На сегодняшний день состояние этих систем заметно отстает от современных достижений технического прогресса. Значительная часть систем автоматики на нефтепроводах России служит более 10 лет, при этом разница в возрасте оборудования на одном объекте иногда составляет около 40 лет. Устаревшее оборудование автоматики, особенно релейного типа, оказывается неспособным обеспечить контроль всех требуемых параметров и не дает возможность передавать возросший объем информации, необходимый для эффективного контроля и управления. Системы "вчерашнего дня" не позволяют проводить самодиагностику, а наличие на одной площадке оборудования разных поколений делает практически невозможным разумное планирование технического обслуживания и ремонта. Анализ статистической информации показывает, что системы автоматики с выработанным ресурсом серьезно снижают надежность управления и контроля, приводят к отказам, а порой и авариям с тяжелыми последствиями. При этом оборудование старого типа не допускает использования возможностей цифровых технологий для унификации и повышения надежности управления.
Для решения этой проблемы Всероссийский научно-исследовательский институт по строительству и эксплуатации трубопроводов и объектов ТЭК (ОАО ВНИИСТ) разработал государственную целевую программу развития и совершенствования автоматизированных систем управления технологическими процессами трубопроводного транспорта до 2013 года. В этом документе представлены оптимальные технические решения и последовательность переоснащения отрасли современным оборудованием и программным обеспечением. Первые основополагающие шаги по реализации программы уже сделаны.
Нормативная база
Сегодня, когда АСУ ТП нефтеперекачивающих станций и резервуарных парков стоят на пороге кардинальных перемен, одной из первоочередных задач стала переработка нормативной базы.
Полтора года велась разработка сборника стандартов ОАО "АК "Транснефть" по АСУ ТП и связи, в котором четко сформулированы все требования в данной сфере. Сборник включает более 80 стандартов, в нем прописаны все стороны деятельности - от проектирования и изготовления до эксплуатации и снятия с эксплуатации всех систем и оборудования АСУ ТП. Сборник подготовлен с учетом как отечественных, так и западных стандартов и является обязательным к применению при проектировании и эксплуатации автоматизированных систем управления нефтепроводами "Транснефти".
Типовые проекты
Еще одним значительным шагом на пути в завтрашний день стала разработка типового, максимально унифицированного, легко модернизируемого оборудования автоматики с увеличенным сроком службы, управляемого из единых центров с использованием принципа безлюдных технологий. В 2005-м году были разработаны типовые проектные решения по автоматизации нефтеперекачивающих станций и резервуарных парков.
Новая разработка является поистине революционной в области организации проектирования отраслевых систем автоматики. До сих пор этот процесс выглядел не слишком логично: требовалось сначала выбрать поставщика АСУ ТП, затем сконструировать систему, и лишь потом приступать к проектированию объекта реконструкции. Наличие типового проекта позволит сделать этот извилистый путь прямым и логичным: сначала проектирование, затем задание на изготовление АСУ ТП, основанное на требованиях проекта. Кроме того, при одностадийном проектировании из-за сокращения общей длительности работ появилась возможность ввода объектов в любом месяце планового года, а не в конце года, как при двухстадийном.
Сегодня на магистральных нефтепроводах эксплуатируется примерно шестьдесят типов оборудования АСУ ТП ста различных производителей. Для обеспечения надежности их функционирования эксплуатирующим организациям необходимо иметь в наличии огромное количество запасных частей - особых для каждого типа оборудования и различных у каждого производителя. Типовой проект и типовые комплектующие снимут и эту проблему.
Разнородность существующих АСУ ТП создает большие сложности в обучении персонала. Унификация систем автоматики позволит делать это по единому стандарту, и прошедший обучение специалист будет подготовлен для обслуживания фактически любой современной НПС или резервуарного парка.
