Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 19 Nguyên tắc điều khiển cho Nhà máy CPP dựa trên nguyên lý điều khiển trung tâm, sử dụng hệ thống công nghệ cao - DCS (hệ thống điểu khiển phân bố). Ngoài ra, Nhà máy CPP còn sử dụng hệ thống dừng an toàn - SSD, hệ thống tự động dò lửa và khí - F&GS, hệ thống quản lý xuất xe bồn và hệ thống đo mức bồn bể. 3.2 Đo lường thông số công nghệ. 3.2.1 Mô tả hệ thống điều khiển trung tâm. 1) Hệ thống điều khiển trung tâm bao gồm các thiết bò điều khiển công nghệ của nhà máy. Chức năng chính của hệ thống này là điều tiết, phối hợp giữa thao tác điều khiển của con người và thiết bò điều khiển công nghệ nhằm đạt được chế độ vận hành an toàn, liên tục của nhà máy. 2) Vận hành viên điều khiển công nghệ sẽ được trang bò các thiết bò điều khiển sẽ hiển thò các dữ liệu vận hành cho phép hiểu một cách rõ ràng những các thông số công nghệ trong quá trình vận hành nhà máy. 3) Dữ liệu được hiển thò là những giá trò tức thời, trạng thái báo động và những giữ liệu lưu trữ trước đó luôn sẵn sàng để có thể kiểm tra bất cứ lúc nào. Hệ thống điều khiển sẽ cho phép vận hành viên thao tác bằng tay cũng như kết hợp với các phương tiện tự động khác. Cho phép thể điều khiển bằng tay các thiết bò đầu cuối, điều chỉnh điểm đặt (setpoint - SP) và cho phép dừng khẩn cấp các thiết bò khi cần thiết. 4) Hệ thống điều khiển, giao diện giữa tín hiệu công nghệ đầu vào đầu ra của nhà máy, xử lý và tính toán thông số hệ thống sẽ được đặt trong một phòng riêng - phòng điều khiển. 5) Phòng điều khiển sẽ được trang bò hệ thống điều hòa không khí để duy trì một môi trường thích hợp cho các thiết bò lắp đặt bên trong. a. Phòng điều khiển (CCR - Centeral Control Room) Phòng điều khiển là nơi diễn ra các thao tác vận hành của hệ thống điều khiển trung tâm. Những người vận hành phòng điều khiển làm việc phối hợp với các người vận hành thiết bò khác để điều khiển nhà máy. a.1. Màn hình điều khiển (thao tác) DCS. a.2 Màn hình thao tác SSD /F&GS. a.3 Máy in các trạng thái báo động. a.4 Hệ thống máy tính đo mức bồn bể. a.5 Hệ thống phát thanh, thông báo trong nhà máy. b. Phòng tủ điều khiển (Rack Rom) Đây là phòng chứa các các tủ điều khiển, tủ đấu dây và các thiết bò hỗ trợ. b.1 Tủ đầu vào (Marshalling) Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 20 b.2 Tủ hệ thống b.3 Tủ phân phối nguồn. b.4 Hộp nối đất. 3.2.2 Minh họa: Xem Bản vẽ bố trí phòng điều khiển. 3.2.3 Dữ liệu điều khiển công nghệ và hệ thống con thu thập dữ liệu. 1) Bộ điều khiển nhiều vòng Bộ điều khiển nhiều vòng bao gồm các chức năng điều khiển sau: a. Điều khiển PID (tỷ lệ, vi tích phân) b. Điều khiển Logic c. Điều khiển Rời rạc d. Điều khiển Mẻ (batch) e. Điều khiển Cao cấp f. Quản lý báo động g. Thu thập dữ liệu 2) Thiết bò thu thập và giám sát dữ liệu công nghệ. a. Thiết bò sẽ tập hợp và giám sát các dữ liệu không được nhập vào các Bộ điều khiển nhiều vòng, và sẽ chuyển các thông tin như dữ liệu đầu vào, tín hiệu trạng thái đến màn hình điều khiển. Hệ thống DCS sẽ có khả năng trao đổi những dữ liệu "không điều khiển" đến HART (bộ chuyển đổi thông minh) mà không cần đến một thiết bò trung gian nào khác. b. Nhập dữ liệu thông qua hệ thống này được hiển thò trên màn hình điều khiển bằng các thao tác tương tự như việc nhập dữ liệu và tín hiệu trạng thái tại màn hình điều khiển. 