Практико-ориентированный проект

Автоматизация измерений показателей качества нефти в системе магистрального нефтепровода.

Выполнили

Студенты 3-НТФ-4

 Кузнецов Н.Ю.

Курочкин А.Д.

Мартиросян А.Э.

 

     Руководитель

    к.т.н. доцент

     Темникова О.Е

 

Самара, 2020

Аннотация

В связи со стремительным развитием техники и транспорта неуклонно повышаются требования к продукции нефтеперерабатывающих заводов, что в свою очередь влечет повышение требований к качеству исходного сырья. В системе магистрального транспорта нефти измерение показателей качества нефти является наименее автоматизированным процессом из всех товаротранспортных операций.

В состав существующих СИКН входит БИК, который позволяет производить автоматический отбор проб и измерение таких параметров как плотность, вязкость, температура и содержание воды. В данной работе авторы предлагают ввести в состав БИК дополнительные автоматические измерения показателей содержания механических примесей, хлористых солей и серы, что даст возможность автоматически получать массу нетто нефти.

В данной работе авторы пришли к выводу, что в настоящее время существует достаточное количество способов и приборов измерения показателей качества нефти, чтобы измерять такие показатели качества как плотность, вязкость, температуру, содержание серы, солей, воды и механических примесей, что в свою очередь позволит перейти к массе нетто нефти. Причем одним прибором с помощью одного и того же метода можно измерять сразу несколько показателей, что позволяет уменьшить количество компонентов в системе и снизить её стоимость.

Оглавление

Обозначения и сокращения. 4

Введение. 5

1 Цель и актуальность работы.. 6

Измерение показателей качества нефти. 7

СОСТАВ СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА НЕФТИ: 7

Нормативные документы для контроля качества. 7

Устройства, автоматизирующие измерения показателей качества. 9

Методики и устройства для измерения содержания серы.. 10

2 Методики и устройства для измерения плотности и вязкости. 13

Методики и устройства для измерения плотности. 13

Портативный погружной плотномер DM-230.1B.. 14

Портативный погружной плотномер DM-230.2B.. 14

Вибрационный плотномер ВИП-2М.. 15

Электронный лабораторный плотномер (цифровой ареометр) DenDi 16

Поточный плотномер DC-50. 16

Стационарный вибрационный плотномер DC-40. 16

Методики и устройства для измерения вязкости. 17

2.3 Методы и устройства для измерения показателей балласта. 19

2.3.1. Методы и устройства для измерения воды.. 19

Методы и устройства для измерения механических примесей. 22

Методы и устройства для измерения хлористых солей. 23

2.4. Методы и устройства для измерения содержания парафинов и давления насыщенных паров 25

2.4.1 Методы и устройства для измерения содержания парафинов. 25

2.4.2. Методы и устройства для измерения насыщенных паров. 26

Автоматические системы измерения количества нефти (СИКН) 27

Конструкции и приборы СИКН.. 27

Блоки измерения показателей качества (БИК) в СИКН.. 28

3.3. Устройства автоматического отбора проб. 28

Заключение. 31

Список используемых источников. 32

Приложение А.. 33

ПРОЕКТНОЕ ЗАДАНИЕ.. 33

 

 

Обозначения и сокращения

СИКН -система измерения количества и качества нефти

СИКНС -система измерения количества и качества сырой нефти

БИК - Блок измерений показателей качества нефти

Блок фильтров (БФ) служит для очистки от механических примесей и предотвращения засорения рабочих узлов. В состав блока входит два фильтра (рабочий и резервный) с быстросъемной крышкой, входной и выходной коллекторы, запорная арматура, датчики дифференциального давления и манометры.

Блок измерительных линий (БИЛ) служит для измерения расхода и контроля параметров нефти. Количество и диаметр измерительных линий определяется расчетным путем в зависимости от максимального расхода и типа применяемого преобразователя расхода. В состав блока измерительных линий входят: измерительные линии, массовые и объемные преобразователи расхода, датчики давления и температуры, регуляторы расхода, узел подключения к поверочной установке, входной и выходной коллекторы, запорная арматура, приборы системы контроля протечек.

