Отчёт по НИР 3й семестр. Отчет по научноисследовательской работе группа ттхм (до)з182 Отчетный период 3 семестр

• Название: Отчет по научноисследовательской работе группа ттхм (до)з182 Отчетный период 3 семестр
• Анкор: Отчёт по НИР 3й семестр
• Дата: 10.11.2020
• Размер: 208.27 Kb.
• Имя файла: NIR_3_semestr.docx
• Тип: Отчет; #149388

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт транспорта
Кафедра «Транспорт углеводородных ресурсов»

ОТЧЕТ

ПО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

Группа: ТТХм(до)з-18-2

Отчетный период: 3 семестр

ВЫПОЛНИЛ: студент группы ТТХм(до)з-18-2 ____________ Прокопьев Ю.С.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: Доцент,Кандидат технических наук ____________ Рябков А.В.

Тюмень, 2020

Оглавление

Введение 3

Методологические исследования 6

Анализ существующих методик, экспериментов, данных 17

Разработка методических решений 20

Формулировка практической ценности 23

Список используемых источников 24

Введение

Россия, как известно, богатая нефтью страна. Добыча нефти производится во многих регионах страны. В этом участвуют как маленькие компании, так и большие государственные корпорации, такие как НК «Роснефть».

Стремительный рост парка автотранспорта, промышленного производства и всей экономики в целом повлек за собой все увеличивающийся спрос на потребление нефти и нефтепродуктов. Соразмерно этому с каждым днем растет нагрузка на таких объектах, как нефтебазы.

К сожалению, использующееся оборудование для нефтебаз, в большинстве случаев устарело не только физически, но и морально. Достижение высоких экономических показателей требует внедрения новых решений по автоматизации нефтебаз, тем более рост в сфере ИТ этому способствует.

Компании, имеющие свои нефтебазы и склады горюче- смазочных материалов, часто сталкиваются с тем, что большинство нефтебаз и складов ГСМ используют в своей работе оборудование и технологии, не обеспечивающие должный уровень технологической и экологической безопасности и точности учета. Внедрение систем комплексной автоматизации должно решить эти проблемы, повысить производственную и финансовую эффективность эксплуатируемых объектов и сократить до минимума экологические риски.

Разработки в области электронных устройств и информационных технологий находят свое применение в промышленности и производстве. Основным направлением модернизации промышленных предприятий в наши дни является автоматизация технологических процессов на производстве, а также внедрение систем оперативного учёта, повышающих эффективность управления предприятием.

Рассматриваемое в данном случае ООО «РН-Морской терминал Находка» - дочернее предприятие компании Роснефть, обладает крупными (на Дальнем Востоке) резервуарными парками. Компания занимается хранением, сбытом, переработкой. Предприятие имеет хорошо развитую инфраструктуру: автопарк, сеть нефтехранилищ, трубопроводный транспорт и т.д.

На сети нефтебаз ООО «РН-Морской терминал Находка» проходит активное обновление технических средств, управленческих и бизнес-процессов. АСУ ТП, используемые на нефтебазах прошли обновление и соответствуют современным требованиям безопасности и эффективности.

Наибольшее внимание в наши дни руководство компании уделяет совершенствованию управленческих процессов, процессам учета и отчетности. Точный учет нефтепродуктов, документирование операций, повышение оперативности и достоверности данных должны повысить эффективность деятельности и повышению доходов. Этого можно достичь, применяя современную комплексную систему, работающую совместно с АСУ ТП нефтебазы.

Понятно, что данная сложная система должна состоять из нескольких уровней: нижнего - уровня микроконтроллеров и управляющих устройств; среднего - АРМ операторов и программно-аппаратных средств, управляющих нижним уровнем; верхнего - программных средств, обеспечивающих прием и регистрацию текущей информации о реализации и приеме нефтепродуктов, документирование основных товарных операций, автоматическое формирование учетных операций и пересчет “книжных” остатков нефтепродуктов, формирование отчетных документов о движении нефтепродуктов за выбранный период на основании зарегистрированных учетных операций, подготовку и передачу информации во внешнюю учетную систему, 1С: Бухгалтерия 8.2

Основными пользователями системы оперативного учёта должны стать сотрудники оперативного управления (операторы, диспетчеры) и отдела учета нефтепродуктов нефтебазы.

