نام ونام خانوادگی : حشمت مومن زاده
شماره دانشجویی : 910773119
زمان کار کارآموزی در تاریخ های زیر
20/2/93 تا 27/2/93 بازدید از سیستم های اصلی تلمبه خانه
27/2/93 تا 10/3/93 بازدید از سیستم های برق تلمبه خانه
10/3/93 تا 17/3/93 کار کردن با نقشه مخزن ها
17/3/93 تا 24/3/93 تشریح فعالیت های عملی و کار با آنها
24/3/93 تا 30/3/93 دوره کارهای کارآموزی در تلمبه خانه و آموزش آن
فهرست اشکال و نمودارها
عنوان صفحه
نمودار شماره یک: نقشه منیفلد 9
نقشه خط شماره یک 10
نقشه برق کلی شماره یک 16
PLC 18
نقشه نمودار شماره یک در مانیتور یک 19
نمودار شماره 2 الکترو پمپ ها 24
نمودار شماره 3 ورودی و خروجی شیرها 27
نمودار شماره 4 کانال مخزن drain 29
نمودار شماره 5 خروجی جهت سرریز به مخزن ریلایف 30
نمودار شماره 6 دریافت و ارسال پیک 36
پیک پاک کننده و جداکننده 38
دریچه شماره یک دریافت پیک دستی جهت خارج شدن از خط لوله 39
فهرست
عنوان صفحه
مقدمه …………………………………………………………………………… 3
منطقه غرب…………………………………………………………………………………. 4
تلمبه خانه برداسپی………………………………………………………………………….. 4
سیستم های اصلی تلمبه خانه………………………………………………………………………5
نقشه منیفیلد تلمبه خانه برداسپی ………………………………………………………………….9
پروفیل خط برداسپی ……………………………………………………………………………10
سیستم های برق تلمبه خانه برداسپی ……………………………………………………………11
الف-) مشخصات سیستم کنترل………………………………………………………………… 18
الف-1) plc………………………………………………………………………………… 18
الف-2) درایور ها …………………………………………………………………………. 20
الف-3) الکتروموتورها ……………………………………………………………………. 21
الف-4) شیر های برقی سیستم های حفاظتی , آلارم ها ………………………………….. 24
ب-) نقشه P&ID………………………………………………………………………………. 25
ب-2) منفیلد مخزن Relief و مخزن Drain……………………………………………..29
ج-) ساختمان شیرهای اطمینان ونقاط تنظیم………………………………………………….. 18
د-) تشریح فعالیت های عملی …………………………………………………………………. 30
د-1) دریافت و ارسال پیک ………………………………………………………………… 36
مقدمه
از آغاز پیدایش نفت ، موضوع حمل آن از منابع استخراج به مراکز تصفیه و همچنین مصرف مورد توجه قرار گرفت.
بشر در ابتدای امر از چهارپایان به منظور جابجا نمودن این ماده ارزشمند بهره جست وبا کوشش مجدانه ای که به عمل آورد توانست وسیله مطمین دیگری که ضمنا هزینه های حمل را کاهش دهد ، ایجاد نماید.
لذا خطوط لوله در این راستا ایجاد گردیدند که برای اولین بار در ایالات متحده امریکا و پس از آن از نظر اقتصادی و راحتی عملیات و حمل و نقل جدید مورد تایید قرار گرفت وبه سایر کشورهای نفت خیز دنیا سرایت کرد.
از مزایای خط لوله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف)حمل سریع تر مواد نفتی
ب)ارزان تر تمام شدن قیمت مواد نفتی
ج)خطرات کمتر انتقال مواد نفتی
منطقه غرب
منطقه غرب یکی از مناطق یازده گانه شرکت خطوط لوله وخابرات نفت ایران است که وظیفه انتقال نفت خام وفرآورده را در مسیر هایی به طول 300 و 236 کیلومتر در ناحیه جغرافیایی غرب کشور بر عهده دارد. مرکز این منطقه در شهر کرمانشاه قرار دارد ودارای 4 مرکز انتقال نفت می باشد.این مراکز عبارتند از:
1)مرکز انتقال نفت نفت شهر
2)" " " پایطاق
3)" " " برداسپی
4)تاسیسات کرمانشاه و سنندج
مرکز انتقال نفت برداسپی
به منظور تامین خوراک مورد نیاز پالایشگاه کرمانشاه از منابع نفتی جنوب و نیز انتقال فرآورده به کرمانشاه خط لوله ای به ظرفیت BPSD 000/ 110 حد فاصل تلمبه خانه تنگ فنی و پایانه کرمانشاه در نظر گرفته شده است. مرحله اول طرح با احداث خط لوله ای به طول 72 کیلومتر در حد فاصل تلمبه خانه افرینه و پایانه کرمانشاه به ظرفیت BPSD 000/ 24 برای انتقال نفت خام به انجام رسیده است و با اجرای مرحله دوم طرح و اتصال تلمبه خانه تنگ فنی به افرینه (احداث خط لوله جدید به قطر به طول تقریبی 48 کیلومتر) و نیز احداث تلمبه خانه برداسبی درمسیر انتقال نفت خام و فرآورده های نفتی در حد فاصل تلمبه خانه افرینه و پایانه کرمانشاه در جوار ده شیراوند و در فاصله حدود 5/11 کیلومتری شهرستان کوهدشت واقع شده است. برای این تلمبه خانه دو حالت طراحی شده است.
1- انتقال BPSD 000/ 95 نفت خام با فشار ورودی 3/4 بار نسبی
2- انتقال BPSD 000/ 110 گازوئیل با فشار ورودی 1/4 بار نسبی
لازم به ذکر است که علاوه بر گازوئیل، سایر فرآورده ها از جمله بنزین و نفت سفید نیز از این خط انتقال داده میشود و کلیه تجهیزات تلمبه خانه می بایستی توانایی انتقال BPSD 000/ 110 فرآورده را دارا باشند.
1- 3. سیستمهای اصلی تلمبه خانه:
سیستمهای اصلی تلمبه خانه شامل موارد ذیل می باشد:
1- سیستم دریافت توپک:
به منظور تمیزکردن خط لوله بالادست تلمبه خانه سیستم دریافت توپک در این تلمبه خانه در نظر گرفته شده است.
