Разработка интегрированной системы проектирования и управления колонны К-4 установки АВТ-4
Курсовая работа
по курсу “Интегрированные системы
проектирования и управления”
На тему «Разработка интегрированной
системы проектирования и управления
колонны К-4 установки АВТ-4»
Содержание
с.
Задание 3
Стадии создания АС по ГОСТ 34.601-90 3
План разработки АСУ ТП 4
Введение
1 Формирование требований к АС 5
1.1 Изучение объекта и существующей АСУТП 5
1.1.1 Описание работы объекта 5
1.1.2 Существующая АСУ 9
1.2 Формирование требований пользователя к АС 11
1.2.1 Требования к АСУ в целом 11
1.2.2 Требования к функциям АСУ 13
1.2.3 Требования к подготовленности персонала АСУ 14
1.3 Оформление отчета о выполненной работе 15
2 Разработка концепции АС 17
2.1 Разработка вариантов концепции АС и выбор
варианта концепции АС 17
2.2 Отчет о выполненной работе 17
3 Техническое задание 20
3.1 Разработка технического задания 20
4 Технорабочий проект 21
5 Ввод в действие 27
Заключение 29
Литература 30
Задание:
- изучить существующую АСУТП колонны К-4 стабилизации бензина установки АВТ-4 ООО «Новоуфимский НПЗ» (далее – Объект);
- выделить недостатки существующей АСУТП;
- предложить модель новой АСУТП (далее – Система);
- разработать технический проект РСУ, ПАЗ, привести все необходимые схемы;
- разработать мнемосхемы технологического процесса.
- оформить все проделанные работы согласно ГОСТ 34.601-90.
Стадии создания АС по ГОСТ 34.601-90
Данный ГОСТ предусматривает следующие стадии и этапы создания АС:
1. Формирование требований к АС
1.1. Обследование объекта и обоснование необходимости создания АС
1.2. Формирование требований пользователя к АС
1.3. Оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС (тактико-технического задания)
2. Разработка концепции АС
2.1. Изучение объекта
2.2. Проведение необходимых научно-исследовательских работ
2.3. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС, удовлетворяющего требованиям пользователя
2.4. Оформление отчета о выполненной работе
3. Техническое задание
3.1. Разработка и утверждение технического задания на создание АС
4. Эскизный проект
4.1. Разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям
4.2. Разработка документации на АС и ее части
5. Технический проект
5.1. Разработка проектных решений по системе и ее частям
5.2. Разработка документации на АС и ее части
5.3. Разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектования АС и (или) технических требований (технических заданий) на их разработку
5.4. Разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации
6. Рабочая документация
6.1. Разработка рабочей документации на систему и ее части
6.2. Разработка или адаптация программ
7. Ввод в действие
7.1. Подготовка объекта автоматизации к вводу АС в действие
7.2. Подготовка персонала
7.3. Комплектация АС поставляемая изделиями (программными и техническими средствами, программно-техническими комплексами, информационными изделиями)
7.4. Строительно-монтажные работы
7.5. Пусконаладочные работы
7.6. Проведение предварительных испытаний
7.7. Проведение опытной эксплуатации
7.8. Проведение приемочных испытаний
8. Сопровождение АС
8.1. Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами
8.2. Послегарантийное обслуживание
Данный ГОСТ также допускает:
- исключение стадии "Эскизный проект" и отдельные этапы работ на всех стадиях;
- объединение стадий "Технический проект" и "Рабочая документация" в одну стадию "Технорабочий проект";
- в зависимости от специфики создаваемых АС и условий их создания, выполнение отдельных этапов работ до завершения предшествующих стадий, параллельное во времени выполнение этапов работ, включение новых этапов работ.
Согласно общему плану и приведенным допущениям, был составлен план разработки АСУТП, оптимальный для Объекта.
