05.12.2018

Концепция модернизации газокомпрессорный

Оборудование, предназначенное для нефтегазовой отрасли, должно противостоять набору неблагоприятных факторов окружающей среды, включая высокую температуру и влажность, наличие соли и сернистого газа, повышенную вибрацию, электромагнитное
излучение. Приборы и системы производства компании Altronic LLC разработаны специально для длительной безотказной работы в этих условиях.

Различные модификации газомотокомпрессоров (ГМК) типа 10ГКН производства ОАО «РУМО» (г. Нижний Новгород) широко используются на территории стран СНГдля перекачки природного и попутного нефтяного газа (фото 1).Назначенный производителем ресурс ГМКдо капитального ремонта составляет 80 тыс.мото часов, срок службы – 25 лет. Однако практика доказала, что в конструкцию ГМК при проектировании был заложен большой запас механической прочности. При бережной эксплуатации и грамотном техническом обслуживании их ресурс практически не ограничен.Эффективность работы таких газомотокомпрессоров в значительной мере зависит от возможностей систем управления. Применение современных технологий при построении систем управления позволяет снизить расход топлива, содержание токсичных веществ в выхлопных газах, уменьшить износ трущихся деталей, повысить надежность и безопасность эксплуатации.Оборудование, предназначенное для нефтегазовой отрасли, должно противостоять набору неблагоприятных факторов окружающей среды,включая высокую температуру и влажность,наличие соли и сернистого газа, повышенную вибрацию, электромагнитное излучение. Приборы и системы производства компании AltronicLLC разработаны специально для длительной безотказной работы в этих условиях.При разработке и внедрении систем управления интегральными двигателями-компрессорами производства компаний Clark, CooperBessemer, Caterpillar, Ajax, Ingersoll Rand, MEP, Worthington, Superior накоплен уникальный опыт, успешно применяемый и для модернизации ГМК производства РУМО на территории Болгарии, Румынии, Венгрии,Литвы и Азербайджана.

123_21.jpg


  

 Условия эксплуатации стационарных газовых двигателей выдвигают очень жесткие требования к современным системам зажигания.

123_22.jpg
Микропроцессорная позиционная система зажигания CPU-2000 не только полностью соответствует предъявляемым требованиям,но и значительно их превосходит.

Основные рабочие характеристики системыCPU-2000 (рис. 1):
- максимальное напряжение во вторичных цепях достигает 47 кВ, что обеспечивает надежный пробой искрового промежутка свечей зажигания;
- длительность разряда – 700 микросекунд –способствует полному сгоранию даже сильно обедненных рабочих смесей;
- высокоточный момент зажигания (точность регулирования составляет 0,25 градуса по углу поворота колен вала) позволяет сформировать пиковое давление в каждом цилиндре двигателя в строго определенный момент, обеспечивая максимальную выходную мощность при минимальном потреблении топлива;
- индивидуальная коррекция момента зажигания (±3 градуса) предназначена для балансировки и снижения механического износа двигателя
- избираемый уровень энергии разряда(три уровня, ручная или автоматическая коррекция) позволяет продлить срок службы свечей зажигания;
- много искровой режим (четыре разряда в одном такте) значительно облегчает пуск двигателя и снижает содержание токсичных веществ в выхлопных газах.

Дисплей системы и тактильная клавиатура служат дружественным интерфейсом оператора, а поддержка протокола ModBus RTU позволяет интегрировать систему зажигания в систему управления высокого уровня. Коррекция параметров системы возможна как с клавиатуры логического модуля, так и с персонального компьютера через последовательный порт RS-485. Для диагностики потенциальных проблем в системе зажигания используется патентованный метод (патент США № 5 623 209) диагностики и прогнозирования состояния первичных и вторичных разрядных цепей.Диагностический модуль постоянно анализирует параметры каждой выходной цепи на соответствие заранее заданным пороговым значениям. При отклонениях параметров на дисплее формируется диагностическое сообщение с указанием места и характера неисправности.