دریافت کننده توپک مجهز به کلیه تجهیزات وابسته می شود و به گونه ای طراحی شده است که بتوان عملیات دریافت توپک را به صورت اتوماتیک از اتاق کنترل و به صورت دستی انجام داد.
1- به محض رسیدن توپک به داخل تله جاروب کلید نشان دهنده SPD- 3002 عمل و فرمان برگرداندن سیستم به حالت اولیه آغاز می گردد.
2- ابتدا شیر موتوری اصلی Mov-3001 باز می گردد.
3- پس از بازشدن کامل شیر فوق شیرهای موتوری Mov-3003 -Mov3002 شروع به بسته شدن می نماید.
4- با بسته شدن شیرهای فوق تخلیه تله جاروب به صورت دستی باز و سپس با بازنمودن درب تله جاروب نسبت به خارج نمودن توپک اقدام خواهد گردید.
5- در صورت انجام نشدن عملیات در زمان تعیین شده چراغ هشدار دهنده sequence Fail فعال می شود. پس از خروج از توپک درب تله جاروب را جهت عملیات بعدی بسته نگه می داریم.
لازم به ذکر است هر دو مرحله اشاره شده در فوق بر کلیدهای SPD با کلیدهای Receiving SEQ و یا Received SEQ از روی مانیتور کنترل نیز قابل اجرا می باشد.
2- سیستم صافیهای اصلی تلمبه خانه:
روش دریافت توپک به صورت اتوماتیک (PIG- RECEIVI) NG
1- کلید نشان دهنده عبور توپک در یک کیلومتری (SPD- 3001) با دادن آلارم سیستم را فعال می کند.
2- بعد از زمان تعیین شده شیرهای موتوری Mov-3002 و Mov-3003 شروع به بازشدن می نماید.
3- بعد از چند لحظه از شروع بازشدن شیرهای فوق شیر برقی هواگیری xv- 3001 باز و بعد از چند لحظه بسته می شود.
4- کلید درب تله جاروب در صورت بازبودن درب اجازه بازشدن هیچ یک از شیرهای برقی را نخواهد داد.
5- پس از اتمام بازشدن شیرهای موتوری Mov-3003 , Mov-3002 و همچنین هواگیری بوسیله شیر برقی xv- 3001 ، شیر موتوری اصلی Mov-3001 بسته و مسیر جریان مواد از داخل تله جاروب برقرار می کند.
6- در صورت انجام نشدن عملیات در زمان تعیین شده چراغ هشدار دهنده sequence Fail فعال می شود.
شرح صافی های اصلی تلمبه خانه:
به منظور حفاظت تجهیزات در ایستگاه، مخصوصاً تلمبه های اصلی در برابر ذرات جامد در مسیر جریان سیال دو عدد صافی STRAINER با المان صافی و اندازه MESK60 در نظر گرفته شده است. این صافیها به صورت موازی نصب می گردد که به طور نرمال یکی در سرویس و دیگری یدک می باشد.
افت فشار صافی اندازه گیری می گردد و در محل نمایش داده می شود هنگامیکه صافی از مواد خارجی پر گردد اختلاف فشار دو سر آن افزایش یافته و در صورتیکه این فشار از حداکثر افت فشار مجاز که حدود PSI10 می باشد، بیشتر شود کلید افت فشار بالا فعال شده و آلارم هشدار دهنده مربوطه در اتاق کنترل بکار خواهد افتاد و همزمان سیستم خودکار تعویض صافی ها عمل خواهد نمود. شرح کار این سیستم در ذیل می آید. اگر صافی در حال کار را صافی on و صافی یدک آنرا صافی off در نظر بگیریم، همزمان با اعلام آلارم از جانب 3003- DPSH چراغ آلارم DPSH و STRAINER CHANGE SEQUENCE فعال شده، شیر ورودی صافی off باز و بعد از آن شیر ورودی صافی on بسته می شود.
در صورتیکه پس از تعویض صافیها، چراغ آلارم DPSH خاموش شود، این بدان معنی است که عملیات تعویض صافیها با موفقیت انجام شده است. در این مرحله چراغ STRAINER CHANGE SEQUENCE فعال باقی می ماند تا زمانی که عملیات پاکسازی STRAINER صورت گرفته یعنی یک بار شیر خروجی صافی کثیف باز و بسته گردد و پس از آن چنان چه کلید RESET CHANGE فعال شود، چراغ استرینرچینج خاموش می شود.
اما اگر پس از تعویض صافیها DPSH همچنان آلارم بدهد، هر دو صافی وارد سرویس می شوند و همزمان با آن آلارم وضعیت غیرعادی به کار می افتد. این وضعیت بدان معنی است که دو صافی در حال کار هر دو کثیف هستند و باید هر چه زودتر جهت تمیز نمودن آنها اقدام نمود. علامت Strainer Dirty تا زمان اشکال روشن و غیر قابل Reset می باشد.
تعویض صافیها علاوه بر عمل DPSH-3003 با فشار سوئیچ
Strainer change sequence بر روی سیستم کنترل نیز امکان پذیر می باشد.
در ورودی و خروجی هر یک از صافی ها هر دو عدد شیر در نظر گرفته شده است. شیرهای ورودی مجهز به عمل کننده برقی MOTOR OPERATED بوده و شیرهای خروجی به صورت دستی می باشند.
صافیها مجهز به شیرهای تخلیه فشار حرارتی THERMAL RELIEF VALVE همچنین شیرهای هواگیری می باشند.