Система оперативного учета, приемки, сбыта и хранения нефтепродуктов для ООО «РН-Морской терминал Находка» должна позволять проводить удаленное управление и контроль за технологическим процессом приема и отпуска ГСМ из центрального аппарата управления компании. В связке с АСУ ТП должно быть возможно узнать остатки в резервуарах, приходы, расходы и любую другую отчетность в режиме реального времени.

Таким образом, целью внедрения данной системы является повышение эффективности учета, приемки и сбыта нефтепродуктов за счет разработки АИС для ООО «РН-Морской терминал Находка».

Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:

• 
  провести обзор процесса учета, приемки и сбыта нефтепродуктов на нефтебазе;
  
• 
  сформировать функциональные требования к системе оперативного учета, приемки, сбыта и хранения нефтепродуктов;
  
• 
  определить структуру и информационную модель системы оперативного учёта и разработать необходимые алгоритмы;
  
• 
  внедрить систему оперативного учета, приемки и сбыта нефтепродуктов.
  

Методологические исследования

Оперативный учет производят в пределах предприятия с целью оперативного контроля или оценки результатов производственной и хозяйственной деятельности отдельных подразделений.

Коммерческий учет — при операциях поставки-приемки (купли-продажи) нефти и нефтепродуктов между предприятиями-поставщиками (продавцами) и потребителями (покупа­телями).

При учете нефти и нефтепродуктов измеряется:

• 
  масса или объём нефти;
  
• 
  параметры качества (плотность, содержание балласта (воды, солей, механических примесей, серы), упругость паров и др).
  

При оперативном учете непосредственно предприятие устанавливает методы, технические средства и требования к точности измерений, а при коммерческом учете руководствуются стандартами, другими нормативными документами, принятыми в установленном порядке, и соглашениями сторон.

Схемы автоматизированных установок для коммерческого учета нефти и нефтепродуктов (УУН)

На рисунке 1 приведена обобщенная технологическая схема УУН. Обычно УУН располагают параллельно магистральному трубопроводу, на кото­ром между входом продукта в УУН и выходом из него устанавливают последовательно две задвижки для надежного перекрытия трубопровода. Между задвижками устанавливают клапан (вантуз) для контроля отсутствия протечек продукта через задвижки.

Технологическая схема УУН на каждом объекте может иметь свои особенности, но она во всех случаях содержит следующие основные блоки (узлы):

• 
  блок измерительных линий (БИЛ),
  
• 
  узел регулирования давления и расхода (УР),
  
• 
  блок фильтров (БФ),
  
• 
  блок контроля качества нефти или нефтепродуктов (БКН),а также систему обработки информации (СОИ), поверочную установку (ПУ).
  

БИЛ — блок измерительных линий; БФ — блок фильтров; БКН — блок контроля качества; УР — узел регулирования давления и расхода; ТПУ — трубопоршневая поверочная установка; ПР — преобразователь расхода; ПРК — контрольный преобразователь расхода; ЗК — задвижки с устройством контроля протечек; Ф — фильтры; PJ — манометр; РТ — преобразователь давления, ТТ — преобразователь температуры; TJ — термометр; Др — преобразователь разности давлений; ПЗУ — пробозаборное устройство; СУ — сужающее устройство; ИФС — индикатор фазового состояния



Рисунок 1 - Технологическая схема УУН

Блок измерительных линий предназначен для преобразования расхода продукта в выходной сигнал и включает входной и выходной коллекторы, между которыми расположены рабочие и резервные измерительные линии. Каждую измерительную линию оснащают счетчиком или преобразователем расхода (турбинным или объемным) или датчиком (сенсором) массового расходомера (массомера) и при необходимости — прямыми участками, струевыпрямителями, в соответствии с требованиями эксплуатационной документации используемого средства измерения. Перед входом и на выходе измерительной линии устанавливают задвижки или краны, позволяющие включать их в работу и отключать. Каждая измерительная линия имеет выход с задвижкой ЗК2 для соединения с ПУ.

Одну из измерительных линий (называемую контрольной) используют для контроля метрологических характеристик преобразователей расхода на рабочих измерительных линиях. Контрольную измерительную линию можно использовать также в качестве резервной линии при отказе рабочей измери­тельной линии, для чего ее вход соединяют через задвижку 31 с входным коллектором. Каждую измерительную линию можно соединить последовательно с контрольной линией или с поверочной установкой. Для этого закрывают задвижку на выходе измерительной линии ЗК1 и открывают задвижку ЗК2. Для соединения с ТПУ, минуя контрольную линию, открывают задвижку ЗК5. При соединении измерительной линии с контрольной открывают задвижки ЗК3 и ЗК1-К.

