Расчет пропускной способности клапанов. Регулировочные характеристики. Присоединительные атрибуты исполнительных органов. DN и PN особенности арматуры трубопроводов.

Выбор типа и условного диаметра клапана

Используя максимальный расход и температуру, а также минимальный требуемый перепад давления на клапане, рассчитывают требуемый коэффициент пропускной способности клапана Kvs (см. стр. 4). Клапан подбирают так, чтобы расчетная величина Kvs находилась в пределах от 5% до 100% от максимального значения Kvs клапана. Максимальные значения коэффициентов Kvs клапанов приведены в таблицах для каждого типа клапана.

Рекомендуется использовать следующие перепады давления на клапане при расчёте Kvs: для жидкостей 5..10% от входного давления, для газов и пара 10..15%.

Защита регулирующего клапана

Для защиты седла регулирующего клапана необходимо предусмотреть фильтр перед клапаном.

Регулировочная характеристика

В зависимости от особенностей системы и задачи регулирования выделяют различные регулировочные характеристики. Регулировочная характеристика – это зависимость пропускной способности Kv клапана от хода штока (степени открытия клапана) Δ.

Типы плунжеров

Возможно использование различных типов плунжеров в зависимости от параметров системы. В стандартной комплектации многие регулирующие клапаны комплектуются параболическими плунжерами с металлическим или мягким уплотнением.

При выборе клапана следует учитывать то, что перепад давления жидкости на клапане не должен превышать 2, 5 МПа. В противном случае необходимо использовать стеллитовое седло (поставляется по запросу).

	Параболический плунжер
Характеристика	линейная квадратичная
Отношение max	1: 50
Уплотнение	металлическое мягкое

	Перфорированный плунжер
Характеристика	линейная
Отношение max	1: 40
Уплотнение	металлическое

	Игольчатый плунжер
Характеристика	линейная квадратичная
Отношение max	1: 50
Уплотнение	металлическое

	Запорный плунжер
Характеристика	запорная
Отношение max	1: 50
Уплотнение	металлическое мягкое

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

По типу присоединения к трубопроводу арматура подразделяется на:

· фланцевую;

· межфланцевую;

· муфтовую;

· цапковую;

· штуцерную;

· под приварку.

· Условный проход (номинальный размер) DN (Ду или Дн).

Под условным проходом (номинальным размером), согласно ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные). Ряды», понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединительных частей. Условный проход (номинальный размер) не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в миллиметрах. Условный проход (номинальный размер) следует указывать с помощью обозначения DN и числового значения, выбранного из ряда. В арматуре и соединениях трубопроводов, производство которых освоено до выхода ГОСТ 28338-89, допускается применять обозначение условного прохода (номинального размера) Ду или Дн.

ПРИМЕР. ЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫХ ПРОХОДОВ ПО ГОСТ 28338-89

Условный проход, мм

	63*
		2600**

* – допускается для гидравлических и пневматических устройств;

** – не допускается для арматуры общего назначения.

· Условное давление (номинальное) PN (Ру или Рн).

Согласно ГОСТ 26349-84 «Соединения трубопроводов и арматура. Давления номинальные (условные). Ряды» под номинальным (условным) давлением понимают наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений трубопроводов и арматуры, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках их прочности при температуре 20°С.

ПРИМЕР. ЗНАЧЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫХ ДАВЛЕНИЙ ПО ГОСТ 26349-84

Обозначение номинального (условного) давления	Значение номинального (условного) давления, МПа	Обозначение номинального (условного) давления	Значение номинального (условного) давления, МПа
PN 0, 1	0, 01	PN 40	4, 0
PN 0, 16	0, 016	PN 63	6, 3
PN 0, 25	0, 025	PN 80	8, 0
PN 0, 4	0, 04	PN 100	10, 0

Допускается применять обозначение номинального (условного) давления Ру вместо PN.

При маркировке допускается применять обозначение PN 6 вместо PN 6, 3.

ГОСТ 356-80 «Арматура и детали трубопроводов. Давления условные пробные и рабочие. Ряды» дает определения условному пробному и рабочему давлению и величине избыточного давления в зависимости от материала деталей и температуры эксплуатации арматуры.

Пробное давление. Под пробным давлением (Рпр) следует понимать избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на прочность и плотность водой при температуре не менее +5°С и не более +70°С, если в нормативно технической документации не указано конкретное значение этой температуры. Предельное отклонение значения пробного давления не должно превышать ±5%.