نقشه منیفلد تلمبه خانه برداسپی
(نمودار شماره یک)
L.301 R.301 3003 MOV
HC TO KERMANSHAH TERMINAL XV302A XV301A HC TO AFRINAH PUMP STATION
MOV-3003 MOV-3008
STR-301A
STR-301B
MOV3012
3011A 3011B 3011C
MP-301 MP-302 MP-303
. پرفیل خط برداسپی – کرمانشاه
(نقشه خط شماره یک)
برداسپی تاسیسات کرمانشاه
افرینه
تنگ فنی
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 45 35 25 15
. سستم برق تلمبه خانه برداسپی:
به طور کلی لیست تجهیزات و مصارف برقی اصلی تلمبه خانه برداسبی عبارتند از:
1- تابلوی KV 20 فیکس پست پاساژ مجهز به سکسیونرهای قابل قطع زیر بار (فیدرهای ورودی) و دژنگتورهای (فیدرهای خروجی)
2- تابلوی KV 20 کشوئی پست داخلی مجهز به دژنگتورهای خلا (VACU M)
3- تابلوی V 380 کشوئی به منظور تامین تغذیه مصارف برقی فشار ضعیف تلمبه خانه
4- ترانسهای KV 109× 2/20، KVA 2300، با 2 سیم پیچ در ثانیه به منظور ایجاد و اختلاف فاز موردنیاز درایوهای سیستم دور متغیر.
5- ترانسهای KV 4. 0/20، KVA 630 جهت تغذیه و تامین توان موردنیاز مصارف برقی فشار ضعیف.
6- درایوهای سیستم کنترل دور متغیر پمپهای اصل (VFD)
7- موتورهای (A515) KV3. 3 و KW 1700 کد گرداننده 3 پمپ اصلی تلمبه خانه است.
8- دیزل ژنراتور اضطراری تلمبه خانه به ظرفیت KVA 150 جهت تامین برق و تغذیه مصارف اضطراری تلمبه خانه
9- سیستم برق وقفه DC AC جهت مصارف تابلوهای برقی و تغذیه تجهیزات ابزار دقیق
10- سیستم روشنایی
11- سیستم گرمکن الکتریکی (ELECTRICAL HEAT TRACING)
12- تجهیزات برقی ضدانفجاری (EXPLO SION- PROOF)
13- سیستم مخابرات و PAGING
منابع تامین برق تلمبه خانه:
برق موردنیاز تلمبه خانه از شبکه 20 کیلوولت برق محلی (خط هوایی KV20 برق منطقه ای) بوسیله کابل زمینی به تابلوی 20 کیلوولت فیکس موجود در پست پاساژ تلمبه خانه وارد شده و ظرفیت این فیدر برابر کل مصارف موردنیاز تلمبه خانه است به اضافه 20 درصد رزرو می باشد.
علاوه بر ورودی 20 کیلوولت اصلی، یک عدد فیدر ورودی ذخیره (SPARE) برای استفاده در شرایط قطع فیدر اصلی و به منظور افزایش قابلیت اعتماد سیستم در نظر گرفته شده است. تابلوی پشت پاساژ توسط 2 فیدر خروجی یکی در سرویس و یکی به صورت رزرو، تابلوی 20 کیلوولت کشوئی داخل تلمبه خانه را تغذیه می نماید. خروجی های تابلوی 20 کیلوولت کشوئی داخلی 3 عدد ترانس KV 109 × 2/20 مربوط به سیستم کنترل دور متغیر (VFD) و نیز دو عدد ترانس توزیع کاهنده KV 004/ 20 را تغذیه می نمایند.
ترانسهای KV 109/ 20 دارای 2 سیم پیچ ثانویه بوده (KV 109 × 2) تغذیه سیستم کنترل دور متغیر (VF) پمپ های اصلی تلمبه خانه را عهده دار هستند به عبارت تغذیه موتور پمپ های اصلی تلمبه خانه KV 3. 3 می باشد.
ترانسفورماتورهای کاهنده توزیع KV 004/20 تغذیه مصارف برقی فشار ضعیف و 380 ولت تلمبه خانه از قبیل موتور پمپ های LV، شیرهای برقی، روشنایی و غیره را از طریق تابلوی VMCC 380 عهده دار می باشد.
3-7 . سطوح ولتاژ تلمبه خانه:
1- ورودی KV 20، سه فاز، سه سیمه و 50 هرتز
2- موتور پمپ های اصلی (KW 1700) با ولتاژ KV 3. 3، سه فاز، سه سیمه و 50 هرتز
3- موتورهای القائی فشار ضعیف (تا رنج KW 150) با ولتاژ V 380، سه فاز و 50 هرتز
4- سیستم روشنایی با ولتاژ V 220 تک فاز و 50 هرتز
5- پریزها با ولتاژ V 220 تک فاز و همچنین با ولتاژ V 380 و سه فاز (پریزهای جوشکاری)
6- تجهیزات ابزار دقیق با ولتاژ V220، تک فاز و 50 هرتز از سیستم برق بدون وقفه AC
7- ولتاژ کنترل موتورهای V380 (فشار ضعیف) V220، تک فاز و 50 هرتز
8- ولتاژ کنترلی و حفاظتی تابلوی M.V و تابلوهای سیستم کنترل دور متغیر (VFD) متورهای KV 3. 3 و نیز کلیدهای ورودی اصلی و کلید کوپلاژ تابلوی VPC L.V/MCC 220 بوده و از سیستم برق بدون وقفه AC, DC تاممی می شود.
. سیستم توزیع برق V380:
بطور کلی تامین برق موردنیاز الکتروموتورهای کمتر از رنج KW150، روشنایی و دیگر مصرف کننده های فشار ضعیف (V380) از طریق تابلوی مرکز کنترل موتوری V380 تلمبه خانه (V/MCC380) مستقر و ساختمان کنترل صورت می پذیرد.
تابلوی V/MCC380 دارای یک شینه اصلی و یک شینه اضطراری می باشد که شینه اصلی توسط دو فیدر ورودی مجزا از خروجیهای 2 عدد ترانس KV 4. 0/20 تغذیه می گردد.
ظرفیت هر یک از ترانسها بر مبنای کل بار مصرفی تابلوی V380 (مصارف فشار ضعیف تلمبه خانه) بعلاوه 20% کل ظرفیت رزرو (جهت مصارف آینده) در نظر گرفته شده است و هر یک از ترانسفورماتورها قادر به تامین کل بار مصرفی فشار ضعیف تلمبه خانه خواهند بود. در حالت عادی و شرایط نرمال یکی از ترانسفورماتور تحت بار و یا فیدر تغذیه خروجی آن، با باز شدن کلید فید یا ترانس مورد اشکال، تغذیه تابلوی فشار ضعیف V/MCC380 تلمبه خانه از طریق فیدر و ترانس دوم که در حالت STAND- Br بوده است، صورت می گیرد.