Имеется возможность последовательного соединения измерительной линии с контрольной и ТПУ при открытых задвижках ЗК3, ЗК4 и закрытых ЗК1-К, ЗК5. Выход ТПУ соединяют или с выходным коллектором УУН или непосредственно с магистральным трубопроводом. В описанной схеме контрольная линия совмещена с резервной [2].

Узел регулирования (УР) давления и расхода проектируется в том случае, если необходимо поддерживать определенные значения давления и расхода продукта, и устанавливается на выходе УУН.

Конструкция измерительных линий определяется требованиями эксплуатационной документации используемых преобразователей. Например, измерительная линия с турбинным преобразователем (ТПР) должна иметь прямые участки до и после него, соответствующие следующим требованиям:

• 
  участок перед ТПР должен содержать струевыпрямитель, конструкция и размеры которого должны соответствовать данным;
  
• 
  участок после преобразователя должен иметь длину не менее 5 диаметров ТПР;
  

Разница между внутренними диаметрами прямых участков и ТПР не должна превышать ±1 мм; несоосность всех элементов измерительной линии не должна превышать ±0,5 мм, сварные швы должны быть зачищены, не рекомендуется производить какие-либо врезки на прямых участках.

Все измерительные линии должны быть оснащены манометрами и сливными (дренажными) клапанами, а контрольная линия — также преобразователем температуры, если предусматривается автоматическая обработка результатов поверки преобразователей, или патроном для стеклянного термометра с погрешностью не более 0,2 °С.

Блок фильтров предназначен для очистки продукта от грубых механических примесей, чтобы исключить засорение и поломку преобразователей расхода. Он должен включать не менее двух параллельных фильтров, пропускная способность каждого из которых не меньше пропускной способности рабочих измерительных линий БИЛ. Количество фильтров может быть больше двух, а суммарная пропускная способность их должна позволять отключать любой из фильтров для очистки без нарушения режима работы УУН. Контроль за состоянием фильтров производится по разности давлений между входным и выходным коллекторами блока БФ, которая измеряется дифманометром или при дистанционном контроле — при помощи преобразователя разности давлений.

До 1990-х годов на УУН было принято устанавливать фильтры на каждой измерительной линии перед преобразователем расхода. Но применение отдельного блока фильтров предпочтительнее, так как это позволяет уменьшить габариты и массу БИЛ, сократить количество фильтров и время на их очистку.

При установке на измерительных линиях используется 10 типоразмеров фильтров по условному диаметру (Ду 40...400 мм). При использовании блоков фильтров количество типоразмеров можно сократить до трех-четырех. Причем, можно использовать фильтры большего диаметра, чем диаметр измерительных линий, что при незначительном удорожании оборудования позволяет значительно увеличить промежуток времени между очистками фильтров.

Блок контроля качества нефти и нефтепродуктов — часть УУН, обычно выполненная в виде утепленного помещения (блок-бокса или шкафа), в котором размещаются средства измерения параметров качества продукта, пробоотборник и другие устройства. БКН устанавливается на байпасе основного трубопровода (коллектора) УУН, и через него проходит только часть потока продукта.

Состав и схема БКН зависят от типа применяемых преобразователей расхода и параметров качества продукта, которые необходимо измерять. Технологическая схема БКН для УУН с турбинными и объемными счетчиками, предназначенными для измерения массы продукта, плотности и отбора объединенной пробы, включает:

• 
  датчики плотности со встроенными датчиками температуры (1 или 2 шт.— по требованиям потребителя);
  
• 
  датчик давления;
  
• 
  показывающий манометр;
  
• 
  датчик температуры;
  
• 
  автоматический пробоотборник (1 или 2 шт.— по требованию потребителя);
  
• 
  индикатор (расхода) скорости продукта через БКН;
  
• 
  отводы и клапаны для подключения пикнометра;
  
• 
  вискозиметр — устанавливается в том случае, если в УУН используются ТПР с коррекцией по вязкости продукта;
  
• 
  циркуляционные насосы (1 или 2 шт.).
  

Кроме того, на узлах учета нефти в состав БКН могут входить такие анализаторы качества, как поточные влагомер, солемер, серомер, прибор для измерения объема свободного газа в нефти.

