Тендер №136/11 Приложение №5 Техническое условие

Тендер №136/11
Приложение №5
Техническое условие
на поставку газотурбинных приводов (ГТП) НК-14СТ с комплектом
КИПиА и вспомогательных частей для модернизации
существующих ГПА с ГТП марки АИ 336-2-8
Максимальная цена на условиях поставки DDU
за 1 комплект – 7 750 000 долларов США
Необходимо предусмотреть поставку 2-х газотурбинных двигателей НК-14СТ
для ДКС «Шуртан».
Назначение: для привода центробежного нагнетателя, с номинальными оборотами
СТ=8200 об/мин ГПА-Ц-8В/56-1,7.
Комплексность поставки:
1. Газотурбинный привод НК-14СТ с системой пневматического запуска и блоком
топливной аппаратуры.
2. Рама двигателя НК-14СТ.
3. Полумуфта нагнетателя.
4. Промежуточный вал, соединяющий ГТП с нагнетателем.
5. Комплект монтажных частей (КМЧ ГПА) для доработки ГПА включая;
доработку рамы и турбоблока под установку ГТП НК-14СТ, муфты нагнетателя
для обеспечения его стыковки с силовой турбинной привода, системы подвода
топливного газа с блоком газорегулирующей аппаратуры, маслосистемы,
входного очистительного устройства, системы отвода горячего воздуха от КПВ.
6. Комплект инструментов и приспособлений (оснастка), для монтажа и
технического обслуживания ГТП;
7. ЗИП, быстроизнашивающиеся запчасти, запчасти на 2 года эксплуатации;
8. В комплектности с оборудованием КИПиА и САУ двигателя, а именно:аппаратуры контроля вибрации и осевого смещения, ИВ ОПФ, блоки зажигания
и свечи зажигания, модули сопряжения с САУ ГПА.
9. Дополнительный блок АВО масла двигателя с трубопроводами и запорной
арматурой.
10.Улитка выхлопа под двигатель НК-14СТ – 2 шт.
11.Комплект эксплуатационной документации.
12.Комплект крепежных болтов и клиньев для крепления рамы двигателя НК14СТ.
13.Задвижка электроприводная Ду-40
14.Расходной бак двигателя НК-14СТ с трубной обвязкой.
15.Комплект трубопроводов пускового газа.
16.Комплект металлорукавов с ответными фланцами для стыковки двигателя с
агрегатной маслосистемой.
Основные технические характеристики ГТП.
Мощность, на валу силовой турбины
При нормальных условиях
Эффективный КПД двигателя, не менее
%
Топливо
Тип масла смазки
Расход смазочного масла, не выше
кг/час
Уровень звуковой мощности, дБА
8600
Гарантийная наработка, час
Межремонтный ресурс, не менее, час
Назначенный ресурс, час
5000
25000
100 000
Степень повышения давления
Воздуха в компрессоре
Частота вращения вала
турбины об/мин
10,5
32
Природный газ
Турбинное
0,5
80
силовой 8200
Расход циклового воздуха кг/с
Расход продуктов сгорания на выхлопе
кг/с
Температура продуктов сгорания на
входе в турбину К
Температура продуктов сгорания на
выхлопе С0
Масса ГТД кг
Габариты
-длина мм
-диаметр мм
Пусковая система
36,6
37,1
1280
537
3600
4742
1520
Пневматическая
Климатическое исполнение:
-температура окружающей среды:
-абсолютная минимальная – минус- 30 С0
-абсолютная максимальная – плюс + 60 С0
-атмосферное давление – 720/730 мм рт.ст.
Сертификация:
Газотурбинные приводы и все вспомогательные монтажные части должны
соответствовать технической и конструкторской документации завода изготовителя и
подтверждены:
1. Сертификатом происхождения газотурбинного и вспомогательных частей привода
(форма СТ-1)- копия, заверенная изготовителем.
2. Сертификатом
соответствия (соответствие требованиям международных
стандартов ИСО 9002-9004)-копия, заверенная изготовителем.
3. Сертификат качества изготовителя- копия, заверенная изготовителем.