در صورت بروز اشکال روی هر 2 فیدر اصلی ورودی به تابلوی فشار ضعیف V/MCC380 تلمبه خانه (قطع برق اصلی و نرمال شبکه)، شینه اضطراری به وسیله باز شدن کلید کوپلاژ از شینه اصلی جدا شده و با وارد مدار شدن دیزل ژنراتور اضطراری، مصرف کنندگان موردنظر از طریق شینه اضطراری تابلوی V/MCC380 تغذیه می گردند.
. برق اضطراری:
جهت تغذیه برق مصرف کنندگان اضطراری تلمبه خانه، یک دیزل ژنراتور اضطراری V380، سه فاز، 4 سیمه، 50 هرتز با توان KVA150 در نظر گرفته شده است و در صورت قطع 2 فیدر اصلی ورودی تابلوی (قطع برق شبکه) به صورت اتوماتیک یا دستی وارد مدار شده و از طریق شینه اضطراری مصرف کنندگان مورد نظر را تغذیه می نماید.
مصارف زیر از طریق تابلوی V380 اضطراری تغذیه خواهد شد:
– برخی شیرهای موتوری (MOV)
– سیستم برق غیرقابل وقفه (AC/DC NO- BREAK SYSTEM)
– سیستم روشنایی ساختمانها و محوطه
– پمپ تامین سوخت روزانه دیزل ژنراتور
سیستم برق غیرقابل وقفه مستقیم و متناوب (AC/DC NO- BREAK SYSTEM)
علاوه بر سیستم توزیع برق عادی و اضطراری تلمبه خانه، سیستم برق بدون وقفه AC/DC جهت تغذیه تابلوهای برق و ادوات و تجهیزات ابزار دقیق که نیازمند برق بدون وقفه می باشند در نظر گرفته شده است. سیستم مذکور توسط فیدر V380 از طریق شینه اضطراری تابلو V/MCC380 تلمبه خانه تغذیه می گردد. سطح ولتاژ سیستم برق بدون وقفه سیستم VDC24 و سیستم بدون وقفه متناوب VAC220 می باشد.
. تابلوهای روشنایی:
تغذیه تابلوهای روشنایی با برق V220/380 سه فاز و چهار سیمه در نظر گرفته شده است که از تابلوی فشار ضعیف V/MCC380 تلمبه خانه تامین می گردد. کلید اتوماتیک مینیاتوری (MCB) و یا اتوماتیک (MCCB) به شینه تابلو متصل می گردد و هر یک از فیدهای مصارف روشنایی خروجی توسط یک کلید مینیاتوری (MCB) حفاظت خواهد شد. برای کلیدها حداقل 20% مدار اضافی رزرو جهت مصارف آینده در نظر گرفته شده است. این تابلوها در داخل ساختمان ها و محوطه به صورت روکار نصب می گردد.
. سیستم ELECTRICAL HEAT TRACING:
با توجه به نوع فرآیند تلمبه خانه و شرایط محیطی و نیز براساس محاسبات فرآیندی سیستم گرمکن الکتریکی برای لوله ها و تجهیزات ابزار دقیق پیش بینی شده است.
سیستم فوق دارای یک تابلوی کنترل اصلی بوده که تغذیه آن از تابلوی V/MCC380 تلمبه خانه تامین شده و تابلوی کنترل مذکور در محوطه فرآیندی و نزدیک خطوط و تجهیزات ابزار دقیق که نیاز به این سیستم دارند نصب می گردد، بنابراین تابلوی کنترل این سیستم و کلیه المانها و جعبه های تقسیم موردنیاز از نوع ضدانفجار می باشند. این سیستم از طریق ترموستات که در مجاورت تابلوی کنترل سیستم HEAT TRACING نصب شده درجه حرارت محیط را سنجیده و در موقع لزوم تغذیه این سیستم را برقرار می نماید.
کابلهای سیستم مذکور جهت گرم نمودن تجهیزات و خطوط لوله موردنیاز از نوع خودکنترلی (SELF- REGULTED) می باشند.
. نقشه برق تابلوهای تلمبه خانه برداسپی
(نقشه برق کلی شماره یک)
OPEN-630A CLOSE-630A
101-S2 101-S1
380 V/150KVA 630A CLOSE
CLOSE 630A DG
400V 400V 400V 400V 400V 630A 630A
CLOUSE FAULT
400A
630A 630A 630A 630A 630A
630A 630A 630KVA
Drive 301 Drive 302 Drive 303
MP MP MP 630KVA
سیستم اتصال زمین برق و ابزار دقیق (EARTHIMG):
شبکه اصلی سیستم اتصال زمین برق به صورت حلقه (LOOP) و ترکیبی از کابلها و الکترودهای زمین Earthing Rod و به صورت یکپارچه بوده و مقدار حداکثر مقاومت شبکه اتصال زمین برق 2 اهم در نظر گرفته شده است. اتصال بین کابلهای شبکه اتصال زمین در نقاط موردنیاز در زیر زمین به صورت جوش احتراقی و در بالای زمین به صورت اتصال از نوع COM PRESSION به صورت (BUS- BAR) در نظر گرفته شده است.
سیستم اتصال زمین، دستگاه ها و ادوات اصلی زیر را شامل شده و این تجهیزات مطابق نقشه های ارائه شده به شبکه اصلی اتصال زمین متصل شده اند:
– نقطه نوترال سیستم پیچ ترانسفورماتورهای تغذیه شبکه توزیع
– تابلوهای توزیع و فشار متوسط برق
– بدنه موتورها
– بدنه فلزی دستگاه های برقی و کلاً قسمتهای فلزی که حامل جریان برق نیستند.