Два датчика плотности устанавливают для повышения надежности измерений. Датчики можно размещать как параллельно, так и последовательно. Предпочтительна симметричная параллельная установка, так как при этом уменьшаются гидравлические потери, обеспечиваются равномерное распределение потока через оба датчика и одинаковые результаты измерений. Путем сличения сигналов обоих датчиков осуществляют контроль за правильностью измерений и своевременно выявляют отказ датчиков.



Рисунок 2 - Схема БКН с циркуляционными насосами

ИР — индикатор скорости (расхода); ДП — датчик плотности; ПВ — преобразователь влагомера; ПА — пробоотборник автоматический; ПР — ручной отбор пробы; Н — циркуляционные насосы

К сожалению, в настоящее время надежные автоматические анализаторы качества нефти и нефтепродуктов отсутствуют, а имеющиеся анализаторы используют в основном как индикаторы. Параметры качества продукта определяют в лабораториях по отобранной объединенной пробе продукта. Для отбора такой пробы в БКН устанавливают автоматический пробоотборник, отбирающий пробы равными дозами через заданные доли объема или массы, проходящие через УУН.

УУН может быть оснащена либо стационарной ПУ, либо обслуживаться передвижной. Во втором случае УУН должна иметь подъездные пути, площадку для передвижной ПУ и позволять подключать и отключать ее.

В качестве ПУ могут использоваться трубопоршневые поверочные установки (ТПУ) и компакт-пруверы для поверки ТПР и объемных счетчиков или ТПУ в комплекте с рабочим эталоном плотности, или весовая поверочная установка для поверки массомеров в соответствии с действующими нормативными документами по поверке.

Система обработки информации — комплекс средств обработки информации, устройств ввода и вывода информации, устройств сопряжения, индикации и регистрации результатов, блоков питания и искрозащиты, вторичных приборов и вспомогательных устройств. Для обработки информации используются отечественные и импортные специализированные или общепромышленные вычислительные устройства, обеспечивающие выполнение заданных функций. Тип вычислительного устройства и конкретный состав системы обработки информации (СОИ) определяются выполняемыми функциями, типом используемых преобразователей расхода и средств измерений (СИ), входящих в УУН.

Метрологические характеристики УУН с учетом допускаемой относительной погрешности (%) по массе брутто ±0,25, массе нетто ±0,35:

Технологическую схему УУН с отдельной контрольной линией рекомендуется использовать в тех случаях, когда на контрольной измерительной линии используется другой тип преобразователя, отличный от преобразователя на рабочих линиях (например, на рабочих измерительных линиях используют турбинные преобразователи расхода, а на контрольной — объемный счетчик). В этом случае контрольная линия с входным коллектором не соединяется и не может быть использована как рабочая линия. Никаких особых требований к преобразователю расхода (счетчику) на контрольной измерительной линии не предъявляется. В качестве контрольного может использоваться любой преобразователь или счетчик. В некоторых случаях в качестве контрольного используют объемные счетчики из-за их более высокой стабильности показаний.

Если УУН оснащают стационарной поверочной установкой, то контрольная измерительная линия может отсутствовать (Рисунок 3). Контрольную измерительную линию используют для того, чтобы уменьшить время работы и износ поверочной установки.



Рисунок 3 - Схема УУН без контрольной линии

БФ — блок фильтров; БКН — блок контроля качества; УР — узел регулирования давления и расхода; ПР— преобразователь расхода;ЗК — задвижки с устройством контроля протечек; СУ — сужающее устройство; ТПУ — трубопоршневая установка



Рисунок 4 - Схема УУН для рассредоточенных объектов

БФ — блок фильтров; БКН — блок контроля качества; УР — узел регули­рования давления и расхода; ТПУ — трубопоршневая поверочная установка; ПР — преобразователь расхода; ПРК — контрольный преобразователь расхода; . ЗК — задвижки с устройством контроля протечек; PJ — манометр; РТ — преобразователь давления; СУ — сужающее устройство; TJ — термометр; ТТ — преобразователь температуры

Технологическую схему УУН разрабатывают с учетом особенностей измеряемого продукта и объекта, к которому привязывают УУН. Тип преоб­разователей расхода (счетчиков) выбирают с учетом вида, физических свойств продукта и режима работы УУН.

По применению различных типов счетчиков могут быть даны следующие общие рекомендации:

1) Турбинные счетчики малогабаритны, удобны в обслуживании, дешевы, но на их показания оказывают большое влияние вид продукта, расход и вязкость. Рекомендуется применять их в основном для учета однородных продуктов, вязкость которых в процессе эксплуатации может изменяться только в пределах, допустимых для данного типа счетчика. Если вязкость продукта изменяется в больших пределах, то турбинные счетчики применяют с коррекцией градуировочной характеристики по расходу и вязкости.

