Your browser does not support JavaScript! Принципы (критерии) автоматизации нефтегазопромысловых сооружений

Интеллектуальные решения для кораблей и судов

Акционерное Общество Концерн НПО Аврора
Интеллектуальные решения для кораблей и судов.Наша специализация — системы и комплексы управления техническими средствами кораблей и судов. Мы автоматизируем ядерные, дизельные, паротурбинные и иные энергетические установки, разрабатываем судовую и корабельную автоматику, тренажеры, мостиковые системы, выполняем гарантийное и послегарантийное обслуживание, поставляем ЗИП
194021
Российская Федерация
Санкт-Петербург
ул. Карбышева 15
, ,
7802463197
Принципы (критерии) автоматизации нефтегазопромысловых сооружений
Автор: Корчанов В.М., Московцев Ю.П., Сорокалетов В.П., Боброва И.Л., Жилич В.Н.,Шухман Г.И., Левин В.Д.
Место размещения: 5-я международная конференция «Освоение шельфа арктических морей России» 11-14 сентября 2001, Санкт-Петербург


Основными принципами (критериями) автоматизации нефтегазопромысловых сооружений на шельфе замерзающих морей являются: обеспечение безопасности нефтегазопромысловых сооружений, оптимизация аппаратно-программных средств и сокращение количества обслуживающего персонала. При этом автоматизированная система управления и безопасности должна быть настраиваемой на особенности технологического комплекса, как объекта управления, и развиваемой в ходе эксплуатации по мере развития нефтегазопромыслового комплекса и повышения объема и уровня автоматизации.

Для достижения этой цели в автоматизированных системах управления и безопасности (АСУБ) должны в максимальной степени использоваться автоматизация процессов и дистанционный постоянный контроль из Главного Диспетчерского поста (ГДП) за производственным процессом, основным оборудованием и состоянием воздушной среды пожаровзрывоопасных помещений и пространств.

АСУБ должна обеспечивать режимное автоматическое и дистанционное автоматизированное управление производством и вспомогательными системами, аварийный останов оборудования и технологических процессов, контроль пожарогазовой обстановки, контроль корпусных конструкций, смещений опорной части и возникающих вибрационных нагрузок с автоматизированных рабочих мест операторов (АРМ), оснащенных двухсторонней громкоговорящей связью с постами управления технологическими процессами, местными постами управления оборудованием и служебными помещениями.

АРМ целесообразно создавать по функциональным признакам: АРМ оператора электроэнергетического комплекса, АРМ оператора технологического процесса, АРМ добычи, хранения, подготовки, погрузки и учета нефти и т.д., что позволяет обеспечить специализированную подготовку операторов и, как следствие; снизить возможность неоправданных аварийных остановок управляемого объекта или процесса при эксплуатации из-за неправильного понимания обслуживающим персоналом их состояния при появлении тревожных сигналов.

Оптимальная структура современной АСУБ - это многоуровневая децентрализованная распределенная система управления технологическими процессами с возможностью ввода АСУБ в эксплуатацию помодульно, исходя из особенностей процесса строительства нефтегазопромыслового сооружения.

Такая система характеризуется следующей организацией управления:

А. На верхнем (главном) уровне должно обеспечиваться:

  • централизованное (основное) управление с АРМ операторов;
  • представление информации на АРМ;
  • представление информации на приборы централизованного контроля пожарогазовой обстановки и приборы аварийного отключения технологических процессов.

АРМ операторов, приборы контроля, матричные панели систем аварийного останова оборудования и пожарогазовой обстановки, должны, как правило, располагаться в ГДП в жилом модуле, как наиболее удаленном от пожаровзрывоопасных зон. На АРМ операторов и матричных панелях должны предусматриваться, помимо сигнализации, переключатели и кнопки для ручного дистанционного включения системы аварийного останова и средств пожаротушения по каждой пожарной зоне.

Операторы из ГДП должны осуществлять все процессы управления, наблюдения, запуска и останова на платформе, кроме процессов бурения. Текущий контроль, пуск и останов должны быть конфигурированы таким образом, чтобы операторы не имели необходимости входить в зоны технологических процессов и управляемого оборудования.

В ГДП необходимо предусматривать постоянную вахту на весь период эксплуатации нефтегазопромыслового сооружения.

Должна обеспечиваться запись событий и аварийных сигналов, а также их накопление и хранение необходимых данных. Для записей и фиксирования времени происходящих событий, аварий, отчетов в ГДП должны предусматриваться специальные устройства автоматической регистрации.

При необходимости, исходя из Правил Морского Регистра Судоходства РФ, на нефтегазопромысловом сооружении может быть предусмотрен Резервный пост управления (РПУ), при этом централизованное управление из РПУ, должно ограничиваться задачами управления техническими средствами в минимально необходимых объемах для нормального функционирования платформы при авариях в зоне расположения ГДП.

Объемы контроля состояния платформы, пожарогазовой обстановки и аварийного отключения технологических процессов и оборудования должны быть продублированы в РПУ полностью. Постоянная вахта в РПУ не обязательна.

Из ГДП целесообразно обеспечивать возможность визуального дистанционного наблюдения за производственными процессами и наиболее важными районами нефтегазопромыслового сооружения.

Из ГДП должна предусматриваться возможность пооперационного запуска оборудования платформы, после аварийного останова, со специально предусмотренной панели, в которую монтируются органы управления для снятия запретов, введенных системой аварийного останова.