– حصارها، درها و استراکچرهای فلزی
مشخصات سیستم کنترل
الف-1) plc
در این مرکز انتقال نفت از الکتروموتورهای sulzer با توان 1594 kw جهت ارسال مواد نفتی به پالایشگاه کرمانشاه استفاده می شود. مهمترین بخش سیستم کنترل این مرکز plc بوده که به وسیله درایورها سرعت و دور این الکتروموتورها کنترل می کند.
Plc مخفف کلمه programmable logic control می باشد. این سیستم یک
سیستم الکترونیکی است که قابلیت پروگرم شدن و کنترل تمام قسمت های تاسیسات صنعتی را دارد.
این سیستم به وسیله برق 24 v dc تغذیه شده وتوسط المان های واسط می توان تمام تجهیزات را(ولوها,الکتروموتورها,حسگرها , الارم ها و …)به آسانی کنترل نمود.
Plc برداسپی از مانیتورینگ بوده و cpu آن از نوع s7-400 میباشد. این نوع cpu که از بهترین انواع cpu شرکت siemens می باشد و قابلیت های بسیار زیادی داشته و سرعت وکارایی بالایی دارد.
در این سیستم بهره بردار مانیتوری در روبروی خود دارد(مانند شکل زیر) که به وسیله ماوس می تواند تمام عملیات را زیر نظر داشته و حالات شیرها الکتروموتورها و … مشاهده نموده ودر صورت نیاز کنترل لازم را در اتاق کنترل بر روی سیستم اعمال نماید.
(نقشه نمودار شماره یک در مانیتور اصلی)
شکل 20
در سیستم تمام امکانات کنترل برای کنترل عملیات قرار دارد و حتی بهره بردار gravity مواد نفتی را به صورت لحظه به لحظه مشاهده نموده و از تغییر فاز و یا وارد شدن ناخالصی به فرآورده مطلع شود.
میزان فشار ورودی (suction) و فشار خروجی (discharge) که مهمترین فاکتور این تلمبه خانه می باشد به راحتی به وسیله تنظیم دور الکتروموتورها در plc قابل کنترل می باشد.در حالت عادی فشار ورودی (suction) 8 bar و فشار خروجی (discharge) 68 bar می باشد.
الف-2) درایور ها
می دانیم که ولتاژ plc 24 ولت و ولتاژ الکتروموتورها 380 ولت سه فاز می باشد در نتیجه plc برای اینکه کنترل دقیق تر بر روی الکتروموتور ها داشته باشد ونیز بتواند ولتاژ و جریان الکتروموتورها را تامین نماید باید از درایور ها استفاده نمود.
درایورهای این تلمبه خانه از نوع شرکت ABB می باشد که توسط کابل شبکه به plc متصل شده و دیتا را توسط شبکه از plc دریافت کرده وبراساس دیتای دریافتی فرکانس و جریان خروجی را برای راه اندازی و کارکرد الکتروموتور تامین می نماید.
می دانیم که در موتورهای ac دور موتور به وسیله فرکانس تنظیم می شود . درایور نیز با تنظیم فرکانس دور الکتروموتور را تنظیم می نماید.دور الکتروموتور به وسیله دو فاکتور (فرکانس , تعداد قطب ها) طبق رابطه v=(2f/p)*60 تعیین می شود که در این رابطه سرعت روتور بر حسب دور در دقیقه می باشد.تعداد قطب ها که ثابت بوده وقابل تغییر نمی باشد در نتیجه برای تغییر دور الکترو موتور باید فرکانس را تغییر داد که این کار به وسیله درایور ها انجام می شود واصلی ترین وظیفه یک درایور می باشد.با افزایش فرکانس دور الکتروموتور بیشتر شده وبا کاهش آن دور الکتروموتور کاهش می یابد.
کمترین فرکانس خروجی 20 هرتز می باشد که در این فرکانس درو الکترو موتور 500 دور در دقیقه می باشد و با افزایش فرکانس دور الکتروموتور تا 2960 درو در دقیقه افزایش می یابد.
الف-3) الکتروموتورها
این تلمبه خانه اولین تلمبه خانه ای می باشد که از الکتروموتورهای با دور متغیر استفاده می نماید , یعنی فشار خروجی ( discharge) و ورودی (suction) را به وسیله تنظیم دور الکتروموتورها روی یک مقدار ثابت تنظیم نمود.اما در دیگر مراکز(مانند تاسیسات کرمانشاه) الکتروموتورها از نوع دور ثابت می باشد ومیزان فشار خروجی به وسیله تنظیم شیرهای خروجی انجام می شود , که این کار باعث اصطکاک بیشتر مصرف توان برق بیشتر و در نتیجه افزایش هزینه ها می شود.اما به وسیله الکتروموتورهای دور متغیر دیگر نیازی به شیرهای کنترل فشار نبوده در نتیجه استهلاک ومیزان توان مصرفی کمتر بوده وهزینه کاهش می یابد و همچنین کنترل راحت تر و دقیق تری را می توان در خروجی ( discharge ) و ورودی (suction) اعمال نمود.
مرکز انتقال نفت برداسپی 3 الکتروموتور sulzer با توان 1594 kw دارد که با توجه به نیاز خط یک ویا دو الکتروموتور در حال بهره برداری می باشد.
معمولا عملیات پمپاژ به وسیله 2 الکتروموتور انجام می شود و سومین الکتروموتور به صورت رزرو می باشد که در صورت بروز اشکال در دو الکترو موتور دیگر سومی وارد مدار می گردد.
مشخصات الکتروموتور ها را در عکس صفحه قبل می توانید مشاهده نمایید.
همانطور که در عکس صفحه بعد می بینید این سه الکتروموتور به صورت سری در خط قرار می گیرند.
(نمودار شماره دو الکترو پمپ ها)
اگر شیر های 3010 و 3011 باز باشند الکتروموتور متصل به آن شیر در مدار قرار می گیرد و اگر بسته باشد از مدار خارج می شود.
الف-4) شیر های برقی سیستم های حفاظتی , آلارم ها
این نوع از المانها که فقط حالت های on و off و یا باز وبسته دارند نیز توسط plc کنترل می شوند که به مراتب کنترل آنها راحت تر بوده و از واسطه های ساده تری مانند رله ها کنتاکتورها و… استفاده شده است.
