Система автоматизированного управления компрессорным цехом компрессорной станции

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫМ  ЦЕХОМ КОМПРЕССОРНОЙ  СТАНЦИИ (САУ КЦ)

ТУ 4318-067-00158818-2002  

Назначение  и область применения:

САУ КЦ предназначена  для автоматизированного контроля и управления трубопроводной арматурой  технологической обвязки КЦ, основными и вспомогательными технологическими объектами и общецеховым оборудованием КЦ с газоперекачивающими агрегатами различных типов для вновь строящихся и реконструируемых КС магистральных газопроводов. САУ КЦ представляет собой распределенную информационно-управляющую систему для технологических и вспомогательных объектов КЦ с разделением функций контроля и управления между САУ КЦ, САУ ГПА и локальными САУ отдельных объектов КЦ.

САУ КЦ предназначена  для функционирования в составе  интегрированной автоматизированной системы управления технологическими процессами КС (АСУ ТП КС) и информационно-управляющих систем газотранспортных предприятий (ИИУС ГТП) с обеспечением взаимодействия с верхним уровнем по локальной вычислительной сети предприятий. САУ КЦ является проектно-компонуемым изделием, состав и количество функциональных устройств которого определяется заказом в соответствии с конфигурацией конкретного КЦ (КС).  

Технические характеристики:  

Конструктивные особенности:

Встроенная панель контроля, управления и отображения  информации шкафа САУ позволяет  в случае необходимости осуществлять дистанционное управление объектами, то есть выполнять функции резервного поста управления КЦ. Конструктивные и схемотехнические решения САУ КЦ позволяют с минимальными затратами на перемонтаж линий использовать их для замены снятых с производства цеховых систем автоматики ("Спринт", "Автоматика", "Вега", ЩтУ-11). Возможность наращивания функциональных возможностей в процессе эксплуатации за счет унификации программно-технических средств. Наличие встроенного или выносного блока экстренного аварийного останова КЦ. Возможность использования встроенного плоскопанельного компьютера вместо встроенной панели контроля, управления и отображения информации.

Условия работы:

САУ КЦ предназначена  для эксплуатации при температуре  окружающего воздуха от +5 °С до +50 °С.

Исполнение:

Датчики технологических  параметров, измерительные преобразователи  и исполнительные механизмы САУ, располагаемые во взрывоопасных зонах, должны иметь взрывозащищенное исполнение вида "взрывонепроницаемая оболочка" или "искробезопасная электрическая цепь" по ГОСТ 22782.3, ГОСТ 22782.5. Степень защиты шкафа САУ от воздействия окружающей среды IP40 в соответствии с ГОСТ 14254-96.  

Наличие сертификатов и разрешающих  документов:

Сертификат об утверждении  типа средств измерений RU.C.34.004.A N° 15337. Сертификат соответствия РОСС RU.АЯ 19.Н10801. Разрешение на применение в газовой  и нефтяной промышленности N° РРС-56-00386 от 21.05.2004 г.

Испытания:

Межведомственные  испытания САУ КЦ проведены в  июле 2003 г. на КС Починки ООО "Волготрансгаз". Акт МВИ утвержден начальником  департамента автоматизации, информатизации, телекоммуникаций и метрологии ОАО "Газпром" А. В. Лисиным.  

Комплект  поставки:

САУ КЦ состоит из базового комплекта и дополнительных систем локальной автоматики, посредством  которых осуществляется контроль и  управление оборудованием КЦ, в том  числе:

