Мұнай айдаудың технологиялық сүлбе
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
1.1.1 Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері
1.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
1.2 Мұнайды құбыр арқылы тасымалдау
1.2.1 Мұнай құбырларының жіктелуі
1.2.2 Магистралдік құбырлардың негізгі кешендері мен жасақтары
1.2.3 Мұнай айдаудың технологиялық сүлбе
1.2.4 Құбырдың сипаттамалары
1.2.5 Құбырдың есептік ұзындығын анықтау, ауытқу нүктелері
1.2.6 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
1.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байқау және жою
1.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
1.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
2 АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1. Резервуар паркінің құрамы
2.2. Резервуар паркінің обьект болып басқарылуы
2.3 Негізгі технологиялық операциялар
2.4 Резервуардағы мұнай деңгейін өлшеу жүйесі
2.4.1 Жүйенің структурасы мен мәні
2.4.1.1 Жүйені құру мақсаты
2.4.1.2 Жүйе структурасы екі деңгелі болып табыладар
2.5 Қазіргі практикада жұмыс істеп тұрған резервуар паркінің
2.6 Резервуар паркімен мұнай айдауыш кешенін басқарудағы тиімді
2.7 Функционалды сүлбенің сипаттамасы
2.8 Ақпаратпен қамтамасыз ету
ҚОРЫТЫНДЫ
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗМІ
КІРІСПЕ
Автоматизация автоматтандырылған баскару жүйесінің электронды есептегіш машинасымен пайдаланып
Автоматизация жоғары өнімділікті алуға, экономикалық және социалдық тиімділік
Негізгі талаптар, яғни мұнайгазбен қамтамасыз ету жүйесімен көрсетілген
Айдау станциясы - бұл күрделі инженерлік жасақтар кешені,
Жабдық құрамы, сондай-ақ автоматизация көлемі құбыр арқылы мұнай
Магистралды мұнай құбырларында сораптық станция ортадан тепкіш сораптарымен
Берілген курстық жұмыста тіректі сораптың автоматизация үлгісінің жұмысы
Сонымен қатар VISSIM қолданбалы бағдарламаның пакетінде динамикалык; бағдарламалау
1 Технологиялық бөлім
1.1 Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
1.1.1 Мұнайдың физика-техникалык қасиеттері
Мұнай-сұйық каустобиолиттер қатарына жататын табиғи шикізат. Мұнай сарғылт,
Мұнайды айдау мен сақтау техникасы,оның физика-техникалық қасиетіне байланысты
Мұнай айдағанда жэне сақтағанда абсолютті және салыстырмалы
Салыстырмалы тығыздық дегеніміз бірдей жағдайда мұнайдың тығыздығының су
Т – температурада абсолютік бірлікпен берілген абсолюттік тығыздыкты
= (1.1)
бұл жерде және 293К- температурасында
-тығыздыққа қосылатын температуралык түзеу ;
Мұнайдың тұтқырлығы температураға тәуелді болады. Есептеу жағдайларда лабораториялық
(1.2)
ν
B
T
Сурет 1. Мұнай тұтқырлығының ν температураға
Рейнольдс - Филонов
ν ₌ ν e ,
Фогель-Фульчер-Тамман
ν ₌ ν1 exp
Фролов
, (1,5)
мұнда ν- Т температурада берілген кинематикалык тұтқырлық коэффиценті;
v- температурасында берілген кинематикалық
Егер екі берілген температура нүктелерінде тұтқырлығы анықталған болса
–жылуөткізгіштік коэффицентін (вт/(мК)) мына өрнекпен анықтайды:
(1.6)
мұндағы
-293К температурасындағы мұнай тығыздығы;
Т-мұнай температурасы бұл аналитикалык өрнек 10% дәлдікпен 273-475
(1-7)
Мұнаймен жұмыс істегенде қиындататын спецификалық қасиеттер бар. Ең
Өртке қауіптілігі. Мұнай жанар заттарға жатады, ауаның қалыпты
Газдың жану температурасы - өте төмен (зерттеу жағдайында)
Электірлену. Статикалык электрлену деп - катты, сұйық немесе
Мұнай, бензин, керосин, мұнай газдарының құбыр арқылы тасымалдағанда
Мұнай егер оңашаланған металл құбыр немесе құйылатын ыдыс
Құбыр мен объектінің түрлерінің статикалық электрленуді жинамау үшін
Булануы: Ашық ортада жеіл мұнайды қалыпты жағдайда газтеріздес
Температураның өсуіне байланысты қаныққан будың қысымы өседі.
