Методические указания и задания для контрольной работы учебной дисциплины «Автоматизация производственных процессов» (стр. 6 из 12)

A(ω) =

Зависимость разности фазы выходных и входных колебаний от их частоты называется фазо – частотной характеристикой(ФЧХ).

φ(ω) = arctg

Вопросы для самоконтроля.

1.Дать определение и уравнение звеньев: усилительного, апериодического, колебательного, интегрирующего и реального дифференцирующего.

2.Что такое передаточная функция звена?

3.Понятие временной характеристики звена.

4.Смысл преобразования Лапласа.

5.Определение и формулы частотных характеристик АФХ, АЧХ и ФЧХ..

Литература: (1, стр.161 – 179); (6, стр. 176 – 206).

Тема 2.3. Технические средства автоматизации.

Студент должен:

иметь представление:

- об области применения регуляторов и специальных приборов;

знать:

- средства автоматизации фонтанных и газлифтных скважин;

- средства автоматической защиты погружного оборудования;

- устройство и принцип действия регуляторов.

Регуляторы прямого и непрямого действия, периодического и непрерывного действия. Электрические и пневматические регулирующие устройства.

Средства автоматизации замеров при исследовании физических величин: температуры, расхода, давления в скважине.

Средства автоматизации фонтанных скважин и газлифтных, скважин с электропогружными и штанговыми насосами.

Методические указания.

Автоматическим регулятором называется совокупность устройств, присоединяемых к регулируемому объекту для автоматического регулирования его выходного параметра.

Автоматические регуляторы классифицируются по:

· по виду регулируемого параметра – регуляторы температуры, давления, расхода и т.д.;

· по конструктивному выполнению – регуляторы аппаратного и приборного типа и регуляторы, построенные по агрегатному принципу и элементные;

· по виду регулируемого воздействия – прямого и непрямого действия;

· по характеру связи между входной и выходной величинами – непрерывного и дискретного действия;

· по закону регулирования – пропорциональные, интегральные, дифференциальные, пропорционально – интегральные, пропорционально – дифференциальные, пропорционально – интегрально – дифференциальные.

Все скважины оснащаются приборами контроля давления – показывающими манометрами общего назначения и электроконтактными манометрами взрывозащищённого исполнения типа ВЭ – 16РБ, а также отсекателями скважин. Скважины, оборудованные станками – качалками и электропогружными насосами оборудуются станциями управления.

Замер дебита скважин производится на групповых замерных установках, где используются дебитомеры типа ТОР (на ГЗУ «Спутник»), а в настоящее время - типа СКЖ (на ГЗУ «Дельта»).

Вопросы для самоконтроля.

1.Классификация регуляторов.

2.Устройство и принцип действия регулятора давления прямого действия.

3.Устройство и принцип действия регулятора температуры прямого действия.

4.Устройство и принцип действия регулятора уровня прямого действия.

5.Структурные схемы промышленных регуляторов: пропорционального, интегрального, пропорционально – интегрального.

6.Устройство и принцип действия электроконтактного манометра.

7.Устройство и принцип действия дебитомеров типа ТОР и СКЖ.

Литература: (1, стр.189 – 197).

РАЗДЕЛ 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ И ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ.

Тема 3.1. Функциональные системы автоматизации технологических процессов.

Студент должен:

иметь представление:

- о назначении и месте схем автоматизации в системе конструкторской документации на производстве;

знать:

- назначение функциональных схем систем автоматизации;

- изображение технологического оборудования, приборов, средств автоматизации на функциональных схемах;

уметь:

- читать и составлять схемы автоматизации объектов нефтегазодобычи.

Основные положения и принципы автоматизации. Условные обозначения средств автоматизации по функциональному признаку приборов и устройств. Функциональные схемы автоматизации.

Методические указания.

Проект по автоматизации технологических процессов может выполняться в одну или в две стадии:

- технический проект и рабочий;

- техно - рабочий проект .

В состав рабочего (техно – рабочего) проекта входит следующая документация:

- чертежи (схема автоматизации функциональная, схема электрическая принципиальная, схема соединений внешних проводок, план проводок, чертежи общих видов щитов);

- пояснительная записка;

- заказные спецификации;

- сметы.

Основным чертежом является схема автоматизации функциональная (САФ). САФ выполняется без соблюдения масштаба и действительного расположения оборудования относительно друг друга.

Технологическое оборудование выполняется произвольно, основной линией. Трубопроводы – сплошной линией толщиной в 2 – 2,5 раза толще основной.