1. Шкаф контроля, управления и сигнализации ШкС-04М;
2. АРМ сменного инженера (АРМ СИ);
3. Комплект ЗИП;
4. Программное обеспечение:  
   - уровень ШкС-04М и локальных САУ - OCPB QNX, инструментальная система - ISaGRAF;  
   - уровень АРМ СИ - OC Windows NT, SCADA - In Touch.
5. Комплект сервисного оборудования;
6. Комплект датчиков и исполнительных механизмов (определяется заказом);
7. Дополнительный комплект систем локальной автоматики (номенклатура и количество определяются заказом):  
   - САУ аппаратами воздушного охлаждения газа (АВО газа);  
   - САУ узлом подключения (УП);  
   - САУ установкой очистки газа (УОГ);  
   - САУ установкой подготовки топливного, пускового и импульсного газа (УПТПИГ);  
   - САУ складом и насосной горюче-смазочных материалов (ГСМ);  
   - САУ складом и насосной реагентов;  
   - САУ насосной хозпитьевого и противопожарного водоснабжения (НХППВ);  
   - САУ объектами энергообеспечения (в том числе тепло- водоснабжения и водоотведения);  
   - САУ приточной и аварийно-вытяжной вентиляцией;  
   - САУ артскважинами (АС) и др.

Необходимые параметры при  оформлении заказа:

Поставка САУ КЦ производится в соответствии с проектной документацией. Стоимость САУ КЦ определяется при заказе в зависимости от состава оборудования и количества контролируемых параметров.

В отдельных  ЛПУМГ число ГРС превышает 50, причем находятся они от промплощадок основных КС на расстоянии до 100 км.

Однако  наибольший эффект дает поузловой ремонт, когда наиболее трудоемкие операции по замене, подгонке и регулировке  узлов и деталей выполняются  не в условиях КС, а на специализированных ремонтных базах или в специализированных мастерских, имеющих оборудованные технологические линии.

Решающим  фактором для внедрения этого  метода является хорошо налаженная организация  доставки требующих ремонта узлов  с КС на ремонтную базу или в  механическую мастерскую.

На магистральных  газопроводах нарушение технологической дисциплины часто служит причиной внеплановых остановок, возникновения аварий, пожаров, поломок оборудования на КС, ГРС и на линейной части газопроводов.

КС следует  руководствоваться Положением по учету  и расследованию аварий, повреждений и внеплановых остановок основного энергомеханического оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов, подземных хранилищ газа и т.

Служба  телемеханики и связи (СТиС) организуется в каждом ЛПУМГ, в ее состав входят узлы связи на основной и отдаленных промплощадках КС, группы телемеханики, ремонтно-восстанови-тельные бригады (РВБ) по обслуживанию и ремонту воздушных, кабельных и радиокабельных линий связи.

Капитальное строительство — выполнение плана 5 7 35 ввода производственных мощностей (газопро- водов, КС) и жилого фонда, м2 **

Типовой проект внедрен на 13 КС, где работают 104 чел.

При внедрений  в ЛПУМГ автоматизированных систем управления технологическими процессами КС (АСУ ТП) или аппаратуры АСУ  ТП ГПО может быть создана служба АСУ, автоматики и телемеханики.

До 25% производственного  персонала занято круглосуточным или  периодическим обслуживанием оборудования КС и ГРС.

Каждое  ЛПУМГ получает свое название по административно-территориальному району, где расположена основная промплощадка КС.

Она связывает  по ведомственным линиям связи в  единую систему объекты добычи, транспорта и распределения газа: газовые  промыслы, магистральные газопроводы, КС, FPC, СПХГ.

При наличии  на промплощадках ЛПУМГ КС сменный  инженер ГКС в дополнение к  своим основным обязанностям выполняет и обязанности диспетчера.

Иными словами, все распоряжения оперативного характера, касающиеся режима работы газопроводов, КС и ГРС, от кого бы они ни исходили, должны проходить через сменного инженера-диспетчера.

С в  распоряжение сменного инженера-диспетчера предоставляются следующие виды связи: — внутрирайонная диспетчерская телефонная с линейными ремонтерами (обходчиками), операторами ГРС и КС, входящих в состав ЛПУМГ; — оперативно-производственная телефонная и телеграфная с ЦДС ГПО; — внутрирайонные и магистральные каналы и цепи связи и телемеханики; — местная телефонная КС и прилегающего жилого поселка с выходом на каналы связи Министерства связи СССР; — громкоговорящая.

^ —  технологические схемы КС; 2 —  шкаф для документации; 3—4 — цифропечатающие устройства (3 — СЦКУ типа «Кварц», 4 — системы телемеханики типа ТРДС-64М); 5 — смотровое витринное окно; 6 — кондиционеры; 7—9—г система агрегатной автоматики типа «Агат»; 10 — система управления общественных и режимных кранов типа «Вега-1»; // —панель системы автоматического регулирования режима работы КС типа «Сатурн-1» и общецехового устройства; 12 — система автоматического контроля загазованности помещений типа «Газ-1»; 13 — щит для инструмента и материалов; 14 — рабочее место машиниста технологических компрессоров; 15 — система «Связь-2»; 16 — рабочее место сменного инженера-диспетчера; 17 — система телемеханики типа ТРДС-64М; 18 — тумбочка с поворотными гнездами Для оперативной документации; 19 — пульт диспетчера с мнемосхемой трассы газопровода; 20 — щит постоянного тока; 21 — аптечка; 22—24 — места для приема пищи.

Он должен быть оснащен средствами связи и  телемеханики; пультами, панелями и  щитами СЦКУ компрессорных цехов, общестанционными кранами и вспомогательным оборудованием КС, включая системы автоматического пожаротушения ГПА.

2 показана  планировка ЛДП Ногинского ЛПУМГ,  где отрабатывались головные  образцы СЦКУ и регулирования  режима работы КС, разработанные  и изготовленные ВНПО «Союзгаз-автоматика».

Он включает в себя оперативный контур управления, размещенный в щитовой, где организовано рабочее место сменного инженера-диспетчера, и неоперативный контур в аппаратном помещении, где находятся шкафы систем СЦКУ и регулирования режима работы КС, а также шкафы с приборами, контролирующими технологические параметры КС.

разработано и утверждено Указание по постановке в ЛИДС (ЛПУМГ) оперативно-технического учета и отчетности дежурного  персонала КС и ГРС, согласно которому установлена единая форма оперативно-технической  документации дежурного персонала КС и ГРС, порядок и сроки их заполнения.

Дальнейшее  совершенствование организации  труда работников ДС ЛПУМГ должно быть направлено на сокращение затрат времени на сбор информации от дежурного  персонала о работе газопроводов, КС и ГРС, на наблюдение за показанием приборов, установленных в ЛДП и на ГЩУ, на запись необходимых сведений в оперативных журналах сменного инженера-диспетчера ЛПУМГ.

Это значит, что у него остается меньше времени  для анализа режима работы газопроводов, КС и ГРС, для принятия рационального решения в случае обнаружения отклонений от нормального режима работы.

В первую очередь необходимо разработать  и внедрить типовой проект организации  труда сменного инженера-диспетчера ЛПУМГ, в соответствии с которым  следует правильно спланировать его рабочее место (в помещениях, смежных с машинными залами газотурбинных и электроприводных компрессорных цехов, и в отдельно стоящих зданиях на многоцеховых КС).

Кроме того, надо изыскать возможности и  ввести должность начальника смены  ДС хотя бы в многоцеховых ГКС и в ЛПУМГ, имеющих несколько отдаленных КС.

Следует напомнить, что такая должность  ранее на КС существовала.

Важными факторами в совершенствовании  работы ДС ЛПУМГ являются уровень  автоматизации и телемеханизации  производственных процессов на газопроводах, КС и ГРС, а также их надежность и ремонтопригодность.

На магистральных  газопроводах наблюдается непрерывный  рост уровня автоматизации и телемеханизации  производственных процессов, особенно на вновь строящихся газопроводах, КС и ГРС.

Основные  направления повышения этого  уровня — разработка и внедрение  СЦКУ газопроводов, КС и ГРС.

Особо сложными задачами осуществления функций  СЦКУ на многоцеховой КС с различными типами ГПА являются централизованный контроль (из ЛДП) режима работы нескольких компрессорных цехов и.

управление  ими, сбор на ЛДП необходимой информации о работе ГПА и вспомогательного оборудования КС, подготовка значительных массивов информации для передачи ЦДС  объединения.

Не меньшую  сложность представляют и работы по замене или модернизации систем автоматики и телемеханики в условиях действующих газопроводов, КС и ГРС, а также при строительстве новых компрессорных цехов и организации единого ЛДП для контроля и управления многоцеховой КС.

Наиболее  эффективным средством повышения уровня организации труда ДС ЛПУМГ является внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами на компрессорных станциях (АСУ ТП КС).

В настоящее  время работы по внедрению АСУ  ТП ведутся на Острогожской (ПО «Мострансгаз»), Александрово-Гай-ской (ПО «Саратовтрансгаз») и других КС.

В качестве примера рассмотрим проект АСУ ТП Острогожской КС, разработанный Всесоюзным научно-исследовательским и проектным  институтом автоматизированных систем управления (ВНИПИАСУгазпром) совместно  со Всесоюзным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (ВНИИКА-нефтегаз).

АСУ ТП на этой КС предназначена для управления компримированием газа в оптимальном  режиме при минимуме энергозатрат на многоцеховой КС с распределением нагрузок как между компрессорными цехами, так и между ГПА.

Диспетчерский контроль предусматривает периодический  и апериодический контроль как за технологическим процессом компри-мирования  газа, так и за работой ГПА и вспомогательного оборудования КС.

Внедрение АСУ ТП КС позволит в значительной мере совершенствовать организацию  труда сменного инженера-диспетчера, а на многоцеховых ГКС перейти  к маршрутному обслуживанию машинистами  технологических компрессоров нескольких компрессорных цехов (где установлены ГПА с любым энергоприводом — газотурбинным или электрическим), что уже широко применяется на многих тепловых электрических станциях Минэнерго СССР.

В ведении  ЛЭС в границах обслуживания находятся: — магистральные газопроводы и отводы от них; — установки ЭХЗ (катодной, дренажной и протекторной) на трассе газопроводов, КС и ГРС; — узлы приема и запуска очистных поршней; — газораспределительные станции и контрольно-распределительные пункты (ГРС и КРП); — пункты замера газа (ПЗГ) на трассе газопроводов; — ЛЭП и трансформаторные подстанции установок ЭХЗ газопроводов, ГРС и КРП, домов линейных обходчиков, а также электрооборудование этих объектов; — транспортные средства и механизмы для выполнения ре-монтно-восстановительных и других работ.

ЛЭС организуется в каждом ЛПУМГ и базируется в  основном на одной площадке с КС либо на самостоятельной промплощадке, если в ЛПУМГ отсутствуют аромплощадки КС.

Основное  назначение РВБ — выполнение плановых ремонтных и восстановительных (аварийных) работ как на трассе газопроводов, так и на промплощадках КС и ГРС.

), новых  ГРС, КС и отдельных компрессорных  цехов и технологических установок,  а также реконструкция линейной  части газопроводов, КС и ГРС  выполняются в основном РВБ.

Для выполнения всего комплекса работ на трассе газопроводов и на промплощадках КС РВБ должна быть оснащена специальными транспортными средствами и механизмами, могущими работать в различных климатических условиях, в соответствии с Нормативным табелем оснащения линейно-эксплуатационных служб (ЛЭС) магистральных газопроводов материально-техническими ресурсами (транспортными средствами и механизмами) для выполнения аварийно-восстановительных и ремонтно-профи-лактических работ в различных природно-климатических условиях, утвержденным Мингазпромом СССР 22.

в специальных  помещениях на площадках ЛЭС, выделенных по приказу ЛПУМГ для выполнения этих работ на промплощад-ках КС и ЛЭС, или на оборудованных в  компрессорных цехах специальных  сварочных постах.

1) производятся  сварочные и монтажные работы по изготовлению различных узлов и нестандартного оборудования для магистральных газопроводов, технологических коммуникаций ГРС и КС.

Обслуживание  сооружений и оборудования ЭХЗ газопроводов, трубопроводов и подземных металлических сооружений КС и ГРС осуществляется бригадой (группой), возглавляемой старшим инженером ЭХЗ.

Основной  рабочей зоной монтера (бригады) по защите трубопроводов от коррозии являются трасса магистральных газопроводов, отводы от них, промплощадки КС и ГРС, где имеются установки ЭХЗ, а при проведении вспомогательных работ (подготовительно-заключительных, ремонтных, наладочных и др.

Технический осмотр установок ЭХЗ на трассе газопроводов и на промплощадках КС возлагается  на монтеров по защите подземных трубопроводов от коррозии, которые помимо осмотра установок осуществляют запись показаний приборов в журнал установленной формы.

Численность электромонтеров определяется нормативами  в зависимости от общей протяженности  ЛЭП, количества ГРС и трансформаторных подстанций, находящихся вне площадки КС.

На КС, где установлены газотурбинные  и га.

зомоторные  компрессоры, таким ответственным  лицом является старший инженер  ЭВС; а на КС, имеющих электроприводные агрегаты,— старший инженер по эксплуатации и ремонту электрооборудования.

Для технического обслуживания и ремонта подвижного состава (автомобилей, гусеничных и  специальных автомобилей, механизмов) на каждой промплощадке КС или ЛЭС  должны быть оборудованы теплые гаражи для отдельных автомобилей и  ремонта всего парка, а также открытые стоянки, рядом с которыми должен быть предусмотрен блок-бокс, в котором размещают фильтр с плавающей загрузкой, аппарат вторичной очистки воды типа «Кристалл», бак запаса воды и насос для промывки фильтров (рис.

1) качества  строительства и монтажа газопроводов, КС и ГРС в полном соответствии с проектами, а также сдачи их в эксплуатацию с соблюдением требований СНиП III—42—80.

Решение этих вопросов позволит освободить рабочих  и ИТР ЛЭС (на 30—60%) от необходимости  выполнять такие непроизводительные работы, как: — перевозка яда — метанола — с прирельсовых пунктов железных дорог на КС и трассу, который необходим для предотвращения гидратообразования в газопроводах и технологических трубопроводах КС и ГРС; врезка дополнительных метанольниц, монтаж и установка систем централизованной подачи метанола и емкостей для его хранения и т.

На газопроводах положительно себя зарекомендовали  ре-монтно-эксплуатационные пункты (РЭП) на отдаленных от КС участках трассы, заблаговременная переброска аварийной техники н персонала ЛЭС в труднодоступные участки трассы на период весеннего паводка, а также создание и использование по договоренности с управлениями железных дорог аварийно-восстановительных поездов (АВП) с платформами и вагонами для переброски аварийной техники и людей в нужный участок трассы, на расстояние 300 "км и более, что позволит сократить время на ликвидацию аварий.

У машинистов технологических компрессоров затраты  времени на наблюдение и техническое  обслуживание ГПА и вспомогательного оборудования КС не превышают в среднем 50—60 %.

Увеличение  протяженности газопроводов, мощности ГПА, установленных на промплощадках  КС, рост числа ГРС в составе  ЛПУМГ выдвигают задачу по дальнейшему  совершенствованию разделения и  кооперации труда по обслуживанию и  ремонту линейной части газопроводов, установок ЭХЗ, ГРС, подвижного состава автотранспорта и аварийной техники.

В создаваемые  АТП передаются на баланс все автомобили различного назначения, при этом при  ЛПУМГ и на отдаленных промшющадках КС организуются автоколонны или участки АТП.

Она организуется на базе одной или нескольких КС независимо от числа ГПА и базируется на территории, именуемой промплощадкой.

Последняя представляет собой огражденную  территорию, на которой расположены  одна или несколько КС со вспомогательным оборудованием, производственные здания и сооружения, санитарно-бытовые помещения (водопровод, насосные, технологические трубопроводы, электрические устройства, системы КИП и автоматики, канализации, вентиляции, отопления и т.

На КС устанавливается группа ГПА, предназначенных для компримирования газа и размещаемых в одном здании или в индивидуальных укрытиях, а также относящееся к ним вспомогательное оборудование (технологические трубопроводы с запорной арматурой, включая узел подключения, системы очистки и охлаждения газа, подготовки воздуха, маслохо-зяйство и др.

В ведении  ГКС находятся КС (одна или несколько), механическая мастерская и химическая лаборатория.