2) Объемные счетчики (ротационные, шестереночные и др.) можно применять для широкой номенклатуры продуктов. Их достоинством является стабильность метрологических характеристик, меньшая зависимость от вида продукта и вязкости. К недостаткам относятся их громоздкость, сложная конструкция и высокая стоимость.

3) Массовые счетчики (в основном кориолисового типа) наиболее универсальны и могут применяться для учета всех видов продуктов.

Общее число измерительных линий может быть от 1 до 10. Количество и диаметр рабочих измерительных линий определяют исходя из следующих соотношений. С учетом нижнего предела расхода продукта через УУН выбирают типоразмер преобразователя расхода. При этом расход через преобразователь принимают равным 60 % от его пропускной способности. Затем делением верхнего предела расхода через УУН на принятый расход определяют число рабочих измерительных линий. Если размер преобразователя известен, то количество линий определяют сразу, исходя из верхнего предела расхода через УУН. Число резервных измерительных линий выбирают с учетом надежности преобразователей, режима работы УУН, возможности быстрой замены отказавшего преобразователя, поверки и включения в работу вновь установлен­ного преобразователя и других факторов. Число резервных измерительных линий может составлять 30-50 % от числа рабочих.

Для обеспечения достоверности измерения параметров качества и отбора пробы продукта большое значение имеет расход продукта через блок контроля нефти (БКН). Этот расход определяется требованиями обеспечения необходимых условий для работы средств измерений, установленных в БКН, и отбора из коллектора "представительной" части потока. По ГОСТ 2517-85 для обеспечения "представительности" необходимо обеспечить одинаковую скорость жидкости в основном трубопроводе и на входе трубок пробозаборного устройства, что нельзя признать достаточным. Для получения достоверных результатов измерений в БКН и отбора представительной пробы необходимы два условия:

1) отбор из трубопровода представительной части потока с помощью пробозаборного устройства (ПЗУ);

2) обеспечение такого расхода продукта через БКН, чтобы он не отставал и не опережал поток в основном трубопроводе.

В идеале время прохождения продукта от пробозаборного устройства до места возвращения обратно в трубопровод по тракту БКН и трубопроводу должно быть одинаковым. Для этого скорость продукта через БКН должна быть не меньше скорости в основном трубопроводе и путь продукта через БКН должен быть как можно короче, т. е. БКН нужно устанавливать в непосредственной близости от трубопровода, обвязка должна быть как можно проще. Расход через БКН должен быть пропорциональным расходу через установку учета нефти (УУН) и регулироваться автоматически.

Применяется несколько способов обеспечения расхода продукта через БКН:

1) с помощью насоса, установленного в помещении БКН, продукт прокачивают через БКН. Прием насоса соединяют с пробозаборным устройством. Так как в трубопроводе обычно давление высокое, приходится применять специальные циркуляционные насосы. Для обеспечения бесперебойной работы БКН обычно устанавливают параллельно два насоса, один из которых находится в резерве. Чтобы поток продукта через БКН был пред­ставительным, необходимо производительность насоса регулировать в зависимости от расхода в основном трубопроводе. На практике часто на УУН система регулирования производительности насоса отсутствует, что снижает достоверность результатов измерений.

2) Безнасосная система регулирования расхода. В этом случае БКН устанавливают перед блоком измерительных линий и продукт из БКН сбрасывают в приемный или буферный резервуар через регулятор расхода, установленный на выходе БКН. Эту схему можно признать эффективной при наличии системы регулирования, обеспечивающей регулирование расхода через БКН пропорционально расходу через УУН. Однако на практике часто система регулирования расхода отсутствует, в лучшем случае расход поддерживают постоянным не ниже заданного значения.

3) Регулирование расхода через БКН с помощью сужающего устройства.

Сужающее устройство (СУ) (диафрагма, сопло и др.) устанавливают в коллекторе между пробозаборным устройством, с которым соединен вход БКН, и местом соединения выходного трубопровода с коллектором.

Рисунок 5 Регулирование расхода с помощью сужающего устройства

1— входной трубопровод БКН; 2 — выходной коллектор; 3 — выходной трубопровод БКН

Тракт, включающий в себя пробозаборное устройство ПЗУ, трубопроводы 1 и 3, блок БКН, является байпасным (параллельным) трубопроводом, начало и конец которого соединены с коллектором 2. Таким образом, имеем параллельное соединение двух трубопроводов: одна ветвь — участок коллектора с соплом и вторая — трубопровод блока качества (в дальнейшем — трубопровод БКН). Значения давления в местах соединений (перед входом в пробозаборное устройство и на выходе сопла) в обеих ветвях, естественно, одинаковы, из чего вытекает, что разность давлений (потери давления) в обеих ветвях будет одинакова. Трубопровод БКН включает много элементов, создающих гидравлическое сопротивление (повороты, сужения, расширения и т. д.). Решение задачи обеспечения равенства скорости продукта в обеих ветвях параллельных трубопроводов достигается подбором такого соотношения площадей поперечных сечений отверстия сопла и коллектора, при котором создается разность давлений между входом и выходом трубопровода БКН, необходимая для преодоления гидравлических сопротивлений в нем при значении скорости, равном скорости в коллекторе. При изменении расхода жидкости в выходном коллекторе автоматически пропорционально изменяется скорость в трубопроводе БКН и равенство скоростей в обеих ветвях сохраняется.

Потерями в коллекторе можно пренебречь, поскольку они ничтожно малы по сравнению с ДНС. Таким образом, применение сужающего устройства обеспечивает автоматическое регулирование расхода через БКН и повышает достоверность результатов измерений плотности, параметров качества и отбора пробы продукта. Применение этого способа целесообразно при расходах через УУН до # 500 м3/ ч и вязкости до 50 мм2/с. При больших расходах увеличиваются затраты мощности за счет повышения давления в выходном коллекторе.

Анализ существующих методик, экспериментов, данных

Коммерческие (учетно-расчетные) средства измерения, осуществляющие учет с точностью, соответствующей требованиям ГОСТ 26976-86, должны устанавливаться в пунктах:

• приема нефтепродуктов (по трубопроводам от НПЗ, по отводам от нефтепродуктопроводов), из железнодорожных цистерн, наливных судов и т.п.;

• отгрузки нефтепродуктов в железнодорожные и автомобильные цистерны, наливные суда, нефтепродуктопроводы, тару и т.п.

Оперативные (контрольно-технологические) средства измерения устанавливаются в местах, необходимых для учета количества нефтепродуктов в оперативных целях и задач АСУ ТП.

В случаях использования технических средств или систем управления приемом, хранением и отгрузкой нефтепродуктов, которые позволяют производить коммерческий и оперативный учет количества нефтепродукта - отдельные средства намерения не предусматриваются.

При организации системы коммерческого учета количества нефтепродукта следует использовать метод прямого измерения (взвешивания). Допускается применение косвенных методов определения массы (нетто) с использованием массовых или объемных счетчиков в комплекте с автоматическими плотномерами.

Учет нефтепродуктов при хранении должен осуществляться измерительными средствами автоматизированных систем без разгерметизации газового пространства резервуара и обеспечивать возможность измерения массы нефтепродукта и подтоварной воды.

При сливе-наливе железнодорожных цистерн на нефтебазах 1, 2 и 3 классов рекомендуется использовать железнодорожные весы с автоматической системой регистрации массы нефтепродукта и оформлением отгрузочных документов.

Допускается на нефтебазах 3 класса автоматическое оформление отгрузочных документов не производить.
Грузоподъемность железнодорожных и автомобильных весов должна обеспечивать возможность взвешивания цистерн максимальной грузоподъемности (брутто) для данного пункта.

В составе коммерческих узлов учета следует предусматривать:

• измерительные линии - рабочие и резервные;

• стационарное или передвижное образцовое средство для поверки турбинных счетчиков расхода - трубопоршневая установка (ТПУ);

• приборы и устройства контроля за режимом работы узла учета;

• устройства контроля, хранения, индикации и регистрации результатов измерения;

• вспомогательное оборудование - фильтры, запорная арматура, изготовленная по первому классу герметичности, и т.п.

Узлы оперативного измерения и учета следует оснащать контрольными измерительными линиями (счетчиками).

Типоразмеры счетчиков расхода и число рабочих измерительных линий должны определяться из условий обеспечения заданной точности измерения в диапазоне от 30 до 100% производительности насосов. При сливе-наливе наливных (морских, речных) судов счетчики должны работать в диапазоне от 10 до 100% производительности насосов.

Для измерения каждого потока нефтепродукта рекомендуется устанавливать не более четырех счетчиков, оснащенных байпасной линией.