 123_23.jpg


Отключение системы при необходимости произойдет автоматически. Имея небольшой опыт,оператор сможет прогнозировать состояние разрядных цепей и планировать замену свечей зажигания при очередном техническом обслуживании.Регулятор двигателя GOV-10 (рис. 2)объединяет в одном блоке клапан управления подачей топлива и электронный регулятор скорости вращения двигателя. Применение регулятора значительно облегчает пуск двигателя за счет повышения давления топливного газа до заранее заданного значения и с заданной скоростью, а постоянная динамическая коррекция коэффициента передачи обеспечивает максимальную стабильность скорости вращения двигателя на всех режимах.Регуляторы серии GOV полностью заменяют подверженные отказам гидравлические и механические регуляторы и исполнительные механизмы с толкателями.Конструкция отказобезопасна: при снижении давления топливного газа или отключении напряжения питания клапан закрывается автоматически. Фактический расход и удельный расход топлива отображаются на экране дисплейного модуля и передаются в систем у дистанционного мониторинга и управления.Абонентская программа на базе ModBusRTU - протокола предназначена для конфигурации и мониторинга регулятора. Все настройки выполняются как с клавиатуры дисплейного модуля, так и с помощью ПК (фото 2). Использование электронной микропроцессорной системы воздушного пуска (SaveAir™)не только полностью устраняет ручные операции и значительно повышает безопасность персонала, но и позволяет экономить до 70 %сжатого воздуха, обеспечивая надежный дистанционный пуск двигателя.Оригинальный чувствительный модуль определяет угловое положение коленвала двигателя с высокой точностью. Опираясь на эти данные, система активирует пусковые соленоиды, которые в свою очередь управляют как моментом, так и продолжительностью подачи сжатого воздуха в процессе пуска.Уникальная конструкция позволяет подавать сжатый воздух в цилиндры двигателя,наиболее подходящие для надежного пуска,с учетом углового положения коленвала, практически устраняя «мертвые точки».Цифровые приборы, системы управления исистемы безопасности/защитного отключенияпроизводства Altronic LLC получили высокуюоценку специалистов нефтегазовой отрасли заих надежность и безотказность.Пороговый сигнализатор серии DD-40NTVпредназначен для мониторинга до 40 электрических контактов, которые представляютзначения важнейших параметров двигателя или компрессора, таких как частота вращения,давление, температура и т.д. При изменении состояния контактов на экране отображается код ошибки и генерируется выходной сигнал(обычно: «перекрыть подачу топлива» или «отключить зажигание»). Универсальный контроллер DE-1500 разработан для управления практически любым двигателем, компрессором, а также промышленным процессом. Воспринимая цифровые или аналоговые значения таких параметров,как давление, скорость вращения, температура, контроллер использует один или два независимых контура управления с обратной связью для динамической коррекции процесса с целью поддержания постоянного значения заданного параметра.Так, одним из типичных примеров можно назвать применение DE-1500 в качестве контроллера всасывания в процессе перекачки газа. На основе постоянного мониторинга давления всасывания компрессора контроллерDE-1500 может управлять клапаном давления газа напрямую или через промежуточный преобразователь.


123_24.jpg

Система защитного отключения, мониторинга и управления DE-3000 (фото 3)воспринимает до 62 входных сигналов и формирует до 24 сигналов управления. В зависимости от конфигурации, при отклонении параметров процесса от заданных условий контроллер DE может отключить систему зажигания и/или закрыть клапан подачи топлива, чтобы защитить газовый двигатель.Возможности DE-3000 дополняют встроенные функции автостарта и управления производительностью компрессора.Управляя соотношением воздух-топливо и моментом зажигания, контроллер EPC-200поддерживает оптимальные выходные характеристики двигателя. Сигналы с измерительных преобразователей давления газа, давления и температуры воздуха наддува, а также дополнительный сигнал с датчика кислорода или измерителя мощности используются для оптимизации как соотношения воздух-топливо, таки момента зажигания во всем диапазоне температур окружающей среды, скоростей вращения и нагрузок двигателя. Эти функции управляются двумя независимыми сигналами4…20 мА: один подается на вход системы зажигания Altronic серии CPU (момент зажигания),другой – на вход перепускного клапана турбокомпрессора (соотношение воздух-топливо).

123_25.jpg


Индикаторы скорости вращения, количества моточасов, момента зажигания, как и цифровые приборы для измерения темпера-туры, давления, вибрации, обладают встроенными функциями графопостроения и защитного отключения при достижении максимальных значений заданных параметров.Программируемый логический контроллер(ПЛК) Exacta 21 предназначен для мониторинга, управления и оптимизации параметров компрессора и сопутствующего оборудования.Первая и наиболее важная задача этой системы– обеспечить безопасную эксплуатацию двигателя и компрессора. Широкие возможности управления, мониторинга, извещения и защитного отключения; полностью автоматизированный алгоритм проверки-подготовки - пуска работы- останова; совместимость с различными видами измерительных преобразователей и датчиков – все это обеспечивает оператору необходимую гибкость при выполнении проектов любой сложности. Для передачи данных используются встроенные порты RS-232 и RS-485.Передача данных во внешние системы (включая систему управления компрессорной станцией и систему SCADA) осуществляется на основе ModBus RTU протокола.Графический сенсорный экран и система передачи данных MIDAS (фото 4) служат единым средством коммуникации, предоставляя доступ к отдельным приборам и системам,встроенным в панель управления, а также передавая данные во внешнюю систему управления SCADA или RTU. Система MIDAS «собирает» данные, используя ModBus или иные последовательные протоколы передачи данных, и передает их через TCP/IP, OPC,CANbus, Profibus и другие промышленные протоколы во внешнюю систему мониторингаи управления.Панели управления (фото 5) производятся в точном соответствии со спецификацией заказчика и могут содержать приборы и системы как компании Altronic, так и других производителей, обеспечивая нужную степень автоматизации.Простую, но эффективную защиту двигателя-компрессора обеспечивают панели управления на основе DD-40NTV/DE-2200.Обычно используются также пороговые индикаторы давления и температуры.Оптимальное по соотношению цена-качество управление производительностью компрессора и другими функциями обеспечивают панели на основе DE-1500/2500/3000. Активное управление с обратной связью применяется к различным функциям, включая управление клапанами компрессора.Панели на базе Exacta-21 или иного ПЛК –наиболее часто применяемые для управления большими компрессорными агрегатами – обеспечивают полнофункциональный мониторинг и управление и часто содержат дружественные интерфейсные модули, такие как MIDAS.Компания Altronic может предложить нужную конфигурацию панели управления, отвечающую потребностям и бюджету потенциального покупателя, – от простого мониторинга и защиты до более активного управления двигателем или процессом.

Рассказать друзьям: