Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Автоматизация химической промышленности

Комплексной автоматизации и механизации производств химической промышленности уделяется огромное внимание, поскольку протекание химико-технологических процессов характеризуется сложностью, высокой скоростью и чувствительностью к отклонениям от заданных режимов, вредностью среды рабочей зоны, взрыво-, пожароопасностью перерабатываемых веществ.

Проблемами автоматизации химической промышленности являются недостаток информации о протекании высоко-сложных технологических процессов химической промышленности, а также трудности при сопоставлении имеющихся данных для проведения качественного анализа деятельности предприятия химической промышленности с целью оптимизации его работы.

Современная автоматизация предприятия химической промышленности широко используется для оптимизации таких важных показателей работы химического предприятия, как уровень безопасности персонала, защита окружающей среды, соответствие стандартам контроля качества. Внедрение автоматизации технологических процессов химической промышленности приводит к снижению себестоимости продукции, а также максимальному повышению эффективности производства товаров массового потребления, спец. химикатов, органических (неорганических) продуктов, как с непрерывными, так и периодическими процессами предприятий химической промышленности.

На основе современных технологий автоматизации химической промышленности ее производственные данные становятся базой для принятия управленческих решений.

Современные системы автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП) химической промышленности повышают:

· возможности регулировать качество продукции предприятия химической промышленности согласно требованиям ее технологического регламента;

· надежность работы оборудования предприятия химической промышленности, возможности предупреждения его поломок с целью своевременного проведения плановых ремонтов на основе предоставляемых информационных и программных средств автоматизации химической промышленности.

Предприятия химической промышленности широко применяют различные технологические схемы, главным образом использующие химические методы, в основе которых лежат глубокие качественные изменения, а также превращения веществ и материалов, их состава, свойств, состояния, внутренней структуры.

Химические методы производства позволяют применять разнообразное сырье, включая различные отходы. Некоторые предприятия химической промышленности, использующие горнохимическое сырье, выполняют его переработку, а также добычу, что существенно усложняет структуру таких предприятий и организацию производственного процесса.

Поскольку в результате химических преобразований меняют состояние веществ и целенаправленно получают продукты, обладающие специально заданными свойствами, высокие требования предъявляются к качеству сырья, а также подготовке сырьевой базы. Поэтому правильная организация технического контроля используемого сырья на предприятиях химической промышленности имеет огромное значение.

Ряд производств химической промышленности характеризуется значительным потреблением тепловой, а также электрической энергии, это определяет повышенные требования к организации качественного энергоснабжения предприятия для обеспечения его четкого и бесперебойного функционирования.

Предприятия химической промышленности работают в условиях постоянного присутствия различных опасных веществ; многие технологические процессы протекают при высоких давлениях и температурах. Это определяет повышенные требования к охране труда и технике безопасности на химическом предприятии. Вредные производства особенно требуют внедрения надежных систем автоматизации химических процессов.

Большинство технологических процессов химического производства протекают непрерывно в пределах цеха и всего предприятия в целом. Непрерывность протекания химико-технологических процессов обусловливает большое значение бесперебойного обеспечения химического производства сырьем и материалами, а также особой организации работы обслуживающего персонала.

Особенностью технологического оснащения химических предприятий является применение закрытых аппаратов непрерывного либо периодического действия, что затрудняет непосредственное наблюдение за ходом химико-технологических процессов, состоянием технологического оборудования, а также учетом количества полуфабрикатов, используемых на различных этапах производства. Это обусловливает оснащение технологических аппаратов современными автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУ ТП) химической промышленности. Особые требования предъявляются системам автоматизации химических предприятий для обеспечения систематического контроля исправности технологического оборудования, а также проведения своевременных осмотров и ремонтов.

Сложность, а также разнообразие химико-технологических процессов и технологического оборудования, наличие сложных систем автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП) предприятий химической промышленности предъявляют высокие квалификационные требования к обслуживающему персоналу.

Современные и надежные системы автоматизации широко внедряются рядом химических производств, среди них:

· автоматизация химического производства неорганических веществ (АСУ ТП химического производства серной кислоты, АСУ ТП химического производства суперфосфата, АСУ ТП химического производства аммиака, АСУ ТП химического производства аммиачной селитры);

· автоматизация химического производства органических веществ (АСУ ТП химического производства ацетилена, АСУ ТП химического производства бутадиена, АСУ ТП химического производства стирола из этилбензола);

· автоматизация химического производства полимеров и эластомеров (АСУ ТП химического производства полиэтилена высокого давления, АСУ ТП химического производства полипропилена, АСУ ТП химического производства бутадиен-стирольного латекса);

· автоматизация производства химических волокон (АСУ ТП химического производства вискозного волокна, АСУ ТП химического производства полиамидного волокна -- капрона);

· автоматизация химического производства резиновых изделий (АСУ ТП химического производства автомобильных шин, АСУ ТП химического производства резиновых технических изделий);

· автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) переработки пластмасс.

Подобные документы

Автоматизация химической промышленности. Назначение и разработка рабочего проекта установок гидрокрекинга, регенерации катализатора и гидродеароматизации дизельного топлива. Моделирование системы автоматического регулирования. Выбор средств автоматизации.

курсовая работа , добавлен 16.08.2012


Значение химической и нефтехимической промышленности. Структура отрасли. Размещение химической и нефтехимической промышленности. Влияние химической и нефтехимической промышленности на окружающую среду. Современное состояние и тенденции развития.

реферат , добавлен 27.10.2004


Характеристика особенностей и тенденций развития химической промышленности Украины - комплексной отрасли, которая определяет, наряду с машиностроением, уровень НТП и обеспечивает все отрасли народного хозяйства химическими технологиями и материалами.

реферат , добавлен 31.05.2010


Механизация и автоматизация в химической промышленности. Автоматизация процесса абсорбции циклогексана и циклогексанона. Производство работ и монтаж объекта автоматизации. Монтаж элементов объекта, диагностика систем, эксплуатация, метрологический надзор.

курсовая работа , добавлен 10.04.2011


Применение FnsysIcem для проектирования и расчета конструкций, интерфейс программы. Полное построение модели двойного тигля, служащего в химической промышленности для изготовления световолокна. Создание геометрии, блоков, построение сетки, экспорт в CFX.

курсовая работа , добавлен 27.11.2009


Нефть как жидкое горючее полезное ископаемое. Анализ роста производства отечественной химической и нефтехимической продукции. Организация и проведение большого числа специализированных выставок как характерная особенность рынка химических товаров.

контрольная работа , добавлен 02.12.2012


Отрасли машиностроительной, химической и оборонной промышленности как ведущие звенья материально-технической базы современной экономики. Техническая и организационная культура. Система взаимосвязанных отраслей промышленности и сельского хозяйства.

реферат , добавлен 14.12.2010


Краткая характеристика объекта автоматизации. Серная кислота как один из важнейших продуктов химической технологии, который находит широкое применение в промышленности. Основные технические решения по автоматизации. Функциональная схема автоматизации.

контрольная работа , добавлен 06.08.2013


Схема действия процессов химической завивки на волосы. Изменение структуры волоса во время химической завивки. Действие дополнительных препаратов для улучшения качества химической завивки. Группы средств для химической завивки и их характеристика.

презентация , добавлен 27.03.2013


Переработка сырьевых материалов и получение продуктов, которые сопровождаются изменением химического состава веществ. Предмет и основные задачи химической технологии. Переработка углеводородов, устройство коксовой печи. Нагрузка печей угольной шихтой.

Эксплуатация и ремонт средств автоматизации.

Эксплуатация средств автоматизации в сельскохозяйственном производстве имеет свои особенности, заключающиеся в том, что часть этих средств, таких, как датчики, исполнительные устройства, устанавливают непосредственно в производственных помещениях. Окружающая среда таких помещений агрессивна по отношению к элементам автоматики. В связи с этим все средства автоматизации, применяемые в сельскохозяйственном производстве, должны иметь соответствующую защиту от воздействия вредных факторов окружаю­щей среды производственных помещений.

Другой серьезный фактор, отрицательно влияющий на работу средств автоматизации в сельскохозяйственном производстве, - уро­вень напряжения, который в условиях сельской местности подвержен значительным колебаниям. Из-за этого стабильность работы автома­тических устройств существенно снижается.

Профилактические работы. В процессе эксплуатации средств авто­матизации особое внимание обращают на профилактические работы, предупреждающие выход из строя элементов автоматики и в значи­тельной степени исключающие аварии.

Цель этих работ заключается в следующем:

а) добиться гарантийных уровней сопротивления изоля­ции всех частей установок;

б) поддерживать в исправном состоянии кабельное хозяйство, провода, электромагнитные и моторные меха­низмы, реле, контакты и другую аппаратуру;

в) достигнуть соответст­вия параметров защит заданным уставкам;

г) поддерживать в исправ­ном состоянии и 100-%ной готовности к включению устройства ре­зервного питания; д) обеспечить соответствующую надежность действий блокировок и сблокированных частей схем, сигнализации и т. п.

Перед вводом средств автоматизации установок в эксплуатацию проводят технический (внешний) осмотр, в результате которого выяв­ляют ошибки монтажа и наладки. Техническому осмотру предшеству­ет предварительное изучение документации на автоматизацию, актов на скрытые работы, актов и протоколов ревизий и паспортов оборудо­вания и т. д.

Техническое обслуживание. Комплекс мероприятий по техническо­му обслуживанию средств автоматизации включает следующее рабо­ты:

1) профилактические, направленные на предотвращение отказов (замена элементов, смазочные и крепежные работы и т. д.);

2) связан­ные с контролем технического состояния, цель которых - проверить соответствие параметров, характеризующих работоспособное со­стояние устройств автоматики, требованиям нормативно-техниче­ской документации (формуляр, паспорт и др.);

3) регулировочные и настроечные, предназначенные для доведения параметров средств автоматизации (блоков, датчиков, узлов) до значений, установленных нормативно-технической документацией.

Текущий ремонт направлен на восстановление рабо­тоспособности или исправности устройств автоматики путем устранения отказов и повреждений.

В зависимости от условий эксплуатации, конструк­тивных особенностей аппаратуры и характера отказов при организации ТО могут быть использованы три принципа: календарный, наработки и смешанный.

Календарный принцип состоит в том, что ТО назна­чается и проводится по истечении определенного ка­лендарного срока (день, неделя, месяц, квартал и т.д.), независимо от интенсивности использования устройств автоматики. Объем каждого ТО определяется эксплуа­тационной документацией (инструкцией по ТО, инструк­цией по эксплуатации и т. д.).

