4.1 Анализ внедряемого оборудования

В данном разделе дипломного проекта рассмотрим принципы действия и характеристики выбранного оборудования для внедрения в систему автоматизации резервуарного парка, проведем сравнение новых приборов с приборами, уже установленными на объекте.

4.1.1 Электромеханические мешалки типа «Диоген»

Образование отложений парафина на дне резервуара является серьезной проблемой при учете нефти, а также может вызвать необходимость очистки резервуара.

Для предотвращения осаждения парафина на днищах нефтяных резервуаров широко используются стандартные электромеханические мешалки типа «Диоген». Принцип работы изделия заключается в образовании процесса перемешивания нефти направленной затопленной струей нефти, создаваемой вращающимся пропеллером, при котором тяжелые парафинистые осадки и механические примеси взвешиваются в общей массе нефти. Этот процесс достигается двумя факторами при работе изделия:

- за счет непосредственного перемешивания нефти струей, создаваемой пропеллером изделия;

- за счет создания кругового вращения всей массы хранимой нефти в резервуаре при работе пропеллера в крайних угловых положениях.

Электромеханические мешалки типа «Диоген» выпускаются с различными компоновками двигателя и редуктора, с обычными сальниковыми или торцовыми уплотнениями. Опыт показал, что наиболее надежны торцовые уплотнения. Удачно решена проблема ремонта уплотнения. При этом вал мешалки может быть частично выдвинут наружу. Специальный затвор герметизирует резервуар, и уплотнение может быть отремонтировано без его опорожнения.

Электромеханическая мешалка с приводом крепится растяжками на стенке резервуара, что важно при эксплуатации. С изменением уровня взлива в резервуаре изменяется его осадка, и если привод мешалки установлен на отдельном фундаменте, нарушается центровка валов. Крепление мешалки на стенке резервуара ликвидирует этот недостаток. Для уменьшения нагрузки на стенку резервуара иногда применяют дополнительные пружинные опоры.

С целью достижения эффективного процесса размыва донных отложений при определении количества и исполнений электромеханических мешалок для оснащения резервуаров РВС-5000 производители рекомендуют использовать «Диоген - 700» в количестве 1 шт.

Оси мешалок смещены относительно диаметра резервуара на 10?. Мешалки включаются в работу при закачке. Принятого расположения осей мешалок с течением времени в резервуаре устанавливается круговое движение нефти. Взвешивание осадка происходит как турбулентными струями, создаваемыми винтом и закачиваемой жидкостью, так и вторичным круговым движением нефти. Для предотвращения накопления осадка в резервуаре достаточно работы мешалки в течении 24 часов в месяц с равными промежутками между включениями. При этом осадок на днище не превышает 10-12 см. Наилучший результат достигается при работе мешалок в период закачки нефти, но иногда они включаются и при откачке.

При включении мешалки (рисунок 4.1) вращение от электродвигателя 1 через плоскозубчатую ременную передачу 2 передается на вал 5, установленный на подшипниковые опоры корпуса 4. При этом свободный конец вала 5, расположенный в резервуаре с нефтью, передает вращение на закрепленные на нем пропеллер 6 и обтекатель 7. За счет вращения пропеллера 6 создается направленная затопленная турбулентная струя нефти, обладающая размывающим эффектом (скорость движения частичек нефти более 0,5 м/с) и простирающаяся на расстояние, примерно равное диаметру РВС-5000. Встроенный автоматический привод поворота (АПП) 3 обеспечивает в процессе работы мешалки поворот корпуса 4 с валом 5 в горизонтальной плоскости на угол ± 30є относительно шарнирного узла 8, смонтированного на присоединительном фланце 9, закрепленном на крышке люка-лаза РВС. Время прохождения вала 5 с пропеллером 6 от одного крайнего положения до другого составляет от 3,5 до 5 часов, в зависимости от исполнения мешалки. Отбор вращательного движения на входной вал АПП производится от вала 5, проходящего соосно через центр АПП.

