительной диафрагмой. Теперь рассмотрим структуру системы измерения расхода газа на базе. Расходомеров переменного перепад давления с сужающим устройством в виде стандартной диафрагмы. У нас имеется измерительный трубопровод, который отсекается с 2 сторон запорной арматурой.

11:59 Между отсекающими кранами располагается измерительный трубопровод с так называемым прямым участком, в котором размещается камера сужающего устройства, в которой размещается первичный преобразователь расхода как измерительная диафрагма.

12:26 Перепад до и после измерительной диафрагмы измеряется измерительным преобразователем перепада давления. Также давление газа в измерительном трубопроводе измеряется с помощью преобразователя абсолютного давления и температура газа измеряется с помощью датчика температуры. Также. Отбирается проба газа и направляется в газовый хроматограф, который работает в непрерывном автоматическом режиме. И выполняет компонентный анализ компонентного состава газа для расчета таких параметров, как плотность газа.

13:15 Его коэффициент сжимаемости, который необходим для реализации вычислений, связанных с. Расчетом транспортируемых объемов через узел. учета расхода газа вся эта информация от измерительных преобразователей и хроматографа направляется в вычислительный. Контроллер или вычислитель расхода газа? Который реализует полный алгоритм в соответствии с нормативным документом. Вся информация, обработанная вычислительным контролем, отправляется на панель оператора для визуализации.

14:05 Что касается структуры системы РСУ узла учета расхода газа, это также измерительный трубопровод с запорной арматурой любым. С любым расходомером. Который реализует те методы, которые мы обозначили выше, обязательно датчик абсолютного давления, датчик температуры. Датчик контроля загазованности на площадке с измерительными трубопроводами. И контроллер РСУ, который выполняет управление запорной арматуры в дистанционном формате и опрашивает средства измерений. Ну и, конечно, который связан с.

15:01 Приборами контроля качества природного газа и вычислителем расхода. Здесь на схеме обозначены. Датчик загазованности потоковый хроматограф, который выполняет анализ компонентного состава и показан потоковый гигрометр, который занимается измерением. Влажности природного газа вся эта информация направляется вычислитель расхода газа. Который также связан с контроллером распределенной системы управления узла учета расхода газа. Вся обработанная информация из контроллера РСО направляется на рабочую станцию оператора.

15:58 Где весь технологический процесс узла учета расхода газа визуализируется? Что касается обеспечения противоаварийной защиты Нагис. Здесь рассматриваются риски, которые возникают при эксплуатации диск, к ним относится повышение давления в полости газопровода непосредственно разрыв. Газопровода утечки газа, измерительных трубопроводов и коллекторов ГИС, пожар на объектах ГИС, несанкционированный доступ к оборудованию ГИС и так далее.

16:34 Для предотвращения всех этих рисков может быть применена приборная система безопасности типа Хипс, которую мы рассмотрели в предыдущей. Лекции помимо этого на ГИС могут быть реализованы такие системы, как системы аварийного останова или системы ИСД, которые расшифровываются.

17:06 Который представляет точнее аббревиатуру английских слов. То системс, то есть это такие системы. Который выполняет аварийное отключение производственного оборудования из за полного выхода из строя либо выхода из строя значительных частей установки с целью недопущения. Развитие. Аварийных ситуаций, да то есть это. Это такие системы. Которые являются частным случаем приборных систем безопасности, то есть их назначение, это предотвращение возникновения.

17:57 Опасных. Развитиев неблагополучных сценариев на любом объекте и так системы аварийного станового целью таких систем является защита персонала оборудования. И предотвращение вредного воздействия технологических процессов на окружающую среду особенности системы везде. Это аварийное отключение, которое. Минимизирует влияние чрезвычайных обстоятельств. Эти системы, как правило, имеют высокий уровень полноты и безопасности сил, 2 либо сил, 3 но и система. Является частью системы защиты станции с целью удержания процесса в нормированных проектных пределах, которые предотвращают опасное развитие событий.

18:50 Но здесь мы опять таки в качестве повторения. Рассмотрим технологию Хипс, которая реализуется с помощью специальных. Приборных систем безопасности, которая может быть реализована. На газоизмерительной станции с целью недопущения до разрывов помимо не и здесь систем. И здесь мы опять таки повторим особенности технологии хипс, которая реализуется с помощью противо противоаварийных систем безопасности. Это логика голосования при образовании по системе 2 из 3 работа исполнительных элементов.