Қаныққан будың қысымын экспериментальді түрде анықтайтын аспаптардың түрі
Мұнай қысымын анықтағанда бастапқы қайнау температурасы немесе бершген
1.1.2 Мұнайдың реологиялық қасиеттері
Сұйыктың қасиеттеріне байланысты ағыстардың сипаттамасын реологиялық деп атайды.
Төмен дәрежедегі парафин және парафинистік мұнай үшін жоғарғы
(1.8)
мұндағы
– динамикалық тұткырлық коэффициенті.
τ
τ0
2. Сурет -- Әр түрлі сұйықтар үшін кернеу
Көптеген сұйықтарда көрсетілген τ тәуелділік dv/ dr
Жүргізілген көптеген сұйықтардың соның ішінде жогаргы парафинистік мұнайларында,
Парафинистік мұнай тәртібін қисык сызықты (2) деп
(1.9)
мұндағы k,n-берілген сұйықтық үшін тұрақты коеффициентер,
жылжымалы жылдамдықтың өлшеусіз модулі.
N коэффициентін ағыс индексі деп , ал k-
шамасы кейде тиімділік тұтқырлығы деп аталады.
Псевдопластик сұйықтық үшін n1/4 DvR1кр болғанда,
параболамен өрнектелуі. Сипаттаманың бастапқы нүктесі болып ∆Z
кесіндісінің соңы болып табылады, және егер Z2 >Z
Егер құбыр соңында р2 қарсы қысым болса, онда
V,L жөне D шамалары мінездеменің құлама тіктігін
анықтайды: неғұрлым мұнайдың v тұтқырлығы L құбырының ұзындығы
Егер графикке (Q-Н) nНст(Q)сораптарының (сораптық стансаларының) қосылған мінездемесін
Н(Q) құбырының мінездемесін қойсақ, қос трафик қосарланған мінездеме
Құбырдағы күштер балансы мен шығынға сараптардың беру тендігі
Бұл жағдай магистралды құбырлар бойынша мұнайды да бастапқы
1.2.5 Құбырдың есептік ұзындыгын анықгау, ауытқу нүктелері
Гидравликалық есеп кезінде аналитикалық есептерді графикалық тұрғызуларымен келістіреді.
Содан кейін ауытқу нүкте мен құбырдың есептік ұзындығын
а және Ь нүктелерін қосып, і0 гидравликалық ауытқуын
Сұйықтық сол шығынмен өзіндік ағу арқылы құбырдың соңына
Сонымен сұйықгықтың ауытқу нүктесіне кейінгі өзіңдік ағуын қамтамасыздандырылған.
Тұтастық теңдеуінен жылдаңдықтың үлкеюінен ағынның тірі қимасы кішірею
1.2.6 Құбырдың экономикалы ең тиімді диаметрін анықтау
Теория жүзінде мұнайды берілген шығынмен айдауды кез-келген D
Қазіргі уақыттағы тәсіл бойынша құбырдың тиімді диаметрін келтірілген
Келтірілген шығындар бойынша қүбырдьщ экономикалы ен тиімді диаметрін
Мемлекеттік стандарт бойынша ең жақындары-үлкені және кішісі және
Есептеу реті келесідей. Әрбір диаметрі үшін құбыр дуалының
Құбырлар құрлысының қаржы шығыны келесі формуламен анықталады:
Ендірмелері бар құбырлар үшін:
К = С(L-Хв)+СвХв+Стнс+(п-1)Спнс+СрҮр, (18)
мұндағы
С-негізгі құбырлар ұзындығын бірлік құны;
Св -ендірме үшін қүбыр үзындығының бірлік күны; СТНС
сәйкесінше алғы жоне аралық сорапты стансаның құны;
Ср-резервуардың бірлік құны; VР-құбырдағы жиынтықгы
орнатылатын сыйымдылық;
Лупингісі бар құбырлар үшін
К=СL+С Х +СТНС+(n-1)СПНС+СрVР, (19)
мұндағы
С -параллелъ орналасқан құбырлар ұзындығының бірлік
құны.
