Информационная система сопровождения деятельности федеральных инновационных площадок

Тренажёрные комплексы типовых установок переработки нефти, как средство для формирования практических компетенций обучающихся.

2011

Тренажёрные комплексы типовых установок переработки нефти,

 как средство для формирования практических компетенций обучающихся.

 

Областью профессиональной деятельности обучающихся по специальности 18.02.09 Переработка нефти и газа является управление технологическими процессами переработки нефти, попутного и природного газов, газового конденсата.

В результате изучения профессионального учебного цикла обучающийся должен иметь практический опыт подготовки к работе технологического оборудования и коммуникаций; эксплуатации технологического оборудования и коммуникаций; обеспечения бесперебойной работы оборудования; выявления и устранения отклонений от режимов в работе оборудования; контроля и регулирования технологического режима с использованием средств автоматизации и результатов анализа; пуска и остановки производственного объекта при любых условиях, в том числе и в нештатных.

Компьютерные тренажёры предназначены для приобретения и отработки практических навыков безопасного выполнения работ, предупреждения аварий и ликвидации их последствий на технологических объектах с блоками 1 и 2 категории взрывоопасности оперативным и эксплуатационным персоналом технологических объектов.

Обучение и отработка практических навыков представляет собой выполнение упражнений по пуску, ведению технологического процесса, освоению системы управления, остановам производства, типовым и нештатным аварийным ситуациям.

В математическом ядре программ тренажёров используются максимально приближенные к реальным динамические математические модели процессов с интегрированными объектами системы управления.

 

 

Тренажерная модель типовой установки первичной переработки сырой нефти с предварительным обессоливанием (ЭЛОУ-АВТ) разработана для того, чтобы помочь операторам лучше понять процессы и работу порученного ему оборудования, а также выработать у них навыки безопасного и эффективного управления процессом на всех блоках установки.

Использование тренажера даст оператору следующие знания и навыки:

1. Лучшее понимание функционирования установки,

2. Правильные методы управления,

3. Способность диагностировать неисправности,

4. Правильные процедуры ручного изменения режимов работы,

В тренажере воспроизводится типичная операторская среда компьютерной системы управления технологическим процессом, что позволяет оператору легко диагностировать и устранять различные нарушения режима работы и неисправности оборудования.

Это может быть сделано в спокойной обстановке в учебном классе, не создавая проблем на реальном процессе. Любые ошибки, сделанные оператором в сеансе обучения, могут быть легко определены, и при необходимости воспроизведены, чтобы развить у оператора необходимые навыки по диагностике и устранению различных неисправностей до того, как они возникнут в реальных условиях.

Данное руководство призвано помочь инструктору в проведении обучения. Оно содержит описание многих типичных неисправностей и процедуры их устранения.

Когда инструктор полностью освоит компьютерный тренажер, он безусловно придумает свои, дополнительные упражнения, которые будут более точно отражать специфику работы секций установки и/или конкретного оборудования.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ УПРАЖНЕНИЯ

Секция атмосферной перегонки нефти

Упражнение 1 – Отказ насоса сырой нефти Н-1

Упражнение 2 – Разрыв трубы в печи П-2 ( правая сторона )

Упражнение 3 – Отключение электроэнергии на ЭЛОУ

Упражнение 4 - Отказ датчика расхода поз.FT-320 на 1-ом потоке П-1 (высокий расход)

Упражнение 5 – Отказ датчика расхода поз.FT-320 на 1-ом потоке П-1 (низкий расход)

Упражнение 6 – Прекращение подачи жидкого топлива в печь П-1

Упражнение 7 – Прекращение подачи пара в колонну К-2

Упражнение 8А - Отказ основного печного насоса (Н-4, Н-4А)

Упражнение 8Б – Отказ основного печного насоса (Н-5, Н-5А)

Упражнение 9 – Остановка вентиляторов всех воздушных холодильников в атмосферной секции

Упражнение 10 – Прекращение подачи топливного газа к П-1, П-2

Секция вакуумной перегонки мазута

Упражнение 1 – Отказ группы насосов Н-201, 202, 209, 212

Упражнение 2 – Отказ группы насосов Н-205, 210, 211

Упражнение 3 – Прекращение подачи воды в концевые холодильники продуктов Х-301 – Х-305

Упражнение 4 – Прекращение подачи сырья – мазута в Е-201

Упражнение 5 – Уменьшение вакуума в колонне в колонне К-5

Упражнение 6 – Внезапный рост уровня нефтепродукта в ёмкости Е-202

Упражнение 7 – Прекращение подачи топливного газа к П-3

Упражнение 8 – Отказ клапана поз.FV-348 на линии подачи верхнего ЦО в колонну К-5 в положении «ОТКРЫТ»

 

Тренажерная модель процесса гидроочистки дистиллятов (типовая установка 24-6) разработана, чтобы помочь оператору лучше понять процесс и работу вверенного ему оборудования, а также выработать у него навыки безопасного и эффективного управления установкой.

