Дипломный проект Вега-Газ. ПЗ_. Частное профессиональое образовательное учреждение газпром колледж волгоград Организация работ по монтажу, ремонту и наладке системы автоматизации гпа на базе птс фирмы ВегаГаз
 Скачать 0.99 Mb.
|
  ЧАСТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГАЗПРОМ КОЛЛЕДЖ ВОЛГОГРАД» Организация работ по монтажу, ремонту и наладке системы автоматизации ГПА на базе ПТС фирмы «Вега-Газ» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ГКВ. 15.02.07. 01. 19 АТП-Бс. 009. ПЗ Волгоград 2022 СОДЕРЖАНИЕ Обозначения и сокращения …………………………………………...............4 Введение…………………………..........................................................................5 1 Общая часть 1.1 Общая характеристика объекта автоматизации………………………… 1.2 Требования технологического процесса к системе автоматизации..................................................................................................... 1.3 Функциональные возможности выбранной системы автоматизации................................................................................................... 2 Специальная часть 2.1 Структура и компоновка САУ ГПА.......................................................... 2.2 Разработка схемы комбинированной функциональной……………….. 2.3 Установка отборных устройств…………………………………………. 2.4 Установка контрольно-измерительного оборудования.......................... 2.5 Выбор кабелей и проводов для схемы внешних проводок..................... 2.6 Обоснование выбранного способа прокладки проводок…………….... 2.7 Расчёт площади защитного короба........................................................... 2.8 Выбор технических средств построения автоматизированной системы управления………………………………… 3 Организация производства 3.1 Организация работ по монтажу и наладке САУ ГПА……………….... 3.2 Планирование профилактических работ………………………………. 3.3 Составление заказной спецификации на проведение монтажных и наладочных работ……………………………………………  ЧПОУ «Газпром колледж Волгоград» 4 Экономическая часть 4.1 Расчет сметной стоимости оборудования САУ………………………… 4.2 Расчет показателей по труду и заработной плате……………………… 5 Охрана труда и защита окружающей среды. 5.1 Техника безопасности при монтаже и наладке средств автоматизации………………………………………………………. 5.2 Пожарная безопасность компрессорной станции……………………… Заключение……………………………………………………………………... Список использованных источников………………………………………..  ОБОЗНАЧЕНИЕ И СОКРАЩЕНИЯ АиМО - автоматизация и метрологическое обеспечение; АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом; ГПА - газоперекачивающий агрегат; ПТС - программно - технические средства; ГТК - газотурбинный комплекс; ЕСКД - единая система конструкторской документации; КЦ - компрессорный цех; КС - компрессорная станция; ПУЭ - правила устройства электроустановок; ТНД - турбина низкого давления; ГОСТ - государственный стандарт; ОК - осевой компрессор; ПЛК - программируемый логический контроллер; КИП и А - контрольно измерительные приборы и автоматика; ЛПУ МГ - линейно производственное управление магистральных газопроводов; ПАО - публичное акционерное общество; МГ - магистральный газопровод; ООО - общество с ограниченной ответственностью; САУ - система автоматического управления; ТВД - турбина высокого давления; ВЗК - воздухозаборная камера; ППР - планово –предупредительные ремонт; ЦН - центробежный нагнетатель; КНД - компрессор низкого давления; КВД - компрессор высокого давления; ВВЕДЕНИЕ Организация труда при монтаже средств и систем автоматизации важнейшее условие выполнения производственного плана в установленные сроки. После изучения проекта автоматизации и составления проекта производства работ приступают к организации производства монтажных работ. Работы по монтажу средств автоматизации проводятся по мере завершения строительства производственных помещений и выполняются в две стадии. На первой стадии выполняются работы, зависящие от монтажа технологического оборудования: расчистка трасс, установка несущих конструкций для трубных и электрических проводок, щитов, пультов и местных приборов, проверка наличия закладных частей и проемов в строительных конструкциях и элементах зданий, установка отборных устройств, диафрагм, регулирующих органов, датчиков и других устройств, связанных c технологическим оборудованием, трубопроводами и строительными конструкциями. Работы первой стадии выполняют одновременно с основными строительными и механомонтажными работами. На второй стадии производит прокладку трубных и электрических проводок, испытание проводов, установку щитов и пультов, приборов и средств автоматизации, подключение трубных и электрических проводок к приборам. Работы второй стадии в производственных помещениях выполняют после окончания строительных и основных отделочных работ одновременно с работами других специализированных монтажных организаций по совмещенному графику. При полносборном монтаже основные работы разделяют следующим образом: 1) монтаж соединительных проводок. Трубные блоки поставляют в монтажную зону в законченном для монтажа виде с присоединительными и крепежными изделиями. Для трубных проводок систем пневмоавтоматики применяют пневмокабели (трубные кабели) или полиэтиленовые трубы взамен медных и стальных. В ряде случаев вместо защитных труб для электропроводок применяют защитные металлические короба; 2) монтаж щитов и пультов в операторных помещениях. Щиты и пульты поставляют блоками с полностью выполненными внутренними трубными и электрическими проводками, с установленной аппаратурой и приборами; 3) монтаж местных приборов и щитов. Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16, рассматриваемый в дипломном проекте сконструирован и изготовлен на Невском машиностроительном заводе, предназначен для сжатия природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам. Газотурбинная установка, входящая в состав агрегата, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла по схеме с «разрезным валом». Это позволило получить установку, отличающуюся сравнительно простой конструкцией, высокой экономичностью и маневренностью. ГПА полностью автоматизирован, устанавливается в индивидуальном контейнере и может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от -55 до +45 град. С [1]. ГПА-Ц-16, рассматриваемый в дипломном проекте, представляет собой газотурбинный комплекс, спроектированный из компонентов серийного изготовления. Дипломный проект посвящен изучению вопросов организации работ по монтажу, ремонту и наладке системы автоматизации ПТС Series-5 фирмы «Вега-Газ» на примере газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16. 1 Общая часть 1.1 Описание объекта автоматизации ООО «Газпром Трансгаз Югорск» крупнейшее газотранспортное предприятие ПАО «Газпром», осуществляющее транспортировку газа с месторождений Севера Западной Сибири (Медвежьего, Уренгойского, Ямбургского, Заполярного и др.) потребителям европейской части страны, странам ближнего и дальнего зарубежья. Протяженность магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Югорск» в многониточном исчислении составляет 1,5 тысячи километров. Ежесуточно газотранспортной системой (ГТС) ООО «Газпром трансгаз Югорск» транспортируется до 1,5 миллиардов кубометров газа. Более 85% всего добываемого в России газа и почти каждый экспортный кубометр газа принимается и перекачивается ГТС ООО «Газпром трансгаз Югорск». «Газпром трансгаз Югорск» эксплуатирует 17 ниточную систему газопроводов из труб диаметром от 1020 до 1420 мм (более 80% от общей протяженности) на рабочее давление 75 атм. Общая протяженность газопроводов составляет более 27 тыс.км. 220 компрессорных цехов ООО «Газпром трансгаз Югорск» оснащены 1169 газоперекачивающими агрегатами (ГПА) суммарной установленной мощностью 15,8 тыс.МВт. Магистральные газопроводы, компрессорные станции оснащены всеми средствами энергообеспечения, автоматизации, технологической связи и другими собственными системами и источниками жизнеобеспечения, позволяющими функционировать газопроводам в автономном режиме. Обеспечение запланированных объемов поставок газа потребителям - основная задача "Газпром трансгаз Югорск". Предприятие уделяет самое серьёзное внимание вопросам повышения надежности и эффективности транспорта газа за счет проведения капитального ремонта линейной части газопроводов, реконструкции, технического перевооружения и восстановления мощности компрессорных станций (КС). 1.2 Требования технологического процесса к системе автоматизации Газотурбинная установка представляет собой две механических турбины, одна из которых турбина высокого давления для привода воздушного компрессор, a другая силовая турбина для привода газового нагнетателя, воздушный компрессор, камеру сгорания, воздухоподогреватель, кроме того, системы смазки, регулирования, защиты и управления. Обе турбины сделаны в литом корпусе с внутренней тепловой изоляцией и являются одноступенчатыми. Ротор турбины высокого давления представляет из себя одновенечный диск, укрепленный на консоли вала воздушного компрессора и вращающийся в двух подшипниках. Одновенечный диск турбины низкого давления крепится на консоли силового вала, и также вращается в двух подшипниках. Передний подшипник силового вала принято считать опорным, а задний – опорноупорным. В состав автоматизируемого газоперекачивающего агрегата входят: - газотурбинный двигатель НК-16; - центробежный нагнетатель НЦ-16; - система противообледенения и воздухоочистительное устройство; - система маслоснабжения нагнетателя; - система маслоснабжения двигателя; - крановая обвязка нагнетателя; - система подачи топливного и пускового газа; Система автоматизированного управления газоперекачивающим агрегатом должна обеспечивать управление газоперекачивающими агрегатами, защиту ГПА, дистанционные и местное управление, подачу и распределение питания, световую индикацию, создание архивов, аварийный останов ГПА в случае аварийной ситуации. Требования газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16: - Номинальная мощность - 10000 кВт; - Номинальная производительность нагнетателя - 4800 об/мин; - Максимальное рабочее Р газа на выходе из нагнетателя 36х106 м3/ сутки; - Максимальное рабочее Р газа на выходе из нагнетателя - 7,6 МПа; - К.П.Д. агрегата - 27%; - Диапазон регулирования частоты оборотов вращения 3300-5000 об/мин; - Ресурс работы - 24000 часа. САУ ГПА должна обеспечивать: - управление ГПА и его вспомогательными механизмами и устройствами на всех режимах работы; - автоматическое регулирование параметров двигателя и нагнетателя, включая предельное регулирование ограничиваемых параметров; - непрерывный контроль, индикацию и регистрацию технологических параметров с представлением необходимой информации оператору. 