4. Сертификат подтверждающий то что ГТП были испытаны в заводских условиях,
параметры проедённых испытаний.
5. Сертификат утверждения типа или сертификат соответствия на поставляемые
средства измерения.
Поставка:
Новых газотурбинных приводов вспомогательных частей не бывших в эксплуатации.
Комплект КИПиА двигателя
Упаковка:
Упаковка должна соответствовать техническим условиям, обеспечивающая
сохранность при погрузочно- разгрузочных работах, транспортировке и хранении. Тара
должна иметь надлежащую маркировку.
Требования к коммерческой части предложения: -коммерческая часть должна
содержать:
1. Стоимость ГТП и вспомогательных частей согласно ТУ
2. Стоимость комплекта КИПиА двигателя.
3. Стоимость комплекта инструментов и приспособлений для технического
обслуживания.
4. Стоимость шеф- монтажных работ и пуско-наладочных работ, обязательное
обучение специалистов заказчика.
5. Срок поставки оборудования.
Дополнительные условия:
1. Описание и характеристика ГТД
2. Референт-лист с обязательным указанием наработки на отказ.
3. Отзыв о работе ГТП.
Система автоматического управления
ГПА объекта УПБС-3 (2) - ДКС
УДП «Шуртаннефтегаз»
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на разработку и поставку
САУ ГПА ДКС УПБС-3 (2) под НК-14СТ для
модернизации существующей
(2 комплекта)
на 14 листах
Действует с «____»_________
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….……………………..……….…. 3
1. ТРЕБОВАНИЯ К СОСТАВУ И ПОРЯДКУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ…..…..……………...... 4
1.1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ……………..……………………………...............................................4
1.2.
ТРЕБОВАНИЯ К ДОКУМЕНТАЦИИ И ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ САУ ГПА.......................................... 4
1.3.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГПА…………………………..……….....................6
2.ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКИМ РЕШЕНИЯМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ В ПРОЕКТЕ…...7
1.4
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ…… ……………………………………………………………............7
1.5
СТРУКТУРА САУ ГПА………………………… ……………………………....................7
1.6
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОДСИСТЕМ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ
ОБЪЕКТАМИ……………………………………………………………………………………………..9
3. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИМ
АГРЕГАТОМ………………………………………………………………………..………………..9
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ………………………………….…………………….13
ВВЕДЕНИЕ
Данный документ определяет требования к проектированию системы автоматического
управления газоперекачивающим агрегатом.
Документ определяет типовые технические требования при проектировании вновь
строящихся КС (КЦ). Для реконструируемых КС (КЦ) данный документ имеет
рекомендательный характер и применяется с учётом фактического состояния
технологического оборудования, оборудования систем энергоснабжения, средств
автоматизации, КИП и А, объёма реконструкции объекта.
1. ТРЕБОВАНИЯ К СОСТАВУ И ПОРЯДКУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1. Общие требования
Проект по САУ ГПА неразрывно связан с процессом создания (разработки) комплекса
АСУ ТП и должен выполняться с учетом требований настоящего документа и в соответствии
со следующими документами:
ГОСТ 21.408-93 «Правила
технологических процессов».
выполнения
рабочей
документации
автоматизации
ГОСТ 34.201-89 "Виды, комплектность и обозначение документов при создании
автоматизированных систем".
ГОСТ 24.703-85 «Типовые проектные решения в АСУ. Основные положения».
ГОСТ 34.003-90 «Автоматизированные системы. Термины и определения».
ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания».
ГОСТ 34.602-90 «Техническое задание на создание автоматизированной системы».
1.2. Требования к документации и этапы создания САУ ГПА
Состав документов, разрабатываемых при создании САУ ГПА, приведенный в ГОСТ
34.201-89, ГОСТ 21.408-93, является общим для всех видов автоматизированных систем и
может дополняться разработчиком ПТС в зависимости от особенностей создаваемой
автоматической системы. Допускается включать в документы дополнительные разделы и
сведения, объединять и исключать разделы.