1- взрывозащищенный асинхронный электродвигатель; 2 - плоскозубчатая ременная передача; 3- автоматический привод поворота; 4 - корпус; 5 - вал; 6 - пропеллер; 7 - обтекатель; 8 - шарнирный узел; 9 - фланец присоединительный; 10 - плита установочная; 11 - торцовое уплотнение; 12 - сферическое уплотнение

Рисунок 4.1 - Устройство для размыва донных отложений «Диоген-700»

Однако конструкция винтовых мешалок далеко не совершенна:

- расположение винта мешалки у стенки резервуара приводит к тому, что на диаметрально противоположном участке скорость движения нефти значительно уменьшается;

- площадь днища резервуара, на которой взвешивание осадка производится непосредственно турбулентной струей, создаваемой винтом, ограничивается внутренним углом расширения турбулентной струи равным 22-25?;

- взвешивание осадка на остальной площади днища производится вторичным течением. Для развития циркуляции, достаточной для взвешивания парафина, требуется 1-2 часа работы мешалки и более;

- частицы осадка проникают в толщу нефти и распределяются в ней только за счет мощных вихреобразований, так как в резервуаре нет направленного вертикального движения нефти;

- для установки винтовых мешалок требуется устройство в резервуарном парке силовой электропроводки низкого напряжения;

- для монтажа мешалок в типовом резервуаре необходимо усилить нижний пояс.

Технические характеристики и основные параметры электромеханических мешалок типа «Диоген» представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Технические характеристики электромеханических мешалок типа «Диоген»

Устройство размыва должно обеспечивать:

- размыв и перемешивание донных отложений в резервуаре подвижной струей нефти, формируемой пропеллером изделия;

- автоматическое изменение направления струи нефти в горизонтальной плоскости за счет встроенного привода поворота вала пропеллера;

- создание кругового вращения всей массы нефти, хранимой в резервуаре, при работе изделия в крайних угловых положениях вала пропеллера;

- запуск в работу и остановку от местного поста управления или дистанционного с центрального пульта оператора нефтеперекачивающей станции [6].

4.1.2 Система контроля и сигнализации СКС-07

СКС-07 предназначена для эксплуатации совместно с устройствами «Диоген» для решения следующих задач:

- контроля параметров и сигнализации о работе устройств «Диоген» без постоянного присутствия обслуживающего персонала;

- автоматической остановки устройств при достижении предельно-допустимых отклонений параметров;

- дистанционного пуска и остановки устройств «Диоген». В системе предусмотрен выбор функции ДУ/МУ (дистанционное/местное управление).

СКС-07 выдаёт сигнал остановки электродвигателя, входящего в состав устройства «Диоген», в следующих случаях (с выдачей звукового и визуального сигнала):

- при превышении температуры двигателя свыше указанной в паспорте на электродвигатель;

- при превышении вибрации крышки люка-лаза резервуара при работе устройств (исключая режим пуска) по трем взаимно перпендикулярным направлениям свыше 2,8 мм/с;

- при обрыве ремня плоскозубчатой ременной передачи;

- при нарушении герметичности узлов уплотнений устройств «Диоген»;

- при отклонении потребляемого тока двигателя «Диоген» от заданного номинального:

а) контроль межфазных и однофазных КЗ без выдержки времени;

б) контроль перегрузки по току (обратно зависимая токо-временная характеристика);

в) контроль обрыва любой из фаз электродвигателя.

По воздействию климатических факторов внешней среды при эксплуатации СКС-07 соответствует исполнению УХЛ 1 по ГОСТ 15150-69, при этом температура окружающей среды от минус 60 до плюс 50 °С.

СКС-07 может применяться в соответствии с ГОСТ Р 51330.13-99, ГОСТ Р 52350.14-99, гл. 7.3 ПУЭ во взрывоопасных зонах, в которых возможно образование взрывоопасных паро- и газовоздушных смесей категорий IIА, IIB по ГОСТ Р 51330.11-99, групп Tl, Т2, ТЗ по ГОСТ Р 51330.5-99.

СКС-07 представляет собой проектно-компонуемое изделие, в состав которого входят:

- блок контроля и сигнализации БКС-01-М (ТУ 4318-516-20885897-2006);

- датчик вибрации ДВ-03-М (ТУ 4277-515-20885897-2006);

- датчик вращения ДВР-03-М (ТУ 4278-590-20885897-2006);

- выключатель уровня;

- аварийные оповещатели:

а) световой аварийный оповещатель;

б) звуковой аварийный оповещатель (с возможностью местного отключения звукового сигнала).