Система диспетчерского контроля
Параллельно с разработкой типовых проектов решалась еще одна серьезная задача в направлении унификации и типизации - разработка технического задания на систему диспетчерского контроля и управления нефтепроводами АК "Транснефть".
Сегодня управление транспортировкой нефти по магистральным трубопроводам производится с диспетчерских пунктов с помощью различных программных продуктов. Разработанное техническое задание предполагает ввести единообразие в этот процесс, и, кроме того, наделить систему контроля и управления дополнительными сервисными функциями. Увеличится скорость работы, что особенно важно в случае возникновения аварийных ситуаций: от быстродействия системы зависит и масштаб аварии, и объем ее развития. Техническое задание предполагает также более четкое документирование произведенных операций и более надежное архивирование.
Большое внимание уделено безопасности управления технологическим процессом. Контуры управления и менеджмента разделены. Это повышает надежность и исключает возможность несанкционированного доступа к управлению процессом.
Компьютерные системы управления в свою очередь влияют на организацию управления как на менеджмент. На основе более современной системы можно будет построить и более современный менеджмент управления транспортировкой нефти, сделать более надежным выполнение договоров, повысить качество оперативного планирования.
Единое техническое задание на систему диспетчерского контроля позволит провести реконструкцию существующих систем управления транспортировкой нефти.
Полигон
Нынешние условия испытаний АСУ ТП не отвечают необходимым требованиям: в ходе проверки поочередно имитируется по 1-2 сигнала, в то время как на реальной станции одновременно поступает до 1,5 тыс сигналов. Очень важно испытать действие системы в комплексе. Для решения этой задачи назрела необходимость создания современного полигона, где отрабатывались бы технические решения, проводились испытания оборудования систем автоматизации и программного обеспечения для управления технологическими процессами нефтеперекачивающих станций и резервуарных парков. Такой полигон создается на базе Инженерного экспериментально-производственного центра ОАО ВНИИСТ в Подольске.
Сердцем полигона станет математическая модель нефтепровода, с высокой точностью имитирующая все процессы, которые происходят при перекачке нефти. Модель позволяет задавать необходимые параметры функционирования (температура, давление и др.), "менять режимы", "останавливать насосы", "создавать утечку" и отслеживать работу АСУ ТП в данных обстоятельствах. Модель даст возможность воспроизводить ситуацию сразу на целом ряде участков нефтепровода общей протяженностью до нескольких тысяч километров, а также работу соседних НПС и реакцию систем обнаружения утечек. Таким образом, системы автоматики будут апробироваться в условиях, максимально приближенных к реальным.
Отечественное - лучше
Ориентация прежде всего на отечественное оборудование и услуги, актуальная сегодня в нефтегазовом секторе, проявляется и в процессе совершенствования систем автоматики НПС и РП. В конце ноября 2005 года на НПС "Бородаевка" прошли успешные испытания первой отечественной системы сглаживания волн давления
Сотни тонн нефти, которые движутся по трубопроводу с примерной скоростью 2 м/с, при незапланированной остановке работы насоса в состоянии разрушить трубу. Для того чтобы компенсировать воздействие ударной волны, устанавливаются системы сглаживания волн давления. До настоящего времени на объектах магистрального трубопроводного транспорта страны применялись только зарубежные системы, защищающие трубопровод от возможных разрушений при остановках насоса. Теперь им на смену пришла отечественная система, превосходящая по своим характеристикам зарубежные аналоги.
Впереди - новые задачи в области автоматики. Их можно сформулировать следующим образом:
- реализация полностью автоматического управления процессами перекачки из единых центров магистральных нефтепроводов с одновременным созданием соответствующей нормативной базы;
- повышение надежности управления и контроля перекачки за счет мониторинга состояния средств АСУ ТП и устранения узких (по надежности) мест с целью повышения уровня безопасности эксплуатации магистральных нефтепроводов.
Автор: Григорий БУВАЛЫЙ, начальник Управления АСУ ТП ОАО ВНИИСТ