Принцип наработки предполагает назначение сро­ков ТО по достижении аппаратурой определенной на­работки. При этом наработка может исчисляться в часах работы, числе включений. Этот принцип может быть использован для организации ТО в тех случаях, когда отказы обусловлены процессами износа, аппара­тура работает в тяжелых условиях, значительно отли­чающихся от нормальных, или длительное время.

Смешанный принцип организации ТО применяется для устройств автоматики, у которых отказы обуслов­лены как процессами износа, так и процессами старе­ния.

При разработке и внедрении систем автоматизации химических процессов и производств применяются те же подходы, которые используются в других отраслях промышленности. Вместе с тем, условия химического производства и сам производственный процесс имеют ряд особенностей, которые мы и рассмотрим в данной статье.

Типовая структурная схема химических процессов имеет следующий вид:

сырье → подготовка сырья → химический синтез → выделение продукта → продукт

На входе любого химического процесса всегда присутствует исходное сырье, которое необходимо хранить и в той или иной степени подготовить к дальнейшей переработке. Далее следует собственно процесс получения продукции. На этом этапе из предварительно подготовленного сырья с помощью специальных аппаратов (смесителей, сепараторов, колонн, реакторов и др.) и/или веществ (катализаторов) получается химический продукт. Обычно аппараты для получения одного продукта объединяют в технологические установки. Далее полученный продукт проходит процессы отделения и очистки. Автоматизация химических производств позволяет снизить себестоимость каждого из этих этапов.

Рассмотрим некоторые особенности химических производств.

Непрерывность

В-основном все химические производства характеризуются непрерывностью, т.е. технологический процесс ведется в установившемся режиме. Встречаются также химические производства с периодическим характером, где последовательность операций по загрузке и подготовке сырья, химическому синтезу, выделению и очистке продукции имеет конечную продолжительность.

Непрерывность химических производств предъявляет особые требования к разработке систем автоматизации, такие например, как резервирование полевого оборудования, контроллеров, каналов связи, автоматизированных рабочих мест и серверов, организация резервного питания оборудования и др.

Распределенность

Одной из особенностей химических производств является размещение технологических установок и оборудования на открытых площадках, которые занимают большую площадь. Типичное химическое предприятие располагается на площади от нескольких квадратных километров до нескольких десятков квадратных километров. Все это надо учитывать при проектировании систем автоматизации. Как правило, в таких случаях применяются территориально-распределенные автоматизированные системы. Большое значение также имеют высокоскоростные каналы связи, в том числе на основе оптических линий, т.к. не все интерфейсы и протоколы связи обеспечивают допустимую скорость обмена данными на больших расстояниях.

При работе предприятий химической промышленности в рабочей зоне постоянно присутствуют различные опасные вещества, технологические процессы в аппаратах проходят при высоких давлениях и температурах. Особенно это характерно для предприятий нефтехимии, крекинга, производства смол, углерода. Все это предъявляет повышенные требования к системам автоматизации химических процессов. Как правило, шкафы управления с контроллерами, рабочие места и серверы размещаются в специальных помещениях с принудительной подачей очищенного воздуха. Полевое оборудование подбирается специального исполнения в соответствии с условиями эксплуатации. Все это позволяет уменьшить вредное воздействие опасных веществ на средства автоматизации.

Чтобы уменьшить вредное воздействие опасных веществ на оперативный персонал, автоматизация химических производств должна предусматривать также и автоматизированные системы оповещения присутствия в рабочей зоне предельных концентраций опасных для человека веществ.

Взрывоопасность

На большинстве химических предприятий, а особенно на предприятиях нефтехимии, присутствуют взрывоопасные зоны. Применять обычные средства автоматизации в таких случаях запрещено. Применяются средства автоматизации взрывобезопасного исполнения. В таких зонах широко применяются пневматические исполнительные механизмы. Уровень взрывозащиты средств автоматизации должен соответствовать классу взрывоопасности зоны, где он будет установлен.

Большое потребление энергоносителей

Химические производства, как правило, характеризуются значительным потреблением энергоносителей. В зависимости от типа производства, это может быть электрическая энергия, уголь, мазут, природный газ, пар. На крупных предприятиях электроэнергию и пар вырабатывают на собственных ТЭЦ. В связи с этим, остро встает проблема учета энергоносителей. Поэтому автоматизация химических производств должна включать в себя автоматизированную систему комплексного учета энергоносителей.

Заключение

Как уже говорилось, автоматизация химических производств происходит так же, как и в других отраслях промышленности.

Автоматизация химических производств позволяет повысить качество продукции, снизить себестоимость, сократить количество оперативного персонала, увеличить производительность труда и повысить культуру производства.

Но условия химического производства и сам производственный процесс имеют ряд особенностей, которые были рассмотрены в данной статье.

Предприятия «Автоматизированные системы», имеющее большой опыт автоматизации химических производств, поможет Вам автоматизировать Ваше химическое производство, разработает и согласует всю необходимую проектно-сметную документацию, разработает программное обеспечение, выполнит монтажные и пуско-наладочные работы.

Введение

Введение

Развитие автоматизации химической промышленности связано с возрастающей интенсификацией технологических процессов и ростом производств, использование агрегатов большой единичной мощности, усложнением технологических схем, предъявлением повышенных требований к получаемым продуктам.

Под технологическим процессом понимают совокупность технологических операций, проводимых над исходным сырьем в одном или нескольких аппаратах, целью которых является получение продукта, обладающего заданными свойствами; осуществляются они в ректификационных колоннах, реакторах, экстракторах, абсорберах, сушилках и других аппаратах. Обычно с целью переработки химических веществ и получения целевых продуктов из этих аппаратов компонуют сложные технологические схемы.

Технологический процесс, реализованный на соответствующем технологическом оборудовании, называют технологическим объектом управления . ТОУ это отдельный аппарат, агрегат, установка, отделение, цех, производство, предприятие. Различные внешние возмущающие воздействия (изменение расхода или состава исходного сырья, состояния и характеристик технологического оборудования и т.д.) нарушают работу ТОУ. Поэтому для поддержания его нормального функционирования, а также при необходимости изменения условий его работы, например, с целью ведения технологического процесса по некоторой программе или получения целевого продукта другого качества или состава, ТОУ нужно управлять.

Управление - это целенаправленное воздействие на объект, которое обеспечивает его оптимальное функционирование и количественно оценивается величиной критерия (показателя) качества. Критерии могут иметь технологическую или экономическую природу (производительность технологической установки, себестоимость продукции и т.д.). При автоматическом управлении воздействие на объект осуществляется специальным автоматическим устройством в замкнутом контуре; такое соединение элементов образует автоматическую систему управления. Частным случаем управления является регулирование.

Регулированием называют поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых постоянных или переменных значений с целью обеспечения нормального режима его работы посредством подачи на объект управляющих воздействий.

Автоматическое устройство, обеспечивающее поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых значений, называют автоматическим регулятором .

автоматическое регулирование гидрокрекинг химический

1. Исследование технологического процесса

1.1 Общая характеристика производственного объекта

Установки гидрокрекинга, регенерации катализатора и гидродеароматизации дизельного топлива (РК и ГДА) предназначены для получения:

• гидроочищенного сырья для установок каталитического крекинга;
• высококачественного дизельного топлива с низким содержанием серы и ароматики;
• керосиновой фракции (150-280°С), используемой в качестве компонента товарного керосина или как компонента дизельного топлива;
• бензиновой фракции (С5-175°С), вовлекаемой в сырье установок вторичной переработки.
• Использование процессов гидроочистки и гидрирования средних дистиллятов и фракций вторичных процессов позволяют вовлекать эти фракции в производство дизельного топлива и в сырье каталитического крекинга.
• Рабочий проект установок гидрокрекинга, РК и ГДА выполнен ОАО "ВНИПИНефть" на основе базового проекта фирмы "Тексако" США и расширенного базового проекта фирмы "АББ ЛуммусГлобал".
• Проектная мощность установки гидрокрекинга по сырью составляет - 3518,310 тысяч тонн в год;
• установки ГДА по дизельному топливу - 1200 тысяч тонн в год.
• Процесс гидрокрекинга осуществляется в расширенном слое катализатора, где сырье подается вниз реактора под слой катализатора.
• Создание и поддержание расширенного слоя катализатора в реакторе обеспечивается подачей гидрогенизатаэбуляционным насосом под слой катализатора.
• Установка гидрокрекинга включает в себя:
• реакторный блок гидрокрекинга;
• блок компримирования водородсодержащего газа;
• блок сепарации продуктов гидрокрекинга;
• блок фракционирования;
• блок очистки циркулирующего водородсодержащего газа и углеводородного газа от сероводорода;
• блок сбора факельных сбросов;
• блок дренажных емкостей для амина и углеводородов.
• Установка РК и ГДА включает в себя:
• блок регенерации катализатора;
• секцию гидродеароматизации дизельного топлива (ГДА) с узлом ввода присадок.

1.2 Описание технологического объекта управления

Технологическим объектом управления является колонна фракционирования 10-DA-201, в которой происходит разделение жидких продуктов реакции на целевые фракции.

Основным сырьём колонны 10-DA-201 является жидкость из ГСНД 10-FA-201 (гидрогенизат), нагретая в печи 10-ВА-201 до 370-394°С. Из печи 10-ВА-201 сырье поступает на 6-ю тарелку колонны 10-DA-201.

Лёгкое сырьё из сепаратора 10-FA-202 после теплообменников 10-ЕА-201, 10-ЕА-202, 10-ЕА-203 и 10-ЕА-204 с температурой 205-237°С подаётся на 19 или 16-ю тарелку фракционирующей колонны 10-DA-201 взависимости от выпуска летнего или зимнего типа дизельного топлива.

Для отпарки и уменьшения парциального давления легких углеводородных фракций в кубовую часть фракционирующей колонны 10-DA-201 через сепаратор 10-FA-206 подается перегретый пар среднего давления с температурой не более 390°С.

Расход пара в колонну регулируется регулятором расхода 10-FICA-0067 с сигнализацией по низкому 2,5 т/ч расходу пара в колонну 10-DA-201.

Конденсат из сепаратора 10-FA-206выводится через конденсатоотводчик в коллектор конденсата.

Уровень конденсата в сепараторе 10-FA-206 контролируется по прибору 10-LISA-0033 с сигнализацией 71 % и блокировкой по аварийно высокому уровню 79 % на закрытие клапана 10-FV-0067 на линии подачи пара в колонну 10-DA-201.

С верха фракционирующей колонны 10-DA-201 пары углеводородов, сероводорода, аммиака и водяные пары с температурой 120-150°С и давлением 1,5-1,95 кгс/см2 поступают в конденсатор воздушного охлаждения 10-ЕС-202АIF.