Число резервных измерительных линий должно приниматься не менее 50% от числа рабочих измерительных линий, а общее их количество не должно быть более 10.

Трубопроводы измерительных линий и счетчики должны быть одного диаметра и иметь до и после счетчика специальные струевыпрямители. При отсутствии струевыпрямителей должны предусматриваться прямые участки трубы длиной не менее 15 диаметров условного прохода счетчика до счетчика и не менее 5 диаметров - после счетчика.
При проектировании узла измерения и учета количества нефтепродуктов давление на выходе должно приниматься не менее 0,3 МПа при всех режимах работы узла измерения.

Разработка методических решений

При автоматизации процессов управления на объектах хранения нефти и нефтепродуктов основные информационные задачи сводятся к количественному учету нефти и нефтепродуктов, хранящихся в резервуарах.

При этом необходимо рассматривать две основные категории возникающих информационных задач:

1. товарно-учетные, требующие измерения с высокой точностью (погрешность в пределах десятых долей процента) при относительно небольшом быстродействии;

2. оперативно-контрольные, требующие сравнительно быстродействующих измерительных систем, обеспечивающих относительно невысокую точность (погрешность в пределах нескольких процентов).

Первая задача связана с учетом, распределением и планированием, вторая – с оперативным управлением процессами налива и слива нефти и нефтепродуктов.

Товарно-учетная информация необходима для получения объективной – коммерческой, бухгалтерской и учетной документации и может также использоваться для осуществления рациональных планов загрузки объектов хранения. Эту группу операций в дальнейшем будем называть коммерческим учетом (КУ). Информация, полученная в результате операций КУ, как правило, используется для управления технологическими объектами, для определения параметров продукта в резервуарах с последующей регистрацией, как результатов обработки, так и необходимых информационных параметров.

Контрольно-оперативная информация используется непосредственно после ее получения для выработки немедленно реализуемых управляющих воздействия. Оперативная информация (ОУ) позволяет получить все сведения о случайных возмущениях, влияющих на функционирование управляемого объекта. Эта информация, в свою очередь, делится на производственно-технологическую, используемую для управления производственными процессами и замыкающуюся в системах управления технологическими агрегатами, и оперативно-производственную, используемую для оперативного управления участками. Она включает в себя сведения о продукции и производственных процессах, данных планов-графиков и учетно-отчетной документации.

Основу оперативной информации составляет первичная информация, являющаяся совокупностью параметров продукции и процессов, необходимых для оперативного управления. Причем сведения о продукции включают в себя все необходимые данные о качественной и количественной характеристиках всех видов продукции на данном и смежном участках. Информация о процессах, в свою очередь, содержит все требования для оценки ситуации на участках, данные о ходе технологического процесса, а учетная информация является совокупностью данных, характеризующих работу участка за определенный период времени (смена, сутки и т.д.) отражающий результаты оперативного управления участком.

Информация ОУ требует высокого быстродействия съема и обработки при невысоких требованиях к ее точности и достоверности. Информация КУ, наоборот, должна быть точной и достоверной, скорость измерения, сбора и передачи данных не имеет существенного значения.

Для удовлетворения всех требований на объектах хранения по количественному учету целесообразно создание информационно-измерительных систем двух модификаций – для коммерческого (ИИСКУ) и оперативного (ИИСОУ) учетов.

Решение указанных задач требует не только применения информационно-измерительных систем (ИИС), но также средств вычислительной техники (универсальные или специализированные ЭВМ), обеспечивающих необходимую обработку поступающей информации.

Требования к структуре и техническим характеристикам ИИС количественного учета определяются также следующими особенностями объектов хранения:

рассредоточенность контролируемых объектов;

• 
  многообразие технологической структуры объектов;
  
• 
  различные требования ко времени измерения и длительности переработки и хранения информации при решении различных задач управления;
  
• 
  высокие требования пожаро- и взрывозащищенности к первичной измерительно-информационной аппаратуре.
  

При создании ИИС необходимо также учитывать вопросы унификации аппаратуры.

Основной задачей использования резервуаров является поддержания качества и объемов продукта. Это требует обеспечения высокой степни герметичности любых процессов, проходящих на нефтебазе. Данную функцию выполняют дыхательные клапана СМДК, КДМ, КДС, КПГ, НДКМ и другое резервуарное оборудование.

Основная доля потерь от испарения на протяжении всего пути движения нефти от промысла до нефтеперерабатывающих заводов, на самих заводах и нефтепродуктов от заводов до потребителей приходится на резервуары.

