Модернизация газоповысительных станций
1. Выполнен комплекс работ по:
- проектированию,
- разработке программного обеспечения (ПО) PLC и SCADA-систем,
- изготовлению комплектных шкафов управления,
- демонтажу и монтажу - шкафов системы управления, исполнительных механизмов, приборов КИП, панелей визуализации, АРМ оператора,
- наладке и вводу в эксплуатацию.
2. Объект: Карагандинская область г. Темиртау. Карагандинский Металлургический комбинат АО «Арселор Миттал Темиртау» Газовый цех Газоповысительные станции №2 и №3.
3. Задачи проекта:
- Замена морально и физически устаревшего оборудования
- Приведение системы управления и контроля в соответствие нормам ЧС «Требования промышленной безопасности в газовом хозяйстве предприятий черной металлургии».
- Автоматизация управления механизмами станций
- Повышение качества отпускаемого газа и надежности работы станции благодаря снижению влияния человеческого фактора
- Приведение системы управления, индикации и сигнализации в соответствие современным требованиям эргономики
4. Выполнены работы:
- В ходе модернизации установлены новые исполнительные механизмы «AUMA». Выполнена ревизия регулирующих дросселей и клапанов, как на основных газопроводах, так и на газовых нагнетателей.
- Осуществлена замена измерительных датчиков, большая часть которых с микропроцессорными преобразователями (датчики давления, расхода, газового анализа и вибрации) производства компаний ABB и Siemens.
- Системы управления газовыми нагнетателями и общестанционными механизмами построены на базе PLC Siemens S7-300.
- Визуализация выполнена на двух независимых станциях оператора с использованием SCADA-системы WinCC. Имеется световая и звуковая сигнализация, предупреждающая обслуживающий персонал о выводе параметров за установленные пределы и об аварийных ситуациях. Отдельно работает световая и звуковая сигнализация по превышению ПДК.
- Полевое оборудование взрывобезопасного исполнения и снабжено искробезопасными барьерами.
Электродвигатели основных исполнительных механизмов управляются преобразователями частоты (ЧРП). Скорость перемещения клапана пропорциональна ошибке регулирования и скорости ее изменения. Повышена точность и плавность регулирования, снижены динамические нагрузки на электрическую и механическую часть привода.
4. Особенности проекта:
Общестанционная система управления обеспечивает:
- сбор и обработку параметров работы станции
- автоматическое регулирование давления во входном и выходном коллекторе смешанного газа
- поддержание соотношения доменного и коксового газа в соответствии с заданной калорийностью смешанного газа
Для осуществления автоматического регулирования разработаны специальные программы, обеспечивающие требуемый алгоритм управления дросселями и вычислительные узлы расчета требуемых расходов газа в зависимости от калорийности.
Для более достоверной и надежной информации о давлении, расходе, вибрации и анализе газа некоторые параметры измеряются двумя дублирующими датчиками.
Система управления общестанционными механизмами для повышения надежности имеет дублирование по контроллерам с автоматическим переводом управления на резервный контроллер.
Также регулирующие дроссели на входных газопроводах имеют по два исполнительных механизма, позволяющие в случае необходимости быстро и просто переключиться на исправный механизм.
Рабочие параметры предоставляются оператору, как в цифровом формате, так и на графиках. С рабочего места оператора можно менять уставки регулируемых параметров и одновременно отслеживать их выполнение, переключать режимы управления (автоматический - ручной). В ручном режиме оператор управляет непосредственно исполнительными механизмами через SCADA систему или кнопками.
Работу станции можно отследить за любой промежуток времени, получая данные из архива.
Через SCADA систему можно менять параметры настройки регуляторов и отслеживать их работу по временным графикам. Доступ к этой операции возможен только через специальный пароль.
Каждый газовый нагнетатель имеет систему управления, которая обеспечивает:
- автоматический процесс включения и отключения приводного двигателя;
- управление клапанами по заданной программе пуска и останова
- световую и звуковую предпусковую сигнализацию, как в помещении оператора, так и непосредственно у нагнетателя
Система контролирует:
- температуру подшипников
- температуру и давление масла в системе смазки
- температуру, давление и расход воды
- температуру и давление воздуха
- температуру вибрацию нагнетателя
- параметры газа на входе и выходе (температура и давление)
Система блокировок не позволяет производить включение нагнетателей при несоблюдении требуемых условий и отключает нагнетатель при предаварийных ситуациях.
Опытная и рабочая эксплуатация системы на ГПС №2 и ГПС №3 показали высокую надежность, эффективность и удобство обслуживания. Система получила положительную оценку, как эксплуатационного персонала станций, так и руководства АО «Арселор Миттал Темиртау»