Использование тренажера даст оператору следующие знания и навыки:

− лучшее понимание функционирования установки;

− правильные методы управления, позволяющие избежать нарушений работы;

− способность диагностировать неисправности;

− правильные процедуры ручного изменения режимов работы;

− знание техники безопасности.

В тренажере воспроизводится типичная операторская среда распределенной системы управления технологическим процессом, что позволяет оператору легко диагностировать и устранять неисправности оборудования и нарушения режимов работы. Это можно сделать в спокойной обстановке в учебном классе, не создавая проблем на реальной установке. Любые ошибки, допущенные обучаемым, могут быть легко выявлены и, при необходимости, воспроизведены, чтобы развить у оператора

требуемые навыки по диагностированию и устранению неисправностей до того, как они возникнут в реальных условиях.

Данное руководство призвано помочь Вам в проведении обучения. Оно содержит описание многих типичных неисправностей и процедуры их устранения. Прежде чем приступить к работе с этим руководством, рекомендуем Вам изучить пособия по работе на компьютерном тренажере: «Рабочая станция инструктора – Быстрый старт» и «Рабочая станция инструктора – Руководство пользователя». Когда Вы полностью освоите компьютерный тренажер, Вы сможете создавать свои, дополнительные упражнения, которые будут адекватно отражать специфику работы конкретного оборудования и установки в целом.

Прежде чем начать обучение операторов стандартным процедурам и тренировочным упражнениям, рекомендуем Вам провести с ними занятия по ознакомлению со структурой операторского интерфейса и компьютерной системой управления.

Подробные инструкции по работе в операторском интерфейсе приведены в соответствующем разделе пособия «Руководство оператора».

Тренажерная модель позволяет проводить обучение операторов с обоих потоков установки. Вам необходимо загружать в качестве начального состояния при выполнении упражнений файл, который соответствует нормальному режиму на нужном Вам потоке установки: 1-ый поток – сырье РТ; 2-ой поток – сырье ДТ.

Изучение процедуры регенерации катализатора проводится на примере регенерации закоксованного катализатора на 2-ом потоке установки.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ УПРАЖНЕНИЯ

Упражнение 1 – Отказ основного насоса сырья гидроочистки

Упражнение 2 – Отказ основного компрессора гидроочистки 59

Упражнение 3 – Остановка вентилятора холодильника

Упражнение 4 – Отказ клапана TV-305 регулятора

температуры ГСС на выходе из печи П-1 (П-2) в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 5 – Протечка теплообменника Т-1 (Т-5) 63

9.6 Упражнение 6 – Отказ датчика TI-325 температуры горячей струи из П-3 (П-4) (заниженное показание)

Упражнение 7 – Отказ клапана LV-420 регулятора уровня стабильного гидрогенизата в К-2 (К-3) в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 8 – Отказ уровнемера LIR-420 в колонне К-2 (К-3) (завышенное показание)

Упражнение 9 – Прекращение подачи воды в холодильник-конденсатор Х-5 (Х-6)

Упражнение 10 – Отказ клапана FV-122 на линии подачи орошения в колонну К-2 (К-3) в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 11 – Отказ клапана LV-401 на линии отвода жидкости из С-1 (С-2) в С-3 (С-4) в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 12 – Отказ клапана LV-401 на линии отвода жидкости из С-1 (С-2) в С-3 (С-4) в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 13 – Отказ уровнемера LIR-402 в сепараторе С-3 (С-4) (заниженное значение)

Упражнение 14 – Отказ уровнемера LIR-402 в сепараторе С-3 (С-4) (завышенное значение)

Упражнение 15 – Нарушение герметичности реактора на блоке гидроочистки

Упражнение 16 – Прогар змеевика в радиантной камере печи П-1 (П-2)