Средства автоматизации и приборы выполняются в соответствии с ГОСТ 21.404 – 85. В соответствии с данным стандартом все средства автоматизации изображаются кружочком диаметром 10мм. В верхней части условного обозначения прибора указывается измеряемый параметр и функциональные признаки прибора. В нижней – позиция.

Вопросы для самоконтроля.

1.Состав проектной документации по автоматизации.

2.Что является основанием для выполнения проекта по автоматизации?

3.Порядок выполнения схемы автоматизации функциональной.

4.Показать условное обозначение приборов:

- для измерения температуры, показывающий, регистрирующий;

- датчик уровня;

- для измерения давления, имеющий выходной сигнал.

Литература: (1, стр. 223 – 234).

Тема 3.2. Автоматизация добычи и промыслового сбора

нефти и нефтяного газа.

Студент должен:

иметь представление:

- о назначении и работе объектов промыслового сбора нефти и газа;

знать:

- объём и средства автоматизации нефтяных скважин и групповых измерительных установок;

- автоматизацию сепарационных установок: первой ступени, концевой, с насосной откачкой, с предварительным сбросом воды;

уметь:

- читать и составлять функциональные схемы автоматизации технологических объектов.

Характерные особенности нефтегазодобывающих предприятий и основные принципы их автоматизации.

Автоматизация нефтяных скважин. Автоматизированные групповые измерительные установки типа «Спутник», установки АСМА – 4010 – 180МП, «Дельта».

Автоматизированные сепарационные установки. Блочная сепарационная установка СУ – 2, блочная автоматизированная концевая сепарационная установка, сепарационная установка с насосной откачкой. Установки сепарации с предварительным сбросом воды БАС – 1 – 100, «ОЗНА – разведка».

Автоматизированные блочные дожимные насосные станции.

Методические указания.

Современное нефтедобывающее предприятие представляет собой сложный комплекс технологических объектов, осуществляющих добычу, транспорт, первичную подготовку, хранение и перекачку нефти и газа, а также выполняющих технологические процессы поддержания пластового давления.

Главными отличительными особенностями нефтедобывающего предприятия является:

- большая рассредоточенность объектов на площадях;

- непрерывность технологических процессов;

- однотипность технологических процессов на большом числе объектов;

- связь всех технологических объектов через единый пласт, поток продукции и энергетические потоки.

При решении задач автоматизации в качестве руководящих принципов приняты следующие:

- автоматизацией и телемеханизацией охватываются все основные и вспомогательные объекты;

- полная местная автоматизация, исключающая необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала;

- минимум информации, поступающей с объекта в пункт управления;

- автоматический сбор и переработка информации;

- автоматическая аварийная и предупредительная сигнализация с объекта.

На нефтяных промыслах добыча нефти из скважин ведётся фонтанным или газлифтным способом, либо с помощью скважинных насосов (штанговых или электропогружных). При всех способах добычи оборудование, установленное на скважине, работает без постоянного участия обслуживающего персонала. Задача автоматизации заключается в автоматической защите оборудования и обеспечение средствами контроля.

Независимо от способа добычи скважины оснащают средствами местного контроля давления на буфере или на выкидной линии и при необходимости в затрубном пространстве.

Автоматизированные групповые измерительные установки (ГЗУ) предназначены для измерения производительности (дебита) каждой в отдельности из подключенных к ней группы нефтяных скважин. Основными параметрами, подлежащими контролю на групповых измерительных установках являются расход (дебит), уровень нефти в сепараторе, давление на входе и выходе установки и в сепараторе.

Газоводонефтяная смесь после измерения дебита поступает в сепарационные установки, где от нефти отделяется газ и частично вода.

Основным параметром, подлежащим регулированию во всех типах сепараторов, является давление газа в сепараторе. Кроме того регулируется уровень нефти и воды, а также осуществляется контроль давления нефти и газа на входе и на выходе.

Если в системе промыслового сбора нефти и газа недостаточно давления для транспортирования отсепарированной нефти на установку её подготовки, применяют дожимные насосные станции (ДНС). Автоматизация ДНС должна обеспечивать автоматическое регулирование пропускной способности ДНС, автоматическую защиту её при аварийных уровнях нефти в буферных емкостях, автоматическое отключение насосов в аварийных случаях, автоматическое регулирование давления сепарации, автоматическую защиту ДНС при аварийном повышении или понижении давления в трубопроводе и т.д.