Температура верха колонны контролируется по прибору 10-TIСA-0143 с сигнализацией по низкой 120°С и высокой 150°С температуре.

Давление паров в верху колонны контролируется по приборам 10-PISA-0170, 10-PISA-0423A/B с сигнализацией по низкому 1 кгс/см2 и высокому давлению 3 кгс/см2.

При достижении в верху колонны 10-DA-201 аварийно высокого давления 3,5 кгс/см2 от двух приборов из трех 10-PISA-0170, 10-PISA-0423A/B срабатывает блокировка на останов печи 10-ВА-201:

закрываются отсекатели 10-XV-0023, 10-XV-0024, клапан 10-FV-0145 на линии подачи топливного газа и отсекатель 10-XV-0007 на линии подачи газов регенерации в печь, открываются отсекатели 10-XV-0025, 10-XV-0006 в атмосферу;

автоматически переустанавливается с автоматического на ручное регулирование регулятора расхода 10-FICA-0142А на линии подачи воздуха в печь и закрывается клапан 10-FV-0067 на линии подачи пара в колонну фракционирования 10-DA-201.

Температура куба, зоны питания, зон отбора дизельного топлива, керосина и верха колонны 10-DA-201 контролируется по приборам 10-TI-0149, 10-TI-0148, 10-TI-0147, 10-TI-0146, 10-TI-0145, 10-TI-0144.

Перепад давления между тарелками с 1 по 21-ю и с 21 по 32-ю по высоте колонны 10-DA-201 контролируется по приборам 10-PDIA-0176, 10-PDIA-0173 с сигнализацией по высокому перепаду 0,3 кгс/см2.

Выходящие с верха колонны пары поступают в конденсаторы воздушного охлаждения 10-ЕС-202AIF.

Охлажденная и частично сконденсированная парогазовая смесь из конденсаторов воздушного охлаждения 10-ЕС-202АIF с температурой 48-52°С, контроль которой осуществляется по прибору 10-TI-0181, поступает в межтрубное пространство водяных холодильников 10-ЕА-205А/В, где охлаждается оборотной водой, и с температурой 30-45°С, контроль которой осуществляется по приборам 10-TIА-0183А/В, поступает в сепаратор 10-FA-203.

Из сепаратора 10-FA-203 углеводородный газ с температурой 30-45°С и давлением 1,2-1,45 кгс/см2 поступает на очистку от сероводорода в скруббер низкого давления 10-DA-207.

Сконденсировавшийся и отделившийся от воды нестабильный бензин из сепаратора 10-FA-203 через отсекатель 10-HV-0119 поступает на всас насоса 10-GA-204A/S.

Основная часть нестабильного бензина с температурой 35-45°С насосом 10-GA-204A/S через регулятору расхода 10-FICA-0066 с сигнализацией по низкому значению 32 т/ч возвращается в качестве орошения в колонну 10-DA-201 на 32 тарелку колонны 10-DA-201.

Балансовое количество нестабильного бензина через регулятор расхода 10-FIC-0095 с коррекцией по уровню 10-LICSA-0037С в сепараторе 10-FA-203 откачивается в дебутанизатор 10-DA-204.

Фракционирующая колонна 10-DA-201 имеет две глухие тарелки 17 и 25 для отбора дизельной и керосиновой фракций.

С 25-ой глухой тарелки колонны 10-DA-201 керосиновая фракция с температурой 170-195°С через регулятор расхода 10-FIC-0072 подается в стриппинг 10-DA-203 на верхнюю 6-ю тарелку для отпарки легких углеводородов.

Температура керосиновой фракции перед стриппингом 10-DA-203 контролируется по прибору 10-TI-0152.

Пары легких углеводородов с верха стриппинга 10-DA-203 с давлением 1,97 кгс/см2 и температурой 165-210°С, контроль которой осуществляется по прибору 10-TI-0158, возвращаются в 10-DA-201 под 30-ю тарелку в 10-DA-201.

Куб стриппинга 10-DA-203 разделен перегородкой, обеспечивающей постоянный уровень керосиновой фракции в межтрубном пространстве термосифонногорибойлера 10-ЕА-207.

Керосиновая фракция с нижней тарелки попадает в кубовую часть стриппинга на сторону вывода потока в рибойлер 10-ЕА-207.

Пароконденсатная смесь из 10-ЕА-207 с температурой 203-220°С возвращается в кубовую часть стриппинга.

Температура потоков керосиновой фракции до и после 10-ЕА-207 контролируется по приборам 10-TI-0154, 10-TI-0155.

Чёткость разделения фракции керосина и нестабильного бензина обеспечивается поддержанием заданной температуры между 2 и 3-ей тарелками стриппинга 10-DA-203, скорректированной по давлению от прибора 10-PI-0428.

Дизельная фракция с 17-й глухой тарелки колонны 10-DA-201 с температурой 244-295°С, контроль которой осуществляется по прибору 10-TI-0151, разделяется на два потока: поток дизельного циркуляционного орошения и поток, поступающий на отпарку в стриппинг 10-DA-202.

Поток циркуляционного орошения насосом 10-GA-206A/S подается в трубное пространство теплообменника 10-ЕА-202, где отдавая тепло легкому сырью фракционирующей колонны, поступающему по межтрубному пространству, охлаждается и с температурой 170-225°С поступает в качестве циркуляционного орошения на 21-ю тарелку в колонну 10-DA-201.

Расход циркуляционного орошения в колонну 10-DA-201в количестве 110-130т/ч регулируется регулятором расхода 10-FIC-0057, клапан 10-FV-0057 которого установлен на выходе циркуляционного орошения из 10-ЕА-202.

Температура циркуляционного орошения в колонну 10-DA-201 на выходе из 10-ЕА-202 регулируется регулятором температуры 10-TIC-0125, клапан 10-TV-0125 которого установлен на байпасе теплообменника 10-ЕА-202.

Наличие жидкости на всасе насосов 10-GA-206A/S контролируется сигнализатором уровня 10-LS-0068 c блокировкой на останов насоса 10-GA-206A/S по отсутствию жидкости.

Основной поток дизельной фракции, выводимой из колонны 10-DA-201 с постоянным расходом от 10-FIC-0076 по клапану 10-FV-0076, поступает на отпарку легких углеводородов на верхнюю 6-ю тарелку в стриппинг 10-DA-202. Пары легкой фракции с верха стриппинга 10-DA-202 с давлением до 2,04 кгс/см2 и температурой 246-252°С, контроль которой осуществляется по прибору 10-TI-0160, и блока ГДА из 10-DA-501 возвращаются под глухую 25-ю тарелку в 10-DA-201.

Куб стриппинга 10-DA-202 разделен перегородкой, обеспечивающей постоянный уровень дизельной фракции и создание движущей силы в межтрубном пространстве рибойлера 10-ЕА-206.

Пароконденсатная смесь из 10-ЕА-206 с температурой 250-293°С возвращается в кубовую часть стриппинга.

Из куба 10-DA-201 предусмотрена самотечная линия аварийного освобождения колонны по отсечному клапану 10-HV-0157 в ёмкость аварийных сбросов 10-FA-412.

Уровень в кубе колонны 10-DA-201 регулируется регулятором уровня 10-LICА-0032, клапаны 10-FV-0109, 10-FV-0112 которого установлены на линиях вывода горячего и холодного газойля с установки после теплообменников 10-ЕА-214А/В и 10-ЕС-203.

Выбор регулирования уровня в кубе колонны 10-DA-201 от приборов 10-LIСSA-0032A и 10-LIСSA-0032В осуществляется посредством селектора 10-HS-0309, с сигнализацией по низкому 25 % и высокому уровню 80 % уровню.

При достижении аварийно низкого 7 % уровня от приборов 10-LIСSA-0032А/В срабатывает блокировка на останов насоса 10-GA-202A/S, а при достижении аварийно высокого уровня 93 % срабатывает блокировка на закрытие клапана 10-FV-0067 на линии подачи пара в колонну 10-DA-201.

Товарный газойль с куба колонны 10-DA-201 с температурой 342-370°С через отсекатель 10-HV-0075 насосом 10-GA-202A/S подается в рибойлеры 10-ЕА-206, 10-ЕА-207, 10-ЕА-506, откуда объединенный поток газойля с температурой 328-358°С поступает двумя параллельными потоками в межтрубное пространство теплообменников 10-ЕА-217С/В/А и 10-ЕА-217F/E/D, где нагревает сырье гидрокрекинга.

2. Идентификация объекта управления

Для синтеза АСР необходимо знать математическую модель объекта управления.

Математическая модель объекта управления была получена методом активного эксперимента. Он заключается в снятии переходных характеристик и определении по ним коэффициентов передаточной функции. Переходная характеристика - это решение дифференциального уравнения системы при ступенчатом входном воздействии и нулевых начальных условиях. Данная характеристика, как дифференциальное уравнение, характеризует динамические свойства линейной системы (стационарность свойств объекта, линейность объекта регулирования, сосредоточенность параметров объекта).

2.1 Идентификация по каналу задания

Переходная характеристика по каналу задания была снята после изменения положения клапана 10FV0076 с 40,4% до 42% открытия. Реакция объекта на возмущение измерялась датчиком по позиции 10TI0147 и фиксировалась на SCADAсистеме.

Для идентификации объекта будет использован метод интегральных площадей Симою. Для повышения точности данного метода будет произведено сглаживание кривой разгона по методу скользящего среднего.

Время запаздывания: τз=25 мин.

2.2 Идентификация объекта по каналу возмущения

В качестве ступенчатого воздействия на объект по каналу возмущения было выбрано резкое изменение расхода орошения в колонну 10DA201, измеряемое прибором по позиции 10FI0066. Такое воздействие с достаточной точностью можно считать ступенчатым.

Аналогично идентификации объекта по каналу задания, для повышения точности необходимо сгладить переходную характеристику.

Расчет коэффициента передачи объекта:

Время запаздывания:

Идентификация объекта выполнена в программе LinReg.

В результате модель объекта имеет вид:

3. Синтез системы регулирования

3.1 Синтез одноконтурной системы регулирования температуры на 17 тарелке колонны фракционирования 10DA201

Регулирование температуры в колонне осуществляется посредством изменения расхода слива дизельного топлива с 17 тарелки. В данной системе расход орошения в колонну будет являться внешним возмущением.

В качестве одноконтурной системы регулирования уровня была рассмотрена система с ПИ регулятором. Расчет оптимальных настроек ПИ регулятора был произведен методом Ротача В.Я. при помощи программы LinReg.