В соответствии с ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 21.408-93 и СНиП 11-01-95 разрабатываются
документы, представленные в таблице 1.
Таблица 1
№п/п
Наименование работ
Решения по организационному обеспечению (00). Разрабатывается в составе ТРП:
- описание организационной структуры.
Общесистемные решения (ОР):
- пояснительная записка;
- схема функциональной структуры;
- описание постановки комплекса задач;
- общее описание системы;
- описание автоматизируемых функций;
- проектная оценка надежности системы*;
- программа и методика испытаний (компонентов, комплексов, средств
автоматизации, подсистем, систем), в т.ч. текстовые примеры, таблицы, графики**.
Решения по техническому обеспечению (ТО):
- общие данные;
- схема автоматизации;
- схема структурная комплекса технических средств;
- схема принципиальная электрическая управления, регулирования,
сигнализации, измерения и питания;
- схема соединения внешних проводок;
- схема подключения внешних проводок;
- план расположения оборудования и проводок;
- спецификация оборудования, изделий и материалов;
- журнал электрических проводок;
- установочные чертежи;
- чертежи металлоконструкций;
- разработка нестандартизированного оборудования (при необходимости);
- решения по метрологическому обеспечению.
Решения по информационному обеспечению (ИО):
- перечень входных сигналов и данных;
- перечень выходных сигналов (документы);
- описание информационного обеспечения системы;
- описание организации информационной базы;
- описание систем классификации и кодирования;
- описание массива информации***;
- чертежи форм документов (видеокадры);
- ведомость машинных носителей информации***;
- массив входных данных;
- каталог базы данных***;
- состав выходных данных (сообщений);
- инструкция по формированию и ведению базы данных (набора данных)***.
Решения по программному обеспечению (ПО)***:
- разработка программного обеспечения, в т. ч. драйверов для стыковки
существующих ПТС (количество и необходимость уточняется при проектной привязке);
- ведомость держателей подлинников;
- текст программы;
- описание программы;
- ведомость эксплуатационных документов;
1
2
3
4
5
6
Решения по математическому обеспечению (МО):
- описание алгоритмов управления и расчетных задач.
Примечание:
*
- Документы разрабатывает поставщик ПТС;
**
- Проектировщик может разрабатывать по поручению заказчика документы для
тестирования алгоритмов и расчетных задач, в остальных случаях эти и другие документы
разрабатывает поставщик ПТС;
***
- Документы разрабатываются поставщик ПТС
Создание системы САУ ГПА дожимной компрессорной станции имеет следующие стадии
создания:
1. Рабочая документация;
2. Разработка КД на ПТС и КИПиА;
3. Изготовление ПТС и КИПиА;
4. Отладка ПТС;
5. Заводские испытания;
6. Поставка ПТС;
10. Поставка КИПиА агрегата (базовый комплект);
11 .Поставка оборудования противопожарной защиты (базовый комплект);
12. Монтажные и пуско-наладочные работы ПТС;
13. Авторский надзор;
14. Испытания на объекте;
15. Ввод в действие ПТС;
16. Сопровождение САУ ГПА;
1.3. Технологическая характеристика ГПА
ДКС предназначена для компримирования и охлаждения газа с целью его транспортировки
по газопроводам «Шуртан - Мубарек».
К объекту, подлежащим автоматизации в рамках данного ТЗ, относится
газоперекачивающий агрегат ГПА модели НЦВ-6,3/56/1,7, оснащенный
газогенератором НК-14СТ, производства «Самара-Авиагаз», Самара, Россия, с
дозатором газа типа ДУС-Зм и антипомпажным клапанам Mokveld Valves (без
оборудования КИПиА агрегата.)
Компримирование газа ведется в одну ступень со степенью сжатия 1,7.
При такой степени сжатия температура газа после компримирования
повышается до 102 °С, при входе в компрессорный цех 59 °С. Средства
КИПиА находятся на аппаратах и трубопроводах под открытым небом,
средства автоматизации должны быть размещены в специально
оборудованных шкафах, расположенных в блок-боксах САУ и операторной.