3) Các phương thức điều khiển Các phương thức điều khiển cho CPP được áp dụng theo các chỉ dẫn sau: A. Phương pháp tỷ lệ (Proportional - P) a) Điều khiển mức cục bộ b) Điều khiển áp suất cục bộ. B. Phương pháp tỷ lệ tích phân (Proportional and Integral - P + I) a) Tất cả cụm điều khiển, ngoại trừ các vòng điều khiển có hằng số thời gian hay độ trễ kéo dài. b) Điều khiển dòng cục bộ c) Điều khiển nhiệt độ cục bộ C. Phương pháp kết hợp tỷ lệ vi tích phân - PID (P+I + Derivative) Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 21 Các vòng điều khiển có hằng số thời gian dài, chẳng hạn vòng điều khiển nhiệt độ. D. Các phương pháp điều khiển khác Các phương pháp: On/Off, độ vi sai, độ lợi thích nghi, kết hợp PID có thể được sử dụng trong những trường hợp cần thiết. 3.2.4 Hệ thống con giám sát điều khiển Giao tiếp với các hệ thống khác qua các phương thức nối tiếp. 1) Giao tiếp với hệ thống đo mức bồn DCS sẽ giao tiếp (phần cứng và phần mềm) với hệ thống đo bồn theo phương pháp nối tiếp dùng chuẩn Modbus. 2) Giao tiếp với hệ thống xuất xe bồn Hệ thống xuất xe bồn là một hệ thống riêng biệt. DCS sẽ giao tiếp (phần cứng và phần mềm) với hệ thống này qua chuẩn Modbus. Dữ liệu từ hệ thống xuất xe bồn được truyền, hiển thò tại màn hình DCS để theo dõi có những đặc điểm sau đây: - Trạng thái hoạt động của các cần xuất - Lưu lượng dòng xuất - Trạng thái của van xuất sản phẩm. - Trạng thái hoạt động của bơm - Kết quả xuất sản phẩm. 3) Giao tiếp với hệ thống dừng an toàn, hệ thống tự động dò lửa và khí DCS sẽ giao tiếp với SSD/F&GS theo nguyên lý truyền nối tiếp. SSD/F&GS sẽ là các hệ thống PES an toàn. DCS sẽ hiển thò và giám sát (theo yêu cầu) các hệ thống SSD/F&GS và trạng thái của tất cả các thiết bò nối với các hệ thống đó. DCS được trang bò đầy đủ các phần mềm và phần cứng để giao tiếp với các hệ thống SSD/F &GS. Giao tiếp với hệ thống SSD gồm có dữ liệu để giám sát sau đây: - Trạng thái ESD - dừng khẩn cấp toàn bộ nhà máy - Trạng thái PSD - dừng từng hệ thống - Trạng thái USD - dừng từng (cụm) thiết bò. Giao tiếp với hệ thống F&GS gồm có dữ liệu để giám sát sau đây: - Trạng thái của F&GS - Trạng thái báo động của các đầu dò và hoặc các điểm báo động bằng tay (MCP). - Các đầu dò khí. Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 22 - Trạng thái hoạt động của bơm chữa cháy (chạy điện, động cơ diesel) của hệ thống chữa cháy. - Trạng thái các van xả nước cứu hỏa, hệ thống phun bọt. 4) Giao tiếp với phòng cung cấp điện - MCC. - DCS giao tiếp với MCC qua Module điều khiển của DCS. 3.3 Nguyên lý của hệ thống SSD 3.3.1 Hệ thống dừng an toàn - SSD thì luôn luôn sẵn sàng làm việc để bảo vệ con người và trang thiết bò, ngăn ngừa hoặc giảm thiểu những mất mát sản phẩm hoặc tác động xấu cho môi trường. 3.3.2 Hệ thống SSD là một hệ thống riêng biệt với hệ thống điều khiển công nghệ. Hệ thống SSD có các đặc điểm ưu tiên sau: 1. Thiết kế có dự phòng để đảm bảo an toàn. 2. Tránh can thiệp không chính xác vào hệ thống công nghệ. 3.3.3 Đặc điểm, cấu hình của hệ thống SSD được mô tả trong sơ đồ khối SSD. 3.4 Biểu đồ khu vực an toàn 3.4.1 F&GS là một hệ thống luôn luôn hoạt động để bảo vệ con người và thiết bò, giảm thiểu những mất mát sản phẩm hoặc tác động xấu cho môi trường. 3.4.2 F&GS là một hệ thống riêng biệt với hệ thống điều khiển công nghệ. Hệ thống F&GS có các đặc điểm ưu tiên sau: 1. Thiết kế có dự phòng để đảm bảo an toàn. 2. Tránh can thiệp không chính xác vào hệ thống công nghệ. 3.4.3 Biểu đồ của F&GS được mô tả trong bản vẽ F&GS. 3.4.4 Những tín hiệu đầu vào của F&GS từ hiện trường bao gồm: a) Các báo động bằng tay (MCP) b) Đầu dò lửa c) Đầu dò nhiệt d) Đầu dò khói e) Đầu dò khí f) Đầu dò rò rỉ chất lỏng g) Công tắc áp suất h) Trạng thái của các thiết bò như hệ thống phun bọt, phun nước, bơm chữa cháy, 3.4.5. Theo dõi báo động, các trạng thái Hệ thống F&GS sẽ kết hợp chặt chẽ với các thiết bò để đưa ra thông báo: b) Báo động/ trạng thái tín hiệu rời rạc đầu vào. Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 23 c) Giám sát tín hiệu vào rời rạc. d) Trạng thái tín hiệu ra rời rạc. e) Trạng thái các công tắc của F&GS. 3.4.6. Tất cả thiết bò F&GS ở ngoài công trường có tính hiệu vào/ra được theo dõi liên tục trên SSD/ F&GS và trên màn hình DCS cho việc sẵn sàng đóng hoặc mở mạch. 3.5. Hệ thống báo động: 3.5.1 Tất cả báo động của hệ thống công nghệ được thông báo và xác nhận trên DCS. Báo động sẽ được hiển thò theo chuẩn "thông báo khu vực" và "tổng hợp báo động". 3.5.2 Điều chỉnh điểm đặt (Setpoint) báo động được thực hiện trên màn hình vận hành và thông báo báo động sẽ được in ra máy in. 3.5.3 Tất cả tín hiệu báo động dừng (shutdown) hay bỏ qua (bypass) sẽ được thông báo trên bảng hiển thò SSD. Báo động dừng sẽ được sắp xếp theo nhóm. Các tín hiệu tiền - báo động, báo động dừng hay báo động bypass cũng được thông báo trên màn hình SSD/F&GS và DCS (màn hình vận hành/màn hình cài đặt) thông qua kết nối nối tiếp. 3.6 Mối quan hệ tương tác giữa các hệ thống. Tham khảo cầu hình của hệ thống điều khiển. 3.7 Sắp xếp tủ bảng và giao tiếp với hệ thống giám sát điều khiển trung tâm Tham khảo sơ đồ bố trí phòng điều khiển. 