Параметры настройки ПИ-регулятора:

Ти=13,6.рез=0.046

3.2 Синтез одноконтурной системы регулирования температуры на 17 тарелке колонны фракционирования 10DA201 с компенсацией возмущения по каналу орошения

Одним из возмущений, влияющих на работу колонны, является изменение расхода орошения, подающимся под 31 тарелку колонны. Это возмущение является измеримым, что делает возможным создание системы с компенсацией данного возмущения.

Структурная схема такой системы примет вид, представленный на рис.8.

Для обеспечения условия абсолютной инвариантности регулируемой величины относительно возмущения должно выполняться условие

После подстановки реальных значений передаточных функций Wυ (s), Wµ (s) иWp (s) получаем

Данная функция не может быть реализована изза наличия упреждения е20s. Абсолютной инвариантности в такой системе добиться невозможно, поэтому задачу следует решать с инвариантностью до ε. Определим векторкчх данной функции на наиболее опасной резонансной частоте:

WK (jwрез) =-2.9+3.2i

Вектор КЧХ на резонансной частоте попадает во 2 квадрант комплексной плоскости, поэтому имеет смысл в качестве устройства ввода воздействия от возмущения использовать реальное дифференцирующее звено второго порядка, т.к. его КЧХ также частично находится во 2 квадранте.

В общем виде дифференцирующее звено второго порядка имеет вид

Пренебрегая упреждением в передаточной функции идеального компенсирующего элемента, получим передаточную функцию компенсатора

Проанализировав функцию в Matlab можно сделать вывод, что коэффициент при первой степени в числителе является незначимым. Также пренебрегая коэффициентами при третьей степени (т.к. они не оказывают существенного влияния на свойства передаточной функции), приводим передаточную функцию к виду реального дифференцирующего звена второго порядка

Рис.9 Корректировка коэффициентов компенсатора.

В итоге была получена передаточная функция компенсатора

4. Моделирование системы автоматического регулирования в приложении Simulink пакета MatLab

4.1 Моделирование идеальной САР

Рис.11 Отработка задания одноконтурной САР и САР с компенсацией возмущения.

Рис.12 Отработка возмущения одноконтурной САР и САР с компенсацией возмущения.

4.2 Сравнение работы одноконтурной САР и САР с компенсацией возмущения

ПараметрОдноконтурная САР Одноконтурная САР с компенсацией возмущенияПо заданиюПо возмущениюПо заданиюПо возмущениюМаксимальный выброс1,313,11,313,1Время регулирования, мин16924016995Степень затухания0,870,870,870,99

4.3 Моделирование реальной САР

Работа реальной системы отличается от идеальной некоторыми нелинейностями, такими как нечувствительность датчиков, ограниченным ходом и люфтом исполнительного механизма.

Для их моделирования используются следующие элементы:

Deadzone - блок генерирует нулевой выход в пределах указанной области, называемой мертвой зоной (диапазон измерения*класс точности*0,05=0.06; диапазон измерения*класс точности*0,05= - 0.06);

Backlash - моделирует люфт, присутствующий в исполнительном механизме (Δy*0,05=0,5);

Saturate - нелинейный элемент-ограничитель моделирует ограничение хода исполнительного механизма (70; - 30);

Рис.13 Модель реальной одноконтурной САР и реальной САР с компенсацией возмущений.

4.4 сравнение характеристик идеальных и реальных САР

Рис.14 Отработка задания идеальной и реальной системой.

Рис.15 Отработка возмущением реальной и идеальной одноконтурной САР

Рис.16 Отработка возмущения идеальной и реальной САР с компенсацией возмущения.

ПараметрОтработка заданияОтработка возмущения одноконтурной САР без компенсации возмущенияОтработка возмущения одноконтурной САР с компенсацией возмущенияидеальнаяреальнаяидеальнаяреальнаяидеальнаяреальнаяМаксимальный выброс13,112,831313131Время регулирования, мин16937024047995327Степень затухания0,870,920,890,910,990,99

Идеальная и реальная системы практически не отличаются по максимальному выбросу и по степени затухания, однако реальная система имеет значительно меньшее быстродействие. Опытным путем было установлено, что основное влияние на быстродействие оказывает люфт исполнительного механизма. Следовательно, при выборе средств автоматизации особое внимание следует уделить выбору исполнительного механизма.

5. Расчет регулирующего органа и выбор средств автоматизации

5.1 Расчет регулирующего органа

P1=P2=2кгс/см2

Fmax=115000кг/час = 160 м3/час

Dвн=0.3м

Определение общего перепада давления в сети:

Рассчитаем значение критерия Рейнольдса при максимальномрасходе:

Условие гидравлической гладкости труб:

условие выполняется, следовательно труба не является гидравлически гладкой. Определяем коэффициент трения λ=0,0185, исходя из значения критерия Re и отношения внутреннего диаметра трубы к высоте выступов шероховатости трубопровода по номограмме.

Находим суммарную длину прямых участков трубопровода:

Определение средней скорости в трубопроводе при максимальном расходе:

Вычислим потерю давления на прямых участках трубопровода:

Определим суммарный коэффициент местных сопротивлений трубопровода:

Вычислим потерю давления в местных сопротивлениях трубопровода:

Общие потери давления в линии:

Перепад давления в регулирующем органе при максимальном расходе:

Найдем максимальную пропускную способность регулирующего органа:

Таблица условных пропускных способностей регулирующих органов

Выбираем регулирующий орган с условной пропускной способностью и диаметром условного прохода.

Проверим влияние вязкости на пропускную способность регулирующего органа, для этого произведем перерасчет значения критерия Рейнольдса, в соответствии с диаметром условного прохода регулирующего органа:

Выбираем данный регулирующий орган без определения поправочного коэффициента на вязкость жидкости.

Определим уточненное значение максимального расхода:

Определим относительные значения расходов:

Определение диапазона перемещений для n=0 с линейной характеристикой

Определяем диапазон перемещений для:

а) С линейной характеристикой:

б) С равнопроцентной характеристикой: 0,23 < S < 0,57

Определяем максимальное и минимальное значение коэффициента передачи для рабочего диапазона нагрузок:

а) Для линейной пропускной характеристики:

б) Для равнопроцентной пропускной характеристики:

Значение отношения минимального и максимального значений коэффициента передачи при линейной пропускной характеристике больше, чем при равнопроцентной. Следовательно, выбираем линейную расходную характеристику. Статическая неуравновешенность затвора:

Максимально возможное давление на клапан;

Разность площадей верхнего нижнего корпуса;

Сила давления среды на шток:

Диаметр штока;

Максимальное давление за клапаном

5.2 Выбор технических средств автоматизации

Клапан малогабаритный регулирующий производства фирмы ЛГ Автоматика . Пневматический исполнительный механизм поставляется в комплекте с клапаном.

Условное давление Ру, МПа1,6Условный проход, мм200Пропускная характеристикалинейнаяДиапазон температур регулируемой среды-40. +500Диапазон температур окружающей среды-50…+70Исходные положения плунжера клапанаНЗ - нормально закрытоеМатериал корпуса12Х18Н10ТМатериал дроссельной пары12Х18Н10ТКласс герметичности для регулирующих клапанов по ГОСТ 23866-87 (по DIN) VКласс герметичности по ГОСТ 9544-93В

Изолирующий барьер искрозащитыметран 631 изобар

Основная погрешность барьера при передаче аналогового сигнала: 0,05%

Ограничение входного тока питания: 200мА

Ограничение входного тока питания со стороны датчика: 23.30мА

Напряжение питания, В: 20.30

Маркировка взрывозащиты: ExiaIIC

Время срабатывания, мс: 50

Наработка на отказ, часов: 50000

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТХАУ Метран 271

Выходной сигнал: 4.20мА

Диапазон температур: - 40…800 оС

Предел допустимой основной погрешности: 0,25%

Зависимость сигнала от температуры: линейная

Виброустойчивость: V1

Маркировка взрывозащиты: ExiaIICT5

Напряжение питания, В: 14.34

Вихревой расходомер Rosemount 8800D

Выходной сигнал: 4.20мА с цифровым сигналом на базе HART протокола, частотно импульсный 0.10кГц, цифровой FF

Диапазон температур среды: - 40…427оС

Предел измерений объемного расхода м3/ч: 27…885

Предел допустимой основной погрешности: 0,65%

Степень защиты от воздействия пыли и воды: IP65

Виброустойчивость: V1

Маркировка взрывозащиты: ExiaIICT6

Максимальное входное напряжение питания: 30В

Максимальный входной ток: 300мА

6. Метрологический расчет измерительных каналов

Блок схема каналов измерения температуры и расхода выглядит следующим образом:

Рис.17 Блок схема измерительных каналов.

Погрешность данной измерительной системы складывается из погрешностей, вносимых чувствительным элементом датчика температуры, нормирующим преобразователем, барьером искрозащиты, линией связи, платой ввода микропроцессорного комплекса.

На данный момент производители кабелей и интерфейсов передачи данных практически свели к нулю погрешность, вносимую линией связи, следовательно, её при расчетах не учитывают. В свою очередь погрешности нормирующего преобразователя, чувствительного элемента а также платы ввода/вывода микропроцессорного комплекса определены фирмой производителем, тогда предел допускаемой погрешности измерительного канала определится как:

γдт =0,25% - погрешность термопреобразователя; γбиз =0,05% - погрешность, вносимая барьером искрозащиты; γлс =0% - погрешность, вносимая линией связи; γв/в

γдт =0,65% - погрешность термопреобразователя;

γбиз =0,05% - погрешность, вносимая барьером искрозащиты;

γлс =0% - погрешность, вносимая линией связи;

γв/в =0,1% - погрешность платы ввода/вывода.

Данная погрешность позволит обеспечить требуемую точность измерения канала.

7. Расчет надежности системы автоматического регулирования

Под надежностью системы управления понимают способность системы выполнять предъявляемые к ней требования за заданное время в пределах, заданных ее техническими характеристиками. Полностью исключить отказ оборудования невозможно, следовательно, надежность СУ не может быть 100% -ной.

Произведем расчет вероятности возникновения внезапных отказов измерительного канала если известно, что: для контроллеров ExperionC300 среднее время наработки на отказ t ср. н = 150000 часов; для термопреобразователя ТХАУ Метран 271 время наработки на отказ t ср. н =20000 часов; для расходомера Rosemount 8800Dвремя наработки на отказ t ср. н =50000 часов; для барьеров искрозащиты Метран 631 время наработки на отказ t ср. н =50000 часов; для соединительных проводов вероятность отказа за 2000 часов составляет 0,004.