Трассаның топографиялық шарттарына үстеуді ескере тін қосымша қаржы
Трассаның топографиялық шарттарын көрсететін коэфициенттерден басқа трассаның аумақтық
КДОП=К\L 1р (kтер - 1),
мұндағы
1 р-райондар бойынша өтетін құбырлар учаскесінің ұзындығы, оларға
Эксплуатациялық шығындарды Э келесі формуламен анықтайды:Э-((2+(4)Клч+((1+(З)Кст+Зэ+Зт+Зз+П,
мұндағы
КЛч -қоймалары бар құбырлар үшін сызықты бөлі
гіне қаржы бөлу.
Клч=[С(L-Хв)+СвХв]kт, (22)
Кст -сорап стансаларына қаржы бөлу,
Кст=[Стнс+(п-1)Спне+СрVр]kт (23)
Зэ-электр энергия шығын,:
Зэ = NСэ;
N-электр энергаяның жылдық шығыны,
N-(GгНст rc /Зηн ηн + Nс)n,
Мұндағы
Gг-құбырдың есептегіш жылдық өткізгіштік қабілеттілігі; Нет-бір стансаның күші
к'с=1; ηн - к.п.д.айдалған өнімдегі жұмыс істеу кезіндегі
ηэ-к.п.д.-электрқозғалткізқыштың; Nс = (1,5-2)10(6 кВт-ч
сорапты стансалардың өзіндік қажеттіліктеріне кететін электр энергияның шығыны;
жалқыға шығындар
3з =С3П
мұндағы
С3-бір стансаға кететін жалақы; П=0,253-басқа да шығындар. Суға,
3Т=СВП
мүндағы
С3-бір стансада суға, бояуға және отынға кететіншығындар.
Келтірілген минималды шығындар бойынша құбырдың
кономикалық мақсатты вариантын тандайды.
1.3 Құбырлардағы апаттар, оларды байкау және жою
Апаттар көптеген себептерден болады: агресивті сұйықтарды айдау кезіндегі
Тесіп өту беттерінің негізгі саны (48-52%-ті құбырлардағы барлық
Бірақ, бұл жағдайда объектілердің тозуы шамасы бойынша коррозиялы
Құбырлардан кемулерді байқау әдістері грунтта немесе жер бетіндегі
Жанама әсер құрылғысы кұбыр қысымының ағып кеткен мұнай
Визуалды бақылау трассаны айналып өту кезінде (айналып үшу)
Бақылаудың осы түріне жататындар: құбырдың кірісі мен шығысындағы
Құбырдың толық немесе бөліктік ажыраулардағы айдалы-натын мұнай өнімінің
Құбырдың толық бөлінуінен мұнай өнімі соңғы пунктіне түспейді,ал
Жер асты құбырынан кемулер пайда болғанда кетік маңынан
Кейде кему орындарын анықтау үшін радиактивті заттарды немесе
Сонымен қатар құбыр дуалдарының күйін ішкі бақылауын қолданады.
Барлық приборлардың ішінде ең қолайлысы болып магнитометрліктер жатады.
Жабдықты арбашаларды радиусы І,5Dу майысқан өндірмелерді өте алатындай
Профилактикалық жабдық ретінде ультродыбыстық құрылғыны қолдануға болады. Жабдықтың
Арнаулы құрылғымен құбырдың ішкі диаметрін өлшейді. Құбыр дуалының
Бүлінгенді жою тәсілі оның түріне байланысты. Егер кему
Бұл жағдайда құбырға кемуді табатын детектордан тұратын арнайы
Саңылаусыздандырғыш элемент құрылғыдан босатыла отырып, құбырдың ішкі бетіне
Саңылаусыздандырғыш элементті арнаулы жүмсақ төсеніштері бар серпімді таспа
Көбінесе кемуді жою үшін жер асты құбырдың ақау
Егер ақау қуыс түрінде болса, онда куысты корғасын
Қысым жоқ болса, жөндеуді қатайтқышы бар элоксидті шайырмен
Беріктілікті жоғарлату үшін жұмсақ төсеніштерді иілімді орағыштармен тартады.