Характеристики окружающей среды:
взрывоопасные зоны - категория смеси ПА, группа ТЗ по ГОСТ 12.1.011 - 78;
температурный диапазон - от минус 20 °С до плюс 80 °С по СНИП 2.01.01 82.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИЧЕСКИМ РЕШЕНИЯМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ
В ПРОЕКТЕ
1.4.
Общие положения
САУ ГПА включает в себя АСУ основного технологического процесса компримирования
и транспорта газа, систему КИПиА агрегата (базовый комплект), систему энергоснабжения,
систему противоаварийной защиты, включая газообнаружение и пожаротушение, системы учета
расхода газа. САУ ГПА работает в режиме реального времени. Временные параметры режима
реального времени на каждом уровне управления регламентируется требованиями технологии и
приведены в соответствующих разделах.
1.5.
Структура САУ ГПА
В основу построения САУ ГПА должны закладываться общие для реконструируемых и
новых объектов основные принципы:
для обеспечения автоматического контроля и управления за технологическим процессом
компримирования и транспорта газа одним оператором, ему должна предоставляться информация
в объеме, необходимом для выполнения этой задачи;
должно обеспечиваться надежное и безаварийное функционирование объектов в условиях
их вахтовой эксплуатации минимальной численностью персонала за счет автоматического
резервирования наиболее ответственных устройств (устройства защиты оборудования,
концентраторы информации, отдельные датчики, линии и каналы связи). Автоматический
переход с основного канала на резервный должен осуществляться без потери информации и
функций управления с выдачей сигнала о переключении дежурному персоналу;
САУ ГПА должна строиться на разрешенных к применению (прошедших на момент
строительства опытную эксплуатацию) программно-технических средствах;
все датчики КИП и аппаратура, включая импортные, должны иметь необходимые
сертификаты, разрешающие использование оборудования на технологических объектах НХК
«Узбекнефтегаз»;
аппаратное исполнение программно-технических средств системы САУ ГПА должно быть
по возможности однородным (однотипным), что поможет избежать избыточности из-за
применения различных согласующих устройств, упростить вопросы эксплуатации и технического
обслуживания, повысить надежность работы;
обеспечение непрерывного круглосуточного режима работы ПТС в течение установленного
срока службы в условиях нестабильного электропитания, колебаний температуры и влажности в
широких пределах, электромагнитных помех, электростатических и атмосферных разрядов;
автономность работы программно-технических средств на различных уровнях (независимо от
состояния вышестоящего уровня управления);
возможность наращивания программно-технических средств без избыточности аппаратуры
на всех этапах строительства и расширения ДКС, модернизации технологического оборудования
и возможность расширения функций системы управления за счет развития (адаптации)
программного обеспечения;
возможность программной адаптации устройств ПТС для объектов различного типа, как на
стадии изготовления (по опросным листам), так и в процессе эксплуатации при необходимости
расширения или модернизации;
возможность параллельного выполнения функций управления и
контроля действующей части объекта, и функций, связанных с вводом в
действие нового оборудования без нарушения технологического процесса;
ПТС регулирования и поддержания значений технологических
параметров должны быть реализованы по месту расположения объекта. На
уровень оператора должна выводиться информация о выходе параметра за
технологическую границу. Особо важные параметры должны непрерывно
измеряться и регистрироваться;
ПТС должны быть реализованы в виде модулей управления различных
уровней, сохраняющих работоспособность при временной потере связи
(задержка информации) с центральными устройствами и должны
автоматически адаптироваться к медленно изменяющимся параметрам
системы;
ПТС должны иметь высокую оснащенность сервисным оборудованием,
встроенным тестовым контролем, обеспечивающая возможность
автоматической диагностики и оперативного устранения неисправности с
обнаружением вышедших из строя узлов до уровня сменного модуля или
блока.
Функции системы управления в целом
САУ ГПА обеспечивает выполнение следующих основных функций:
сбор информации, оптимизация и контроль режимов работы ГПА,
автоматическое поддержание заданных режимов работы ГПА;
дистанционные контроль и управление ГПА, шаровыми кранами,
основным и вспомогательным оборудованием ГПА;
учет расхода газа на собственные нужды;
визуализация и протоколирование хода технологического процесса,
процедур управления; расчет основных технико-экономических
показателей работы ГПА;
автоматическая реализация алгоритмов управления.