Условно примем, что закон распределения отказов экспоненциальный, тогда вероятность безотказной работы определяем по формуле: , где λ =1/t ср. н .

Вероятность безотказной работы контроллера ExperionC300:

Вероятность безотказной работы термопреобразователя ТХАУ Метран 271:

Вероятность безотказной работы барьера искрозащиты Метран 631":

Вероятность безотказной работы расходомера Rosemount 8800D:

Вероятность безотказной работы линий связи:

10. Эксплуатация средств автоматизации

Эксплуатация камерной диафрагмы типа ДКС-10-150

Диафрагма устанавливается в трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество для сужения местного потока.

Качество изготовления сужающих устройств и особенно их правильный монтаж, имеют решающее значение для получения точных результатов измерения расхода.

Наружный диаметр зависит от присоединительных размеров трубопровода.

Сужающие устройства периодически прочищают, открывая вентиль. Продувку ведут до тех пор, пока не прекратиться выброс из сужающего устройства осадков, скопившихся в камерноотборных отверстиях.

На время продувки, дифманометр отключают, так как при сообщении с атмосферой одного вывода сужающего устройства, по второму выводу на дифманометр будет действовать статическое давление в трубопроводе во много раз превышающий предел давления.

Эксплуатация дифманометра типа ДМ

Перед установкой, дифманометр необходимо заполнить измеряемой жидкостью. Для этого на клапаны типового и импульсного сосудов, поочередно надевают резиновый шланг с сосудом, емкостью 0,005-0,001 м 3 , заполненный измеряемой жидкостью. Не реже одного раза в сутки проверяют нулевую точку, для поверки открывают уравнительный вентиль.

Если результат измерения вызывает сомнения, проводят контрольную поверку на рабочем месте.

Снимать показания измеряемого параметра жидкости на следующий день после включения дифманометра, периодически постукивая по соединительным импульсным линиям между диафрагмой и дифманометром для полного удаления пузырьков воздуха.

Если дифманометр предназначен для измерения параметров газа при отрицательных температурах окружающей среды (до -30 0 С) рабочие камеры его необходимо тщательно продуть сухим сжатым воздухом.

Дифманометры должны содержаться в чистоте.

Эксплуатация блока питания БПС-90П

Текущее обслуживание блока заключается в ежедневной проверке правильности его работы по регистрирующему прибору РМТ.

Ежемесячно необходимо проверять надежность затяжки контактных винтов при отключенном от прибора напряжения питания.

Во время капитального ремонта технологической установки следует проводить лабораторную проверку выходных параметров блока с составлением протокола.

Эксплуатация преобразователя Метран-100

Все приборы для измерения давления и разряжения обеспечивают показания в течение длительного времени, если выполняются нормальные условия.

Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного блока. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство и отличаются лишь конструкцией измерительного блока. Перед включением преобразователей нужно убедиться в соответствии их установки и монтажа.

Подключение питания к плюю через 30 минут после включения электропитания проверьте и при необходимости установите в соответствие значения выходного сигнала преобразователя. Соответствующее нижнему значению измеряемого параметра. Установку производят с помощью элементов настройки "нуля" с точностью не хуже 0,2Дх, бех учета погрешности контролируемых средств. Контроль значения выходного сигнала может производиться так же с помощью милливольтметра постоянного тока, подключаемого к клеммам 3-4 электронного преобразователя. При выборе милливольтметра необходимо учитывать, что падение напряжения на нем не должно превышать 0,1В. Установка выходного сигнала у Метрана-100 должно производиться после подачи и сброса избыточного давления, составляющего 8-10% верхнего предела измерений.

Преобразователь Метран-100 выдерживает воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением в равной мере, как со стороны плюсовой, так и минусовой камер. В отдельных случаях односторонняя перегрузка рабочим избыточным давлением нормальных характеристик преобразователя. Для подключения этого необходимо строго соблюдать определенную последовательность операций при включении преобразователя в работу, при продувке рабочих камер и сливе конденсата.

Эксплуатация ТСП-1088

Каждую смену проводят визуальный осмотр термопреобразователей сопротивлений типа ТСП-1088. При этом проверяют, чтобы крышки на головках были плотно закрыты и под крышками были прокладки. Асбестовый шнур для уплотнения выводов проводов должны быть плотно поджаты штуцером. В местах возможной тяги продукта следует предотвратить его попадание на защитную арматуру и головки термопреобразователя. Проверяют наличие и состояние съемочного слоя тепловой изоляции, уменьшающего отвод тепла от чувствительного элемента по защитному чехлу в окружающую среду. В зимнее время на наружных установках нельзя допускать образование ледяных налетов на защитной арматуре и отходящих проводах, так как они смогут привести к повреждению термопреобразователей сопротивлений. Не реже одного раза в месяц осматривают и чистят электрические контакты в головках термопреобразователей сопротивления.

Обслуживание прибора сводится к следующим периодическим операциям: замены диаграммного диска, протирание стекла и крышки прибора, заливки чернил, промывки чернильницы и пера, смазки подшипников и трущихся деталей механизма. Длительная с частым перемещением контакта по реохорду может привести к засорению контактной поверхности реохорда продуктами износа контактов, осадками, поэтому периодически необходимо чистить реохорд щеткой, смоченной в бензине или спирте.

Замена диаграммного диска производится следующим образом: снять указатель, взять за наружную обойму и, нажимая от себя до упора, повернуть указатель против часовой стрелки до выхода из зацепления. Затем снять диаграммный диск, предварительно вынув пружинную шайбу. Заправка чернильницы производится специальными чернилами. При длительной эксплуатации прибора следует периодически проводить чистку и смазку подвижных частей.

11. Экономический расчет

Расчет средств, требуемых для разработки проекта

При разработке научно-технического проекта одним из важных этапов является его технико-экономическое обоснование. Оно позволяет выделить преимущества и недостатки разработки, внедрения и эксплуатации данного программного продукта в разрезе экономической эффективности, социальной значимости и других аспектов.

Целью выполнения данного раздела является расчет затрат на разработку учебно – методического обеспечения дисциплины «Технические средства систем автоматизации».

Организация и планирование работ

Одной из основных целей планирования работ является определение общей продолжительности их проведения. Наиболее удобным, простым и наглядным способом для этих целей является использование линейного графика. Для его построения определим события и составим таблицу 6.

Перечень событий

Таблица 6

Событие	Код
Постановка задачи	0
Составление технического задания	1
Подбор и изучение литературы	2
Разработка проекта	3
Формирование информационной базы	4
Набор методического пособия	5
Проверка	6
Анализ результатов	7
Апробация инструментального средства	8
Оформление отчетной документации о проделанной работе	9
Составление пояснительной записки	10
Сдача готового проекта	11

Для организации процесса разработки инструментального средства использован метод сетевого планирования и управления. Метод позволяет графически представить план выполнения предстоящих работ, связанных с разработкой системы, его анализ и оптимизацию, что позволяет упрощать решения поставленных задач, координировать ресурсы времени, рабочие силы и последствия отдельных операций.

Составим перечень работ и соответствие работ своим исполнителям, продолжительность выполнения этих работ и сведем их в таблицу 7.

Трудозатраты на проведение НИР

Таблица 7

Этап	Исполнители	Продолжительность работ, дни			Длительность работ, чел - дни
		tmin	tmax	tож	ТРД	ТКД
1 Постановка задачи	Руководитель,	1	2	1,4
	Руководитель,	3	4	3,4
	Студент	10	15	12	100	12	17
4 Разработка проекта	Руководитель,	25	26	25,4
	Руководитель,	28	30	28,8
	Студент	10	11	1,4	100	1,4	2
7 Проверка	Руководитель,	3	5	3,8
8Анализ результатов	Руководитель,	2	3	2,4
	Студент	5	7	5,8	100	5,8	9
	Студент	7	10	8,2	100	8,2	12
	Студент	4	5	4,4	100	4,4	7
12 Сдача готового проекта	Студент	1	2	1,4	100	1,4	2
ИТОГО

Расчет трудоемкости этапов

Для организации научно-исследовательских работ (НИР) применяются различные методы экономического планирования. Работы, проводящиеся в коллективе с большими людскими затратами, рассчитываются методом сетевого планирования.

Настоящая работа имеет малый штат исполнителей (научный руководитель и инженер-программист) и проводится с малыми затратами, поэтому целесообразно применить систему линейного планирования с построением линейного графика.

Для расчета продолжительности выполнения работ будем использовать вероятный метод.

В настоящее время для определения ожидаемого значения продолжительности работ tож применяют вариант основанный на использовании двух оценок tmax и tmin.

где tmin – минимальная трудоемкость, чел/дн.;

tmax – максимальная трудоемкость, чел/дн..

Сроки tmin и tmax устанавливает руководитель.

Для выполнения перечисленных работ потребуются следующие специалисты -

а) инженер программист (ИП);

б) научный руководитель (НР).

На основе таблицы 7 построим диаграмму занятости рисунок 2 и линейный график выполнения работ исполнителями рисунок 2.

Рис. 2 - Процент занятости

Для построения линейного графика необходимо перевести длительность работ в календарные дни. Расчет ведется по формуле:

где ТК - коэффициент календарности.

(1)

где ТКАЛ - календарные дни, ТКД=365;

ТВД - выходные дни, ТВД=104;

ТПД - праздничные дни, ТПД=10.

В выполнении работы действуют научный руководитель и инженер.

Подставляя численные значения в формулу (1) находим .

Расчет нарастания технической готовности работ

Величина нарастания технической готовности работы показывает, на сколько процентов выполнена работа

где tн - нарастающая продолжительность выполнения работ с момента начала разработки темы, дни;

tо- общая продолжительность, которая вычисляется по формуле.

Для определения удельного веса каждого этапа воспользуемся формулой

где tОЖi - ожидаемая продолжительность i-го этапа, календарные дни;

tО - общая продолжительность, календарные дни.

Этапы	ТКД, дни	УВi, %	Гi, %	Март			Апрель			Май			Июнь
1 Постановка задачи	3	0,89	1,91
2 Составление технического задания	6	2,16	5,73
3 Подбор и изучение литературы	17	7,64	16,56
4 Разработка проекта	43	16,17	43,94
5 Формирование информационной базы	46	18,34	73,24
6 Набор методического пособия	2	0,89	74,52
7 Проверка	6	2,42	78,34
8Анализ результатов	4	1,52	80,86
9 Апробация инструментального средства	9	3,69	86,96
10 Оформление отчетной документации о проделанной работе	12	5,22	94,26
11 Составление пояснительной записки	7	2,80	98,72
12 Сдача готового проекта	2	0,89	100

Научный руководитель Студент

Рис. 3 - График занятости студента и преподвателя

Расчет затрат на разработку и внедрение

Планирование и учет себестоимости проекта осуществляется по калькуляционным статьям и экономическим элементам. Классификация по статьям калькуляции позволяет определить себестоимость отдельной работы.

