Задачи и цели автоматизации в нефтяной промышленности. Объекты автоматизации
Автоматизация – это использование экономико-математических методов, систем управления и технических средств, которые полностью или частично освобождают человека от процессов передачи, получения, преобразования и использования материалов, энергии или информации.
К основным задачам и целям автоматизации в нефтяной промышленности относятся:
- Сокращение потерь нефти и воды благодаря оптимизации режимов подготовки, добычи и транспортирования полезного ископаемого.
- Увеличение объема поставок нефти конечному потребителю, а также увеличение технико-экономических показателей благодаря уменьшению простоев основных производственных фондов.
- Выполнение производственных требований технологического регламента, исключение ошибок производственного персонала во время технологических процессов.
- Организация управления, которое обеспечивает получение необходимого конечного продукта по количеству и качеству при сведении к минимуму использования сырья, энергии и вспомогательных материалов.
- Улучшение условий труда персонала благодаря централизации рабочих мест.
- Увеличение уровня безопасности технологических процессов благодаря использованию высоконадежных средств сигнализации, блокировки и защиты с минимальными периодами реагирования.
- Увеличение уровня экологической безопасности благодаря организации процесса контроля качества готовой продукции, сточных вод и выбросов в атмосферу.
- Реализация дистанционного управления всем комплексом сооружений и оборудования из диспетчерского пункта, то есть превращение технологических установок в автоматизированные технологические звенья.
В нефтяной промышленности существуют основные и вспомогательные объекты автоматизации. К основным объектам относятся нефтяные скважины, резервуарные парки, нефтебазы, промежуточные и головные перекачивающие насосные станции, узлы учета нефти, участки магистрального трубопровода, пункты подготовки нефти к транспортировке, нефтеперекачивающие станции. К вспомогательным объектам автоматизации нефтяной промышленности можно отнести системы водо-, тепло-, энерго-, масло-, воздухоснабжения. Для конкретных нефтяных предприятий в качестве самостоятельных целей автоматизации могут выступать один или несколько технико-экономических, технических или экономических показателей, например:
- для бурения скважин - увеличение скорости бурения, увеличение точности попадания забоя, сокращение затрат на сооружение скважины;
- для процессов добычи, подготовки и транспортирования нефти - сведение к минимуму остановок добычи, исключение необходимости постоянного присутствия персонала, увеличение эффективности использования персонала, увеличение уровня безопасности, уменьшение потерь нефти, уменьшение удельного расхода воды, реагентов и энергии.
Особенности автоматизированных систем в нефтяной промышленности
В большинстве случаев система автоматизации нефтяного предприятия представляет собой двух-или трехуровневую систему. На данных уровнях реализуется непосредственное управление технологическими процессами. Особенности каждой конкретной системы определяются используемой на уровнях программно-аппаратной платформы.
В состав нижнего уровня системы входят разнообразные датчики, которые предназначены для сбора информации о протекании технологических процессов, а также электрические приводы и исполнительные устройства для реализации управляющих и регулирующих воздействий. Такие датчики поставляют полученные данные локальным контроллерам, которые обеспечивают: сбор, первичную обработку и хранение информации о состоянии оборудования, автоматическое огические регулирование и управление, исполнение команд с пункта управления, обмен данными с пунктом управления, а также самодиагностику работы программного обеспечения и состояния самого контроллера.
Верхний уровень представляет собой диспетчерский пункт, который состоит из одной или нескольких станций управления. Такие станции, в свою очередь, представляют собой автоматизированное рабочее место оператора. В некоторых случаях здесь устанавливается сервер базы данных. Станция управления используется для отображения хода технологического процесса и оперативного управления. Все аппаратные средства системы управления объединены между собой каналами связи. На нижнем уровне датчики взаимодействуют с датчиками, исполнительными устройствами и с блоками удаленного и распределенного ввода/вывода посредством сетей удаленного ввода/вывода. Локальные контроллеры верхнего и нижнего уровней связаны между собой при помощи управляющих сетей.