Рабочее давление. Под рабочим давлением (Рр) следует понимать наибольшее избыточное давление, при котором обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры и деталей трубопроводов.

3. Цели и задачи АСУ ТП НГО. Функции АСУ ТП траспортирования газа и нефти. Функции АСУ ТП добычи углеводородного сырья. Функции АСУ ТП начальной подготовки углеводородного сырья.

Основными целями и задачами автоматизации объектов нефте-газовой отрасли являются:

· увеличение объемов поставок нефти и газа конечному потребителю и повышение технико-экономических показателей за счёт уменьшения простоев основных производственных фондов;

· сокращение потерь нефти, газа и воды за счёт оптимизации режимов добычи, подготовки и ее транспортирования,

· точное выполнение требований технологического регламента, исключение ошибочных действий оперативного производственного персонала при ведении процесса, пуске и останове производства и отдельных технологических аппаратов;

· управление, обеспечивающее получение необходимого по количеству и качеству конечного продукта при минимизации используемого сырья, вспомогательных материалов и энергетических затрат;

· улучшение условий труда эксплуатационного персонала за счет централизации рабочих мест, разнообразного и удобного представления оперативной информации, упразднения рутинной работы операторов, использования " безбумажной" технологии управления объектом;

· повышение безопасности технологических процессов за счет высоконадежных средств сигнализации, блокировок и защит с минимальным периодом реагирования;

· повышение экологической безопасности за счет контроля за качеством товарной продукции, выбросами в атмосферу и сточными водами;

· реализация дистанционного контроля и управления всем комплексом сооружений на технологических площадках ГПП из центрального диспетчерского пункта, т.е. превращение технологических установок в автоматизированные технологические звенья, работающие в соответствии с заданиями вышестоящего уровня управления.

Цели и задачи АСУ ТП

· оперативное диспетчерское управление;

· тотальный учет производства и согласование материальных балансов;

· жесткий контроль качества;

· учет, а также анализ потребления (производства) энергетических ресурсов;

· постоянный контроль состояния технологического оборудования;

· четкое планирование производства;

· глубокий анализ производственного процесса.

Функции АСУ ТП начальной подготовки углеводородного сырья.

· первичный сбор и обработка информации о параметрах контроля технологических процессов;

· аналоговое и позиционное регулирование технологических параметров в соответствии с заданиями, устанавливаемыми операторами;

· представление информации о технологическом процессе в реальном времени с отображением численных значений параметров и положений/состояний исполнительных механизмов на фрагментах мнемосхем;

· дистанционное отключение насосов и аппаратов воздушного охлаждения;

· светозвуковая сигнализация при нарушениях предупредительных и предаварийных границ технологических параметров;

· ведение баз данных процессов и архивация значений технологических параметров за длительные интервалы времени;

· противоаварийная защита оборудования с наивысшим приоритетом в управлении;

· протоколирование событий в системе, в том числе действий оперативного персонала, нарушений предупредительных и предаварийных границ технологических параметров, диагностированных неисправностей технических средств системы;

· формирование, отображение на мониторах автоматизированных рабочих мест операторов и вывод на печать сменных рапортов, сообщений и графиков;

· разграничение доступа к функциям управления и настройки системы на основе паролей.

Принципиальная схема. Пусковые реле. Автоматы. Тепловые реле. Кнопки пуск и стоп. Обозначение. Пример релейной автоматики ручного и дистанционного управления 3-х фазным мотором.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а также связей между ними, которые обеспечивают решение задач управления, регулирования, защиты, измерения и сигнализации. Они служат для изучения принципа действия системы и необходимы как при выполнении наладочных работ, так и в эксплуатации. Кроме того, на основании принципиальных схем разрабатываются другие документы проекта: монтажные схемы щитов и пультов, схемы внешних соединений и т. п.

На принципиальных электрических схемах все аппараты (реле, пускатели, переключатели) изображают в отключенном состоянии. При необходимости изображения какого-нибудь аппарата во включенном состоянии это оговаривается на поле чертежа.

Электрические схемы выполняют в соответствии со стандартами ГОСТ 2.701-84 и ГОСТ 2.702-85 на отдельные установки и участки автоматизированной системы (например, схема управления насоса, схемы регулирования температуры реактора и др.). В эти схемы включают: элементы схемы, устройства и взаимосвязи между ними.