Құбырдың мәнді бұзылуы кезінде сәйкес бөлікті алып тастап,оның
1.4 Мұнай және мұнай өнімдерінің жоғалуын классификациялау
Мұнайды мұнай өндіретін зауыттармен алынған мұнай өнімдерінің тұтылушығы
Сондықтан жоғалулармен күрес-өте маңызды және актуальді мәселе. Жоғалтулармен
Апаттар мен кемулер мұнай және мұнай өнімдерінің мөлшерінің
Апаттар мұнай мен мұнай өнімдерін жарылғыш және өртке
Мұнай өнімдері атмосферадан су мен механикалық қоспалардың түсуінен,
Коррозия өнімдері котализаторлар болып табылады және сол себепті
Ығысудан жоғалу мұнай өнімдерін тізбектеп айдау мен олардың
Егер мұнай мен тез буланатын мұнай өнімдерін табиғи
Буланудан жоғалу.
Резервуарда, мұнай құйылатын кемеде темір жол мен автомобильді
М=cpnV, (1)
мұндағы
с — бу-ауа қоспасындағы мұнай өнімдерінің буларының көлемдік
Рn — мұнай өнімінің булар тығыздығы;
V — газды кеңістіктік көлемі.
Бу-ауа қоспаның іштіліктің газды кеңістігінен атмосфераға кез-келген ығысуы
Безиндерден ең жеңіл көмір сутектер ұшатындықтан, бензиндердің оптамдық
Тауарлы мұнай өнімінің сапа көрсеткіштерінің шекті рұқсат етілетін
Бензиннің сапа паспортына басқа сипаттамаларымен катар тығыздықты, октандық
Көрініп тұрғандай, берілген оңай буланатын мұнай өнімінің меншікті
Булану әсерінен болған мұнай мен мұнай өнімдерінің жоғалуы
1. "Үлкен демалудан" болған жоғалулар газды кеңестіктен мұнай
2. "Кері демшығарудан" болған жоғалулар ауамен "демалу" кезінде
3. "Кіші демалыстан" болатын жоғалулар келесі себептер нәтижесінде
4. Газды кеңістіктің қанығуынан болған жоғалулар мұнай өнімінің
Жоғарғы келтірілген буланудан болған жоғалулар түрлі тұрақты мұнайлар
Буланудан болған жоғалулар резервуарлардың техникалық эксплуатациялау және магистралді
Газды кеңістікті желдетуден болған аталмыш жоғалулар резервуарлардың, цестерналардың
Соңғы жылдарда мұнай өткізгіштер мен резервуарларды температуралық деңгей
Мұндай шарттарда мұнайлар мен оңай буланатын мұнай өнімдеріндегі
Буланудан болған жоғалулар осындай тұрақты емес мұнайлар мен
1.5 Аса жоғары қысымдардан мұнай өткізгіштерді сақтау
Жоғарда белгіленгендей, аралық сорап стансасының біреуінің оқта-текте тоқтау
Бұл кезде алдыңғы сорап стансасының касындағы құбырдың ішіндегі
Магистралды құбырларды эксплуатациялау тәжірибесі
көрсеткендей аралық сорап стансасының оқтатекте тоқтауы кезінде пайда
Магистралды мұнай желілері мен мұнай өнімінің желіле-рінің құбыр
Артық сораптық станциялы магистралды құбырларда аралық сораптық стансаны
Жоғарлатылған қысымының толқынына қарсы жүретін төмендетілген қысым толқынын
Жоғарлатылған қысым толқынын оның пайда болған жерінде сөндіру
Азайтылған қысым толқыны тоқтатыльга калған стансасы-нан алдыңғы сораптық
Осындай өзара әсер нөтижесінде мұнай желісінің бөлігінде алдыңғы
Бірақ алдыңғы бірнеше сораптық стансаларындағы бөлек сораптық агрегаттарды
қысымның кауіпті әсер пайда болу туралы дабылды қалыптастыру
Төмендетілген қысым толқынының тудыратын жүйе ("волна" жүйесі) "Дружба"
Дабыл арнай байланыс сызығы бойынша алдағы сорап-тық стансасындағы
Сораптық стансаны өшіру туралы дабылды мұнай желісінде сәйкес
Аралық сораптық стансаларының оқта-текте тоқтап қалған кезде мұнай
2.Арнайы бөлім
2.1. Резервуар паркінің құрамы
Резервуар паркі түрі РВСП сияқты 8 резервуардан тұрады,
Ысырмалардың барлық саны 56 - ға тең. Резервуарлар
Автоматтандырылған резервуар паркі барлық тізбектей сұрақтарды шешуге мүмкіндік
Техникалық басқару құралдары, бақылау функциялары берілу арқылы адамдардың
Параметрлік өз уақытында реакция өзгеруіне күшейтілген технико –
Басқару көмегі, адамға қауіпті жағдайда концентрациялы қауіпту жарылғыш
Материалды баға саны (мұнай, электроэнергия, су және т.с.с.);
Авария және бұзушылықты анықталуы.