Структурная схем С А У ТКА
Структурная схема системы управления САУ ГПА
определяется:
- функциями система управления;
- составом технологического оборудования, основного и
вспомогательного;
- организационными принципами управления.
В структурной схеме должны быть проработаны вопросы
взаимодействия всех компонентов и подсистем всего комплекса САУ ГПА,
включая вопросы взаимодействия с оборудованием системы энергоснабжения
и системой верхнего уровня (САУиР ДКС, ЦПДС). При разработке
структурной схемы САУ ГПА должны быть учтены мероприятия по
информационной безопасности системы.
Структура системы автоматизации технологического оборудования
должна соответствовать идеологии управления технологическими процессами
с помощью объединенных промышленной локальной вычислительной сетью
(ЛВС), распределенных микропроцессорных устройств, обеспечивающих
сбор и обработку информации состояния технологических объектов, а так же
реализацию управляющих воздействий.
При разработке структурной схемы САУ ГПА необходимо учитывать
потоки информации по интерфейсным связям, исходя из функционального
взаимодействия всех подсистем контроля и управления. Наиболее
ответственные интерфейсные связи должны быть продублированы.
Структурная схема системы управления технологического
оборудования должна включать:
Программируемый контроллер Logix5563 Prosser With 8 Mbyte Memory,
коммуникационный модуль EtherNet Bridge Module 10-100M, источник
питания шасси ControlLogix 24VDC Power Supply, 64M Industrial
CompactFlashCard, Empty Slot Filler for 1756 Chassis, Шасси 13-slots
ControlLogix chassis компании Allen Bradley для контроля и управления
технологическим процессом ГПА.
Выбор контроллера для САУ ГПА основан на реализации ПТК
общестанционным оборудованием на контроллере данной фирмы, отсутствии
необходимости в различных устройствах сопряжения, упрощении условий
эксплуатации, повышении надежности всей АСУ ТП ДКС в целом. При этом
необходимо проработать вопрос аппаратного и программного сопряжения с
САУиР ДКС общестанционным оборудованием, реализованным на ПЛК TCM
CL-001.04 PLC Allen Bradley;
Резервированный информационно-вычислительный сервер для ведения
базы данных реального времени и архива базы данных, реализации функции
обмена данными с вышестоящим уровнем в режиме реального времени,
решения расчетных задач, обработки команд, поступающих с пульта
управления ГПА, решения задач диагностики оборудования, других задач;
Шины локальной вычислительной сети;
Устройства, обеспечивающие аварийный останов объекта по физическим
цепям от блока экстренного аварийного останова БЭАО;
Устройства локального управления технологическим процессом
объекта, задания режима работы и индикации состояния, аварийных и
предупредительных сигналов;
АРМ оператора технологической установки для контроля и управления
технологическим процессом;
Печатающих устройств для регистрации событий технологического
процесса;
Оборудования агрегатной КИП и А.
В структурной схеме должно быть отражено:
Оборудование, имеющее резервирование;
Каналы связи между компонентами и подсистемами САУ ГПА с
указанием типов интерфейсов и промежуточных устройств для согласования
различных типов интерфейсов.
1.6. Взаимодействие подсистем контроля и управления технологическими объектами.
Подсистема пожарной автоматики
Для противопожарной защиты оборудования ГПА должна быть создана
система пожарообнаружения и управления установками пожаротушения
(САУ ПО и УПТ). В состав КТС САУ ПО и УПТ должны входить:
1. Средства предоставления информации;
2. Средства управления (пожарный контроллер);
3. Пожарные извещатели;
4. Исполнительные механизмы установок пожаротушения;
5. Устройства оповещения о пожаре и загазованности;
6. Посты дистанционного пуска установок пожаротушения;
7. Программные средства (ПО);
8. Устройства питания;
9. Линии связи.