Упражнение 17 – Отказ клапана PV-220 на линии отвода газа стабилизации из сепаратора С-9 (С-10) в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 18 – Отказ основного насоса ЦН-13 подачи МЭА в абсорберы К-7, К-4 (К-5)

Упражнение 19 – Отказ основного насоса ЦН-17 подачи МЭА в абсорбер К-1

Упражнение 20 – Отказ клапана PV-236 на линии отвода сероводорода из сепаратора С-11 в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 21 – Отказ клапана FV-130 на линии подачи МЭА в К-4 (К-5) в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 22 – Отказ клапана ТV-333 на линии подачи пара в рибойлер Т-20 в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 23 – Отказ уровнемера LIR-430 в абсорбере К-4 (К-5) (заниженное показание)

Упражнение 24 – Полное отключение высокого напряжения 84

Упражнение 25 – Полное отключение низкого напряжения 85

Упражнение 26 – Уменьшение подачи топливного газа в печи 86

Упражнение 27 – Повышение уровня конденсата в С-14 87

Упражнение 28 – Прекращение подачи оборотной воды 1-ой системы на установку.

 

Тренажерная модель установки газофракционирования разработана, чтобы помочь оператору лучше понять процесс и работу вверенного ему оборудования, а также выработать у него навыки безопасного и эффективного управления установкой.

Использование тренажера даст оператору следующие знания и навыки:

– лучшее понимание функционирования установки;

– правильные методы управления, позволяющие избежать нарушений работы;

– способность диагностировать неисправности;

– правильные процедуры ручного изменения режимов работы;

– знание техники безопасности.

В тренажере воспроизводится типичная операторская среда распределенной системы управления технологическим процессом газофракционирования, что позволяет оператору легко диагностировать и устранять неисправности оборудования и нарушения режимов работы. Это можно сделать в спокойной обстановке в учебном классе, не создавая проблем на реальной установке. Любые ошибки, допущенные обучаемым, могут быть легко выявлены и, при необходимости, воспроизведены, чтобы развить у оператора требуемые навыки по диагностированию и устранению неисправностей до того, как они возникнут в реальных условиях.

Описание ситуации

В этом разделе Руководства по обучению описывается процедура пуска блоков сероочистки, деэтанизации, дебутанизации, получения пропана и получение изобутана.

Предполагается, что необходимое оборудование выше и ниже по технологической цепочке, а также все энергетические системы доступны и готовы получать продукты и поставлять на установку сырье и ресурсы в необходимом количестве и в соответствии со спецификациями.

Предполагается также, что следующие системы, работа которых не моделируются в тренажере, находятся в состоянии готовности для пуска:

1. Хранилища для кондиционных продуктов, сырьевой парк, парк хранения

реагентов.

2. Заводские системы общего назначения:

- оборотная вода;

- пар;

- инертный газ;

- заводской и приборный воздух;

- система электроснабжения;

- факельная система.

 

Тренажерная модель процесса получения серы (типовая установка) разработана, чтобы помочь оператору лучше понять процесс и работу вверенного ему оборудования, а также выработать у него навыки безопасного и эффективного управления установкой.

Использование тренажера даст оператору следующие знания и навыки:

- лучшее понимание функционирования установки;

- правильные методы управления, позволяющие избежать нарушений работы;

- способность диагностировать неисправности;

- правильные процедуры ручного изменения режимов работы;

- знание техники безопасности.

В тренажере воспроизводится типичная операторская среда распределенной системы управления технологическим процессом, что позволяет оператору легко выявлять и устранять неисправности оборудования и нарушения режимов работы. Это можно сделать в спокойной обстановке в учебном классе, не создавая проблем на реальной установке.

Любые ошибки, допущенные обучаемым, могут быть легко выявлены и, при необходимости, воспроизведены, чтобы развить у оператора требуемые навыки по диагностированию и устранению неисправностей до того, как они возникнут в реальных условиях.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ УПРАЖНЕНИЯ