Исходными данными для расчета затрат является план работ и перечень требуемой аппаратуры, оборудования и материалов.

Затраты на проект рассчитываются по следующим статьям расходов:

1. Заработная плата.

2. Начисления на зарплату (в пенсионный фонд, социальное страхование, медицинское страхование).

3. Расходы на материалы и комплектующие изделия.

4. Амортизационные расходы.

5. Затраты на электроэнергию.

6. Прочие расходы.

7. Общая себестоимость.

Расчет заработной платы

В этой статье расходов планируется и учитывается основная заработная плата инженерно-технических работников, непосредственно участвующих в разработке, доплаты по районным коэффициентам и премиям.

где n - количество участников в i-ой работе;

Ti - затраты труда, необходимые для выполнения i-го вида работ, (дни);

Сзпi - среднедневная заработная плата работника, выполняющего i-ый вид работ, (руб/дней).

Среднедневная заработная плата определяется по формуле:

где D - месячный должностной оклад работника, определяется как D=З*Ктар;

З - минимальная заработная плата;

Ктар - коэффициент по тарифной сетке;

Мр - количество месяцев работы без отпуска в течение года (при отпуске 24 днях

Мр=11.2, при отпуске 56 дней Мр=10.4;

K - коэффициент, учитывающий коэффициент по премиям Кпр=40%, районный коэффициент Крк=30% (K = Кпр + Крк = 1 + 0,4 + 0,3= 1,7);

F0 - действительный годовой фонд рабочего времени работника, (дни).

Минимальная заработная плата на время разработки составила 1200 рублей.

Тогда среднемесячная заработная плата руководителя, имеющего по тарифной сетке тринадцатый разряд, составляет

D1= 1200 * 3,36 =4032,0 рублей

Среднемесячная заработная плата инженера одиннадцатого разряда, состовляет

D2= 1200 * 2,68=3216,0 рублей.

Результаты расчета действительного годового фонда занесены в таблицу 8.

Таблица 8 - Действительный годовой фонд рабочего времени работников

С учетом того, что F01 = 247 и F02=229 дня, среднедневные зарплаты будут составлять-

а) научный руководитель - Сзп1= (4032,0* 1,7 * 11,2) / 229 = 335,24 рублей;

б) инженер-программист - Сзп2= (3216,0* 1,7 * 10,4) / 247 = 230,20 рублей.

Учитывая то, что научный руководитель был занят при разработке 11 дня, а инженер-программист 97 дней, найдем основную заработную плату и сведем в таблицу 9.

Таблица 9 - Основная заработная плата работников

Участники разработки	Сзпi , руб	ti , дни	Cоснз/п, руб
НР	411	11	3687,64
ИП	250,20	97	22329,4
Итого			27309,04

Соснз/п= 11 * 335,24 + 97 * 230,2 = 27309,04 руб.

Расчет отчислений от заработной платы

Здесь рассчитывается отчисления во вне бюджетные социальные фонды.

Отчисления от заработной платы определяются по следующей формуле:

Ссоцф =Ксоцф * Сосн

где Ксоцф- коэффициент, учитывающий размер отчислений из зар. платы.

Коэффициент включает в себя затраты по этой статье складывающиеся из отчислений на социальные нужды (26% от суммы общей зарплаты).

Сумма отчислений составит 6764,43 рублей.

Расчет затрат на материалы и комплектующие

Отражает стоимость материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов (1% от стоимости материалов), используемых при разработке программного инструментального средства. Сведем затраты на материалы и комплектующие в таблицу 10

Таблица 10 - Расходные материалы

Наименование материалов	Цена ед., руб	Количество	Сумма, руб
Диск CD/RW	45,0	2 шт	90,0
Печатная бумага	175,0	2 пач	350,0
Картридж для принтера	450,0	1 шт	450,0
Канцелярские товары	200,0		200,0
Программный продукт	500	1 шт	500,0
Итого			1590,0

Согласно таблице 10 расход на материалы составляет:

Смат =90,0+350,0+450,0+200,0+500,0=1590,0 руб.

Расчет амортизационных расходов

В статье амортизационные отчисления от используемого оборудования рассчитывается амортизация за время выполнения работы для оборудования, которое имеется в наличии.

Амортизационные отчисления рассчитываются на время использования ПЭВМ по формуле:

С А = ,

где На - годовая норма амортизации, На = 25% = 0,25;

Цоб - цена оборудования, Цоб = 45000 руб.;

FД - действительный годовой фонд рабочего времени, FД=1976 часа;

tрм - время работы ВТ при создании программного продукта, tрм = 157 дня или 1256 часов;

n – число задействованных ПЭВМ, n=1.

СА = (0,25 * 45 000 * 1256) / 1976 =7150,80 рублей.

Таблица 11 - Специальное оборудование

Наименование	Количество	Цоб, руб	На, %	FД, час	СА, руб
Компьютер	1 шт.	30000	25	1976	4767,20
Принтер	1 шт.	15000	25	1976	2383,60
Итого:					7150,80

Затраты на электроэнергию

Количество необходимой электроэнергии определяется по следующей формуле:

Э = Р * Цэн * Fисп, (2)

где Р – потребляемая мощность, кВт;

Цэн – тарифная цена на промышленную электроэнергию, руб./кВт∙час;

Fисп – планируемое время использования оборудования, час.

Э =0,35 * 1,89 * 1976=1307,12руб.

Стоимостные оценки потребностей в материально-технических ресурсах определяются с учетом оптовых цен и тарифов на энергоносители путем их прямого пересчета.

Тарифы на энергоносители в каждом из регионов России устанавливаются и пересматриваются решениями органов исполнительной власти в порядке, установленном для естественных монополий.

Расчет прочих расходов

В статье «прочие расходы» отражены расходы на разработку инструментального средства, к ним можно отнести почтовые, телеграфные расходы, рекламу, т.е. все те расходы, которые не учтены в предыдущих статьях.

Прочие расходы составляют 5-20% от единовременных затрат на выполнение программного продукта и проводятся по формуле:

Спр = (Сз/п + Смат + Ссоцф + Са + Сэ) * 0,05,

Спр = (26017,04+1590,0+6764,43+7150,80+1307.12)*0,05= 42829,39 руб.

Себестоимость проекта

Себестоимость проекта определяется суммой статей 1-5 таблица 12.

Таблица 12 - Смета затрат

№ п\п	Наименование статьи	Затраты, руб	Примечание
1	Заработная плата	26017,04	Таблица 6.5
2	Начисления на зарплату	6764,43	26% от ст.1
3	Расходы на материалы	1590,0	Таблица 6.6
4	Амортизационные расходы	7150,80	Таблица 6.7
5	Затраты на электроэнергию	1307,12	Формула (2)
6	Прочие расходы	2102,57	5% сумма ст.1-5
7	Итого	44931,96

Оценка эффективности проекта

Важнейшим результатом проведения НИР является его научно-технический уровень, который характеризует, в какой мере выполнены работы и обеспечивается ли научно-технический прогресс в данной области.

Оценка научно-технического уровня

На основе оценок новизны результатов, их ценности, масштабам реализации определяется показатель научно-технического уровня по формуле

,

где Кi - весовой коэффициент i - го признака научно-технического эффекта;

ni - количественная оценка i - го признака научно-технического уровня работы.

Таблица 13 - Признаки научно-технического эффекта

Количественная оценка уровня новизны НИР определяется на основе значения баллов по таблице 14.

Таблица 14 - Количественная оценка уровня новизны НИР

Уровень новизны Разработки		Баллы
Принципиально новая	Результаты исследований открывают новое направление в данной области науки и техники	8 - 10
Новая	По-новому или впервые объяснены известные факты, закономерности	5 - 7
Относительно новая	Результаты исследований систематизируют и обобщают имеющиеся сведения, определяют пути дальнейших исследований	2 - 4
Продолжение таблицы 14
Уровень новизны Разработки	Характеристика уровня новизны	Баллы
Уровень новизны Разработки	Характеристика уровня новизны	Баллы
Традиционная	Работа выполнена по традиционной методике, результаты которой носят информационный характер	1
Не обладающая новизной	Получен результат, который ранее был известен	0

Теоретический уровень полученных результатов НИР определяется на основе значения баллов, приведенных в таблице 15.

Таблица 15 - Количественная оценка теоретического уровня НИР

Теоретический уровень полученных результатов	Баллы
Установление закона; разработка новой теории	10
Глубокая разработка проблемы: многоаспектный анализ связей, взаимозависимости между фактами с наличием объяснения	8
	6
Элементарный анализ связей между фактами с наличием гипотезы, симплексного прогноза, классификации, объясняющей версии или практических рекомендаций частного характера	2
Описание отдельных элементарных фактов (вещей, свойств и отношений); изложение опыта, наблюдений, результатов измерений	0,5

Возможность реализации научных результатов определяется на основе значения баллов по таблице 16.

Таблица 16 - Возможность реализации научных результатов

Примечание: баллы по времени и масштабам складываются.

Результаты оценок признаков отображены в таблице 17.

Таблица 17 - Количественная оценка признаков НИР

Признак научно-технического эффекта НИР	Характеристика признака НИР	Кi	Пi
1 Уровень новизны	систематизируют и обобщают сведения, определяют пути дальнейших исследований	0,6	1
2 Теоретический уровень	Разработка способа (алгоритм, программа мероприятий, устройство, вещество и т.п.)	0,4	6
3 Возможность реализации	Время реализации в течение первых лет	0,2	10
	Масштабы реализации - предприятие		2

Используя исходные данные по основным признакам научно-технической эффективности НИР, определяем показатель научно-технического уровня:

Нт= 0,6·1+0,4·6+0,2·(10+2)=5,4

Таблица 18 - Оценка уровня научно-технического эффекта

В соответствии с таблицей 18, уровень научно-технического эффекта настоящей работы - средний.

Рассчитана смета затрат на разработку данной системы и смета затрат на ее годовую эксплуатацию. Затраты на создание системы составляют 44931,96 рублей.

Расчет средств, требуемых для внедрения

Капитальные вложения в модернизацию – это в первую очередь, стоимость электрооборудования и стоимость монтажных работ.

Смета – это документ, определяющий окончательную и предельную стоимость реализации проекта. Смета служит исходным документом капитального вложения, в котором определяются затраты, необходимые для выполнения полного объема необходимых работ.

