Лекция 7. Автоматизация процессов транспорта энергоресурсов. Автоматизация компрессорных станций.

0:09 Добрый день, уважаемые студенты, сегодня мы с вами начинаем нашу очередную лекцию. Тема сегодняшней лекции автоматизация компрессорных станций магистрального газопровода на данной лекции мы подошли к 1 из. Важных и главных объектов магистрального газопровода-это компрессорная станция, как и прежде, мы сначала начнем. С рассмотрения некоторых технологических особенностей объект автоматизации. То есть повторим, что такое компрессорная станция? Из каких узлов Состоит данный объект автоматизации и перейдем к рассмотрению основных систем управления.

1:00 Итак, Компрессорная станция-это комплекс сооружений и оборудования для повышения давления, сжатия газа при его транспортировке и хранении. По виду выполняемой работы выделяют компрессорные станции, дожимные им, че говоря, головные компрессорные станции, линейные компрессорные станции. Магистральных газопроводов и компрессорные станции подземных хранилищ газа нагнетательной компрессорной станции обратной закачки газов в пласт, то есть. Вот такое назначение по виду выполняемой работы существует у компрессорных станций, как правило, на магистральных газопроводах особое внимание уделяется. Промежуточным линейным компрессорным станциям, главная задача которых повышать давление газа, которая понижается до по мере движения газа в трубе.

2:07 Компрессорная станция является неотъемлемой и составной частью магистрального газопровода, обеспечивающая транспорт газа с помощью энергетического оборудования. Компрессорная станция служит. Управляющим элементом в комплексе сооружений, входящих в систему магистрального газопровода и именно параметры работы компрессорных станций, определяют режим функционирования газовой магистрали.

2:35 Для поддержания заданного расхода транспортированного газа и обеспечения оптимального давления в трубе через определенное расстояние. А это 100 либо 150 км вдоль трассы газопровода устанавливаются линейные компрессорные станции. То есть следствие, как я уже говорил такого явления как? Явление Дарсива Избаха, то есть по мере движения жидкости либо газа. Вдоль длинной трубы на ней за счет потерь. На трение происходит снижение давления, так вот чтобы обеспечить оптимальный режим по давлению, чтобы расход был доставлен, то есть газ, доставлен был. С определенным расходом конечному потребителю через каждый стол она 150 км вдоль трассы газопровода следует устанавливать компрессорные станции В.

3:44 В зависимости от числа ниток магистральных газопроводов компрессорная станция может состоять из 1 2 и более компрессорных цехов с разными типами и количеством газоперекачивающих агрегатов. Ну и главный элемент компрессорной станции. Это газоперекачивающий агрегат в аббревиатуре в аббревиатуре, мы его называем как ГПА ГПА. Это устройство, предназначенное для сжатия природного газа на компрессорных станциях газопроводов и подземных хранилищ газа.

4:20 ГПА, то есть газоперекачивающие агрегаты являются 1 из главных элементов компрессорной станции. Теперь рассмотрим структуру компрессорной станции магистрального газопровода, вот на данной схеме мы видим. Типовую схему. Компрессорной станции и теперь попробуем разобраться в ее технологических объектах. 1 Это узел подключения компрессорных станций к магистральному газопроводу. 2 Это камеры запуска и приема очистного устройства. 3 Установки очистки газа, 4 установки охлаждения газа, потому что на выходе из компрессорного цеха на выходе из ГПА газ. Как мы говорили после того, как его давление? Будет компромирована, будет обладать очень высокой температурой 5. Это непосредственно газоперекачивающие агрегаты, 6 технологические обвязки, обвязки, обвязки трубопроводов КС.

5:35 7 Запорная арматура технологической обвязки компрессорной станции, 8 установка подготовки топливного и пускового газа. Установка подготовки импульсного газа, то есть это. Те газы, которые необходимы для работы самой компрессорной станции, то есть это так называемые технологические нужды. 10 Это главный щит управления компрессорной станции, откуда происходит управление? Всеми этими аппаратами. Технологическая организация процессы компромирования газа, то есть компрессорная станция обслуживает газотранспортный коридор, который может состоять из нескольких ниток.