Упражнение 1 – Отказ насоса откачки жидкой серы Н-1

Упражнение 2 – Отказ основного насоса циркуляции воды Н-2А

Упражнение 3 – Отказ основного насоса Н-3А насыщенного МДЭА

Упражнение 4 – Отказ основного насоса Н-4А регенерированного МДЭА

Упражнение 5 – Отказ основного Н-5А подачи орошения в К-3

Упражнение 6 – Отказ основного насоса Н-7А подачи кислой воды в К-4

Упражнение 7 – Отказ основного насоса Н-8А откачки отпаренной воды

Упражнение 8 – Отказ основного насоса Н-9А подачи орошения в К-4

Упражнение 9 – Отказ основной воздуходувки В-1А

Упражнение 10 – Отказ основной воздуходувки узла дожига В-2А

Упражнение 11 – Отказ вентилятора АВО ВХ-1

Упражнение 12 – Отказ вентилятора АВО ВХ-2

Упражнение 13 – Отказ вентилятора АВО ВХ-3

Упражнение 14 – Отказ вентилятора АВО ВХ-4А

Упражнение 15 – Отказ вентилятора АВО ВХ-5

Упражнение 16 – Разгерметизация сепаратора кислого газа отпарки С-1 с выбросом газа в атмосферу

Упражнение 17 – Разгерметизация сепаратора кислого газа амина С-2 с выбросом газа в атмосферу

Упражнение 18 – Разгерметизация подводящего трубопровода кислого газа к главной горелке реакционной печи П-1

Упражнение 19 – Прогар теплообменных трубок котла-утилизаторa КУ-1

Упражнение 20 – Разрыв трубопровода природного газа на линии подачи к печи дожига П-2

Упражнение 21 – Разгерметизация реактора каталитической стадии Р-1 с выбросом в атмосферу сероводородсодержащего газа

Упражнение 22 – Разгерметизация печи дожига П-2

Упражнение 23 – Повреждение трубного пучка холодильника Х-2

Упражнение 24 – Повреждение трубного пучка холодильника Х-3

Упражнение 25 – Разрыв трубопровода секций АВО ВХ-3

Упражнение 26 – Отказ насоса Н-10 откачки конденсата из С-1

 

Тренажерная модель процесса каталитического риформинга с предварительной гидроочисткой (типовая установка 35-11/600) разработана, чтобы помочь оператору лучше понять процесс и работу вверенного ему оборудования, а также выработать у него навыки безопасного и эффективного управления установкой.

Использование тренажера даст оператору следующие знания и навыки:

− лучшее понимание функционирования установки;

− правильные методы управления, позволяющие избежать нарушений работы;

− способность диагностировать неисправности;

− правильные процедуры ручного изменения режимов работы;

− знание техники безопасности.

В тренажере воспроизводится типичная операторская среда распределенной системы управления технологическим процессом, что позволяет оператору легко

диагностировать и устранять неисправности оборудования и нарушения режимов работы. Это можно сделать в спокойной обстановке в учебном классе, не создавая проблем на реальной установке. Любые ошибки, допущенные обучаемым, могут быть легко выявлены и, при необходимости, воспроизведены, чтобы развить у оператора требуемые навыки по диагностированию и устранению неисправностей до того, как они возникнут в реальных условиях.

ТРЕНИРОВОЧНЫЕ УПРАЖНЕНИЯ

Упражнение 1 – Отказ основного насоса сырья гидроочистки Н-601А

Упражнение 2 – Отказ основного компрессора гидроочистки ПК-1

Упражнение 3 – Остановка вентилятора холодильника ВХ-602

Упражнение 4 – Отказ клапана FV-110 регулятора расхода гидрогенизата на риформинг в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 5 – Отказ основного насоса Н-603А подачи гидрогенизата на риформинг

Упражнение 6 – Остановка вентиляторов холодильников ВХ-603 а, б

Упражнение 7 – Отказ клапана TV-307 регулятора температуры ГСС на выходе из печи П-601 в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 8 – Протечка теплообменника Т-601а

Упражнение 9 – Отказ клапана TV-351 регулятора температуры в колонне К-605 в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 10 – Отказ клапана LV-415 регулятора уровня стабильного катализата в рибойлере Т-612 в положении «ЗАКРЫТ»

Упражнение 11 – Отказ уровнемера LIR-415 в рибойлере Т-612 (заниженное показание)

Упражнение 12 – Прекращение подачи воды в холодильник-конденсатор Х-606 а, б

Упражнение 13 – Отказ уровнемера LIR-401 в сепараторе С-601 (заниженное значение)

Упражнение 14 – Отказ уровнемера LIR-401 в сепараторе С-601 (завышенное значение)