Исходными материалами для определения сметной стоимости усовершенствования объекта служат данные проекта по составу оборудования, объему строительных и монтажных работ; прейскуранты цен на оборудование и строительные материалы; нормы и расценки на строительные и монтажные работы; тарифы на перевозку грузов; нормы накладных расходов и другие нормативные документы.

Расчет произведен на основе договорных цен. Исходные данные и стоимости сведены в таблицы.

После утверждения технического проекта разрабатывается рабочий проект, то есть рабочие чертежи, на основании которых определяется окончательная стоимость.

Затраты на оборудование

Таблица 4

№ п/п	Наименование прибора	Кол-во	Стоимость	Итого
1	Метран-100	23	15000 р.	345000 р.
2	БПС-90П/К	23	14000 р.	322000 р.
3	РС-29	10	5000 р.	50000 р.
4	У29.3М	10	6000 р.	60000 р.
5	Siemens SIPART	10	10000 р.	100000 р.
6	РМТ-69	5	50000 р.	500000 р.
7	Другое(кабеля, разъемы, шлейфы, транспортные расходы)		50000 р.	50000 р.
	итого	81		1427000 р.

Фонд оплаты труда

Определим количество лиц, требуемых для работ, и сведем эту информацию в таблицу:

Работники, задействуемые в модернизации и их зарплата.

Таблица 5

Должность	Зарплата за месяц	Кол-во месяцев	Зарплата работника за все время работы
Гл.инженер	30000	1	30000
Главный метролог	30000	2	60000
Зам.гл.метролога	25000	2	50000
Начальник участка	15000	4	60000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Электрик	10000	1	10000
Слесарь	10000	1	10000
Оператор (аппаратчик)	10000	1	10000
Премия 30%			81000
итого			351000

Стоимость монтажных работ и заработная плата людям, которые проводили все расчеты, т.е. инженерно-техническим работникам составила 351000 рублей.

На примере одного прибора – Метран-100 показано количество трудозатрат. В расчет принимаем, что на том месте, где он должен стоять, находится другой датчик, который необходимо модернизировать.

В этот расчет не вошло время, которое нужно на доставку сварочного оборудования, подготовку к работе и т.д.

Количество трудозатрат для Метрана-100

Таблица 6

№ п/п	Наименование действия	Кол-во минут
1	Демонтаж проводов, отсоединение импульсов, откручивание прибора	30
2	Протяжка кабеля, в том числе через клемную коробку	120
3	Переваривание крепежей, подгонка размеров	60
4	Монтаж проводов, присоединение импульсов, прикручивание прибора	30
5	Нанесение обозначений	30
	Итого	270 минут или 4,5 часа

В следующей таблице показаны трудозатраты на некоторые виды работ.

Трудозатраты на некоторые приборы

Таблица 7

Наименование работы	Перечень требуемых действий	кол-во человек для одной операции	Количество человеко-часов
Монтаж ДКС	разборка, замена, сборка, затяжка	2	2
Монтаж Метрана-100	Демонтаж предыдущего прибора, подгонка соединительных импульсов, присоединение переходников,	2	4,5
Монтаж БПС90	Подготовка места расположения, подсоединение проводов, настройка	1	3
Монтаж волнового уровнемера	Демонтаж старого уровнемера, монтаж нового места расположения с помощью сварочного оборудования, присоединение нового прибора, присоединение проводов, настройка.	2	5
Монтаж позиционера Siemens	Демонтаж старого позиционера, присоединение нового, настройка	1	5

Видно, что очень большое время уходит на монтаж импортных приборов. Это происходит из-за того, что приборы новые и опыта работы с ними нет. На самом деле на монтаж уйдет значительно больше времени ввиду непредвиденных обстоятельств, нехватки опыта, других обстоятельств.

Процесс проектирования занимает намного больше времени, чем монтаж, ввиду того, что необходимо продумать каждую мелочь, ведь котельная установка – очень важное звено в работе производства мономеров. Именно поэтому проектирование занимает большую часть времени. Все работы разделены на части и сведены в таблице.

План выполнения работ

Таблица 8

Перечень выполняемых работ	Исполнители	Кол-во человек	Количество дней
Ознакомление с техническим заданием, разработка плана действий, распределение работы	Инженер, главный метролог, зам.гл.метролога	3	14 дней
Разработка схемы, технико-экономический расчет схемы, заказ материалов и деталей	Инженер, главный метролог, зам.гл.метролога, нач.участка	4	14 дней
Подготовка места работы, организационные работы	Зам.гл.метролога, нач.участка, слесарь КИПиА	5	14 дней
После остановки котла в кап.ремонт начинаются основные работы
Демонтаж старого оборудования	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	7 дней
Установка оборудования (параллельно на всех участках)	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	20 дней
Проверка работы оборудования, срабатывание уставок.	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	2 дня
Сдача готовой схемы, обкатка с имитацией рабочих ситуаций	Гл.инженер, нач.участка, аппаратчик, слесарь КИПиА,	11	1 день
Пуск котельной установки	аппаратчик, слесарь КИПиА, электрик	7	1 день
Устранение мелких недочетов	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	1 день

Итого затраты на переоборудование котельной установки: фонд заработной платы 351000 р + затраты на покупку оборудования 1427000 рублей = 1778000 рублей.

Экономический эффект от внедрения

Внедрение АСУ ТП подобного рода, как показывает мировая практика, приводит к экономии сжигаемого топлива на 1-7%.

1. При расходе природного газа 500 м3/час на одном работающем котле эта экономия может составить 5-35 м3/час или 43800-306600 м3/год. При цене 2500 рублей за 1000 м3 экономический эффект будет от 40 646 рублей в год. Но так как газ постоянно дорожает, эта сумма увеличится.

2. Так же экономия происходит на сокращении затрат на транспортную железнодорожную доставку. Если в среднем брать экономию 150000 м 3 /год, а вместительность цистерны 20000 м 3 ,то экономится перевоз почти 8 цистерн. Стоимость солярки для тепловоза, амортизация, зарплата машинистам и др. составляет около 1000 рублей на 100 километров за 1 цистерну. Газодобывающая станция находится на расстоянии 200 км, следовательно затраты составят около 20000 рублей. Но с учетом стоимости топлива эти затраты через год могут существенно увеличиться.

Т.е. чистая окупаемость произойдет за 20 лет. С учетом удорожания топлива и повышением зарплат этот срок может снизиться до 5 лет.

Но при остановке завода или даже разрушении от отказавшего старого оборудования убытки могут составить миллионы рублей.

12. Безопасность и экологичность работы

Анализ вредных и опасных факторов

Производство мономеров, в состав которого входит установка ректификации ароматических углеводородов, связано с применением и переработкой больших количеств легковоспламеняющихся веществ в сжиженном и газообразном состоянии. Эти продукты могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Особую опасность представляют низкие места, колодцы, приямки, где возможно скапливание взрывоопасных смесей углеводородов с воздухом, так как пары углеводородов в основном тяжелее воздуха.

Наиболее опасными являются такие места, которые считаются труднодоступными для контроля путем внешнего осмотра, где может быть повышенная загазованность, и которые по характеру работы аппаратчик посещает не часто

Особо опасными факторами при эксплуатации данного узла являются:

Высокое давление и температура при эксплуатации оборудования установки получения пара высокого давления;

Образование взрывоопасных концентраций природного газа (метана) при розжиге и эксплуатации котла;

Возможность получения химических ожогов и отравлений при приготовлении раствора гидразин-гидрата и аммиачной воды.

Наиболее опасные места.

1. Система разводки топливного газа.

2. Паропроводы высокого и среднего давления.

3. Узлы редуцирования пара.

4. Отделение приготовления реагентов.

5. Колодцы, люки, низкие места, приямки, где возможно скопление взрывоопасных смесей углеводородов с воздухом.

Технологический процесс выработки перегретого пара высокого давления связан с наличием взрывоопасного топливного газа, продуктов горения топливного газа, а также высокого давления и высоких температур пара и воды. Кроме того для обработки воды применяются такие токсичные вещества, как гидразин-гидрат, аммиак, тринатрий фосфат.

Основными условиями безопасного ведения процесса получения пара и выработки электроэнергии являются:

Соблюдение норм технологического режима;

Соблюдение требований инструкции по рабочему месту, правил ОТиПБ при работе, пуске и остановке отдельных единиц оборудования и всей котельной;

Проведение своевременных и качественных ремонтов оборудования;

Проведение, согласно графикам, контрольных проверок контрольно-измерительных приборов и автоматики, систем сигнализации и блокировок, предохранительных устройств.

Во время работы вспомогательной котельной оборудование и коммуникации находятся под давлением горючих газов, воды и водяного пара. Поэтому при нарушении нормального технологического режима, а также при нарушениях плотностей в соединениях аппаратов и узлов могут иметь место:

Прорыв газа с последующим загоранием и взрывом;

Образование местных взрывоопасных концентраций природного газа;

Отравления в результате наличия газов, содержащих компоненты (СН 4 , NO 2 , СО 2 , СО);

Отравление реагентами коррекционной обработки питательной и котловой воды, при несоблюдении правил обращения с ними и пренебрежением средствами индивидуальной защиты;

Термические ожоги при прорывах трубопроводов дымовых газов, водяного пара и конденсата;

Поражение электрическим током при неисправностях электрооборудования и электрических сетей, а также в результате несоблюдения правил электробезопасности;

Механические травмы при нарушениях в обслуживании машин, меха­низмов и другого оборудования;

Загорание смазочных и уплотнительных масел и обтирочных материалов при несоблюдении правил хранения их и нарушении противопожарных норм;

Неудовлетворительная продувка трубопроводов и аппаратов, что может вызвать образование взрывоопасных концентраций и при определенных условиях взрыв;

Опасности, связанные с эксплуатацией оборудования, работающего под высоким давлением, выполнением работ в приямках, колодцах, сосудах и при обращении с вредными веществами (аммиак, гидразин-гидрат).

Производственная санитария

Микроклимат. Для нормальной и высокопроизводительной работы в производственных помещениях необходимо, чтобы метеорологические условия (температура, влажность и скорость движения воздуха), т.е. микроклимат, находились в определенных соотношениях.

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны обеспечено выполнением определенных мероприятий, в том числе:

Механизацией и автоматизацией производственных процессов и дистанционным управлением ими;

Применением технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону;

Надежной герметизацией оборудования, в котором находятся вредные вещества;

Защитой от источников тепловых излучений;

Устройством вентиляции и отопления;

Применением средств индивидуальной защиты.