В состав САУ ПО и УПТ могут входить при необходимости устройства
контроля загазованности.
Оборудование КТС САУ ПО и УПТ должно иметь сертификаты в
области пожарной безопасности (ССПБ).
КТС САУ ПО и УПТ должен формировать выходные сигналы в виде
"сухой контакт" по интерфейсу для аварийных блокировок технологического
оборудования ГПА.
3. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИМ
АГРЕГАТОМ
Общие сведения
Система агрегатной автоматики является по отношению к системе управления уровня
САУиР общестанционным оборудованием ДКС локальной подсистемой. Технические требования
к созданию системы агрегатной автоматики и проектные решения должны обеспечивать создание
САУ ГПА как полностью автономной системы, так и работающей в составе компрессорной
станции под управлением систем диспетчерского уровня.
Назначение САУ ГПA
Основным назначением САУ ГПА является обеспечение заданных режимов работы и
регулирования основных параметров турбокомпрессорного агрегата, обеспечивающих его
длительную, безаварийную работу, вспомогательных механизмов и устройств, диагностирования
работы оборудования.
Технические требования к САУ ГПА
САУ ГПА выполняется как единая, законченная, управляющая и информационная система
для газоперекачивающего агрегата и его вспомогательного оборудования, в.т.ч оборудование
КИПиА предназначенная для работы в автоматическом режиме без присутствия обслуживающего
персонала. Основным постом контроля и управления САУ должен являться пульт оператора
компрессорной станции (компрессорного цеха).
САУ должна строиться как человеко-машинная система, работающая в режиме реального
времени и включающая в себя программно-технический комплекс и средства интерфейса
«персонал - программно-технический комплекс». Интерфейс должен компоноваться на двух
уровнях:
агрегатный уровень (основное автоматизированное рабочее место оператора).
цеховой (резервное автоматизированное рабочее место) - аппаратные средства с
минимальными информационными и управляющими функциями, пульт для управления и
контроля ГПА используется при отказе верхнего уровня и наладочных работах.
САУ ГПА взаимодействует с локальной подсистемой автоматического пожарообнаружения
и управления установками пожаротушения (САУ ПО и УПТ), входящей в ГПА.
САУ ГПА должна содержать функциональные устройства, обеспечивающие автоматическое
управление ГПА без обслуживающего персонала, в т.ч.:
блок экстренного аварийного останова;
аппаратуру контроля вибрации;
средства контроля загазованности;
система контроля доступа и оповещения обслуживающего персонала;
систему электроснабжения САУ;
систему КИПиА агрегата.
В состав САУ ГПА должна входить система микроклимата для микропроцессорных систем
и систем автоматики, поставляемых в индивидуальных контейнерах, приборных блок-боксах и
т.п.
Конструктивно САУ ГПА должна быть размещена непосредственно около ГПА в шкафах
автоматики приборного блок-бокса, конструкцию которого необходимо разработать.
Технические средства САУ ГПА, размещенные в приборном блок-боксе, должны
поставляться на технологические объекты заказчика в полной заводской готовности,
отлаженными и прошедшими проверку на заводе-изготовителе, содержать все необходимые
кабельные связи в пределах границах поставки оборудования.
Оборудование КИПиА поставляется отдельно.
Требования к функциям управления и регулирования
Функции управления должны включать в себя:
1. Дистанционное управление оборудованием ГПА, в т.ч.:
- проверка каналов защит ГПА;
- проверка пусковой готовности;
- автоматический пуск ГПА с загрузкой и без загрузки в трассу;
- нормальный автоматический останов ГПА;
- автоматический аварийный останов ГПА;
- автоматическое управление исполнительными механизмами и кранами газовой обвязки
ГПА;
- автоматическая защита по технологическим параметрам;
- автоматическая загрузка в «Магистраль» и разгрузка на «Кольцо»;
- дистанционное ручное управление исполнительными механизмами на работающем и не
работающем ГПА;
- экстренный останов ГПА при отказе САУ;
- состояние холодного и горячего резерва агрегата, которые должны автоматически
поддерживаться САУ;
- взаимодействие с системой автоматического регулирования станционного уровня (САУиР
ДКС);
- автономная работа, при отсутствии или неработоспособности САУ ГПА (комплексная
перестановка кранов (КПК);
- отладочные режимы (холодная прокрутка, горячая прокрутка, поэтапный пуск);
- отработка задания по частоте вращения ЦБН, вводимого оператором или по команде с
системы (регулирование частоты вращения нагнетателя);
- предельное регулирование температуры продуктов сгорания, частоты вращения валов
газогенератора, давления за осевым компрессором;
- стабилизация одного из основных регулируемых технологических параметров, таких как
давление на выходе нагнетателя, его степень сжатия или расход;
- антипомпажное регулирование нагнетателя на всех режимах работы ГПА;
- сохранение работоспособности САУ при отказах датчиков ("стратегия выживания").
