 |
Требования к автоматизированным систем управления технологическими процессами и систем оперативного управления, прогнозирования, обнаружения, предупреждения и ликвидации аварийных ситуаций
|
|
|
|
Опасными технологическими операциями являются: слив и налив светлых нефтепродуктов из и в ж/цистерны, налив светлых нефтепродуктов в а/цистерны, насосные перекачки светлых нефтепродуктов на территории предприятия.
Все объекты предприятия являются пожаровзрывоопасными III категории взрывоопасности в соответствии со свойствами нефтепродуктов продуктов в соответствии с требованиями разделов 6.2, 6.3 ПБ 09-540-03 [1].
Проектом предусматривается разработка системы автоматизированного управления (далее по тексту АСУ ТП) склада ГСМ с установкой очистки ГСМ [1401.Д08.161.03.00.Д].
АСУ ТП предусматривает необходимые сигнализации и блокировки для защиты оборудования при аварийном выходе параметров процессов за пределы значений, установленных регламентом, на всех установках предприятия. Работоспособная АСУ обеспечивает своевременное воздействие на параметры процесса с целью возврата их в установленные пределы [1401.Д08.161.03.00.Д].
АСУ ТП предназначена для обеспечения автоматического и дистанционного управления процессами, контроля технологических параметров с сигнализацией отклонения от установленных значений, мониторинга состояния атмосферы в опасных зонах с выдачей сигналов опасности, автоматических защит и блокировок в соответствии с требованиями п. 3.9 ПБ 09-540-03 [1].
Проектом предусматриваются следующие технические устройства системы управления, предназначенные для реализации всех функций, необходимых для автоматизированного ведения техпроцессов и обеспечения их безопасности, в т.ч. информационных, регулирующих и управляющих в соответствии с требованиями п. 6.2.2 ПБ 09-540-03 [1]:
устройства контроля давления на технологических трубопроводах;
|
|
|
устройства контроля верхнего и нижнего уровня в емкостях;
устройства контроля довзрывной концентрации в воздухе на территории объекта;
управление задвижками на технологических трубопроводах.
Контроль довзрывных концентраций горючих газов и паров в воздухе на площадках для турбулентно - кавитационного модуля и аварийного насоса, в обваловании резервных парков перегоночного бензина и бензина, на сливо-наливной ж/д эстакаде и наливной автомобильной эстакаде осуществляется с помощью сигнализаторов термохимических СТМ-10.
Схемой автоматизации контроля довзрывных концентраций склада ГСМ с установкой очистки ГСМ предусматривается [1401.Д08.161.03.00.Д]:
подача питания 220В и защита сигнализаторов СТМ-10;
световая индивидуальная сигнализация о достижении аварийной концентрации (порог 1 и порог 2 в контролируемых точках) с помощью световых индикаторов передающих преобразователей СТМ-10 на щитах ЩС1, ЩС2 и взрывозащищенных светильников в местах установки выносных датчиков;
звуковая сигнализация «авария» (порог 1 и порог 2) на щите «ЩС1» (звонок НА1» и сирена НА2 соответственно)и в местах установки выносных датчиков;
съем звуковых сигналов на щите «ЩС1».
Схемой автоматизации управления электрозадвижками склада ГСМ с установкой очистки ГСМ предусматривается:
открытие и закрытие приводов электрозадвижек по месту кнопочными постами 1-SB…9-SB;
открытие и закрытие приводов электрозадвижек из операторной с ящиков 1-Я…9-Я;
световая сигнализация положения приводов электрозадвижек на ящиках 1-Я…9-Я из операторной.
Щиты сигнализации ЩС1 и ЩС2 устанавливаются на стене в помещении опрераторной. Цепи управления и сигнализации выполняются кабелями марки КВВГ, КВВГЭ в трубах, в траншеях и открыто по стенам.
Информационные функции обеспечивают:
· сбор и отображение информации о состоянии технологического процесса и технологических параметров и сигналов, контролируемых системой ПАЗ в соответствии с требованиями п. 3.9 ПБ 09-540-03 [1];
|
|
|
· сбор и отображение информации о состоянии отдельных узлов, агрегатов, узлов, систем энергообеспечения, вентиляции, а также оборудования, с комплектно поставляемыми локальными системами управления и защиты;
- отображение информации о параметрах протекания периодических технологических процессов с повторяющимися циклами (например, маршруты перекачек, слива с разогревом и без и т.п.) и автоматическим программно-логическим управлением;
· отображение информации о состоянии запорной и регулирующей арматуры с выводом на щит операторной в соответствии с требованиями п. 6.3.9 ПБ 09-540-03 [1];
· световую и звуковую сигнализацию о нарушениях технологического процесса, состояния оборудования, срабатывания блокировок в соответствии с требованиями п. 3.9 ПБ 09-540-03 [1].