2.2. Резервуар паркінің обьект болып басқарылуы
Резервуар паркін обьект ретінде қасартырғанда,бұл мұнайда жан жақты
Типтік аппаратураны қолдану қажеттілігі технологиялық сүлбемен обектінің қайталануына
Обьект параметрлері резервуар паркінің барлық обьекттілеріне тәуелді.
Обьектіде өрт және жарылғыш қауіптің болуы арнайы аспаптарды
Обьектінің адамдар тұратын жерден алыс орналасуы, сондықтан жүйені
Обьектінің ауыл шаруашылықта және экономикада үлкен орын алуына
Резервуар паркінің автоматтандыруға кіретін міндеттер:
Резервуарды толтыру және қайта босатуды дистанционды қадағалау;
Қабылдау және резервуарды қысып толтыру құбырларының ысырмасын
Жинақтау және сақтау резервуарлары мұнай және мұнай өнімін
Сұйық заттарды тартатын аспапты дистанционды басқару;
Үлкен жылдамдықта резервуарды толыру немесе босату кезінде қысып
Соңғы талаптың ерекше маңыздылығы, резервуар паркінің магистральді мұнай
Резервуар паркінде бақылау және басқару электрлік сүлбелері кең
Резервуар паркін автоматтандыруда қамтамасыз ететін фактілер:
Жергілікті диспетчер отыратын жерден резервуар паркін басқыру және
Жоғары дәлдікпен мөлшерді өлшеу: резервуар ішіндегі сұйықтың мөлшері
Цифрлік мәләметтерді беру, ол ақпаратты қатесіз жеткізуге болады.
Алынған мәліметті электронды түрде өңдеу, ақпараттық өнімнің санын
Сенімі жоғары.
Экономды, резервуар паркінің сыйымдылығын тиімді қолданып және зат
Ұйымның еңбегін жоғарлату, қызмет көрсетуші адамдардың тұрақты талапта
Иілгіштік, автоматты жүйелердің кеңейуі, ал мәліметтер жиналып керек
Технологиялық үрдісті обьект ретінде басқарып немесе қарап айнымалы
Кіріс айнымалыларына жататындар:
Х1 – мұнайдың мұнай құбырына келген саны;
Х2 – келген мұнайдың температурасы;
Х3 – келген мұнайдың сапасының құрамы;
Х4 – қысым, резервуарға мұнай құбырымен берілетін мұнай;
Басқарушы айнымалылар:
U1 – келген мұнай қысымы;
U2 – шыққан мұнай қысымы;
Технологиялық үрдістердің жүру шартының мінездемесінің айнымалылары:
Z1 – резервуардағы мұнайдың температурасы;
Z2 – резервуар қабырғасының температурасы;
Z3 – резервуардың ішіндегі мұнай астындағы
судың деңгейі;
Z4 – мұнайдың созылмалылығы;
Z5 – ауа қысымы немесе мұнай буының резервуар
ішінде газ тұратын кеңістікте болуы;
Шығыс айнымалылар:
Y1 – резервуардың ішіндегі мұнайдың жоғарғы деңгейі;
Y2 – резервуардың ішіндегі мұнайдың төменгі деңгейі;
Y3 – мұнайдың шығыны (тынысымен);
Осы үрдісте қоздырғыш әсер етушілер:
мұнай құрамы;
сораптың қалыпты жағдайы;
қоршаған ортаның температурасының тербелісі;
резервуардың қалыпты жағдайы;
т.с.с.