3.8 Giao diện giữa CPP và TVT (Kho cảng Thò Vải - KCTV) 3.8.1 Giao diện với hệ thống DCS của TVT Dữ liệu được truyền từ hệ thống DCS của TVT qua tuyến cáp nối nối tiếp 2 chiều, bao gồm (tham khảo sơ dồ khối Giao diện điều khiển CPP-TVT): a) Mức các bồn condensate b) Lưu lượng của dòng xuất xăng tạo cầu cảng số 1. c) Lưu lượng xuất condensate tại cầu cảng số 1. d) Lưu lượng nhập condensate/reformate từ cầu cảng số 1. e) Trạng thái của các van có liên quan đến các bồn condensat và quá trình xuất, nhập f) Trạng thái của các bơm xuất. Dữ liệu được gửi đến hệ thống DCS của TVT qua tuyến cáp nối nối tiếp 2 chiều, bao gồm: a) Mức các bồn xăng b) Mức các bồn reformate c) Lưu lượng của dòng condensate vào tháp chưng cất. Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 24 d) Lưu lượng của dòng condensate Bạch Hổ vào bộ trộn. e) Lưu lượng của dòng Butane vào bộ trộn. f) Trạng thái của van có liên quan tới bồn xăng, reformate và đường ống xuất/ nhập. g) Trạng thái của các bơm nguồn (P-13A/B/C). h) Trạng thái của hệ thống F&GS. 3.8.2 Giao diện với hệ thống SSD của TVT. Hệ thống SSD của CPP sẽ kết nối với hệ thống SSD của TVT thông qua hệ thống cáp để xử lý, kích hoạt tín hiệu ESD (tham khảo sơ dồ khối Giao diện điều khiển CPP-TVT). CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG NƯỚC CHỮA CHÁY 4.1 Hệ thống ống nước chữa cháy. Hệ thống ống được thiết kế khép kín để bảo đảm có nguồn cung cấp về nhiều hướng khi cần thiết. Trong trường hợp cần bảo dưỡng, các van cách ly sẽ được sử dụng. Các van cách ly này được bố trí gần các điểm rẽ nhánh. Van cách ly thường dùng là loại van cổng. Van xả cho hệ thống phun nước được lắp đặt ở các nhánh gần đầu phun của hệ thống. Van xả có thể điều khiển từ xa hoặc bằng tay. Một số van xả có thể hoạt động theo cơ chế tự động. Các van xả được trang bò cho các bồn chứa có cơ chế hoạt động như sau: Mỗi bồn có 2 van xả, một lớn, một nhỏ. Van lớn sẽ tự động xả khi phát hiện có lửa thông qua đầu dò nhiệt được lắp đặt tại mỗi bồn. Van nhỏ không hoạt động tự động mà dùng tay hoặc điều khiển từ xa để làm mát khi có cháy ở bồn bên cạnh. Hệ thống ống nước chữa cháy được đặt trên bệ đỡ cao từ 300¸400mm (tính từ đáy ống) so với mặt đất. Tuy nhiên, một số tuyến ống được đặt ngầm dưới đất trong các trường hợp: khi tại đó đường ống chiếm dụng hay cản trở việc vận hành nhà máy, cản trở người vận hành hay thiết bò di chuyển, hoặc các vò trí ống dễ bò hư hỏng nếu lắp trên mặt đất. Hệ thống ống nước chữa cháy được thiết kế (sizing) với lưu lượng 120% so với thiết kế. Lưu lượng dòng tối thiểu của hệ thống phải vượt lưu lượng yêu cầu theo thiết kế và đạt lưu tốc lớn hơn 3m/s. 4.2 Bơm (bù) duy trì áp (Jockey Pump) . đây: - Trạng thái của F&GS - Trạng thái báo động của các đầu dò và hoặc các điểm báo động bằng tay (MCP). - Các đầu dò khí. Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng. lượng của dòng condensate vào tháp chưng cất. Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 24 d) Lưu lượng của dòng condensate Bạch Hổ vào bộ trộn Nhà máy Chế biến Condensate - CPP Sổ tay Vận hành và Bảo dưỡng Prepared by !@+@! Trang 19 Nguyên tắc điều khiển cho Nhà máy CPP dựa trên nguyên lý điều khiển