План разработки АСУ ТП
1 Формирование требований к АС
- Изучение объекта и существующей АСУТП
- Формирование требований пользователя к АС
- Оформление отчета о выполненной работе
2. Разработка концепции АС
2.1. Разработка вариантов концепции АС и выбор варианта концепции АС
2.2. Отчет о выполненной работе
3. Техническое задание
3.1. Разработка технического задания
4. Технорабочий проект
5. Ввод в действие
ВВЕДЕНИЕ
Стадия сопровождение АСУ ТП предполагает проведение следующих этапов работ:
- Выполнение работ в соответствии с гарантийными обязательствами — осуществляются работы по устранению недостатков, выявленных при эксплуатации АСУ ТП в течение установленных гарантийных сроков, внесению необходимых изменений в документацию по АСУ ТП.
- Послегарантийное обслуживание — осуществляют работы по:
а) анализу функционирования системы;
б) выявлению отклонений фактических эксплуатационных
характеристик АС от проектных значений;
в) установлению причин этих отклонений;
г) устранению выявленных недостатков и обеспечению стабильности эксплуатационных характеристик АСУ ТП;
д) внесению необходимых изменений в документацию на АСУ ТП.
Виды, периодичность и регламент обслуживания технических средств должны быть указаны в соответствующих инструкциях по эксплуатации. Общие требования к системам контроля, управления, сигнализации и противоаварийной защиты при эксплуатации, монтаже, наладке и ремонте определяются ПБ 09-540-03 "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств". Конкретные требования по эксплуатации КИП и СА регламентируются общезаводскими инструкциями.
1 Формирование требований к АС
1.1 Изучение объекта и существующей АСУТП
В качестве объекта был выбран блок стабилизации бензина установки АВТ-4. Стабилизатор К-4 предназначен для стабилизации прямогонного бензина путем отгонки из него углеводородных газов и сероводорода.
Блок стабилизации состоит из ректификационной колонны К-4, рибойлера Т-1, емкости Е-3, теплообменников Т-4/1-4, воздушного холодильника Х-3 и водяного холодильника Х-4.
Колонна К-4 оборудована 35 тарелками из них 15 желобчатые и 20 провального типа.
1.1.1 Описание работы Объекта
Нестабильный бензин прокачивается через межтрубное пространство теплообменников Т – 4/2-4, Т- 4/1 и поступает на 20 тарелку стабилизатора К-4.Температура нестабильного бензина, поступающего на 20 тарелку стабилизатора К-4, составляет 120-160°С.
С верха стабилизатора К-4 углеводородные газы и сероводород направляются в аппарат воздушного охлаждения Х-3, где конденсируются, охлаждаются до 50оС и поступают в рефлюксную емкость Е-3. Не сконденсировавшийся газ из емкости Е-3 в емкость Е-2а. Рефлюкс с Е-3 подается на орошение стабилизатора К-4, а балансовый избыток откачивается в парк высокого давления или на установки АГФУ, ГФУ.
Температура верха стабилизатора К-4 поддерживается не более 80оС. Температура паров с верха колонны К-4, после аппарата воздушного охлаждения Х-3, поддерживается не более 50оС.
Расход орошения составляет 6,0-14,0 м3/час.
При понижении уровня в емкости Е-3 ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает сигнализация.
Температура вывода рефлюкса поддерживается не более 50оС.
При повышении давления в стабилизаторе К-4 более 9 кгс/см2 (0,9 МПа) срабатывает сигнализация.
С низа колонны К-4 бензин перетекает в рибойлер Т-1, где отпариваются легкие углеводороды и по шлемовой линии возвращаются в низ К-4, а стабильный бензин из Т-1 через межтрубное пространство теплообменников Т-4/2-4, погружной холодильник Х-4 откачивается в парк.
Температура стабильного бензина на выходе с установки поддерживается не более 50оС.
Расход стабильного бензина на выходе с установки поддерживается в пределах 20-100 м3/час.
При понижении уровня в рибойлере Т-1 ниже 20% и повышении выше 80% срабатывает сигнализация.
Температура низа колонны К-4 поддерживается не более 150-180оС.
Таблица 1 - Краткая характеристика технологического оборудования блока стабилизации
|
№ п/п
|
Наименование оборудования
|
Номер позиции на схеме
|
Техническая характеристика
|
|
1
|
Стабилизатор бензина для отгонки из бензина легких газов
|
К – 4
|