Описание функциональной схемы автоматизации
Блок газосепаратора замерного предназначен для очистки сырого газа от капельной жидкости и замера продукции скважины. Применяется для станций подземного хранилища газа и других промышленных объектов.
Принцип действия сепараторов основан на различиях физических свойств, которыми обладают компоненты смеси. Размещаясь на входе насоса, качающего газ из скважины под воздействием тяги, создаваемой насосом, внутри корпуса газосепаратора создается завихрение среды. Под действием центробежной силы происходит отклонение потока за счет влияния на него специальных насадок различной конфигурации. Таким образом, более тяжелые углеводороды отделяются от газа и отбрасываются на сетку-каплеуловитель, благодаря чему очищенный газ вытягивается наверх, а примеси осаждаются на стенках корпуса и стекают в сборник отсепарированной жидкости.
Блок газосепаратора замерного включает в себя газосепаратор, трубопроводную обвязку с запорной и регулирующей арматурой, системой предохранительных клапанов, площадки обслуживания, приборы и средства КИПиА.
Газосепаратор (рисунок 1.1) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с внутренним диаметром, в котором расположены:
- узел входа газа с отклоняющей пластиной;
- тарелка с сепарационными элементами;
- сетчатая насадка.
Аппарат имеет штуцера для подключения соответствующих технологических трубопроводов, приборов КИПиА.
Рисунок 1.1 – Блок газосепаратора замерного.
Газ поступает в аппарат через радиально расположенный штуцер (А) на отбойную пластину узла входа газа, где происходит предварительная очистка газа от жидкости. Далее газ направляется к тарелке центробежных элементов, установленной во фланцевом разъеме, где частично очищается от жидкости. Выход очищенного газа происходит через штуцер (Б) в верхней части сепаратора. Уловленная на тарелке жидкость по сливной трубе перетекает в нижнюю часть аппарата, откуда удаляется через штуцер выхода жидкости (В). Окончательная очистка газа происходит в сетчатой насадке, установленной в верхней части аппарата. Для дренажа предусмотрен штуцер в нижнем днище (Г).
Для нормального функционирования блока газосепаратора замерного необходимо контролировать некоторые параметры, такие как:
- температура в сепараторе (1)
- давление в сепараторе (2)
- перепад давления на сетке сепаратора (3,4)
- перепад давления жидкости на фильтре (5)
- уровень жидкости в сепараторе (8)
- расход газа из сепаратора (10)
- расход жидкости из сепаратора (11)
Так же, по данным контролируемых параметров должно производиться регулирование работы газосепаратора:
- уровня жидкости в сепараторе (9)
- выход газа (12)
- аварийный сброс продукта на свечу (13)
- освобождение жидкости в дренаж (14)
1.3 Постановка задачи
Задачей данного курсового проекта является разработка системы АСУТП для контролирования и управления работой замерного газосепаратора. Так же необходимо выполнить выбор средств автоматизации нижнего (датчиков, исполнительных механизмов), среднего (ПЛК) и верхнего уровня (SCADA системы, АРМ оператора).