در کنترل باز وبسته کردن شیرهای برقی از موتور ac کوچک که شیر را باز و یا بسته میکند و متصل به شیر می باشد استفاده شده است.تمامی شیر هایی که در نقشه منفیلد می بینید خودکار بوده وبهره بردار به وسیله کلیک کردن بر روی آن در سیستم مانیتورینگ می تواند آن را باز ویا بسته کند.
دیگر آلارم ها و سیستم های حفاظتی نیز عملکرد ساده تری نسبت به شیرهای برقی داشه واز plc دستورات را دریافت کرده و یا به آن ارسال می نمایند.
ب-) نقشه P&ID
ب-1) نمای کلی منفیلد
مرکز انتقال نفت برداسپی دارای دو خط لوله 8 اینچ و 16 اینچ می باشد .
خط لوله 8 اینچ هنوز به بهره برداری نرسیده است.این خط لوله نفت خام را از چاههای سرکان توسط پمپ به این مرکز انتقال داده و در دو مخزن 20 میلیون لیتری ذخیره می شوند.و هنگامی خط انتقال افرینه هیچ فراورده ای را ارسال نکند نفت خام ذخیره شده در این مخازن توسط این مرکز انتقال به پالایشگاه کرمانشاه ارسال خواهد شد.
خط لوله 16 اینچ از افرینه فرآورده های نفتی را به این مرکز انتقال میدهد و توسط این مرکز به طرف کرمانشاه پمپاژمی شود.
منفیلد این مرکز انتقال نفت را می توان به سه دسته تقسیم نمود:
1) منفیلد اصلی که شامل ورودی و خروجی ,پمپ ها , صافی ها و تراپ ها می باشد
2) منفیلد مخازن relief و drain
1) منفیلد اصلی
این قسمت که ورودی آن در واقع ورودی اصلی تلمبه خانه می باشد فرآورده را از مرکز انتقال افرینه دریافت می کند.
همانطور که در عکس صفحه بعد مشاهده می کنید شیر 3004 به منظور بای پس تلمبه خانه می باشد.زمانی که این شیر باز باشد و شیرهای 3001 و 3002 بسته باشند تمام سیال مستقیما از ورودی به خروجی بدون استفاده از پمپ ها انقال می یابد.زمانی از شیر بای پس استفاده می شود که فشار لازم توسط تلمبه خانه افرینه تامین شده ونیازی به افزایش فشار نباشد و فرآورده مستقیما به کرمانشاه انتقال می یابد.
شیرهای 3002 , 3008 و 3003,3009 برای عملیات پیک گذاری (دریافت وارسال پیک) مورد استفاده قرار می گیرند.
در حالت عادی که پمپ در مدار قرار دارند شیر 3001 باید باز باشد . این شیر , شیر اصلی ورودی می باشد.شیرهای 3005A و 3006A شیرهای صافی (فیلتر) A و شیرهای 3005B و 3006B شیرهای صافی (فیلتر)B هستند.
در حالت عادی تمامی شیرهای فیلترها باز هستند ,اما اگر زمانی یکی از فیلترها کثیف باشد برای سرویس فیلتر ابتدا شیر ورودی آن فیلتر(3005A یا 3005B ) بسته وسپس شیرخروجی (3006A یا 3006B )بسته میشود وپس از سرویس فیلتر دوباره فیلتر وارد خط می گردد.
(نمودار شماره سه ورودی و خروجی شیرها)
در قسمت الکترو موتورها طبق عکس صفحه قبل در وروردی و خروجی هر پمپ سه شیر قرار دارد.دو عدد از این شیرها از نوع gate valve بوده و دیگری check valve می باشد.gate valve زمانی که پمپ روشن می باشد باز هستند و زمانی که پمپ خاموش است بسته می شوند.check valve برای saftey قرار داده شده است.check valve از یک سمت اجازه عبور به سیال را می دهد و در جهت عکس با مانع عبور آن می شود.چون سه موتور به صورت سری در مدار قرار می گیرند اگر زمانی یکی از پمپ ها به هر دلیلی از کار بیافتد check vale با عبور سیال مانع از ایجاد خسارت وافت شدید فشار می شود.
ب-2) منفیلد مخزن Relief و مخزن Drain
همانطور که درشکل صفحه بعد می بینید دو خروجی از شیر های اطمینان وارد مخزن relief ( to relief tank ) میشوند.هنگامی که شیر های اطمینان عمل می کنند سیال از این طریق وارد مخزن relief شده و زمانی که خط به حالت عادی باز گشت فرآورده دوباره از طریق خط (from relief pump ) به خط اصلی تزریق می شود.
(نمودار شماره چهار کانال مخزن drain)
در عملیات پیک گذاری وتعمیرات وسرویس خط مقداری از مواد نفتی به خارج مسیر نشت می کند که این مواد توسط کانال های منفیلد به داخل مخزن drain انتقال می یابد و پس از آب گیری همانند عکس صفحه بعد به مخزن relief انتقال می یابد و سپس با نظر کارشناس با یک ضریب تایین شده در واحد حجم به خط اصلی تزریق می شود .
(نمودار شماره پنج خروجی جهت سرریز به مخزن ریلایف)
ج-) ساختمان شیرهای اطمینان ونقاط تنظیم
این نوع شیر ها در ورودی و خروجی تلمبه خانه قرار دارند و برای جلوگیری از بروز حادثه وترکیدن خط در مواقعی که فشار بیش از حد افزایش پیدا کند استفاده شده اند.هنگامی که فشار ورودی خط از 54 Bar و یا خروجی از 118 Bar بیشتر شود این شیرها عمل کرده و سیال را به داخل مخزن Relif که در عکس بالا می بینید هدایت میکنند.
شیرهای اطمینان تلمبه خانه برداسپی از نوع شیرهای ایمنی/ اطمینان فنری (spring loaded safety / relief valves) هستند که به صورت دو عدد در ورودی و دو عدد در خروجی قرار گرفته اند.
