Sorin Huidan și Cătălin Danciu

Sistem computerizat de urmărire a parametrilor și calcul al debitelor
la stațiile de comprimare gaze naturale.

Stațiile de comprimare gaze sînt destinate modificării parametrilor gazului natural, provenit din sondele de extracție, în vederea realizării transportului acestuia pe distanțe mari prin conducte magistrale. Procesul comprimării necesită un consum de energie electrică sau termică în funcție de tipul agregatelor de comprimare folosite.

Optimizarea procesului de comprimare implică urmărirea centralizată a unui număr mare de parametri, atît pentru partea de intrare-ieșire (parametri generali ai stației) cît și pentru partea tehnologică (parametri tehnologici ai agregatelor de comprimare), lucru greu de realizat fără utilizarea unui sistem informatic bazat pe microprocesor. De asemenea, calculul în timp real al debitului de gaz comprimat implică preluarea într-un sistem computerizat a datelor analogice și prelucrarea numerică a acestora, urmată de o contorizare a întregului volum de gaz vehiculat prin stație.

În plus, pentru o mai bună coordonare a rețelei de gaze naturale, se impune transmiterea datelor esențiale în timp util la dispeceratul central al fiecărei SECȚII DE PRODUCȚIE.

Numărul total al parametrilor, necesar a fi urmărit de un sistem computerizat într-o stație de comprimare, se ridică la 350-400, lucru care implică folosirea unor sisteme de achiziție de date cu număr mare de intrări analogice și cu posibilități de extensie ulterioară. Pentru comanda și protecția agregatelor de comprimare, precum și a întregii stații, sistemul necesită un număr de ieșiri digitale, prin intermediul cărora să poată fi transmise spre proces comenzile programului de urmărire sau ale operatorului.

Sistemele folosite în astfel de procese vor avea o funcționare continuă între două revizii de peste 12 luni. Traductoarele de parametri și circuitele electrice sînt alese astfel ca ele să poată funcționa cu fiabilitate ridicată în condiții de vibrații mecanice, perturbații electromagnetice, variații mari de temperatură și umiditate, fără modificarea semnificativă a preciziei de măsurare.

Întreaga aparatură locală de culegere a parametrilor procesului trebuie certificată corespunzător zonei cu pericol de explozie în care este amplasată, în conformitate cu standardele în vigoare.

Parametrii a căror urmărire și memorare se cer sînt de următoarele tipuri: presiuni (relativă, absolută, diferențială), temperaturi, curent, tensiune, turație, vibrații, factor de putere (cos f), nivel lichide, concentrație de gaze etc.

O urmărire eficientă a unui număr atît de mare de parametrii cu diverse domenii de variație, se poate face prin conversia acestora în semnale electrice unificate, care să poată fi achiziționate în vederea prelucrării cu un sistem bazat pe computer .

În cursul anului 1997, la Schela de Producție Gaze Naturale Tg.Mureș, s-a realizat implementarea și experimentarea unui sistem de urmărire a parametrilor și calcul al debitului de gaz comprimat, bazat pe un calculator PC, ca element central al sistemului și a unui sistem de achiziție de date analogice de tip ADC 08, produs de firma INTERNET COMPUTER din Tg. Mureș.
Sistemul se compune (vezi schema bloc) din următoarele părți principale :
• partea de traductoare electronice care furnizează semnale unificate de curent, proporționale cu valoarea mărimii de intrare atît pentru partea generală a stației cît și pentru partea tehnologică specifică fiecărui agregat de comprimare. Această parte se situează în zona cu pericol de explozie, astfel încît aparatura utilizată necesită un grad de protecție conform standardelor în vigoare.
• partea de achiziție de date, compusă dintr-un sistem de achiziție pentru semnale unificate de curent de tip ADC 08. Acest sistem conține și partea de interfață digitală între computer și proces.
• partea de prelucrare numerică și transmitere la distanță a datelor, compusă dintr-un calculator PC uzual, echipat cu imprimantă, modem telefonic și un soft necesar prelucrării și transmiterii informației. Această parte este amplasată în afara zonei cu pericol de explozie (camera dispecerului), aparatura folosită putînd avea un grad normal de protecție.

Experimentarea sistemului se desfășoară cu rezultate bune, la ora actuală realizîndu-se urmărirea completă a parametrilor generali ai stației de comprimare, unde are loc experimentul, și a parametrilor tehnologici pentru un agregat de comprimare din stație.

Pe baza rezultatelor obținute până în această fază, s-a stabilit că performanțele de funcționare ale acestui sistem (fiabilitate, flexibilitate, utilizare ușoară) sunt superioare sistemelor clasice folosite până în prezent.

Sistemul prezentat prezintă avantajul unui cost redus față de alte soluții existente, datorită faptului că aparatura folosită este produsă în țară în proporție de 70 %, eliminându-se dependența de piața externă. De asemenea, faptul că sistemul de achiziție ADC și programul de calculator aferent sunt produse autohtone oferă posibilitatea - rapidă și fără costuri mari - de adaptare la noile cerințe și necesități ce pot apare în timpul exploatării sistemului în producție.