Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

Введение

Анализ основных требований, предъявляемых в настоящее время к автоматизированным системам управления технологическими процессами (АСУ ТП) в области переработки нефти и газа, позволяет сформулировать две основные цели автоматизации - повышение уровня безопасности и снижение затрат на процессинг.

Системы ПАЗ для объектов нефтегазодобычи рассматриваются как своего рода последний рубеж обороны, за которым происходит разрушение технологического объекта, неконтролируемый взрыв или выброс опасных веществ и возможно - гибель людей.

Как следствие, для предотвращения аварийных ситуация актуальна своевременная диагностика всей системы противоаварийной автоматической защиты.

1.1 Противоаварийная защита: система ПАЗ.

В настоящее время в отрасли широко внедряются современные средства управления технологическими процессами, системы противоаварийной защиты, образующие вместе с технологическим оборудованием автоматизированные технологические комплексы (АТК) и позволяющие в значительной степени снизить риски возникновения аварийных ситуаций.

Противоаварийная автоматическая защита (ПАЗ) — это аппаратно-программный комплекс, который используется в критических положениях для перевода системы в безопасное состояние. Система ПАЗ для объектов рассматриваются как своего рода последний рубеж обороны (см. рис.1), за которым происходит разрушение технологического объекта, неконтролируемый взрыв или выброс опасных веществ и возможно — гибель людей [2].

1.2 Основные задачи и функции систем ПАЗ

Основной функцией безопасности, для выполнения которой предназначена любая система ПАЗ технологического объекта, является автоматическое изменение его состояния в сторону более безопасного, выполняемое рассматриваемой системой в случае появления потенциально опасной ситуации. Содержанием этой функции является совокупность действий, включающих измерительное преобразование и/или контроль соответствующих параметров состояния объекта, а также формирование и передачу на объект такой последовательности заранее определенных управляющих воздействий, которые направлены на предотвращение или снижение вреда [5].

2 Диагностика отдельных составляющих систем ПАЗ.

Для полной диагностики системы необходимо знать состояние отдельных составляющих системы.

2.1 Диагностика КИП.

Важной частью диагностики системы ПАЗ является диагностика работоспособности датчиков. Это необходимо для достоверных показаний тех или иных параметров (уровня, давления, расхода, температуры). Информация с датчиков поступает в ПЛК системы ПАЗ, как следствие от состояния датчиков зависит правильность срабатывания системы.

Основным способом диагностики всех вышеперечисленных датчиков является поверка мультиметром. Процесс осуществляется путём сравнения показаний мультимитра и показаний шкалы на интерфейсе обратной связи. Если эти показания совпадают, значит датчик – исправен.

2.2 Диагностика ПЛК.

Самый простой способ диагностики состояния оборудования – это индикаторные светодиоды. Все аппаратные компоненты, например, Simatic CPU, интерфейсные модули и т. д. отображают информацию о режиме их работы, а также о внутренних или внешних ошибках с помощью своих LED-индикаторов. Диагностика с помощью LED-индикаторов — это базовый инструмент для локализации ошибки.

Рисунок №1. LED-индикация контроллера Siemens Simatic S7-1500

Рисунок №2. значение отдельных показаний индикации.

2.3 Диагностика исполнительных механизмов

Основным методом определения неисправности является диагностика блокировки импульсной линии [1].

Основой обнаружения блокировки импульсной линии является контроль уровня колебаний при измерении расхода. Изменение амплитуды колебаний может свидетельствовать о наличии проблемы блокировки импульсной линии, в то время как при отсутствии блокировки импульсной линии наблюдается стабильный уровень колебаний.

Рисунок №3.Блокировка импульсной линии.

Коэффициент блокировки F определяется как функция амплитуды составляющих колебания. Коэффициент F достигает значения +1 при блокировке со стороны высокого давления и –1 при блокировке со стороны низкого давления [3].

Заключение

В данной статье рассмотрена потребность в своевременной защите сложных объектов. Система ПАЗ является последним рубежом обороны, за которым происходит разрушение технологического объекта, неконтролируемый взрыв или выброс опасных веществ. Это в свою очередь может повлечь за собой техногенные катастрофы и гибель людей.

Исходя из этого появляется необходимость своевременной диагностики системы. Для полной диагностики ПАЗ необходимо знать состояние каждого элемента системы. Поэтому необходимо знать правильные методы диагностики КИП, ПЛК И исполнительных механизмов.