6:34 Компрессорная станция разбивается на компрессорный цеха, каждый компрессорный цех обслуживает 1 магистральный газопровод и содержит несколько газоперекачивающих. Агрегатов их число может быть от 3 до 10 часть газоперекачивающих агрегатов находится в работе, а часть всегда находится в резерве либо в ремонте.

6:58 Для подключения компрессорной станции к магистральному газопроводу имеются входной выходной и секущий краны со входа газ поступает на систему очистки. Газа от пыли и влаги, затем газ по трубопроводной обвязки поступает на газоперекачивающий агрегат, где он компромируется на выходе газоперекачивающий.

7:21 Температура газа достигает высоких значений, поэтому газ следует охлаждать на аппаратах воздушного охлаждения. Охлажденный газ отправляется обратно в магистральный газопровод, где он транспортируется до следующей компрессорной станции либо конечному потребителю. Теперь рассмотрим. Газоперекачивающие агрегаты, которые применяются на компрессорных станциях. Различают следующие виды газоперекачивающих станций, поршневые с приводом с приводом от газового двигателя внутреннего сгорания. Их еще называют газомотокомпрессоры Поршневой компрессор с электроприводом и центробежный наниматель. С газотурбинным приводом центробежный нагнетатель с электроприводом. Наибольшее распространение получили газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом, поскольку источником энергии для них служит сам перекачивающий газ.

8:31 Газовая турбина является ротационным двигателем, в котором внутренняя энергия рабочего тела. Рабочим телом здесь является воздух и некоторые проценты. В данном случае 5 ты продуктов сгорания с помощью направляющего аппарата и рабочего колеса с лопатками преобразуется в механическую энергию. Таким вот образом работает газовой трубе. Вот так выглядит общий вид, как мы видим из фотографий. Газоперекачивающего агрегата. Вот мы видим даже. Здесь компрессорный цех, состоящий из 3 газоперекачивающих агрегатов на картинке.

9:20 Схемы работы газоперекачивающего агрегата. Сначала у нас имеется в составе газ перекачущего агрегата, так называемый осевой компрессор, который повышает давление воздуха. До необходимого давления. Простите. Давление. Воздух попадает. В камеру сгорания, где он смешивается с топливным газом. Далее по схеме у нас продукты сгорания идут на турбину высокого давления, которые являются приводом для осевого компрессора. Далее. Рабочее тело попадает в так называемую турбину низкого давления, которое служит для привода центробежного нагнетателя центробежного нагнетателя на вход. Центробежного нагнетателя подается газ из магистрального газопровода, а на выходе уже газ получается компромированным до высокого значения, которое необходимо.

10:42 Для поддержания режима в магистральном газопроводе на выходе из турбины низкого давления мы видим продукты сгорания, попадают в аппарат, который называется регенератором. Продукты сгорания, да то есть рабочего тела. Они имеют высокую температуру, поэтому регенератор представляет собой некоторым теплообменником, где. Воздух на выходе из всего компрессора в регенераторе получает дополнительную температуру, то есть здесь. Соблюдена некоторая энергоэффективность в работе.

11:26 Газоперекачивающего агрегата. Вся эта технология вот она предназначена для того, чтобы привести в действие центробежный нагнетатель и газ на входе центробежного нагнетателя с низким давлением. Получает очень высокое давление на выходе, так работает и. Газоперекачивающий агрегат. Турбинного типа здесь не показана система. Маслообеспечения вала поворота и Турбодетандер газоперекачивающая агрегата. Здесь на схеме показано чисто технологии компромирования газа.

