книги из ГПНТБ / Френкель Б.А. Автоматизация производственных процессов на московских нефтебазах

I. В В Е Д Е Н И Е

Советский народ приступил к осуществлению начертанной XXI съездом КПСС величественной программы развернутого строительства Коммунистического общества в нашей стране.

Нынешнее семилетие будет ознаменовано большим техниче­ ским прогрессом во всех отраслях народного хозяйства.

Особая роль принадлежит автоматизации производственных процессов — одному из важнейших направлений развития совре­ менной техники.

В докладе на XXI съезде КПСС товарищ Н. С. Хрущев говорил:

«Успешно решить задачи семилетнего плана можно только на ос­ нове широкого внедрения новой техники, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, специализации и кооперирования во всех отраслях народного хозяйства ....

Одновременно с осуществлением комплексной механизации предусматривается более широкая автоматизация производства, которая должна коренным образом облегчить и улучшить условия труда и резко поднять его производительность. В социалистпческод! обществе автоматизация имеет не только экономическое, но большое социальное значение. При автоматизации коренным образом меняется характер труда, повышается культурно-тех­ нический уровень рабочих, создаются условия для ликвидации различия между умственным и физическим трудом; роль чело­ века сводится к управлению автоматаАШ и приборами, наладке их, составлению программы и режимов технологических процес­ сов».

Автоматизация производственных процессов гшеет важное значение для обширного нефтесбытового хозяйства страны.

По подсчетам Всесоюзного научно-исследовательского неф­ тяного института затраты на автоматизацию и телеАгеханизацню нефтебаз и трубопроводов окупятся за один-два года. В резуль­ тате внедрения комплексной автоматизации производительность труда рабочих на нефтебазах увеличится примерно в 3 раза.

Основными операциями на перевалочных и распределитель­ ных нефтебазах являются: прием и отпуск нефтепродуктов, их хранение, внутренние перекачки, учет и контроль за качеством,

II. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ХРАНЕНИЯ

КОНТРОЛЬ УРОВНЯ В РЕЗЕРВУАРАХ

При-заполнении и опорожнении резервуаров, а также при хра­ нении в них нефтепродуктов уровень является основным техно­ логическим параметром, который необходимо контролировать для правильного ведения производственных процессов.

Распространенный на нефтебазах контроль уровня в рёзервуарах при помощи рулетки с лотом неудобен и небезопасен особенно в зимнее и ночное время и при измерениях этилирован­ ных нефтепродуктов, так как необходимо подниматься на крышу резервуара и открывать замерный люк.

Более совершенен контроль уровня при помощи уровнемеров и указателей уровня, из которых наибольшее применение полу­ чили указатели типа УДУ, разработанные КБ АТ.

Указателем уровня УДУ достигаются местный и дистанцион­ ный диспетчерский контроль уровня и сигнализация предельных его положений в вертикальных, цилиндрических резервуарах, заполненных нефтепродуктами.

и пульта контроля и сигнализации — вторичного прибора, уста­ навливаемого в диспетчерской. Чувствительным элементом ука­ зателя является поплавок, перемещающийся вдоль направляю­ щих струн вместе с уровнем продукта в резервуаре.

Поплавок подвешен на перфорированной (с отверстиями, пробитыми через равные расстояния) ленте из нержавеющей

В корпусе прибора неподвижно укреплена круговая шкала сантиметров 8. На ней нанесены 200 равных делений, каждое из которых соответствует 5 мм измеряемого уровня, и оцифровка через каждые 10 см.

5

Рис. 2. Устройство показы­ вающего прибора (а) и ди­ станционной приставки (б)

указателя уровня УДУ-2.

а

В верхней части шкалы сантиметров вырезано окно, в кото­ ром видна вращающаяся шкала метров. Шкала метров с цифрами от 0 до 13 нанесена на шестерне 7, находящейся в зацеплении с шестерней 5 при передаточном отношении 1 : 14.

7

Таким образом, уровень в сантиметрах отсчитывается при помощи стрелки, перемещающейся относительно неподвижной шкалы, а в метрах — по вращающейся оцифрованной шкале.

С лицевой стороны показывающий прибор закрыт застеклен­ ной крышкой 2.

Конструкция указателя уровня позволяет после его установки в процессе наладки согласовывать показания прибора с действи­ тельным значением уровня в резервуаре, тщательно измеренным рулеткой.

Для этого шестерню 6, жестко соединенную с конусной втул­ кой, при помощи специального ключа перемещают по резьбе ■оси и выводят из зацепления конусную втулку. Этим достигается проворачивание стрелки и шкалы метров вместе с осью 3 относи­ тельно неподвижных втулки 12 и мерного шкива 10.

После согласования показаний для сцепления оси с втулкой шестерню 6 вращают в противоположном направлении.