При выборе аппаратуры КИПиА учитываются климатические условия зоны г. Волгодонска.
Управление и контроль технологическими процессами должен осуществляться централизованно из операторского помещения, в соответствии с требованиями п. 3.17 ПБ 09-560-03 [3]. В помещении операторной должна быть предусмотрена световая и звуковая сигнализация о загазованности производственных помещений (технологической насосной, ж/дорожной эстакады, резервуарного парка, автомобильной наливной эстакады) в соответствии с требованиями ПБ 09-560-03 [3]. Приборы размещаются в местах удобных и безопасных для обслуживания в соответствии с требованиями ПБ 09-540-03 [1]. Система управления должна обеспечивать искробезопасность цепей входных и выходных сигналов для датчиков и исполнительных механизмов, находящихся во взрывоопасной зоне в соответствии с требованиями п. 6.1.4 ПБ 09-540-03 [1].
АСУ ТП и ПАЗ должны обеспечивать:
а) В резервуарном парке
Дистанционный контроль уровня светлых нефтепродуктов, а также звуковую сигнализацию переполнения резервуаров при их заполнении в соответствии с требованиями п.п. 2.6.21, 2.6.26 ПБ09-560-03 [3].
Местный полуавтоматический отбор проб нефтепродуктов в соответствии с требованиями п.п. 2.6.24 ПБ 09-560-03 [3].
Оснащение датчиками довзрывоопасных концентраций (ДВК), срабатывающими при достижении паров концентрации нефтепродуктов 20% нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР) в соответствии с требованиями п.п. 2.6.27 ПБ 09-560-03 [3].
|
|
|
Автоматическая сигнализация о пожаре в соответствии с требованиями п. 3.4.3 ПБ 09-560-03 [3].
б) В насосной
Контроль по месту и в операторной давления в линии нагнетания насосов.
Контроль поступления и отпуска нефтепродуктов.
Дистанционное и местное управление насосными агрегатами для перекачки светлых нефтепродуктов в соответствии с требованиями п.2.9.7 ПБ 09-560-03 [3]. Блокировка, исключающая пуск или прекращая работу насоса при отсутствии перемещаемой жидкости в его корпусе или отклонениях ее уровней в приемной и расходной емкостях от предельно допустимых значений в соответствии с требованиями п.4.1.12 ПБ09-540-03 [1].
в) На ж/д эстакаде слива налива светлых нефтепродуктов.
Оснащение сливной железнодорожной эстакады сигнализаторами довзрывоопасных концентраций в соответствии с требованиями п.2.3.27 ПБ 09-560-03 [3].
Контроль заземления наливаемых ж/д цистерн.
Контроль уровней налива продукта в железнодорожные цистерны (70% наполнения и верхний критический уровень).
Установка датчика положения крышки люка цистерны, датчиков положения наливной трубы и откидного трапа.
Управление железнодорожным светофором.
г) Станция полуавтоматического налива нефтепродуктов в автоцистерны:
Дистанционное измерение количества отпущенных нефтепродуктов.
Контроль заземления наливаемых автоцистерн в соответствии с требованиями п.2.4.19 ПБ 09-560-03 [3]. Светоконтроль (светофор) для водителя автоцистерны на запуск двигателя автоцистерны, шлагбаум для выезда автоцистерны с наливной станции; прекращение налива автоцистерн при достижении заданного уровня или возникновения аварийной ситуации; электрическая сигнализация о пожаре в соответствии с требованиями п.2.4.18 ПБ 09-560-03 [3]. Сигнализаторы довзрывных концентраций паров нефтепродуктов с блокировкой работы всех насосов, при достижении концентрации паров более 20% концентрационного предела распространения пламени в соответствии с требованиями п.2.4.16 ПБ 09-560-03 [3].
|
|
|
Энергообеспечение и заземление технических средств АСУ
Все электрические приборы, металлоконструкции для установки электрооборудования и кабельных трасс должны заземляться присоединением к защитному контуру заземления в соответствии с требованиями п. 1.7.46 ПУЭ-03 [10].
Для заземления ТС АСУ по проекту электротехнической части предусматривается в соответствии с требованиями п. 1.7.62 ПУЭ-03 [10]:
- защитное заземление с сопротивлением заземляющих устройств до 4 Ом;
- функциональное (рабочее) заземление с сопротивлением заземляющих устройств до 1 Ома.
Датчики, расположенные во взрывоопасной зоне, имеют взрывозащищенное исполнение. Электропроводки во взрывоопасных зонах должны быть выполнены медным кабелем. Для измерительных цепей должен быть применен экранированный медный кабель.
1.2.9 Энергообеспечение и заземление технических средств АСУ
Все электрические приборы, металлоконструкции для установки электрооборудования и кабельных трасс заземляются присоединением к защитному контуру заземления в соответствии с требованиями п. 1.7.46 ПУЭ-03 [10].
Для заземления ТС АСУ по проекту электротехнической части предусматривается в соответствии с требованиями п. 1.7.62 ПУЭ-03 [10]:
- защитное заземление с сопротивлением заземляющих устройств до 4 Ом;
- функциональное (рабочее) заземление с сопротивлением заземляющих устройств до 1 Ома.
Датчики, расположенные во взрывоопасной зоне, имеют взрывозащищенное исполнение. Электропроводки во взрывоопасных зонах выполнены медным кабелем. Для измерительных цепей применен экранированный медный кабель. Первичная обработка информации осуществляется с применением серийно выпускаемых вторичных приборов:
Для контроля уровня продукта в резервуарах предполагается применять уровнемер ДУУ4 производства ЗАО «Альбатрос» г. Москва.
Для контроля верхнего критического уровня взлива (налива) продукта в резервуарах используется второй прибор - сигнализатор уровня пьезорезонансный СУ-802. Многоканальная газоаналитическая система предназначена для автоматического непрерывного контроля концентраций взрывоопасных газов, сигнализации о превышении заданных порогов, а также управления исполнительными устройствами (останов насосов, задвижек), звуковая и световая сигнализация.
1.3 Выбор оборудования
Технологическое оборудование выбрано в соответствии с требованиями ПБ 09-560-03 [3] и ПБ 03-576-03. Конструктивные параметры, материалы аппаратов выбраны с учетом рабочих температур и давлений, а также свойств среды п.51 ПБ 03-540-03.
|
|
|
Характеристики примененного в проекте оборудования приведены в таблице 1.3
Таблица 1.3 - Характеристика оборудования
| Наименование оборудования | Назначение | Свойства среды | Кол-во | Примечание | |||
|
| Категории и группа взрывопожароопасной среды | Класс опасноссти | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| Резервуары | |||||||
| Резервуар стальной горизонтальный надземный для хранения нефтепродуктов емкостью 100 м3 | Прием и хранение перегоночного бензина (Один резервуар аварийный) | IIВТЗ | 4 | 19 | Изготовитель: ЗАО «Южтехмонтаж», Ростовская обл. | ||
| Резервуар стальной горизонтальный подземный для хранения нефтепродуктов емкостью 75м3 | Для сбора нефтепродуктов в случае аварии на железнодорожной эстакаде | IIВТЗ | 4 | 1 | Изготовитель: ЗАО «Южтехмонтаж», Ростовская обл. | ||
| Резервуар стальной горизонтальный подземный для хранения нефтепродуктов емкостью 25 м3 | Для сбора нефтепродуктов в случае аварии на автомобильной эстакаде | IIВТЗ | 4 | 1 | Изготовитель: ЗАО «Южтехмонтаж», Ростовская обл. | ||
| Резервуар стальной горизонтальный подземный для хранения нефтепродуктов емкостью 10 м3 | Для сбора подтоварной воды из продуктовых емкостей | IIВТЗ | 4 | 1 | Изготовитель: ЗАО «Южтехмонтаж», Ростовская обл. | ||
| Резервуар стальной горизонтальный подземный для хранения нефтепродуктов емкостью 200 л | Для сбора нефтепродуктов в случае аварии на модуле | IIВТЗ | 4 | 1 | Изготовитель не определен | ||
| Модуль | |||||||
| Турбулентно-кавитационный модуль | Для получения бензина Аи-80 | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 1 | Должен быть сертифицирован в установленном порядке и получено разрешение на применение | ||
| Насосы | |||||||
| Н1…Н3: Центробежный, горизонтальный, самовсасывающий насос (типа КМ 100-80-170_Е) | Для слива нефтепродуктов в резервуары Е1-Е9 и налива бензина в ж/д цистерны. | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 1 | Подача 100 м3/час Напор 25 м. | ||
| Центробежный, горизонтальный, самовсасывающий насос (типа КМ 100-80-170_Е) | Аварийный насос.Предназначен для перекачки нефтепродуктов в аварийную емкость и из нее. В случае необходимости осуществляет перекачку продуктов из одного резервуара в другой. | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 1 | Подача 100 м3/час Напор 25 м. | ||
| Приборы | |||||||
| АСН-12ВГ (Комплекс измерительный) | Налив нефтепродуктов в автоцистерны | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 1 | Пропускная способность 36 м3/час | ||
| УСН-150 (Комплекс измерительный) | Для нижнего слива бензина из железнодорожных цистерн | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 3 | Пропускная способность 100 м3/час | ||
| АСН-14ЖД-К (Комплекс измерительный) | Для верхнего налива бензина в железнодорожные цистерны | IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 3 | Пропускная способность 100 м3/час | ||
| Арматура | |||||||
| Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем, фланцевая с электроприводом 30с941нж3 ГОСТ1094-78: Ду80 Ду100 Ду150 |
| IIАТЗ IIВТЗ | 4 4 | 1 2 5 | Масса 50 кг Масса 82 кг Масса 183 кг | ||
| Задвижка стальная клиновая с выдвижным шпинделем, фланцевая с ручным управлением 30с15нж ТУ26-07-1188-78: Ду150 Ду100 Ду80 Ду50 |
| IIАТЗ IIВТЗ | 4 4 4 | 2 15 46 26 | Масса 82 кг Масса 50 кг Масса 35 кг | ||
| Клапан предохранительный пружинный 17с7нж ТУ26-07-1188-78: Ду50 Ду100 |
| IIАТЗ IIВТЗ | 4 4 | 19 1 | |||
| Клапан совмещенный с огнепреградителем:СМДК-100 |
| IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 23 | |||
| Клапан обратный 16нж10п6 Ту26-07-393-86: Ду100 |
| IIАТЗ IIВТЗ | 4 | 1 | |||
| Огнепреградитель ОП-100 |
| 1 | |||||
Доставка перегоночного бензина на склад предусмотрена в железнодорожных вагонов-цистернах, отпуск бензина - в автомобильные и железнодорожные цистерны.
Для разгрузки вагон - цистерн с перегоночным бензином проектом предусматривается строительство односторонней ж/дорожной эстакады. В конце разгрузочного тупика устанавливается тяговое устройство для растаскивания цистерн при пожаре.
Конструкция ж.д. эстакады слива-налива спроектирована с учетом возможности приема трех ж/д цистерн емкостью до 120 м3. При этом слив-налив данных цистерн производится без расцепки состава, для чего проектом предусмотрены установка сливо-наливных устройств с шагом 6 метров и зоной обслуживания 6 метров
Насосы и железнодорожные цистерны должны быть предназначены для перекачки нефтепродуктов из:
· ж/дорожных вагон-цистерн в резервуары;
· резервуара в соседний резервуар;
· резервуара в ж/дорожные вагон-цистерны.
Слив нефтепродуктов из цистерн осуществляется нижним закрытым способом, для чего на сливной железнодорожной эстакаде устанавливаются сливные устройства типа УСН-150 п.п. 2.3.4 ПБ 09-560-03 [3]. Сливные устройства должны присоединяться к нижнему сливному прибору ж/дорожных цистерн. В проекте предусмотрено одновременный слив из 3 вагон-цистерн. Верхний слив и зачистка цистерн с неисправными приборами нижнего слива осуществляется при помощи переносной установки аварийного слива УПВС-80 п.п. 2.3.4 ПБ 09-560-03 [3].
Применение сливо-наливных устройств, отвечающих современным требованиям безопасности, в том числе экологической безопасности, практически исключает возможность проливов при проведении операций слива-налива. За редкой необходимостью смыва проливов с ж.д.дорожной эстакады, данная операция должна осуществляться передвижной техникой.
При сливе цистерн газовая фаза должна вытесняться по газоуравнительной линии из резервуара, куда перекачивается нефтепродукт, в цистерну, откуда продукт сливается. Таким образом, будет происходить изоляция газового пространства резервуаров и цистерн от окружающей среды, что существенно снижает уровень выброса вредных веществ в атмосферу при проведении операций слива-налива.
Автоматизированная станция налива нефтепродуктов в ж/д цистерны должна быть оснащена тремя устройствами верхнего налива АСН-14ЖД-К, для обеспечения налива нефтепродукта в восьмиосную цистерну, которая находится на площадке обслуживания эстакады верхнего налива.
На железнодорожной эстакаде должны быть установлены центробежные, горизонтальные, самовсасывающие насосы Н1…Н3 (типа КМ 100-80-170-Е).
Стояк налива АСН-14-ЖД-К (с зоной обслуживания 6м) предназначенный для налива светлых нефтепродуктов в ж/дорожные цистерны должен быть оснащен системой отвода паров, датчиком-сигнализатором верхнего уровня, датчиком-сигнализатором предельного верхнего уровня, датчиком рабочего положения люка, двухпозиционным клапаном - отсекателем и каплесборником.
Отгрузка бензина в автоцистерны должна производиться из резервуаров хранения бензина.
Железнодорожная сливная эстакада должна оборудоваться спец. заземлением, молниеприемниками, сигнализатором довзрывных концентраций паров бензина, железнодорожным транспортным шпилем (лебёдка), бетонной площадкой с бортиками высотой 0,2 м в соответствии с требованиями п. 2.44 ВУП СНЭ-87 [13], водоприёмным лотком и колодцем для сбора ливневых стоков, дренажными емкостями.
На ж.д. и автоналивной эстакаде проектом предусмотрены дренажная емкость объемом 75 куб.м. на ж.д. и 25 куб.м. на автоналивной эстакаде, в которые осуществляется сбор дренажей от технологических трубопроводов п.п.2.44 ВУП СНЭ-87 [13].
Резервуар дренажной емкости должен быть оборудован дыхательным устройством с установкой дыхательных клапанов п.п. 2.6.11, 2.13,2.14 ПБ 09-560-03 [3], замерным устройством, зачистным и сливным устройствами.
Сливо-наливная эстакада должна иметь твердое бетонное покрытие с уклоном 2% к приемным устройствам (лоткам и колодцам), оборудованным устройствами отвода в дренажную систему, огражденную по периметру бортиками высотой 0,2 м.
Сливо-наливная эстакада должна имеет лестницы из несгораемых материалов в торцах, а также по длине эстакад. Ширина лестницы должна быть не менее 0,7 м, угол наклона - не более 45°. Ступени лестниц должны быть выполнены из просечно - вытяжного листа, поставленного на ребро, без огнезащиты в соответствии с требованиями п. 2.41ВУП СНЭ -87.
Резервуарный парк проектируемой группы общей емкостью 1900мЗ включает в себя 10 резервуаров объемом 1000 м3 для хранения перегоночного бензина и 9 резервуаров для хранения автобензина объемом 900 м3.
Расстояния между резервуарами приняты в соответствии с рекомендациями табл. 6 СНиП 2.11.03-93 [19].
Резервуары должны быть оборудованы: приемо-раздаточными устройствами и запорной арматурой, дыхательными устройствами, совмещенными с огневыми предохранителями, средствами контроля за уровнем нефтепродуктов и пожаротушением п.п. 2.6.5 ПБ 09-560-03 [3].
Для удаления подтоварной воды из резервуаров должны быть выполнена система дренирования подтоварной воды п.п. 2.6.22 ПБ 09-560-03 [3], а также для защиты от коррозии наружных поверхностей днищ резервуаров должно быть выполнено устройство фундаментов и оснований под резервуар, обеспечивающее отвод грунтовых вод и атмосферных осадков от резервуаров.
Резервуары должны быть оборудованы пробоотборниками, расположенными внизу п.п. 2.6.24 ПБ 09-560-03 [3].
В соответствии с заданием заказчика технологическая трубопроводная обвязка указанных резервуаров предусматривает приём, хранение и отпуск бензина, а также внутрибазовую перекачку бензина из резервуара в резервуар п. 2.6.16 ПБ 09-560-03 [3]. В аварийном случае перекачка нефтепродукта должна осуществляться в резервный аварийный резервуар, который находятся постоянно пустым и в зачищенном состоянии.
Количество трубопроводов по приёму и отпуску светлых нефтепродуктов (бензина), должно быть принято исходя из количества реализуемого бензина и одновременности проводимых операций с ними.
|
|
|