12:14 Теперь рассмотрим системы автоматического управления газоперекачивающими агрегатами, система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом. Представляет собой программно технический комплекс, построенный на отказоустойчивых контроллерах и системы вибродиагностики, которые включают в себя.

12:37 Подсистема автоматического управления регулирования, включающие пульты резервного управления. Автоматизированное рабочее место операторов и серверное оборудование, приборную подсистему безопасности с модулем защиты от разгона под систему мониторинга основного и вспомогательного. Технологического оборудования, включающие автоматизированное рабочее место с функциями, диагностики, систему пожарной автоматики и контроля загазованности с пультами резервного управления.

13:12 То есть, как мы видим, система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом довольно имеет сложную структуру и содержит в себе большое количество подсистем, которые необходимы для правильного функционирования газоперекачивающего агрегата. Рассмотрим. Те параметры, которые контролируется системой автоматического управления газоперекачивающего агрегата с центробежным нагнетателем, это. Давление газа на входе и выходе нагнетателя давление газа в полости нагнетателя при под давление газа нагнетатели и магистральном. Газопроводе температура газа на входе и выходе нагнетателя осевой сдвиг роутера нагнетателя, температура и вибрация подшипников. Параметры масла системы-это уровень давления, температура, перепад масла, газ и другие параметры, которые необходимы для правильно. Функционирования системы маслообеспечения компрессорной станции разряжение перед оселом компрессором давление до и после всего. Компрессора давление и расход топливного пускового газа частота вращения турбины низкого давления, также частота вращения турбина высокого. Давления температура газа перед осевым компрессором и турбиной высокого давления температура продуктов сгорания после турбины высокого. И низкого давления температура воздуха перед регенератором, наличие пламени в камере сгорания, мощность развиваемая газоперекачивающим.

14:54 Процент полезных действий, ну и состояние ГПА, в каких состояниях она находится? Да, то есть очень большое количество параметров контролируется системой автоматического. Теперь рассмотрим, как размещаются средства. Средства автоматизации, как они контролируются с помощью системы автоматического управления, на данной схеме представлены у нас элементы газопереплачивающего агрегата, где у нас. Имеется силовой компрессор камеры сгорания турбина высокого давления, турбин низкого давления. Центробежный нагнетатель маслосистема, до который снабжает маслом газоперекачивающие как. Мы сказали, контролируется давление на входе и температура на входе центробежного нагнетателя, а также температуры и давление на выходе с центробежным нагнетателем, давление, разрешение. Воздуха перед носовым компрессором его температура, давление на выходе из осевого компрессора, давление и расход топливного газа, которые поступают в камеру сгорания, температура.

16:12 Рабочего тела на выходе топливной камеры сгорания перед подачей в ТВД, также температура рабочего тела на выходе турбины низкого давления. Осевой сдвиг вибрация. Контроль. Частота частоты турбины высокого низкого давления, давление и температура масла системы все эти параметры попадают. Под управление контроллеров системы автоматического управления газ перекачивающим агрегатом. Да, как мы видим, контроллеры должны обладать очень. Высокой надежностью, поэтому здесь применяются контроллеры с высоким уровнем полноты безопасности, то есть контроллеры должны обладать.

17:21 Уровнем сил. 3 Потому что компрессорный агрегат представляет собой очень сложный. Сложный объект с точки зрения автоматизации, который контролирует. В котором контролируется большое количество параметров, как мы видим. Из данной схемы, то есть в данном случае, конечно, показан неполный объем автоматизации. А самые основные параметры, которые контролируются при работе газоперекачивающего агрегата, далее обработанная информация. С контроллеров отправляются на серверы либо рабочие станции дежурного машиниста, либо оператора компрессорности.