برای توضیح بیشتر به شرح کامل انواع شیرهای اطمینان می پردازیم.
شیر ایمنی یا شیر اطمینان یک شیر خودکار است که برای فعال شدن نیازی به اپراتور نداشته و برمبنای تنظیمی که قبلاً صورت گرفته، در صورت بالا رفتن فشار تا حدی معین، راساً عمل نموده و فشار اضافی را تخلیه می نماید. این شیر مجدداً در کمی پایین تر از فشار تنظیم شده، مسیر تخلیه را مسدود کرده و از هدر رفتن سیال جلوگیری می کند.
شیرهای ایمنی و اطمینان با توجه به کاربرد و محل به کارگیری شان به سه دسته تقسیم می شوند:
1) شیرهای ایمنی (safety valve) برای کنترل فشار مسیرها یا مخازن حاوی گازها.
2) شیرهای اطمینان (Relief valve ) برای کنترل فشار مسیرها یا مخازن حاوی مایعات.
3) شیرهای ایمنی- اطمینان (safety – relief valve ) برای مسیرها یا مخازن حاوی گاز، مایع و یا جریان دو فازی .
در صنعت شیرهای ایمنی و اطمینان، مستقل از این که در سرویس مایع به کار گرفته شوند یا گاز، از نظر ساختاری در سه شکل عمده وزنه ای، فنری و پیلوت دار تولید می شوند.
1) شیرهای ایمنی/اطمینان وزنه ای:
مثال ساده این نوع شیرها، شیر روی زودپز است. در این شیرها، نیروی مقاوم، وزن بندآور و متعلقات آن است. این شیرها بسیار ساده و ارزان هستند.
2) شیرهای ایمنی/ اطمینان فنری spring loaded safety / relief valves
در این نوع از شیرهای ایمنی/ اطمینان، دو نیرو در دو طرف بندآور وجود دارد. از یک سو بندآور برای باز شدن تحت فشار سیال سرویس قرار دارد؛ از طرف مقابل نیز یک فنر، نیرویی در جهت بستن شیر اعمال می کند و شیر را تا زمانی که فشار سیال به اندازه کافی زیاد نشده باشد، بسته نگه می دارد. اما به محض این که فشار در سیستم به بالاتر از فشار تخلیه برسد، نیروی ناشی از فشار سیال بر نیروی فنر غلبه کرده و بندآور را از محل خود بلند می کند. با خروج سیال از سیستم، فشار سیستم تعدیل می گردد. با کاهش فشار سیستم، مجدداً نیروی فنر بر فشار سیال غلبه کرده و بندآور را پایین می راند. بدین ترتیب این شیر با افزایش فشار سیستم، باز شده و پس از تخلیه فشار اضافی سیستم، بسته می شود.
این شیرها در تمام نقاطی که احتمال بالا رفتن فشار وجود دارد، کاربرد دارند. از موارد استفاده متداول این شیرها م یتوان به مخازن تحت فشار، دی گهای بخار، آب گرم کن های منازل، خروجی پمپ های رفت و برگشتی، کمپرسورها و خطوط لوله تحت فشار اشاره کرد.
اجزای اصلی این شیرها شامل بدنه، نشیمن گاه، بندآور، ساقه و درپوش می باشد. اما علاوه بر موارد فوق، ،Bellow down Ring پیچ تنظیم کننده یا Adjusting Bolt و مهره قفل کننده یا Lock-nut اجزایی هستند که خاص این نوع شیرها می باشند.
وظیفه پیچ تنظیم، کنترل و تنظیم فشار باز شدن شیر است. در حقیقت با تغییر موقعیت این پیچ، میزان تراکم اولیه فنر و در پی آن، نیرویی که از سوی فنر به بندآور اعمال م یگردد را کم یا زیاد می کنیم. با این کار فشاری که در آن شیر باز می شود تنظیم می گردد. از سوی دیگر با تغییر وضعیت Bellow down Ring فشار بسته شدن شیر را کنترل م یکنیم؛ یعنی با ج ابه جا کردن این رینگ، تعیین می کنیم که شیر چند درصد پایی نتر از فشار باز شدن، بسته شود. نزدیک بودن این دو عدد به یکدیگر می تواند باعث باز و بسته شدن مکرر شیر ایمنی شود. با کم کردن دفعات باز و بسته شدن شیر، هم احتمال بروز خرابی در شیر کمتر می شود و هم استهلاک ناشی از سایش قطعات به یک دیگر کاهش می یابد. نهایتاً مهره قفل کننده برای جلوگیری از تغییر وضعیت پیچ تنظی مکننده، استفاده می شود تا از تغییر وضعیت های ناخواسته در اثر لرزش جلوگیری شود.
از معایب عمومی شیرهای ایمنی/ اطمینان، احتمال خرابی و باز نشدن شیر در وضعیت اضطراری است. برای کاهش ضریب خطا و بالا بردن امنیت سیستم ها معمولاً از دو و یا در سیستم های حساس حتی تا چهار شیر، به صورت موازی استفاده می شود تا در صورت عمل نکردن یکی از شیرها، شیر دیگر فشار سیستم را تخلیه نماید.
از دیگر معایب این شیرها می توان به تغییر خواص فنر در اثر عواملی چون تغییرات دما یا خستگی اشاره کرد. هم چنین با افزایش فشار سیال یا سطح مقطع نشیم نگاه شیر و به تبع آن زیاد شدن نیروی اعمال شده به وسیله سیال، برای بسته نگه داشتن شیر، استفاده از فنر ضخیم تر و بزر گتر، اجتناب ناپذیر می گردد. این امر علاوه بر بالا بردن هزینه تولید و اشغال فضای زیادی در بالای شیر، محدودیت های اساسی برای تولید شیر در ابعاد و فشارهای بالا ایجاد م یکند. به همین دلیل طراحان به فکر تولید شیری افتادند که این معایب در طراحی آن برطرف شده باشد. شیرهای ایمنی/ اطمینان پیلوت دار حاصل این طراحی هستند.
