Введение. Автоматизация производства — процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, выполняемые ранее человеком, передаются автоматическим управляющим устройствам. Различают три уровня автоматизации производства: 1) частичная — ограничивается автоматизацией отдельных операций технологического процесса за счет использования станков с автоматическим циклом управления или станков с ЧПУ; 2) комплексная — предполагает автоматизацию производственных процессов изготовления деталей или сборочных единиц с использованием автоматических систем машин (автоматических линий и гибких производственных систем); 3) полная — высшая ступень автоматизации, при которой все функции изготовления, контроля и управления производством выполняются автоматами. Автомат — это самостоятельно действующее устройство или совокупность устройств, выполняющие по заданной программе без непосредственного участия человека процессы получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов и информации. Автоматы могут работать в тяжелых, вредных и опасных для здоровья человека условиях, что полностью исключает или существенно снижает отрицательное воздействие производственного процесса на человека. К экономическим преимуществам автоматизации можно отнести: возможность значительного повышения производительности труда; более экономичное использование физического труда, материалов и энергии; более высокое и стабильное качество продукции; сокращение периода времени от возникновения потребности в изделии до получения готовой продукции; возможность расширения производства без увеличения трудовых ресурсов. Повышение производительности труда обеспечивается за счет: 2) повышения скорости протекания процессов, которая не ограничивается физическими возможностями человека; 3) высвобождения людей для выполнения другой, еще не автоматизированной работы. Рассмотрим эти факторы подробнее. В течение года автоматическое оборудование может работать 365 дней х 24 ч = 8760 ч без учета простоев на замену режущих инструментов, переналадку и ремонт. При работе в две смены производительное время оборудования составляет лишь 2545 ч, что составляет 29% от годового календарного фонда времени (рис. 1.1), столько же времени приблизительно занимают праздничные и выходные дни. Остальное время составляют неиспользованная третья смена и потери времени по организационным и техническим причинам. Автоматизация производства позволяет более экономично использовать труд, материалы и энергию. Повышение производительности труда по существу означает более экономичное использование труда. Автоматизация технологической подготовки производства позволяет сделать выбор наиболее рациональных методов и средств изготовления продукции, оптимизацию технологических процессов. Автоматическое планирование и оперативное управление производства обеспечивают оптимальные организационные решения, сокращают запасы незавершенного производства. Автоматическое регулирование процесса предотвращает потери от поломок инструментов и вынужденных простоев оборудования. Развитие нефтяной и газовой промышленности в России привело к увеличению за последние 20 лет добычи нефти (включая газовый конденсат) более чем в 4 раза, а газа — в 10 раз, чему в значительной степени способствовало повышение уровня автоматизации производственных процессов в отрасли. Под автоматизацией производственных процессов нефтяных и газовых промыслов следует понимать применение приборов, приспособлений и машин, обеспечивающих бурение, добычу, промысловый сбор, подготовку и передачу нефти и газа с промысла потребителю без непосредственного участия человека, лишь под его контролем. Автоматизация производственных процессов является высшей формой развития техники добычи нефти и газа, предусматривающей применение передовой технологии, высокопроизводительного и надежного оборудования. Можно без преувеличения сказать, что улучшение технологии добычи нефти и газа, создание высокопроизводительного оборудования, повышение культуры производства, освоение новых нефтяных и газовых районов, рост добычи нефти и газа стали возможны благодаря развитию и внедрению автоматизации и совершенствованию управления с применением экономико-математических методов и электронно-вычислительной техники. Автоматизация технологических процессов в настоящее время является важнейшим условием ускорения технического прогресса, повышения культуры производства, роста производительности труда. С 1951 по 1958 г. различные конструкторские организации, институты и специалисты на нефтепромыслах разрабатывали средства автоматизации отдельных операций процесса добычи нефти и аппаратуру телемеханизации. Было разработано большое число приборов, автоматов и телемеханической аппаратуры одного и того же назначения, но разных конструкций, что затрудняло организацию их массового производства, приводило к удорожанию процесса добычи нефти и низкой надежности. С 1958 г. начались работы по комплексной автоматизации нефтяных промыслов, предусматривающей автоматизацию всех технологических объектов нефтедобывающего предприятия. Однако отсутствие типовых технологических схем промыслового сбора нефти и попутного газа сдерживало развитие автоматизации. В 1968 г. были утверждены основные положения по обустройству и автоматизации нефтедобывающих предприятий, определены сроки разработки и изготовления новых средств автоматики и автоматизированного блочного технологического оборудования, утвержден план комплексной автоматизации новых и уже действующих нефтедобывающих предприятий. При этом в качестве базовой была принята однотрубная технология сбора нефти и газа. Тем же путем шло развитие автоматизации и газовых промыслов. Системный подход при решении вопросов автоматизации технологических процессов, создание и внедрение автоматизированных систем управления позволили осуществить переход к комплексной автоматизации всех основных и вспомогательных технологических процессов бурения добычи и транспортировки нефти и газа. Автоматизированное блочное оборудование, успешно примененное впервые на нефтяных и газовых промыслах Татарии и Башкирии, обеспечило быстрый рост добычи и резкое снижение трудовых затрат. Этот метод обустройства нефтяных промыслов, примененный в сложных географических и суровых климатических условиях Западной Сибири, обеспечил быстрый ввод в эксплуатацию и освоение уникальных месторождений нефти и газа восточных районов страны. Современные нефти и газодобывающие предприятия представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях, размеры которых достигают десятков и сотен квадратных километров. Технологические объекты (скважины, групповые измерительные установки, сепарационные установки, сборные пункты, установки комплексной подготовки нефти и газа, резервуарные парки) связаны между собой через продуктивный пласт и поток продукции, циркулирующей по технологическим коммуникациям. Добыча нефти и газа производится круглосуточно, в любую погоду, поэтому для нормального функционирования нефтегазодобывающего предприятия необходимо обеспечить надежную работу автоматизированного оборудования, дистанционный контроль за работой технологических объектов и их состоянием. |
Скачать 2.35 Mb.