Б. Аппаратура нижних уровней, реализующая обработку информации, формирование управляющих сигналов, диагностику, а также, при невозможности автоматизированного управления с верхнего уровня, пуск, перевод с режима на режим, остановку конкретных механизмов, должна размещаться в специально предусмотренных, обычно не обслуживаемых, приборных помещениях, максимально приближенных к управляемому оборудованию, и в местных постах управления.

Функциональная структура современной АСУБ должна состоять из:

  1. Автоматизированной системы управления производством и вспомогательными системами, включающей в себя функции:
    • административно-хозяйственные (отчеты, архивирование, техобслуживание, и др.);
    • эксплуатационные (контроль и управление: процессами добычи, подготовки, хранения, погрузки и учета нефти, энергетической установкой и электроэнергетической системой, системами вентиляции и кондиционирования, контроль состояния кессона и опорного основания и др.).

    Система управления производством должна быть оснащена комплексом измерения количества и качества отгружаемой нефти.

  2. Автоматизированной системы управления аварийным остановом технологических процессов и оборудования, предназначенной для инициирования действий, связанных с аварийными сбоями в технологическом процессе, утечкой углеводородов, опасностью пожара и газа и системами, представляющими опасность для персонала.
  3. Автоматизированная система аварийного отключения технологических процессов и оборудования должна будет обеспечивать:

    • контролируемый частичный или полный останов оборудования и/или технологического процесса и недопущение обстоятельств, могущих вызвать развитие аварийной ситуации;
    • выработку аварийных предупреждений и рекомендаций, которые должны поступать на АРМ операторов в ГДП (РПУ), служебные помещения и кабины бурильщиков в сопровождении звуковых и световых сигналов.
  4. Системы непрерывного автоматического контроля за пожарной и газовой обстановкой предназначенной для инициирования действий, связанных с обнаружением очагов пожаров и взрывоопасных концентраций газов на платформе.
  5. Система должна обеспечивать:

    • обнаружение опасных концентраций легковоспламеняющихся / токсичных газов;
    • обнаружение очагов возгорания на ранней стадии;
    • обнаружение появления дыма;
    • включение сигналов тревоги на мониторах операторов и панелях сигнализации, включая панели сигнализации, которые должны быть установлены в кабинах бурильщиков;
    • включение через систему аварийного останова необходимого уровня аварийного останова оборудования и/или технологического процесса;
    • включение соответствующей системы активного пожаротушения для подавления и локализации пожаров;
    • оповещение персонала МЛСП.

В составе автоматизированной системы управления и безопасности может быть предусмотрена установка специальной подсистемы контроля состояния кессона и опорного основания и подсистема автоматической регистрации и хранения информации в аварийных условиях ("черный ящик") с целью последующего анализа и установления причин возникновения и развития аварии.

Специальная подсистем контроля состояния кессона и опорного основания должна будет обеспечивать контроль параметров: деформации, вибрации и передвижений кессона, температуру в опорном основании кессона, паровое давление под основанием платформы, напряжения, возникающие при давлении льда, столкновениях с судном и сейсмической активности и др.

Аппаратно-программная реализация составных частей автоматизированной системы управления и безопасности должна выполняться в максимальной степени на единых решениях и технологиях. Аппаратно-программная реализация автономных (локальных) систем управления буровыми, добычным и энергетическим комплексами, в обеспечение взаимодействия с автоматизированной системой управления и безопасности, должна выполнятся на единой (или совместимой) базе для всей АСУБ.

В качестве таких средств может быть предложен комплект «Авролог», созданный и освоенный «НПО «Аврора». Основу вычислительного ядра составляют аппаратно-программные средства компании «Шнейдер Электрик». На основе комплекта «Авролог» в настоящее время создаются системы управления и контроля различного класса и назначения - от локальных систем управления отдельным оборудованием до многоуровневых распределенных интегрированных систем управления и контроля технологическими процессами сложных объектов.

Комплект имеет одобрение Российского Морского Регистра Судоходства.

Комплект «Авролог» включает:

  • операторские (рабочие) станции;
  • пультовые секции;
  • станции локальные технологические;
  • приборы светозвуковой сигнализации;
  • приборы электропитания;
  • приборы связи с судовым оборудованием.

Операторские (рабочие) станции предназначены для организации АРМ операторов и реализованы на базе ПЭВМ в морском исполнении.

Пультовые секции обеспечивают комплексирование пультов в постах управления и предусматривают размещение мониторов, принтеров, системных блоков и органов управления техническими средствами и оборудованием, а также аппаратуры телефонии, радиосвязи и систем навигационного обеспечения.

Станции локальные технологические предназначены для реализации алгоритмов автоматического контроля и управления технологическими процессами и построены на основе микропроцессорных средств компании «Шнейдер Электрик».

Приборы светозвуковой сигнализации обеспечивают обобщенную и адресную сигнализацию.

Приборы питания обеспечивают бесперебойность питания аппаратуры АСУБ, включая датчики и сигнализаторы.

Обладая многолетним опытом создания средств автоматизации сложнейших инженерных объектов военно-промышленного и гражданского назначения, ФГУП ЦКБ МТ "Рубин" и ФГУП "НПО "Аврора" предлагают к реализации указанные выше принципы при создании нефтегазовых сооружений на шельфах замерзающих морей с обеспечением разработки организационного, информационного, программного и других видов обеспечения, включая обучение и стажировку обслуживающего АСУБ персонала и сопровождение оборудования при эксплуатации.

Статья: Принципы создания автоматизированных систем управления



Назад в раздел