2) شیرهای ایمنی/اطمینان پیلوت دار یا :pilot-operation
ایده اصلی در شیرهای پیلوت دار، این است که از یک شیر کوچک به نام پیلوت برای فرمان دادن و راه اندازی یک شیر بزرگ استفاده شود. در حقیقت این شیر کوچک، در نقش کلید را هانداز شیر بزرگ تر عمل می کند.
این شیر کوچک، یک شیر ایمنی یا اطمینان از نوع فنری است. همانند دیگر شیرهای فنری، این شیر نیز دارای فنر، بندآور، نازل و دیگر متعلقات شیرهای فنری است. این شیر علاوه بر مسیرهای ورودی و خروجی، نیازمند مسیر جدیدی است تا بتواند از طریق آن مسیر، به شیر اصلی فرمان بدهد. در این شیرها، از فشار خود سیال برای بسته نگ هداشتن شیر استفاده می شود.
در شیر اصلی، سطح مقطع بندآور در قسمت بالای محفظه فشار از سطح مقطع آن در قسمت پایین بیشتر است. در نتیجه هنگامی که فشار بالا و پایین بندآور مساوی باشد، نیروی اعمال شده به قسمت بالای بندآور از نیروی اعمال شده به قسمت پایین آن بیشتر بوده و شیر تا زمان لازم بسته م یماند. حال فرض کنید فشار سیستم بالا رود. در این صورت فشار قسمت پایین و بالای بندآور به صورت یکسان زیاد می گردد تا جایی که شیر پیلوت عمل کرده و باز شود. با باز شدن پیلوت، ارتباط سیال بخش درپوش با بیرون برقرار شده و در یک لحظه، فشار از روی بندآور شیر اصلی برداشته می شود. در نتیجه نیروی اعمال شده بر سطح بالای بندآور شیر اصلی، کمتر از نیروی وارده به سطح پایینی آن می شود. در این شرایط شیر اصلی نیز عمل نموده و باز می شود. با تخلیه حجم زیادی از سیال، فشار سیستم کاهش می یابد. پس از این که فشار سیستم به پایین تر از فشار تنظیم رسید، شیر پیلوت بسته می شود و با قطع ارتباط محفظه بالای بندآور و محیط خارج، فشار بالای بندآور افزایش یافته و شیر مجدداً بسته و آماده عمل مجدد در شرایط لازم می گردد.
د-1) دریافت و ارسال پیک
(نمودار شماره شش در یافت و ارسال پیک )
همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید در این مرکز ما 2 تراپ داریم که یکی ورودی ودیگری خروجی می باشد.
برای آنکه دو فرآورده با هم قاطی نشود و همچنین برای تمیز کردن خط از پیک استفاده می کنیم.
3- سیستم ارسال توپک:
ارسال توپک به صورت اتوماتیک:
با فشار دکمه Launching Sequence از روی سیستم کنترل، شیرهای Mov-3008 و Mov-3009 باز شده و محفظه تله جاروب از مواد پر می شود و سپس یک بار شیر برقی xv-3002A بازو بسته می شود و سیستم هواگیری می گردد بعد از هواگیری و بازشدن کامل شیرهای فوق شیر اصلی خروجی Mov-3007 بسته شده و مسیر جریان از داخل تله مجاروب برقرار می گردد و توپک به داخل لوله با فشار مواد رانده می شود با عبور توپک و عمل نمودن سوئیچ SPD- 3003 عملیات PIG- LAUNCHED آغاز می گردد بدین صورت که شیر Mov-3007 باز و شیرهای Mov-3008 و Mov-3009 بسته می گردد و پس از اتمام مراحل فوق می توان نسبت تخلیه محفظه تله جاروب اقدام نمود.
درصورتیکه عملیات درزمان تعیین شده اتمام نیابد چراغ هشدار sequence Fail فعال می گردد. به منظور انتقال نفت خام از تنگ فنی به کرمانشاه بدون عبور از تلمبه خانه برداسبی یک مسیر کنار گذر در نظر گرفته شده است.
به منظور تمیزکردن خط لوله از تلمبه خانه برداسبی به پایانه کرمانشاه، در خروجی ایستگاه تاسیسات مربوط به ارسال توپک نصب شده است. ارسال کننده توپک مجهز به کلیه تجهیزات وابسته می باشد و به گونه ای طراحی شده است که بتوان عملیات ارسال توپک را به صورت اتوماتیک از اتاق کنترل و یا به طور دستی از محل انجام داد.
(پیک پاک کننده و جدا کننده)
لوله پاکن
جداکننده
(دریچه شماره یک دریافت پیک دستی جهت خارج شدن از خط)
اشکالات و ایرادات :
در پیک دستی می باشد که ممکن است در حال خراج کردن یا پیک گذاری آن به دست نفری که در حال انجام کار است صدمه بزند در ضمن اگر از پیک برقی که شامل دوربین است و نشتی خطوط لوله را نشان می دهد استفاده کنند مزایای زیادی را برای شرکت به همراه دارد که در طول مسیر خط که با فراز و نشیب های جهت کنترل و بازدید خط در سرما و گرما و کوهستانها وجود دارد این پ=یک برقی آلمانی که کار را راحت تر و آسانتر می کند در برخورد با نیروی انسانی و اینکه کار ما را بدون هیچ صدمه و آسیبی انجام می دهد مثلا چند وقت پیش خط تنگ فنی به افرینه شامل ترکیدگی و نشتی شدیدی شد و خط بانان نتوانستند گزارش را به این مرکز بدهند و موجب آن همه نشتی و خسارات و هدر رفت بنزین شد .
پیشنهادات :
پیشنهاد من است که از پیک های برقی که مجهز به نشت یاب و کامپیوتر که کروکی خطوط را به مرکز از طریق کامپیوتر که بر روی آن نصب است ارسال می کند که هم از سرمایه ملی حفظ می شود و هم از خطران جانبی که برای نیروی انسانی ایجاد می کند و جلو اتفاقاتی که برای خط بانان و خود خط لوله اتفاق می افتد جلوگیری می نماید به امید آن روزی که هیچ نیروی انسانی به خاطر مادیات و خرید این جور وسایل جانش را از دست ندهد .
وسلام
41