- непрерывное отображение в цифровой и графической форме параметров работы
нагнетателя и двигателя, траекторий их изменений;
- запись и сохранение в памяти компьютера информации о критических ситуациях с целью
их анализа и выявления причин возникновения (не менее 10 АО);
- учет наработки ГПА, количество пусков и остановов;
- обмен информацией с системами управления верхнего уровня;
- автоматический контроль исправности цепей датчиков, соленоидов кранов, магнитных
пускателей основных исполнительных механизмов;
- автоматический контроль работоспособности основных модулей и блоков САУ;
- автоматическое представление информации о предупредительных и аварийных
ситуациях;
- отображение в наглядной форме движения рабочей точки на характеристике нагнетателя и
положения линии настройки противопомпажного регулятора.
Требования к противопомпажному регулированию
1. Противопомпажное регулирование газовых нагнетателей выполняется путем
управления клапаном рециркуляции компримируемого газа с корректировкой частоты
вращения нагнетателя с газотурбинным приводом на режимах, где необходима рециркуляция.
2. Автоматическое увеличение зоны безопасной работы нагнетателя в зависимости от
скорости приближения рабочей точки нагнетателя к границе помпажа.
3. Противопомпажный регулятор должен рассчитывать положение рабочей точки
нагнетателя таким образом, чтобы результаты расчетов были независимы от параметров
состава газа.
Предпочтительным при расчетах является использование модели политропного процесса
сжатия в газодинамических координатах "политропный напор - объемный расход", приведенных
к условиям всасывания.
4. Должна быть обеспечена возможность изменения расстояния между линией настройки
противопомпажных регуляторов и границей помпажа нагнетателя - граница безопасной работы.
Вышеуказанное расстояние не должно превышать 5% от величины максимального расхода
через нагнетатель на основных технологических режимах.
При этом допускается однократное пересечение рабочей точкой границы помпажа с
последующим восстановлением нормального режима работы агрегата. В ситуациях
неустранимого помпажа регуляторы должны выдать в систему агрегатной автоматики сигнал на
останов агрегата после второго пересечения рабочей точкой границы помпажа.
5. Алгоритмы противопомпажного регулирования, парирующие возмущения, не должны
включать в себя алгоритмы останова ГПА.
6. Противопомпажные регуляторы должны управлять клапаном рециркуляции для
поддержания перепуска газа, минимально необходимого для беспомпажной работы нагнетателя и
адекватного величине и скорости действующих возмущений.
7. Учитывая пульсирующий характер сигналов по давлениям и перепаду давлений, в
контуре противопомпажного регулирования должен быть предусмотрен алгоритм плотного
закрытия противопомпажного клапана. Алгоритм должен обеспечивать сохранение значения
сигнала, управляющего противопомпажным клапаном, равным 100%, до момента, пока рабочая
точка нагнетателя не приблизиться к линии настройки противопомпажного регулятора на
величину не более 1% от максимального расхода через нагнетатель.
Цель алгоритма: предотвращение колебательных перемещений противопомпажного и
обратного клапанов, могущих вызвать их разрушение, а также неоправданной рециркуляции
компримируемого газа.