Элемент схемы - составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части (реле, трансформатор, резистор, диод и т. д.).

Устройство - совокупность элементов, выполняющая определенную функцию и представляющая собой единую конструкцию (блок, прибор, плата и т. д.). Линия взаимосвязи - отрезок линии, указывающий на наличие связи между элементами и устройствами.

Токовое пусковое реле предназначено для выключения пусковой цепи, когда двигатель достигает приблизительно 75 % от нормальной рабочей частоты вращения. Его назначение почти совпадает с функцией центробежного размыкателя, рассмотренного ранее. В настоящее время используют четыре типа пусковых реле: токовое, тепловое, реле напряжения и полупроводниковое реле.

Во время работы, когда регулятор замыкает электрическую цепь к двигателю, величина тока, протекающего через катушку реле, максимальная. Контакты замыкаются под действием электромагнитного поля, создаваемого катушкой реле. Когда контакты замкнуты, ток подается в пусковую обмотку двигателя, в результате чего образуется сдвиг фаз, требуемый для пуска двигателя. Когда частота вращения двигателя достигает приблизительно 75 % от номинального значения, противоэлектродвижущая сила в пусковой обмотке противодействует подаваемому току и потребляемая мощность уменьшается. При снижении мощности уменьшается величина магнитного поля, создаваемого катушкой пускового реле, и контакты размыкаются под действием массы якоря, отключая пусковую обмотку двигателя. Двигатель теперь работает в нормальных условиях. Когда регулятор прерывает подачу питания к двигателю, он останавливается и контакты реле остаются разомкнутыми до тех пор, пока не возобновится подвод энергии к двигателю.

Тепловое реле. Это реле является вариантом токового реле, но оно не приводится в действие электромагнитной катушкой. Для работы реле используют тепло, выделяемое при прохождении электрического тока. При протекании тока через провод он нагревается и передает тепло биметаллической пластине, которая воздействует на контакты. В данном реле имеются две пары нормально замкнутых контактов для пуска и работы двигателя.

Автоматический выключатель

Контролирует силу тока в цепи. Его задача – не допустить возникновения так называемых сверхтоков, сила которых превышает значение, максимально допустимое для данной проводки.

На практике такая ситуация может произойти при подключении слишком высокой нагрузки (большого количества мощных электроприборов) или вследствие короткого замыкания (соприкосновения фазового и нулевого проводов – в большинстве случаев это происходит из-за нарушения изоляции).

Сила тока в контролируемой автоматом цепи увеличивается, и, когда она доходит до критического значения, устройство мгновенно обесточивает проблемный участок сети.

Разновидности автоматических выключателей:

Автоматический выключатель срабатывает под действием имеющихся в нем расцепителей. Данные устройства бывают двух видов: тепловые и электромагнитные.

· Тепловые расцепители состоят из биметаллической пластины, способной нагреваться и менять форму под воздействием протекающего по ней электрического тока. Как только его сила достигает определенного значения (порога срабатывания автомата), пластина высвобождает специальную пружину и силовые контакты устройства расцепляются.

· Электромагнитные расцепители срабатывают и выглядят примерно так же. Разница лишь в том, что в этом приспособлении используется индуктивная катушка с магнитным сердечником.

Когда сила тока в цепи достигает порога срабатывания, сердечник приходит в движение под воздействием электромагнитного поля катушки. При этом высвобождается пружина, размыкающая силовые контакты.
Каждый из этих расцепителей обладает собственным запасом надежности, и даже профессионалу сложно судить о том, какой из них лучше справляется с возложенной на него задачей. Поэтому в современных автоматических выключателях применяются сразу оба описанных устройства, работающих параллельно и отлично дополняющих друг друга.

	замыкающий	размыкающий
Однополюсный выключатель
Однополюсный разъединитель
Трехполюсный выключатель
Трехполюсный разъединитель
Трехполюсный разъединитель с автоматическим возвратом (сленговое название - «АВТОМАТ»)
Однополюсный разъединитель с автоматическим возвратом
Нажимной выключатель (т.н. - «КНОПКА»)
Вытяжной выключатель
Выключатель с возвратом при повторном нажатии кнопки (можно встретить в настольных или настенных светильниках)

Обозначение контактов реле контакторов

	замыкающие	размыкающие
обычные
с замедлением при срабатывании
с замедлением при возврате
с замедлением при срабатывании и при возврате

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 Следующая ⇒