Основная  задача ГКС — обеспечение бесперебойной  и безаварийной работы КС (одной  или нескольких), расположенных на одной промплощадке.

На организацию  труда рабочих ГКС оказывают  влияние следующие факторы: вид  энергопривода ГПА (газомоторный, газотурбинный  или электрический), число и тип  агрегатов, степень автоматизации  ГПА и вспомогательного оборудования КС (неавтоматизированные, автоматизированные); вид управления ГПА (агрегатное, с системой централизованного контроля и управления — СЦКУ, с автоматизированной системой технологических процессов КС — АСУ ТП КС); место размещения перекачивающих агрегатов и вспомогательного оборудования КС (в помещении цеха, в отдельном здании или сооружении, в индивидуальных укрытиях или блок-боксах).

В ГКС  независимо от структуры ЛПУМГ могут  быть организованы следующие бригады: — сквозная специализированная вахтового  обслуживания КС (независимо от вида энергопривода ГПА); — комплексная по ремонту технологического оборудования (независимо от вида энергопривода ГПА); — комплексная по обслуживанию и ремонту электрического оборудования на КС с электроприводными ГПА; — комплексная по обслуживанию и ремонту оборудования энерговодоснабжения на всех КС, кроме КС с электроприводными ГПА; — комплексная по обслуживанию и ремонту КИП и автоматики (независимо от вида энергопривода ГПА).

Организация труда рабочих в производственных бригадах ГКС строится в соответствии с: — Типовым проектом организации труда на КС ЛПУМГ, оснащенной газотурбинным приводом [1978 г.

I—II]; —  Типовым проектом организации  труда на КС ЛПУМГ, оснащенной  газомотокомпрессорами ЮГКН(ЮГК) [1979 г.

Эксплуатацию  ГПА и вспомогательного оборудования КС осуществляет вахтенный персонал ГКС.

Эффективным средством повышения качества обслуживания ГПА и вспомогательного оборудования КС являются разработка и внедрение  типовых проектов организации рабочего места (зоны обслуживания) для вахтенного персонала КС.

Мингазпромом  СССР рекомендованы для внедрения  типовые проекты организации  рабочих мест (зон обслуживания) для машинистов технологических  компрессоров, что позволит им более  качественно обслуживать Основное и вспомогательное оборудование КС и сократить непроизводительные Потери рабочего времени.

Так, внедрение  этих проектов на КС с газотурбинными ГПА привело к сокращению потерь рабочего времени у каждого машиниста  на 62 мин за 1 смену, а с электроприводными  ГПА — на 50 мин.

Типовыми  проектами предусмотрены переход  на бригадную форму обслуживания ГПА и вспомогательного оборудования КС, создание сквозных специализированных бригад.

Обязательными элементами организации труда вахтенного персонала ГКС являются разработка и внедрение для машинистов технологических компрессоров маршрутов обслуживания ГПА и вспомогательного оборудования КС, что позволяет не только систематизировать контроль за компримированием газа, но и повысить качество обслуживания всего оборудования КС.

На рабочем месте каждого машиниста должны быть карта организации труда и маршруты обслуживания КС.

Обслуживание  КС с газотурбинными ГПА.

В зоне обслуживания машинистов находятся  оборудование, расположенное в компрессорных  цехах, а также сооружения и оборудование, размещенные на территории КС: машинные залы с газотурбинными агрегатами и агрегатными щитами управления, галереи нагнетателей, технологические коллекторы, обвязки ГПА и технологического оборудования, узел подключения станционных шлейфов к магистральному газопроводу, пылеуловители, емкости и трубопроводы для улавливания, сбора и хранения жидкости (конденсата), градирни или аппараты воздушного охлаждения (АВО) масла и газа, теплоутилизационные установки, главные щиты управления (ГЩУ) компрессорных цехов и диспетчерские, оборудованные СЦКУ, кондиционеры, насосные, склад ГСМ, установки регенерации масла, насосные циркуляционные, I и II подъема системы водоснабжения, системы пускового, топливного и импульсного газа, котельные промплощадки и другие объекты.