8. Выходной сигнал регулятора должен представлять собой сумму нескольких
регулирующих воздействий, включая составляющую ПИ-регулирования по замкнутому
контуру для компенсации медленных возмущений и составляющую адаптивного разомкнутого
контура управления, предназначенного для ликвидации быстрых и больших по величине
возмущений.
9. В контуре противопомпажного регулирования должен быть предусмотрен алгоритм
учета скорости приближения рабочей точки нагнетателя к границе помпажа для коррекции
настройки противопомпажного регулятора и для определения величины составляющей
адаптивного разомкнутого контура.
10. Период опроса входных сигналов должен быть не более 5 миллисекунд с последующим
усреднением не более чем за 40 миллисекунд.
11. Автоматическая адаптация структуры и параметров системы в зависимости от
характеристик действующих возмущений, обеспечивающая предотвращение развития
предпомпажной ситуации, а также безударный переход от регулирования основного
технологического параметра к предельному регулированию и обратно (например, давления на
входе нагнетателя).
Разрабатываемой решения по САУ ГПА
Объем разрабатываемой документации должен соответствовать требованиям СНиП 11-01-95.
Утверждаемая часть проекта для строящихся объектов должна включать разработку
Технических Требований к САУ ГПА, в т.ч. включающих перечни параметров на систему
управления агрегатом, определяющих ее конфигурацию.
Разработанная документация должна отражать решения по размещению пульта контроля и
управления САУ ГПА, устанавливаемого в операторной ДКС, и создание необходимых условий
для его нормальной эксплуатации.
Решения по выбору датчиков принимается проектной организацией по согласованию с
Заказчиком. Дополнительное оборудование и кабельная продукция выбирается с учетом
требований эксплуатации, нормативным документам.
Вопросы противопожарной защиты ГПА прорабатываются в каждом конкретном случае.
САУ ГПА должна обеспечивать взаимодействие с САУ ПО и УПТ.
При выборе среды передачи - проводная связь или оптоволоконная, следует отдавать
преимущество оптоволоконным кабелям. Это обуславливается их высокими эксплуатационными
характеристиками, помехозащищенностью, широким развитием технологии изготовления
оптоволоконных кабелей и оптического оборудования, и, как следствие, низкой стоимостью,
равноценной по стоимости коаксиальной продукции.
В структуру САУ ГПА должен входить блок экстренного аварийного останова (БЭАО ГПА),
который осуществляет экстренный останов оборудования ГПА по независимым физическим
цепям. Запуск логики БЭАО осуществляется путем нажатия соответствующей кнопки в блоке
БЭАО. Блок БЭАО устанавливается в щите регулирования (ЩР) САУ ГПА. При запуске функций
БЭАО управление исполнительными механизмами осуществляется по физическим линиям связи,
независимо от ПЛК на основе электромеханической релейной логики.
БЭАО должен представлять собой распределенное аппаратное устройство, специфика
работы которого связана с управляющим воздействием на распределенное по промплощадке ГПА
оборудование технологического процесса через узлы БЭАО.
БЭАО должен обеспечивать выполнение следующих основных функций:
- запуск и реализация режима экстренного аварийного останова цеха со стравливанием газа,
выполняемого по алгоритму экстренного аварийного останова аппаратными средствами БЭАО;
- запуск и реализация режима экстренного перекрытия участка газопровода на входе/выходе
ГПА, выполняемого аппаратными средствами БЭАО;
- диагностика состояния элементов распределенного БЭАО (источников питания,
исполнительных элементов, цепей экстренного управления) с передачей сигналов на АРМ
оператора.
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АРМ
- автоматизированное рабочее место
АСУ
- автоматизированная система управления
АУПТ
- автоматическая установка пожаротушения
ГПА
- газоперекачивающий агрегат
ДКС
- дожимная компрессорная станция
КД
- конструкторская документация
КТС
- комплекс технических средств
КС
- компрессорная станция
КЦ
- компрессорный цех
НСИ
- нормативно-справочная информация
ПЛК
- программируемый логический контроллер
ПО
- программное обеспечение
ПТС
- программно-технические средства
САУ
- система автоматического управления
САУ и Р
- система автоматического управления и регулирования