18:18 Если говорить о функциях, которые выполняется Сауга, по это автоматически пуск газоперекачивающего агрегат в соответствии с операционным алгоритмом. Управление газотурбинным двигателем на всех режимах работы автоматически. Нормальный остановка газоперекачивающего агрегата, непрерывный контроль отображения параметров работы газоперекачивающего агрегата из вспомогательных систем на станции оператора либо на панели резервного управления передачу их. В АСУ ТП Цеха контроль соответствия задания и действия оператора, выбранному режиму работы газоперекачивающего агрегата. Другими словами, это контроль ошибок, оператора, автоматическое ручное дистанционное управление основными. Исполнительными механизмами газоперекачивающего агрегата, автоматическое ручное и дистанционное управление с вспомогательным оборудованием ГПА. То есть контроль и управление системным маслом, обеспечение вентиляции отопления?

19:22 Системы электрообогрева, аппарат воздушного охлаждения газа. Предупредительная аварийная сигнализация по параметрам ГПА, индикация режимов и этапов запуска работы и основы регистрации сменений. Параметров на станции газоперекачивающая вагигата диагностический самоконтроль системы, контроль датчиковой аппаратуры линий связи. Оценочный расчет расхода топливного газа, учет наработки газоперекачивающего агрегата, количество пусков и остановок, то есть как мы. Видим из функций, которые выполняется системой управления, она представляет собой довольно сложный комплекс с точки зрения автоматизации.

20:11 И значительно облегчает работу персонала, который занимается управлением и контролем работой газоперекачивающего агрегата. Если говорить о функциональной безопасности на компрессорных станциях, то. Функции противоаварийной защиты на САО ГПА выполнять следующее. Это автоматическая защита по параметрам, к по в том числе противостояводная защита, защита по всего ноздвигу автоматический аварийный останов депо по команде оператора. Либо по параметрам ГПА.

20:52 Экстренная остановка по Антипампажное управление компрессором газа, а тип помпажная защита компрессора, газа, автоматическое запоминание первопричины аварийного становой последовательности событий с возможностью выдачи Васута п. цеха, автоматический контроль выполнения команд. Управления исполнительными механизмами, диагностический самоконтроль системы, контроль датчиковой аппаратуры, пожар обнаружений пожаротушения, контроль за газонностью. То есть это те функции, которые выполняются с точки зрения противоаварийной защиты?

21:34 Системы управления газоперекачивающими агрегатами. Если говорить детально, то здесь выполняется. Отдельной подсистемы. Противорения защиты, контроль давления, масла системы. Температура на выходе камеры сгорания, температура перед регенератором. Контроль вибраций. Аппаратов газоперекачивающего агрегата. Контроль частоты вращения. Эта информация. Далее интегрируется в автоматизированную систему управления технологическим процессом компрессорного цеха, ну как мы говорили?

22:33 Данная система приборной безопасности она работает вне зависимости от. Желаний дежурного персонала она срабатывает с целью недопущения развития аварийных ситуаций при работе газоперекачивающего агрегатом. И здесь на схеме показана лишь малая часть тех защит, которые должны быть выполнены противорийной защиты САО ГПА.

23:07 Если говорить о структурной схеме системой автоматического управления, то она управляет рядом газоперекачивающих агрегатов, которые находятся в компрессорном цехе системой автоматического управления регистрации параметров. Приборной системы безопасности и системы. Пожарные автоматики и контроль за газонностью, то есть это независимые системы, которые строятся на независимых контроллерах с высоким уровнем полноты безопасности. Как мы говорили, далее эта информация отправляется с помощью сетей передачи данных на.

23:56 Сервера. Далее здесь эта информация дальше может быть передана. На более высокие уровни типа АСУ ТП Цеха. На еще более высокие уровни диспетчерские станции всего предприятия вот такая многоуровневая. Иерархическая система управления газоперекачивающим агрегатом реализуется. На компрессорных станциях магистральных газопроводов. Ну, здесь, на фотографии, мы можем лицезреть общий вид. Компрессорных станций. Магистральным газопроводом. Если у вас имеются вопросы, вы, конечно, можете их направить мне на электронную почту для дополнительного обсуждения. На сегодня у нас все спасибо за внимание.

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