Айнымалы үрдістің керекті дәлдік дәрежесімен анықталмауы, бақылау және
Мысалы: Ең қиындық түсіретін жағдай ол резервуарлардағы шығынды
Бұл айнымалылар үрдістің қалыпты дағдайын бағалауға қиындық келтіреді
2.3 Негізгі технологиялық операциялар
құбыр арқылы келген мұнайды қабылдау;
резервуарда мұнайды сақтау және тұндыру;
мұнайды қайта сору;
резервуар паркіндегі ысырмаларды басқару,
метрологиялық аспаптар;
комерциялық мұнай санағы;
2.4 Резервуардағы мұнай деңгейін өлшеу жүйесі
2.4.1 Жүйенің структурасы мен мәні
2.4.1.1 Жүйені құру мақсаты:
резервуарларды пайдаланған кездегі сенімділігі және қауіпсіздігі;
белгіленген бағыт бойынша мұнайды айдауды басқару;
аспаптардың жағдайын басқару және өзгерістердің сиглизациялары;
мұнай айдау кезіндеі барлығы есептеліп отырылуы;
технологиялық аспаптарды дистанционды түрде бақылау;
2.4.1.2 Жүйе структурасы екі деңгелі болып табылады, олар:
жоғарғы деңгейі – резервуар паркінің диспетчерлері жедел басқаруы;
төменгі деңгейі – екі жүйеден тұрады;
резервуарлардағы мұнайдың технологиялық айнымалысын өлшеу;
резервуар паркіндегі технологиялық операцияларды басқару;
2.5 Қазіргі практикада жұмыс істеп тұрған резервуар паркінің
70 – жылдардағы Кеңес Одағы кезінде, резервуар паркін
2.3.1 сурет. Резервуар паркінің жалпы көрінісі.
Негізінде резервуар паркінің құралдарын жаңарту жөнінде бұрыннан ойластырған.
Осыған сәйкес келетін сүлбе 2.3.2 суретте келтірілген (НГДУ
2.3.2 сурет. Резервуар паркін автоматтандыру сүлбесінің жалпы көрінісі.
Селекторге келіп түсетін сигнал жиындары, ескі элементтер негізінде
Бір сөзбен айтқанда бұл жүйе өндірістік компьютерлік техниканы
Олар:
барлық резервуардағы жалпы және деңгейлік фаза аралық датчиктер;
датчиктерді талдау селекторлары, сигналдық және төзімді желілер;
апат сигналдары және деңгей өлшеуіштің электро қорек беру
тарату қораптары;
Жаңарту жүйесінің функционалдық сүлбесі 2.3.3 суретте көрсетілген.
2.3.3 сурет. Резервуар паркін жаңарту сатысындағы қарастырылған функционалдық
Жаңа ақпаратты өлшеуіштер комплексі графикалық SCADA жүйесі
барлық резервуарларда фаза аралық деңгейлер жинағы компьютер экранында
деңгей өлшеуіштің апат сигналын қабылдау (min, max1, max2)
апаттық дауысты сигнализация жасаған кезде оның болған мерзімін
әрбір резервуардағы мұнай массасының есептелуі;
АЖО операторларынан товарлық және тазалау параметрлерінің ақпаратын АЖО
параметрлік мәндерді пернемен енгізу және компьютер жадысына жазылуы,
архивтегі мәліметтерді сақтау және көру бір тәулік бойындағы,
электро қоректің уақытша сөніп қайта автоматты түрде оператор
Әрі қарай жаңартуда келесі жұмыстар орналасуы тиіс:
екінші сатыда деңгей өлшеуіштерді ауыстыру жоспарланып отыр, жаңа
үшінші сатыда өрт қауіпсіздік сигнализациялары және ескі датчиктерді
Бұл жүйе обьектіде 1996 жылдың қазан айынан бастап
2.6 Резервуар паркімен мұнай айдауыш кешенін басқарудағы тиімді
Резервуар паркінің мұнай айдау кешені және оған тізбектей
;
;
; (2.1)
;
,
Мұнда
Х1 – мұнай шығыны, резервуар паркіне келіп құйылатын;
Х2, Х3, Х4, Х5 – резервуар ішіндегі мұнай
b1, k2, k3, k4, k5 – пропорционал коэффициенттер;
U – басқармалы ықпал етуші;
Координата мен басқаруға келесі шектер қойылады:
,
Аз уақыт ішінде обьект координатасын кез келген кеңістіктегі
;
; (2.2)
;
2.4.1 сурет. Тізбекті – параллель қосылған мұнай резервуарлары-ның
Обьектіге берілген жиын қоюылының шарттарын зерттейміз. Жүйені векторлық
,
Мұнда
, .