Температура воздуха в лабораториях колеблется от 20 до 25 градусов.

Освещение: освещение в помещениях соответствуют нормам. Все объекты, с которыми приходится часто работать хорошо освещены. В главном зале находится достаточное количество оконных проемов, которое необходимо днем. У работников, которым приходится иметь дело с работой в темных местах (электрики, слесаря КИП) имеются специальные фонари – шахтерки, которые обеспечивают достаточное освещение любой детали.

Шум и вибрации. Основными мерами борьбы с шумом являются:

Устранение или ослабление причин шума в самом его источнике;

Изоляция источника шума от окружающей среды средствами звукоизоляции и звукопоглощения;

Защита от действия ультразвука выполнена следующими способами:

Использование в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

Использование источников ультразвукового излучения в звукоизолирующем исполнении типа кожухов. Такие кожухи изготовлены из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с оклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм). Применение кожухов дает снижение уровня ультразвука на 60…80 дБ;

Экранирование;

В основном цехе уровень шума достигает 100 дБ. При работе, рабочие используют беруши или просто затыкают уши пальцамиJ.

Техника безопасности

Рабочий, допущенный к эксплуатации котельной, должен быть обучен специальной программе и сдать экзамен квалификационной комиссии. Перед допуском к работе каждый поступающий в цех должен быть ознакомлен с начальником цеха или его заместителем по техники безопасности, с общими правилами ведения работ, после чего мастер проводит инструктаж поступающего, на рабочем месте.

При этом рабочий должен быть ознакомлен с особенностями работы на данном рабочем месте, с оборудованием и инструментом. После инструктажа на рабочем месте рабочий допускается к стажировке и обучению на рабочем месте под руководством опытного рабочего, о чем издается приказ по цеху. К самостоятельной работе рабочий должен быть допущен только после окончания срока стажировки, установленного для данного рабочего места и после проверки знаний комиссией назначенной распоряжением по цеху. Рабочий обязан твердо знать опасные моменты своего рабочего места и методы устранения их.

Лица, принимаемые на работу по обслуживанию тепломеханического оборудования, должны пройти предварительный медицинский осмотр и в дальнейшем проходить его периодически в сроки, установленные для персонала энергопредприятия.

Лица, обслуживающие оборудование цехов электростанций и тепловых сетей должны знать и выполнять правила техники безопасности, применительно к занимаемой должности. персонал, использующий в своей работе электрозащитные средства, обязан знать и выполнять правила применения и испытания средств защиты, используемые в электроустановках. Весь персонал должен быть обеспечен по действующим нормам спецодеждой, спецобувью и другими средствами защиты в соответствии с характеристикой выполняемых работ и обязан пользоваться ими во время работы. Весь производственный персонал должен быть практически обучен приемам освобождения человека попавшего под напряжение, от действия электрического тока и оказания ему доврачебной помощи, а также приемам оказания доврачебной помощи пострадавшим при других несчастных случаях. Каждый работник должен четко знать и выполнять требования правил пожарной безопасности и противоаварийного режима на объекте, не допускать действий, которые могут привести к пожару или загоранию.

Запрещается курение на территории установки, за исключением установленных мест для курения, оборудованных специальным противопожарным инвентарем

При эксплуатации котлов должны быть обеспечены надежность безопасность работы всего основного и вспомогательного оборудования; возможность достижения номинальной производительности котлов, параметров и качества воды, экономичный режим работы. Запрещаются работы на технологическом оборудовании, если трубопровод, к которому подключены импульсные линии, остается под давлением. Отсутствие давления в отключенной импульсной линии должно проверяться соединением ее с атмосферой. Запрещаются работы на действующем электрооборудовании без применения электрозащитных средств. При работе без применения средств электрозащиты электрооборудование должно быть отключено.

Безопасность в чрезвычайных ситуациях.

Наиболее вероятная ЧС в помещении котельной пожар, ввиду больших температур, применением газа и большим количеством электрического оборудования.

Ответственным лицом за пожарную безопасность котельной является мастер, который обязан следить за выполнением требований пожарной безопасности. Все производственные участки обеспечены противопожарным инвентарем и первичными средствами пожаротушения.

Для предотвращения случаев ЧС в помещении котельной запрещается:

1. хранить легковоспламеняющиеся и горючие вещества;

2. загромождать проходы между котлами, тамбурами и подступы к противопожарному инвентарю;

3. производить растопку котлов без вентиляции топок и газоходов, а также применять для розжига жидкое горючее;

4. производить проверку герметичности газопроводов открытым огнем;

5. пользоваться неисправными приборами и электросетью;

6. применять средства пожаротушения в других целях.

При пожаре обслуживающий персонал обязан:

1. Немедленно вызвать пожарную охрану по телефону.

2. приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения, не прекращая наблюдения за котлами.

Мероприятия по охране окружающей среды

Охрана окружающей среды – глобальная проблема. Мероприятия по охране окружающей среды направлены на сохранение, восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов и предупреждение вредного влияния результатов хозяйственной деятельности общества на природу и здоровье человека. Сущность охраны окружающей среды состоит в установлении постоянной динамической гармонии между развивающимся обществом и природой, служащей ему одновременно и сферой и источником жизни. Ежедневно выбрасываются миллионы тонн различных газообразных отходов, водоемы загрязняются миллиардами кубометров сточных вод. При решении задачи снижения загрязнения окружающей среды главным является создание и внедрение принципиально новых, безотходных технологических процессов.

В котельной образующиеся при сгорании продукты передают часть тепла рабочему телу, а другая его часть вместе с продуктами сгорания (CO2, CO, O2, NO) выбрасывается в атмосферу. В атмосфере газообразные продукты сгорания в результате вторичных химических реакций с участием кислорода и паров воды образуют кислоты, а также различные соли. Загрязняющие атмосферу вещества вместе с осадками выпадают на поверхность почвы и водоемов, вызывая их химическое загрязнение. Для уменьшения выброса вредных веществ и загрязнения окружающей среды, устанавливают в котельных герметизированное технологическое оборудование, газо- и пылеулавливающие установки, высокие трубы.

Автоматизация котельной обеспечивает экономное использование топлива, а также полноту его сжигания. В проекте контролируется содержание O2 в дымовых газах и регулируется расход воздуха с коррекцией по содержанию кислорода в дымовых газах, что позволяет обеспечить полноту сжигания топлива.

Заключение

В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы автоматизации котельной установки производства мономеров.

Так как все оборудование морально и физически устарело актуальность данного вопроса очень высока.

В ходе этой работы были рассмотрены приборы импортного и отечественного производства. Выявлено, что некоторые отечественные приборы занимают достойное место на рынке приборов автоматики и электроники. Так как стоимость отечественных приборов намного ниже импортных аналогов, а надежность, функциональность и другие параметры такие же, то предпочтение было отдано именно им. Исключением являются лишь позиционеры фирмы Siemens и позиционеры Rosemount.

Каждая модернизация должна быть экономически обоснованной, поэтому был проведен экономический расчет стоимости всей модернизации. Общая стоимость составила 1778000 рублей. Для производства мономеров, да и для всего предприятия в целом это большие деньги, но ущерб от внезапного отказа оборудования может быть намного выше.

В конце дипломной работы в части «Требования по охране труда» были выведены основные мероприятия и требования, которые должны выполняться для безопасного выполнения работ.

Conclusion

The possibility of automation of boiler plant for monometer producing was reviewed in this qualified paper.

Since all the equipment morally and physically became out of date the importance of this issue is very high.

In the course of this paper the import and domestic producing devices were reviewed. During this reviewing it was clear up that some domestic devices take the worth place in the market of automation and electronics devices. As the price of domestic devices much lower than import counterpart and reliability, functionality and other parameters are the same, so the preference was given to them. The exclusions were the positioners of Siemens and the gages of Rosemount.

Every enhancement should be economically proved, that is why economical calculation of the price of all enhancements was carried. The total cost is 1778000 rubles. For producing monometers and for the whole enterprise it’s big money, but the loss from the unexpected breakdown of equipment can be much higher.

At the end of the qualified paper in the part «Protection of labour request» the main actions and requirements were introduced, which should be followed for the safe work.

Литература

1. Адабашьян А.И. Монтаж контрольно-измерительных приборов и аппаратуры автоматического регулирования. М.: Стройиздат. 1969. 358 с.

2. Герасимов С.Г. Автоматическое регулирование котельных установок. М.: Госэнергоиздат, 1950, 424 с.

3. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности. М.Химия, 1978. 376 с.

4. Ицкович А.М. Котельные установки. М.: Нашиц, 1958, 226 с.

5. Казьмин П.М. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств. М.: Химия, 1979, 296 с.

6. Ктоев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1990, 464 с.

7. Купалов М.В. Технические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1966.

8. Лохматов В.М. Автоматизация промышленных котельных. Л.: Энергия, 1970, 208 с.

9. Монтаж средств измерений и автоматизации. Под ред. Ктоева А.С. М.: Энергоиздат, 1988, 488 с.

10. Мурин Т.А. Теплотехнические измерения. М.: Энергия, 1979. 423 с.

11. Мухин В.С., Саков И.А. Приборы контроля и средства автоматизации тепловых процессов. М.: Высшая школа. 1988, 266 с.

12. Павлов И.Ф., Романков П.П., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов иаппаратов химических технологий. М.: Химия, 1976.

13. Приборы и средства автоматизации. Каталог. М.: Информприбор, 1995, 140 с.

14. приборы и средства автоматизации. Номенклатурный перечень. М.: Информприбор, 1995, 100 с.

15. Путилов А.В., Коплеев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. М.: Химия, 1991, 224 с.

16. Раппопорт Б.М., Седанов Л.А., Ярхо Г.С., Рудинцев Г.И. Устройства автоматического регулирования и защиты котельных горных предприятий. М.: недра, 1974, 205 с.

17. Столлкер Е.Б. Справочник эксплуатации газовых котельных. Л.:Недра, 1976. 528 с.

18. Фейерштейн В.С. Справочник по автоматизации котельных. М.: Энергия, 1972, 360 с.

19. Фаников В.С. , Витальев В.П. Автоматизация тепловых пунктов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1989. 256 с.

20. Шевцов Е.К. Справочник по поверке и наладке приборов. Л.: Техника, 1981, 205 с.

... ± 0,035 В. погрешность определения объемного расхода топлива не превышает 60·10-6м3/с. Таким образом применение разработанного способа измерения расхода топлива значительно повышает качество управления по контуру «Расход твердого топлива», что позволяет сэкономить энергоноситель и повышает КПД котельных установок Список литературы Батицкий И.А. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУