АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧКИ НЕФТИ

AUTOMATION OF THE OIL PUMPING TECHNOLOGICAL PROCESS

Andrey Korzyuk,

master's student, Department of Intelligent Systems and Technologies, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается процесс автоматизации перекачки нефти. Особое внимание уделено современным системам автоматического регулирования давления, диагностики и устранения утечек, что значительно повышает эффективность, безопасность и надежность транспортировки нефти. Рассматриваются интеграция автоматизированных систем и их взаимодействие с различными технологиями. Также описаны экологические и экономические преимущества применения автоматизации в нефтегазовой отрасли. Работа основана на анализе практического опыта и нормативных данных, что делает её актуальной для специалистов нефтегазовой отрасли, инженеров по автоматизации, а также студентов соответствующих специальностей.

ABSTRACT

The article examines the process of oil transportation automation, with particular emphasis on modern systems for automatic pressure regulation, leak detection, and mitigation, which significantly enhance the efficiency, safety, and reliability of oil transportation. It explores the integration of automated systems and their interaction with various technologies. Additionally, the article highlights the environmental and economic advantages of automation in the oil and gas industry. The work is based on an analysis of practical experience and regulatory data, making it relevant for oil and gas industry professionals, automation engineers, and students in related fields.

Ключевые слова: автоматизация, перекачка нефти, системы управления, диагностика, транспортировка нефти, безопасность.

Keywords: automation, oil pumping, control systems, diagnostics, oil transportation, safety.

Технологический процесс перекачки нефти представляет собой один из ключевых этапов транспортировки углеводородов, который требует высокой надёжности и эффективности в эксплуатации. Автоматизация в данном контексте позволяет свести к нулю человеческий фактор, повысить безопасность и обеспечить оптимальное управление параметрами системы [4, с. 41].

Современные решения автоматизации направлены на повышение эффективности и надежности транспортировки. Системы регулирования давления обеспечивают стабильность, предотвращают гидроудары и адаптируются к совершенно новым условиям. Взаимодействуя с интеллектуальными контроллерами, они анализируют данные в реальном времени. Диагностические системы, используя акустический и волоконно-оптический мониторинг, быстро локализуют утечки, что позволяет минимизировать последствия [4, с. 42].

Автоматизированные системы перекачки нефти включают несколько связанных между собой компонентов, которые работают в единой интегрированной сети. Как пример, на насосных станциях используются системы управления насосами, которые в реальном времени корректируют их производительность в зависимости от параметров трубопровода. Системы дистанционного мониторинга и управления позволяют оператору быстро реагировать на изменения в работе оборудования, снижая необходимость постоянного наблюдения за ним.

Одним из примеров стандартов, регулирующих автоматизацию в нефтегазовой отрасли, является ГОСТ 12.3.009-98 — «Системы автоматического контроля и управления технологическими процессами. Общие требования» [1, с. 12]. Этот стандарт устанавливает требования к проектированию и эксплуатации автоматических систем, обеспечивая их безопасность и надежность. Также стоит отметить ГОСТ Р 50597-93 — «Системы автоматизации. Проектирование. Общие положения», который описывает процессы проектирования автоматизированных систем управления, что имеет критическое значение для правильной интеграции всех компонентов в рамках процесса перекачки нефти [2, с. 20].

Примером типового блока автоматизации является резервуар, ГОСТ 31385-2008, как показано на Рисунке 1. В таких резервуарах ведётся контроль уровня и температуры нефти, что позволяет предотвратить аварийные ситуации и обеспечить стабильное хранение сырья [3, с. 22].

Рисунок 1. Резервуар цилиндрический для нефти и нефтепродуктов

Для наглядности понимания процессов перекачки нефти можно ознакомиться с функциональной схемой структуры нефтедобычи, представленной на Рисунке 2. Она включает этапы от добычи до транспортировки нефти через магистральные трубопроводы к резервуарным паркам.

Рисунок 2. Функциональная схема структуры нефтедобычи

В резервуарных парках автоматизация контролирует параметры хранения нефти (уровень, температуру, давление), предотвращая критические ситуации с помощью систем сигнализации и защиты.

Использование новых автоматизированных систем повышает надежность процесса, снижает риски аварий, обеспечивает безопасность рабочей силы и эксплуатационные затраты. Также эти технологии способствуют экологической безопасности, минимизируя воздействие на окружающую среду. Оптимизация насосов сокращает энергозатраты и улучшает экономическую эффективность [6, с. 120].

Автоматизация процессов перекачки нефти не только повышает эффективности работы, но и приносит значительные экономические выгоды. Внедрение интеллектуальных систем управления снижает эксплуатационные расходы за счет более эффективного использования ресурсов и предотвращения аварий. Например, системы диагностики и автоматического регулирования позволяют сократить износ оборудования, продлевая его срок службы и снижая расходы на ремонт в несколько раз [7, с. 90].

Успешный проект по автоматизации процессов, выполненный АО «Гипрогазцентр» для компании АВВ (Германия), включал создание АСУ ТП для НПС магистральных нефтепроводов в Казахстане. Работы, выполненные согласно ГОСТ 34.601-90, включали в себя обследование объектов, разработку проектной документации и информационно-алгоритмическое обеспечение процесса. Задача заключалась в создании системы управления для ЗАО «КазТрансОйл», направленной на повышение безопасности, улучшение качества нефти по стандарту ISO и обнаружение утечек. Основными объектами автоматизации стали головные НПС, линейные НПС и станции подогрева нефти [5]. В результате поставленные задачи были успешно реализованы. Это показывает, что процесс автоматизации в нефтегазовой отрасли очень важен.

Внедрение автоматизированных технологий в перекачку нефти способствует повышению надежности и безопасности процесса, снижению экологического воздействия и улучшению экономической эффективности.

Список литературы:

1. ГОСТ 12.3.009-98: Системы автоматического контроля и управления технологическими процессами. Общие требования. — М.: Издательство стандартов, 1999. — 12 с.
2. ГОСТ Р 50597-93: Системы автоматизации. Проектирование. Общие положения. — М.: Издательство стандартов, 1994. — 20 с.
3. ГОСТ 31385-2008: Резервуары для нефти и нефтепродуктов. Общие технические требования. — М.: Издательство стандартов, 2009. — 22 с.
4. Кузнецова С.Т. и др. Опыт разработки и внедрения АСУ ТП установок первичной переработки нефти: обзор. — М.: ЦНИИТ Нефтехим, 1986. — 41 с.
5. Новые проекты АСУ ТП магистральных нефтепроводов для нефтехимических производств. URL: https://chemtech.ru/novye-proekty-asu-tp-magistralnyh-nefteprovodov-dlja-neftehimicheskih-proizvodstv/ (дата обращения: 20.12.2024).
6. Оборудование и АСУТП для автоматизации объектов добычи, транспортировки и подготовки нефти: каталог. — Уфа: МОАО «Нефтеавтоматика», 2006. — 120 с.
7. Справочник современных АСУ ТП // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. 1987. № 3. С. 87–125.