Упражнение 15 – Отказ уровнемера LIR-409 в сепараторе С-606 (заниженное значение)

Упражнение 16 – Нарушение герметичности реактора на блоке риформинга

Упражнение 17 – Прогар змеевика в 1-ой радиантной камере печи П-602

Упражнение 18 – Отказ клапана LV-416 на линии подачи орошения в колонну К-605 в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 19 – Отказ датчика поз. TIR-328 регулятора нагрева в 1-й ступени печи П-602 (завышенное значение)

Упражнение 20 – Остановка турбины компрессора ТК-601

Упражнение 21 – Отказ клапана PV-225 на линии отвода углеводородного газа из колонны К-604 в положении «ОТКРЫТ»

Упражнение 22 – Полное отключение высокого напряжения

Упражнение 23 – Полное отключение низкого напряжения

Упражнение 24 – Уменьшение подачи топливного газа в печи

Упражнение 25 – Повышение уровня в емкости Е-615

Упражнение 26 – Прекращение подачи оборотной воды 1-ой системы на установку

Упражнение 27 – Прекращение подачи воздуха горения в П-602

 

Компьютерный тренажер установки замедленное коксование. 

Занятия на нем позволят Вам лучше усвоить устройство установки, усовершенствовать свои навыки управления ею, научиться быстро замечать  возникновение нештатных ситуаций, определять их причины и быстро устранять последствия.

Компьютерный тренажер состоит из:

- модели технологического процесса (в данном случае – типовой установки замедленного коксования);

- интерфейса инструктора;

- интерфейса оператора.

Модель – это компьютерная программа, которая имитирует работу технологической установки в реальном (а также, если необходимо, в ускоренном или замедленном) масштабе времени. Каждую секунду программа решает систему уравнений, в которой учитываются как основные параметры установки, так и связанные с их работой физические и химические явления. Ваши действия по управлению технологическим процессом также учитываются в модели. В результате решения этой системы уравнений определяются величины, которые выводятся на экран Вашего компьютера в виде показаний датчиков,  сигнализаций, положений регулирующих клапанов и задвижек и прочего.

Предпусковые операции

1. Проверка пусковой схемы и установки заглушек.

2. Прием на установку электроэнергии, воздуха КИП и технологического воздуха, пара, воды, топливного газа.

3. Промывка системы водой: промывка аппаратов, фильтров, теплообменников и аппаратов воздушного охлаждения, проверка проходимости трубопроводов, проверка герметичности.

4. Проверка работоспособности оборудования, подготовка к работе и обкатка насосов и компрессора.

5. Опрессовка воздухом аппаратов блока фракционирования.

6. Опрессовка паром аппаратов и трубопроводов блока коксования и блока улавливания.

7. Проверка и включение в работу приборов КИП (все регуляторы должны находиться в ручном режиме с закрытыми регулирующими клапанами).

8. Проверка систем сигнализации и блокировки.

9. Продувка системы азотом.

10.Уведомление о начале пуска персонала всех установок и служб, связанных с работой установки замедленного коксования.

Общая стратегия пуска

Пуск установки замедленного коксования состоит из следующих стадий:

Стадия 1) Холодная циркуляция.

Стадия 2) Горячая циркуляция.

Стадия 3) Вывод на режим первого потока.

Стадия 4) Вывод на режим второго потока (с режима циркуляции).

Стадия 5) Вывод на режим блока фракционирования.

Стадия 6) Вывод на режим блока улавливания.

Стадия 7) Перевод печей на принудительную тягу.

Аварийный останов

Важное различие между плановым и аварийным отключением состоит в том, что последнее производится внезапно, и поэтому начальные процедуры нормального отключения, такие как контролируемое уменьшение загрузки и нагрева, бывают невозможны.

Аварийный останов предусматривает уменьшение всех температур, давлений и потоков так быстро, как это возможно без потери управления объектом и создания условий, чреватых катастрофическими последствиями. Поэтому для прекращения потоков продуктов надо использовать имеющиеся отсечные задвижки и клапаны.

Причинами аварийной остановки установки могут быть:

– прекращение подачи сырья;

– нарушения нормального снабжения установки паром;

– отключение электроэнергии;

– прекращение подачи воды, воздуха КИП;

– нарушение герметичности оборудования и трубопроводов;

– прогар труб змеевика в печи.

В зависимости от причины аварийного останова, порядок операций может меняться.

Назад