Перфорированная лента, охватывая мерный шкив, при работе наматывается на вспомогательный шкив, расположенный в нижней части показывающего прибора.

Натяг ленты и ее наматывание осуществляются при помощи контргруза 16, который подвешен на стальной ленте 15 и пере­ мещается в кожухе, укрепленном снизу показывающего прибора.

Шкив 13 контргруза имеет малый диаметр и выполнен заодно со шкивом, на который наматывается перфорированная лента 14. Вследствие разности диаметров шкивов подъему поплавка на 10 м соответствует опускание контргруза приблизительно на 0,9 м.

Передача показаний на расстояние достигается установкой на указателе дистанционной приставки, соединенной линией связи со вторичным показывающим прибором.

Дистанционная приставка (рис. 2, б) монтируется на задней стенке показывающего прибора. Винт 17, закрепленный на оси приставки, войдя в паз оси показывающего прибора, обеспечи­ вает согласованную работу приставки с показывающим прибором. Приставка состоит из реохорда с двумя щетками (метров и санти­ метров) и контактной группы для сигнализации предельных поло­ жений уровня.

Реохорд 19 представляет собой кольцо с равномерно намотан­ ной манганиновой проволокой. Он закреплен в пластмассовом основании 27, в котором армированы два токосъемных латунных кольца 26 и установлены три сопротивления. Одно из этих сопро­ тивлений шунтирует реохорд, а два по 2750 ом входят в плечи измерительного моста.

Щетка сантиметров 25, укрепленная на оси приставки, одним концом скользит по токосъемному кольцу, а другим — по внут­ ренней поверхности реохорда.

Щетка метров 23 закреплена на втулке, свободно вращаю­ щейся на оси, и соединена с последней через двухступенчатый шестеренчатый редуктор, имеющий передаточное отношение

8

контактов приставку закрывают крышкой 21 и заливают транс­ форматорным маслом, для чего в крышке предусмотрены отвер­ стия с пробками.

Дистанционное измерение проводится по мостовой схеме, питаемой постоянным током.

Вторичным прибором является пульт контроля и сигнализа­ ции, состоящий из показывающего электронного моста ЭМВ-11 с вращающейся цилиндрической шкалой и панели с переключа­ телем для подключения первичных приборов, с лампами световой сигнализации предельных уровней и с ключами проверки и съема сигналов.

Шкала электронного моста отградуирована в единицах изме­ ряемого уровня, т. е. в метрах и сантиметрах.

Уровень дистанционно измеряют в два приема, т. е. вначале приближенно в метрах, а затем более точно в сантиметрах.

Принципиальная электрическая схема контроля и сигнализа­ ции уровня представлена на рис. 3.

Вторичный прибор питается переменным током напряжением 127/220 в, а измерительная и сигнальная цепи — постоянным током (от батарей) напряжением 1,5 в. Цепи контроля и сигнали­ зации независимы одна от другой и между собой не соединены. Схема сигнализации работает непрерывно, а схема контроля включается периодически при измерении уровня в одном из ре­ зервуаров.

Конструкцией пульта достигаются подключение к нему двад­ цати датчиков, устанавливаемых на резервуарах, и выборочный контроль уровня опросным методом в одном из них.

Каналы связи (рис. 4), идущие от пульта, присоединяются

кклеммной колодке дистанционной приставки указателя уровня.

Ккаждому первичному прибору прокладываются жилы, подклю­ чаемые к клеммам Л\, Л2 , СМ и М.

9

Для сигнализации предусматриваются дополнительно одна или две жилы к клеммам Сi и С2. При прокладке и подключе­ нии одной жилы возможна сигнализация только о положении одного из предельных уровней (верхнего и л и нижнего) и л и двух предельных уровней без расшифровки сигнала.

При подключении двух жил одна из ламп пульта сигнализи­ рует о достижении верхнего предельного уровня, а другая —

Электронный мост

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема контроля и сигнализации уровня прибором УДУ-2.

щ — переключатель диапазона измерений; По — переключатель проверки напряжения; Пз — переключатель выбора резервуаров; В м — батарея питания измерительной цепи;

нок; Гр — трансформатор; Вк — выключатель сети; Пр — предохранитель; В — вибро­ преобразователь; У — усилитель; К о — ключ проверки нуля; V — вольтметр.

о достижении нижнего уровня, В этом случае к схеме сигнализа­ ции пульта может быть присоединено не более 10 датчиков.

Обратным проводом цепи сигнализации является земля. Различные схемы соединения пульта с датчиками приведены

на рис. 4.

Указатели уровня для наземных резервуаров выпускаются двух типов: УДУ-2 и УДУ-2м. В отличие от УДУ-2 прибор УДУ-2м предназначен только для местного сниженного контроля и не имеет приставки для передачи показаний на расстояние.

10