1.3 Функциональные возможности выбранной системы автоматизации Система предназначена для автоматического управления и защиты на всех режимах работы, всережимного регулирования, контроля технологических параметров и состояния исполнительных механизмов газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16. Система предусматривает выполнение необходимых функций контроля, регулирования и управления в автономном режиме и во взаимодействии с цеховой информационно-управляющей системой. Конструктивное исполнение системы обеспечивает возможность ее размещения как в помещениях главного щита управления, так и по спецзаказу, в машзале КЦ. В базовый комплект системы входят оперативный шкаф контроля и управления ШУ. При необходимости по отдельному заказу осуществляется поставка датчиков и исполнительных механизмов. Система выполняет следующие основные функции: - управление режимами работы ГПА (Пуск, Работа, Нормальный, Аварийный, Экстренный останов); - автоматическая защита ГПА на всех режимах работы; - автоматическое регулирование подачи топлива для поддержания заданного режима работы; - антипомпажное регулирование; - обеспечение подготовки данных (аналоговых и дискретных сигналов) для их передачи в СУ КЦ. В состав управляющих функций входят: - автоматическая проверка готовности к пуску, включая опробование ряда защит; - автоматический пуск ГПА; - перенастройка частоты вращения силовой турбины; - автоматическая нормальная остановка ГПА; - автоматическая аварийная остановка ГПА по сигналам устройств защиты, командам оператора; - охлаждение прокруткой ГПА на турбодетандере; - экстренная остановка; - прокрутка ГПА на турбодетандере; - поэтапный пуск; - пуск под нагрузкой; - автоматическое поддержание ГПА в готовности к пуску в режиме резерва; - автоматическая стабилизация заданного режима ГТУ в установившемся режиме; - антипомпажное регулирование и антипомпажная защита нагнетателя; - дистанционное управление отдельными механизмами ГПА. В состав информационных функций входят: - сбор и обработка аналоговых технологических параметров ГПА; - сбор и обработка дискретных параметров, характеризующих состояние и положение исполнительных механизмов ГПА; - обмен информацией с СУ КЦ; - обмен информацией между устройствами САУ ГПА; - непрерывное отображение важнейших параметров, характеризующих работу ГПА: - частота вращения ТНД и ТВД; - давление до нагнетателя; - давление после нагнетателя; - перепад давления масло-газ; - температура продуктов сгорания; - индикация состояния исполнительных механизмов и кранов; - отображение по запросу оператора информации о текущих значениях технологических параметров; - расчет в реальном масштабе времени следующих параметров: - температура газа перед ТВД; - температура газа за ТНД (средняя); - расход газа через нагнетатель; - степень сжатия нагнетателя; - мощность на силовом валу ГТУ; - политропный КПД нагнетателя; - расход топливного газа; - запас по помпажу; - разность средней температуры за ТНД и температуры в i-точках ТНД; - экологический мониторинг; - автоматическое непрерывное представление информации о предупредительных и аварийных ситуациях, связанных с выходом технологических параметров за установленные пределы или срабатыванием защиты ГПА; - автоматическое запоминание срабатывания аварийной сигнализации с указанием первопричины до момента снятия ее оператором; - автоматическое формирование массивов ретроспективной информации; - представление информации о невыполненных предпусковых условиях и отклонениях процессов пуска и останова ГПА; - сигнализацию основных режимов работы ГПА: Готов к пуску, пуск, работа, нормальный останов, аварийный останов, холодная прокрутка, агрегат в резерве. - формирование массивов информации для диагностики и прогнозирования состояния ГПА и передачи в систему управления КЦ, В объем информации, необходимой для визуального контроля и документирования входят следующие параметры и сигналы (с указанием времени): - параметры, в том числе вычисляемые, подлежащие регулярной периодической регистрации согласно действующим инструкциям; - предупредительные сигналы, аварийные сигналы; События, связанные с изменением состояния технологического оборудования по факту события. Архивы аварийных параметров сохраняются до санкционированного сброса. Архивирование мгновенных значений аналоговых параметров, задействованных в защите агрегата, осуществляется со следующими циклами обновления: - температура продуктов сгорания; - перепад масло- газ; - вибрация; - частота вращения ТВД и ТНД; - давление масла смазки; - остальные параметры; В суточном архиве фиксируется не менее 30 параметров при интервале опроса - не более 1 минуты. Регистрация осуществляется с помощью принтера, входящего в состав СУ КЦ. При автономной работе САУ ГПА архивируемые параметры предварительно записываются на дискете, а затем выводятся на печать с помощью другой ПЭВМ. В состав вспомогательных функций входят: - автоматический контроль целостности цепей управления механизмами, функционирующими в режимах аварийного и экстренного останова; - контроль исправности технических средств САУ ГПА; - защита средств управления и информации от несанкционированного доступа. Регулирование скорости силовой турбины обеспечивает поддержание частоты вращения силовой турбины с учетом ограничений по температуре продуктов сгорания и приемистости в соответствии с заданием СУ КЦ или по командам оператора. В качестве исполнительного механизма системы регулирования использован специальный быстродействующий сервоклапан, установленный в линии проточного воздуха или в топливном коллекторе штатной системы регулирования оборотов турбины. |