Блок измерения качества нефти (БИК) служит для контроля и измерения параметров качества перекачиваемой нефти и нефтепродуктов. Основное оборудование БИК: циркуляционные насосы (основной и резервный), фильтры тонкой очистки (основной и резервный), поточные преобразователи плотности, поточные преобразователи влагосодержания, поточные преобразователи вязкости, преобразователь расхода, датчики температуры и давления, манометры и термометры, автоматические пробоотборники, регуляторы расхода нефти, системы промывки, запорная арматура.

Блок поверочной установки (БПУ), основным элементом которой является трубопоршневая поверочная установка (ТПУ), которая служит для проведения контроля метрологических характеристик и поверки средств измерений объема и массы на месте эксплуатации.

Узел регулирования расхода и давления разрабатывается и проектируется при необходимости и устанавливается на выходе система измерения количества и качества нефти.

Система обработки информации (СОИ) обеспечивает автоматизированное выполнение функций сбора, обработки, отображения, регистрации информации по учету нефти и управление режимами работы СИКН (СИКНС).

 

 

Введение

Современные тенденции в развитии систем сбора, обработки информации и управления все более широко внедряются и в традиционно консервативные области измерений, каким является коммерческий учет нефти и нефтепродуктов.

По существу архитектура большинства вновь проектируемых узлов учета все еще базируется на принципах и оборудовании заложенных в 70-е годы прошлого столетия, притом, что за это время сменилось не одно поколение приборов и систем измерений.

Современные тенденции в автоматизации диктуют и новые подходы к развитию измерительных систем учета жидких углеводородов. В настоящей статье рассматривается архитектура узлов учета нового поколения, приводится сравнительный анализ с традиционными измерительными системами.

 

Традиционный узел учета, состоит, как правило, из следующих блоков и элементов:

- блока измерительных линий -состоящего, как правило, из 3 линий (рабочей, резервной и контрольной), включающие в себя фильтры, турбинные преобразователи расхода (ТПР), прямые участки до и после ТПР, струевыпрямители, запорную арматуру, датчики давления и температуры, клапаны регулирования расхода и пр.;

- блока контроля качества, в состав которого входят по 2 поточных плотномера и вискозиметра, автоматические пробоотборники и пробосборники, датчики давления и температуры, насосы, термостаты, сигнализаторы загазованности и пожара и пр.;

- вторичной аппаратуры и блока обработки информации;

- кроме того в состав узла учета входят про-боотборное устройство, стационарная поверочная установка (или предусмотрено подключение передвижной поверочной установки), сигнализатор содержания свободного газа, образцовые средства измерений для плотномеров и вискозиметров, дополнительные средства измерений.

 

Современные требования к средствам и системам измерения включают:

- средства измерения являются "интеллектуальными" - не только измеряют, но и обрабатывают информацию, современные полевые приборы являются "серверами" данных;

- полевые приборы многофункциональны, осуществляют измерения всех необходимых параметров в одной точке;

- передача информации от полевых приборов к системе осуществляется посредством цифровых протоколов, позволяющих передавать значительные массивы информации и исключающих дополнительные погрешности, связанные с передачей и преобразованием измеряемых параметров;

- система измерения должна обеспечивать возможность приема не отдельных физических сигналов от каждого средства измерения, а получать и обрабатывать массивы информации от "интеллектуальных" приборов.

Цель и актуальность работы

Цель работы: компановка БИК таким образом, чтобы на выходе можно было получить все необходимые показатели для вычисления массы нетто, а также содержание серы, как основного показателя качества нефти.

Актуальность работы: актуальность данной работы в том, что рассмотрены показатели нефти, регистрируемые для определения качества продукта; методы и устройства для измерения механических примесей, хлористых солей, парафинов и серы, а также давления насыщенных паров; конструкция и приборы СИКН, БИК в составе СИКН; устройства для отбора проб и автоматические системы измерения количества нефти в резервуаре. Выявлены недостатки существующих устройств для отбора проб, рассмотрены методики расчета массы брутто и массы нетто в резервуаре.

. Показатели качества нефти.