Информация о курсе

О курсе

Основной целью курса является обучение студентов основам автоматизированной системы измерения количества, массы и качества нефти, а также пониманию и применению соответствующих стандартов и методик.  В процессе обучения студенты изучают современные методы и техники измерения, контроля и поверки средств измерений. 

Курс предназначен для студентов 4 курса (бакалавриат), обучающихся на 7 семестре.

В курсе рассматриваются методы и средства, используемые для автоматического определения объема, массы, а также физико-химических характеристик нефти. В частности, внимание уделяется измерениям расхода, плотности, влагосодержания, температуры и давления нефти. 

Особое внимание уделяется принципу работы и составу СИКН, включающего блоки измерительных линий, блоки измерений показателей качества, пробозаборные устройства и системы сбора и обработки информации.  

Р1. Применять знания о свойствах углеводородов для разработки элементов проектной документации в рамках своих компетенций

Р2. Определять эффективность работы промысловых трубопроводов и хранилищ на основе комбинации технологических процессов подготовки углеводородов

Р3. Выполнять сбор, обработку и анализ данных по отказам и изменению пропускной способности сборных коллекторов, промысловых и межпромысловых участков, технологических линий трубопроводов при теоретических и экспериментальных исследованиях осложняющих процессов.

Направления подготовки бакалавриата  15.03.02 Технологические машины и оборудование

Содержание разделов дисциплины:

Раздел 1. Методы и средства количественного и качественного учета нефти и нефтепродуктов

Методы измерений массы продукта при выполнении учетных операций с нефтью и нефтепродуктами (прямой и косвенный). Пределы допускаемой относительной погрешности измерений массы брутто (нетто) товарной нефти и массы нефтепродукта. Контактный и бесконтактный метод измерения массы нефтепродукта. Динамические измерения массы нефти и нефтепродуктов с применением систем измерений количества и показателей качества нефти / нефтепродуктов (СИКН). Назначение и функции СИКН. Номенклатура и конструкции применяемых счетчиков для измерения количества отпускаемого или принимаемого нефтепродукта. Состав и оборудование узлов коммерческого учета нефти и нефтепродуктов.

Раздел 2. Блок измерительных линий (БИЛ) с фильтрами

Состав рабочих измерительных линий (резервная и контрольная) их назначение. Состав БИЛ: входной и выходной коллектор, расчет скорости рабочей среды в трубопроводах, измерительные линии и линия для подключения трубопоршневой поверочной установки (ТПУ). Состав измерительной линии (электроприводные или ручные шаровые краны, струевыпрямитель, фильтры, манометры, датчик избыточного давления, регуляторы расхода, расходомеры, массовый или турбинный). Типовой состав БИЛ. Блок фильтров (БФ) и его назначение и установка. Блок измерительных линий (БИЛ), определение количество и диаметр рабочих измерительных линий, конструкция прямого участка измерительной линии. Типовой состав рабочей и резервных измерительных линий (ИЛ).

Раздел 3. Блок измерения показателей качества нефти (БИК)

Формирование и выдача информации по плотности, влажности, давлению и температуре перекачиваемой нефти, а также ручной и автоматический отбор проб. Состав БИК: датчики плотности со встроенными датчиками температуры, датчик давления, манометр показывающий, датчик температуры, автоматический пробоотборник, устройство для ручного отбора точечных проб, индикатор (расхода) скорости продукта через БИК, отводы и клапаны для подключения пикнометра, вискозиметр, циркуляционные насосы, и др. Измерительные преобразователи плотности, влагосодержания, вязкости. Типовые технологические схемы БИК.

Раздел 4. Блок трубопоршневой поверочной установки (блок ТПУ) или компакт прувера. Узел подключения передвижной ТПУ

Поверка и контроль метрологических характеристик массовых расходомеров, для измерения давления и температуры нефти на входе и выходе ТПУ. Подключение передвижной ТПУ с целью поверки стационарной ТПУ или массовых расходомеров. Назначение и состав поверочной установки. Стационарная и передвижная поверочные установки. Весовая поверочная установка. Трубопоршневые поверочные установки и их преимущества. Условия выбора поверочных установок. Трубопоршневая однонаправленная и двунаправленная поверочная установка с прямым калибровочным участком. Поршни ТПУ, требования к материалу и конструкции. Определение параметров ТПУ. Эталонная поверочная установка.

Раздел 5. Узел регулирования давления и расхода

Регулирование расхода во время поверки массовых расходомеров или ТПР по стационарной или передвижной ТПУ. Необходимость проектирования узла регулирования расхода. Требования к блоку регулирования давления и расхода в составе технологического комплекса СИКН. Выбор технического решения по установке блока регулирования давления. Состав и назначение блока регулирования давления.

Раздел 6. Система распределения электроэнергии (СРЭ) СИКН

Назначение СРЭ для СИКН. Обеспечение электропитания потребителей СИКН и управления силовым оборудованием технологического комплекса и инженерным оборудованием помещений, входящим в комплект поставки СИКН. Структурная схема распределения питания шкафов СОИ СИКН. Заземление технологических блоков и шкафов СИКН.

Раздел 7. Устройство пробозаборного устройства трубчатого или щелевого типа

Отбор нефти и нефтепродуктов в БИК с помощью пробозаборного устройства (ПЗУ). Лубрикатор. Место размещения ПЗУ в СИКН. Требования к конструкции пробозаборного устройства. Выбор диаметра пробозаборной трубки. Автоматические и ручные пробоотборники. Схема расположения ПЗУ в виде одной трубки. Схема расположения трубок ПЗУ по сечению трубопровода. Конструкция ПЗУ щелевого типа с одним отверстием. Конструкция ПЗУ щелевого типа с пятью отверстиями.

Раздел 8. Система сбора, обработки информации и управления СИКН (СОИ)

Функции СОИ. Комплекс средств обработки информации, устройств ввода и вывода информации, устройств сопряжения, индикации и регистрации результатов, блоков питания и искрозащиты, вторичных приборов и вспомогательных устройств. Прием и обработка сигналов датчиков с БИЛ, БФ, БИК, вычисление и накопление результатов измерений. Индикация параметров. Автоматический и ручной вывод на печать, и регистрация результатов измерений в виде двухчасовых и сменных отчетов или об откачке партии продукта. Управление автоматическим пробоотборником. Ручной ввод значений плотности, температуры, давления и пр. при отказе датчиков или их отсутствии; Передача в систему сбора информации текущего значения объема или массы и плотности продукта по сортам. Управление запорной арматурой. Управление поверочной установкой. Регулирование расхода и давления.

Продолжительность курса – 18 недель
Трудоемкость освоения курса – 108 ч.
Трудоемкость курса – 3 ед.
Форма контроля – зачет

Холодная Галина Евгеньевна, канд. тех. наук, доцент ОНД ИШПР  (Томский политехнический университет - Холодная Галина Евгеньевна)