В2, B3,В4, B5 – табамыз:
;
; (2.3)
;
.
- матрицасын құрастырайық:
. (2.4)
detD3 = 0 - есептейік:
(2.5)
Бұдан үш ерекше жазықтықтың теңсіздігін аламыз :
. (2.6)
Бұынның аралас қосылысы тізбекті де, параллеьді де қасиеттері
Максимум принципі бойынша тиімді басқаруды анықтаймыз. Гамильтонианда жүйеге
(2.7)
Функцияның максимумы Н, осы теңдеу арқылы
функциясы көмекші теңдік жүйесінен анықталады:
;
;
; (2.8)
;
.
мына функциялар үшін шешімін жазамыз:
;
; (2.9)
;
.
функциясын теңдікке қойып, одан мына теңдікті аламыз:
(2.10)
Бұл теңдіктің шешімін табу және оны тадау қиын
Мұнай резервуарлары бірдей екендігін ұмытпай, бұл
Бұл жазықтықта стационарлы жағдайлы теңдеуінің жиыны болады
(2.11)
,ерекше сызық жазықтықтар қиылысқан кезде алынады, және мына
функциясы үшін теңдік көрінісі былай болады:
. (2.12)
бұл кезде тиімді басқару релейлік болып табылады, содан
,
мұнда — ерекше теңдік.
Егер теңдік шарттары R3, жазықтығында жатса, соңғысы R2
В4 – снайтын ерекше басқаруын табамыз:
(2.13)
Матрицасын құрайық :
. (2.14)
det D3 = 0 теңдігінен ерекше теңдікті табамыз:
(2.15)
b=1, k2=k3=k4=k5=1. кезіндегі ерекше траекториясының мінездемесін талдау.
Ерекше басқарудың теңдігі былайша болады:
(2.16)
Ерекше траекториялар теңдігі үшін:
(2.17)
Траекторияны сапалы зерттеу қиынға түседі (2.14) теңдеулер жүйесін
Бұл теңдік была жазылады:
, , ,
Ерекше траекториялар паралельді ерекше жазықтық болады D"3 =
(2.18)
det D"3 = 0 теңдеуінен ерекше басқаруды аламыз:
(2.19)
ерекше траекторияларды зерттеу олардың басқада қасиеттерін көсетеді. Барлық
, , ,
D"3 = (B1,В2,В3,В4,В5) детерминант матрицасы 0-ге тең. Енді
объект үшін теңдеу жүйесін жазамыз
;
; (2.20)
,
мұнда
— құбырға берілетін сұйықтық шығыны;
— ағызу құбырындағы клапанның, ашылу/жабылуы;
— деңгей биіктігі;
b1, b2, k3 — пропорционалды коэффициенттеу.
Қабылдаймыз .
x1, x2, x3 координаталар келесі шектерге киіледі:
Жиынның стационарлы жағдайы беті арқылы
(2.20) жүйесін векторлық түрде жазамыз:
мұнда
;
;
.
быдай болғанда, үшін жиын шартының
;
.
D"3 = (B`1,В`2,В`3) матрицасын құрамыз:
(2.21)
R3 обьект басқарылмайды, бірақ D"3 матрицасын рангі ретінде
. (2.22)
D"3 матрицасының рангі үшке тең және R3 =
;
(2.23)
Н максимум функциясы келесі шартта шегіне жетеді:
; (2.24)
Басқару заңы – релейлі. және
(2.25)
және функциялары бір – ақ
функцияның х3 координатасы бар, таңба ауыстыру санының жүру
және . —
және . —
және . және
Есептің тиімді шешімі біреу ғана емес. Тиімді басқарудың
х10=х20=х30=0; (клапандар жабық және резервуар бос)
х1n, х2n, х3n, (ара қатнасы орындалуы тиіс
Тізбекті басқару мына түрде жазылады:
х2 координатасы шекті шартсыз тежелуісіз кері мәндерді қабылдай
ара қашықтығы ара қашықтығымен ауыстырылады.
Тізбекті басқару х2 шекті шартсыз тежелуге байланысты:
Жазылған теңдеулер жүйесініңәр түрлі ара қашықтықтағы шешімі.
Бірінші ара қашықтық мынаған тең:
,
, (2.26)
,
х2=0 тең кезінде.
х1 және х3 шешімі мынадай:
(2.27)
Екінші ара қашықтық мынаған тең:
(2.28)
х1(t) және х2(t) шешімі мынадай:
(2.29)
х1(t) және х2(t) үшін табылған шешімін үшінші теңдеуге
(2.30)
Үшінші ара қашықтық мынаған тең:
(2.31)
х1(t) және х2(t) шешімі келесідей болады:
(2.32)
х1(t) және х2(t) – ден алынған шешімді үшінші
(2.33)
Берілген басқарудың шешімінен Т процестің тиімді уақытын табамыз,
Физикалық жағынан қарайтын болсақ, тиіида басқарудың анықтамасы өте
2.7 Функционалды сүлбенің сипаттамасы
Технологиялық үрдістің айнымалысын қадағалау мұнайды резервуар паркі арқылы,
Микроконтролллердің кіріс модулдеріне кіріс / шығыс аналогті және
Резервуарға мұнайды айдаған кезде метанның резервуардағы газ тұратын
Мұнай деңгейі максималды мәніне жеткенде қабылдау құбыры жабылып
Резервуар мұнайға толған соң, қабылдау құбыры жабылып үш
Бұл уақытта суды бөлек алу үрдісі жүріп жатады.Резервуарлардағы
Судың деңгейі максималды мәнәнен асып бара жатса, басқарушыдан
Резервуардағы судан тазартылған мұнайды таратушы құбыр арқылы тіректі
2.8 Ақпаратпен қамтамасыз ету
Технологиялық айнымалы үрдістерді басқарудың алдына қойылған мақсаттарын жүзеге
Резервуар паркімен мұнайайдауыш кешенін басқарудың алдына қойылған бағыты
резервуарлардағы мұнай қысымы; мазут қысымы;
құбыр арқылы резервуарларға баратын мұнай қысымы;
резервуардан тіректі сорапқа баратын мұнай қысымы,
резервуарлардағы газ тұрушыкеңістіктегімұнайдың буының қысымы;
резервуарға келетін мұнай шығыны;
резервуардан шығатын мұнай шығыны;
резервуарлардағы мұнайдың құйылуының максималды деңгейі;
фазаның қойылу деңгейі мұнай/су;
резервуардағы мұнай тығыздығы;
болған оқиғалар, авария және трендтар – 1 ай;
аспаптардың істен шығу статистикасы – 1 ай;
бір тәулікте шыққан мұнайдың есебі – 7 тәулік;
бір тәулік бойы шығымдалған электро қоретің есебі –
аспаптарды қосу немесе айыру саны – 7 тәулік;
мұнайды қабылдау және тапсыру есебі – 1 ай;
Датчиктен келетін сигнал, олар айнымалы үрдіс туралы ақпарат
ҚОРЫТЫНДЫ
Берілген курстық жұмыста резервуар паркінің автоматтандыру жүйесі өңделген.
Сонымен қатар, ақпарат жинау мәселесі және және оларды
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1. В.А. Бунчук «Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов
2. А.М. Лобков «Сбор и транспорт нефти на
В.Ф. Новоселова «Техника и технология транспорта и хранения
Журнал «Системная интеграция, нефтегазовая промышленность»
Г.С. Лутошкин «Сбор и подготовка нефти, газа и
В.Б. Галлеев «Магистральные нефте-продуктопроводы», Изд. «Недра» Москва 1976г.
«Автоматизация и телемеханизация магистральных нефте-проводов» Изд., «Недра» Москва
Dv/dr
4
3
2
1
Мұнайдың физика-техникалық және реологиялық қасиеттері
Мұнай құбырларының жіктелуі
Мұнайтранспорт кешенінің тиімді қызмет ету негіздері
Айранкөл кен орны
Басты мұнай айдау станциясы
Мұнай айдау станциясы
Мұнайдың индексациясы және оның қайта өңдеу технологиясымен байланысы
TRACE MODE®G жаңа буындағы жобалу технологиясы
Мұнайды алғашқы өңдеу туралы
Жетібай кенорнында қабат қысымын ұстау жүйесіндегі су айдау жұмыстары