В различных стадиях производства нефтепродуктов их потери распределяются следующим образом:

потери при нефтебобыче – 4,0%;

на НПЗ – 3,5%

при транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов – 2,0%.

Итого 9,5%.

Потери нефти и нефтепродуктов разделяются на виды:

• количественные потери;

• качественно-количественные потери, здесь происходит количественная потеря с ухудшением качества - потери от испарения;

• качественные потери, когда снижении качества нефтепродукта при том же количестве - потери при смешивании.

В резервуарных парках потери от испарения составляют до 75% всех потерь; общие потери легких фракций от испарения из резервуаров НПЗ распределяются следующим образом: от «больших дыханий» – 80,2%; от вентиляции газового пространства – 19,05%

от «малых дыханий» – 0,8%.

Для учета количества нефти и нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировке применяются следующие методы:

• объёмный, когда количество учитывается в объемных единицах (применяется в основном при отпуске с АЗС и при розничной реализации);

• весовой, когда количество определяется непосредственным взвешиванием на весах, (то применяется при измерениях относительно малых количеств продукта и в основном при отпуске в авто и железнодорожные цистерны);

• объемно-весовой, когда определение количества ведется в единицах массы по объему и плотности при фактической температуре (этот метод широко применяется при измерениях сравнительно больших количеств нефти и нефтепродуктов).

Формулировка практической ценности

Основной ценностью создания и внедрения систем оперативного учёта нефтепродуктов является минимизация «человеческого фактора» при выполнении учетных операций и ручного ввода данных, унификация расчетов оперативного и ежемесячного баланса нефти, автоматизация подготовки данных и отчетных форм для проведения инвентаризации нефти, автоматизация учетных операций, повышение контроля за системой транспортировки нефти.

Достигнутый от внедрения эффект включает автоматизированное формирование оперативного баланса нефти по организациям, районным нефтепроводным управлениям (РНУ), технологическим участкам. Также в числе положительных эффектов - оперативное проведение инвентаризации нефти на линейной части магистральных нефтепроводов, в резервуарах, технологических емкостях и технологических трубопроводах, проведение калибровки ультразвукового расходомера (УЗР) оперативных систем измерений количества нефти (СИКН) по показаниям коммерческих СИКН и/или по резервуарным паркам на месте эксплуатации.

Список используемых источников

1 Л.А. Мацкин, И.Л. Черняк, М.С. Илембитов. Эксплуатация нефтебаз. Недра. М.:-1975.-392с.: ил.;

2 Т.Т. Стулов, Б.В. Поповский, О.М. Иванцов и др. Сооружение газохранилищ и нефтебаз. Учебное пособие. Недра. М.: 2013.-366с. ил.;

3 Принципы построения модели IDEF0, Модели AS-IS. [Электронный ресурс] // http://alice.pnzgu.ru/case/caseinfo/bpwin/part3.php;

4 Знакомство с методом построения диаграмм потоков данных DFD, [Электронный ресурс] // http://studysphere.ru/work.php?id=2810;

5 Курс проектирования UML [Электронный ресурс] // http://docs.kde.org/ stable/ru/kdesdk/umbrello/uml-elements.html;

6 Ш. А. Хамадеев, «Проектирование АСОИУ: Метод моделирования структуры данных ERD», 2014 г.;

7 Лазарус. FreePascal. [Электронный ресурс] // http://www.lazarus.freep ascal.org;

8 MySQL+Lazarus: Работа и базой данной на Web сервере из Lazarus. [Электронный ресурс] // http://www.freepascal.ru/article/lazarus/20090416150500/;

9 Экономическая часть дипломных проектов технических специальностей: Методические указания для студентов очной и заочной форм обучения специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» / Составитель: О.А. Ахмадеева. – Набережные Челны: Изд-во ИНЭКА, 2015. – 62 с;

10 Коссов В.В., Ливщиц В.Н., Шахназарова А.Г. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов: (Вторая редакция). М.: Экономика, 2000. – 421с.;

11 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. М.: Изд-во стандартов, 2003: – 20 с;

12 Фролов А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда: учеб. пособие для вузов / А.В. Фролов, Т.Н. Бахаева; под общ. ред. А.В. Фролова. – Изд. 2-е доп. и перераб. – Ростов Н/Д.: Феникс, 2008. – 750с;

13 М.К.Полтев, «Охрана труда в машиностроении» // Издательство: «Высшая школа», 1980 – 292 с.