19:38 По системе голосования 1 из 2 и обеспечение уровня полноты безопасности не хуже, чем сил 3. Но традиционно мы. В рамках нашей лекции рассмотрим технические средства автоматизации, либо займемся их повторением, которые наиболее часто встречаются при реализации систем автоматизации газовой промышленности. Сегодня мы поговорим о преобразователях. Температуры под преобразователем температуры мы понимаем устройство, физические параметры которого изменяются в зависимости от температуры измеряемой среды. Они делятся на термометры сопротивления и термопары, существуют, конечно, другие виды.

20:33 Преобразователи температуры, но в газовой промышленности наиболее широкое распространение нашли эти 2 вида преобразователь температуры. Так выглядит внешний вид преобразователи. Температуры если говорить о принципах преобразования температуры в таком устройстве, то температура воспринимается чувствительным элементом либо сенсором, который преобразует температуру.

21:02 В данном случае сопротивление электрическое сопротивление, которые подается на измерительный канал. Контроллера во 2 случае, если чувствительный элемент выполняет преобразование температуры в. Напряжение то здесь необходим вторичный прибор, который называется трансмиттером, который, в свою очередь, преобразует напряжение в унифицированный сигнал. Например, токовый сигнал 4 20 миллиампер, который также подается на измерительный канал любого.

21:47 Логического контроллера. Теперь поговорим о термометрах сопротивления, это средства измерения температуры. Которая состоит из 1 или нескольких термо чувствительных элементов сопротивления внутренних соединительных проводов, помещенных герметичный защитный корпус. Внешних клемм и выводов, предназначенных для подключения к измерительному прибору в качестве сенсоров, принять следующие материалы. Это платина, медь, никель.

22:21 Вот так выглядит чувствительный элемент термометра сопротивления. И корпус прибора. Выглядит следующим образом таким вот образом представляется этой аналитической зависимостью преобразования температуры в электрическое сопротивление. Здесь под р 0 понимают значение сопротивление. Термометр Сопротивления при 0 ты альфа. Это так называемый температурный коэффициент сопротивления, который рассчитывается в виде формулы. Как вы видите на Слайде, ну и так представляется.

23:05 Характеристика термометра сопротивления. Термопара это такой преобразователь температуры, который представляет собой 2 проводника из разнородных материалов, соединенных на 1 конце и образующих. Часть устройства, использующих термоэлектрический эффект для измерения температуры таким вот образом.

23:32 Реализуется принцип в термопаре, вот мы имеем 2 материала. Разнородных, и мы видим, что то место, которое соединяет эти 2 материала, называется горячим спаем, воспринимает изменение температуры. Так выглядит внешний корпус прибора, который называется у нас термопары, в качестве материалов применяют большое количество.

24:05 В качестве сенсоров принять большое количество материалов, как мы видим на Слайде. Это то есть большое количество металлов и сплавов, которые также обозначаются вот так вот в нормативных документах, то есть это обозначение.

24:29 За которым кодируется определенное? Материал, который используется в качестве сенсора термопары, ну и здесь представлено уравнение, которое представляет собой зависимость температуры от. Термо Эдс, которая возникает на. Свободных спаях термо. Мы далее рассмотрим принцип преобразования и восприятия температуры термометром сопротивления. То есть температура воздействует на термометр сопротивления, в котором температура преобразуется в электрическое? Сопротивление, которое подается на аналоговый канал программируемого логического контроллера из контроллера. В свою очередь по известным интерфейсом и протоколом в работной информации подается на рабочую станцию Оператор.

25:40 Так вот выглядит фрагмент газоизмерительной станции. Как мы видим на картинке? Ну и сегодняшняя наша лекция подошла к концу. В рамках данной лекции мы рассмотрели структуру ГИС, обсудили основные. Методы. Да и те параметры, которые. Измеряется на ГИС и системы автоматизации, которые применяются для успешного управления и эксплуатации ГИС, спасибо за внимание.

Расшифровка сделана автоматически (Yandex SpeechKit) и может содержать ошибки в терминах.