СОДЕРЖАНИЕ
. Обоснование необходимости разработки АСУ ТП У-07,08
.1 Общая характеристика производственного процесса
.2 Описание технологии, технологической и функциональной схем установок
.3 Описание действующей системы автоматики
.3.1 Система управления процессом “Сульфрен”
.3.2 Контроллер микропроцессорный “МикроДАТ”
.3.3 Обоснование необходимости разработки АСУТП У-07,08
.4 Требования к создаваемой АСУ ТП
.4.1 Требования к АСУ ТП в целом
.4.2 Требования к составу АСУ ТП
.1.1 ПЛК и сопутствующие технологии автоматизации
.1.2 Анализ рынка фирм-производителей ПЛК и РСУ
.1.3 Методика выбора контроллера
.2 Разработка структурной схемы АСУ ТП
.3 Описание функционирования системы
.4.1 Общее описание системы I/A Series
.4.9 Контроллер противоаварийной защиты
.4.11 Полевое оборудование КИП
.5.2 Расчет показателей надежности
.6 Разработка программного обеспечения
.6.1 Разработка мнемосхем процесса
.6.2 Разработка контуров управления
.6.3 Разработка алгоритмов управления
.1 Мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения
.2 КИП и А производственных процессов, направленные на защиту окружающей среды
.3 Основные направления развития КИП и А в вопросах защиты окружающей среды от загрязнения
.1 Опасные и вредные производственные факторы
.1.1 Физические опасные и вредные производственные факторы
.1.2 Химические опасные и вредные производственные факторы
.1.3 Биологические опасные и вредные производственные факторы
.1.4 Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы
.2 Мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса
.3 Индивидуальные средства защиты работников
.4 Противопожарные мероприятия
.5.1 Расчет запаса огнетушащего вещества установки пожаротушения
.5.2 Расчет электрического освещения
.5.3 Расчет защитного заземления
.1 Экономические показатели предлагаемой АСУТП
.1.1 Расчет сметной стоимости предлагаемой системы
.1.2 Расчет годовых издержек ГПЗ при эксплуатации предлагаемой АСУТП
.2 Экономические показатели существующей АСУТП
.2.1 Расчет сметной стоимости существующей системы
.1.2 Расчет годовых издержек ГПЗ при эксплуатации существующей системы
.3 Определение срока окупаемости предлагаемой АСУТП
Список использованных источников
1. Обоснование необходимости разработки АСУ ТП У-07,08
1.1 Общая характеристика производственного процесса
1.2 Описание технологии, технологической и функциональной схем установок
1.3 Описание действующей системы автоматики
1.4 Требования к создаваемой АСУ ТП
2.2 Разработка структурной схемы АСУ ТП
2.3 Описание функционирования системы
2.6 Разработка программного обеспечения
3.1 Мероприятия по защите окружающей среды от загрязнения
3.2 КИП и А производственных процессов, направленные на защиту окружающей среды
3.3 Основные направления развития КИП и А в вопросах защиты окружающей среды от загрязнения
4.1 Опасные и вредные производственные факторы
4.2 Мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса
4.3 Индивидуальные средства защиты работников
4.4 Противопожарные мероприятия
5.1 Экономические показатели предлагаемой АСУТП
5.2 Экономические показатели существующей АСУТП
Твердыми отходами установки являются отработанные катализаторы, срок службы которых 3 года. После чего во время ремонтных работ производится перегрузка с составлением акта на засыпку свежего катализатора и списание отработанного.
Исследование и контроль состояния окружающей среды, выявление источников её загрязнения - основные задачи совершенствования охраны природы. Решение этих задач состоит из двух этапов: сбор данных о степени загрязнения объектов окружающей среды и научное обобщение сведений о состоянии и изменении уровня загрязнённости, выработка соответствующих рекомендаций. На первом этапе используют различные инструментальные методы анализа объектов воздушной и водной среды, проб грунта и т. д., на втором выполняют математическое обобщение результатов анализа, построение моделей сложных процессов загрязнения окружающей среды, формулируют выводы.
По масштабам осуществления инструментальные методы анализа можно разделить на технологические, выполняемые в основном лабораториями предприятий, региональные и глобальные.
Для анализа примесей, содержащихся в атмосфере, применяют приборы, называемые газоанализаторами. Газоанализаторы позволяют получать непрерывные по времени характеристики загрязнения воздуха и выявлять максимальные концентрации примеси, которые могут быть не зафиксированы при периодическом отборе проб воздуха по несколько раз в сутки.
Газоанализаторы (таблица 3.2) различаются по типам определяемых примесей (на диоксид углерода, диоксид азота и другие), принципам действия, диапазону измеряемых концентраций и т. д. В этих приборах примеси, содержащиеся в воздухе, взаимодействуют со специальными реагентами. По характеру или показателям интенсивности реакции определяют концентрации примесей.
Контроль за состоянием воздушной среды на территории У-07,08
осуществляется автоматически (используются газоанализаторы СТМ-10,30 и АНКАТ) с
выводом показателей датчиков на диспетчерский пункт.
Таблица 3.2 - Перечень приборов контроля состава воздушной среды рабочей зоны
|
Наименование прибора |
Назначение прибора и принцип действия |
Пределы измерений в процентах по объему |
|
1 |
2 |
3 |
|
Газоанализатор АНКАТ 7631-01 (переносной) |
Для контроля содержания и выдачи аварийного сигнала при повышении ПДК измеряемого компонента |
оксид углерода (СО) 0-50 мг/м3 |
|
Газоанализатор АНКАТ 7631-03 (переносной) |
Для контроля содержания и выдачи аварийного сигнала при повышении ПДК измеряемого компонента |
сероводород (H2S) 0-20 мг/м3 |
|
2600Е-3-анализатор (стационарный) |
Для контроля содержания и выдачи аварийного сигнала в контрольных концентрациях измеряемого компонента |
сероводород (H2S) 0-30, 0-50, 0-70 мг/м3 |
|
СГГ-4М довзрывоопасных конц. смесей и горючих газов и паров (переносной) |
Автоматический прибор для контроля довзрывоопасных концентраций многокомпонентных воздушных смесей |
от 0 до 50% НКПР |
|
СТМ-10-сигнализатор контроля довзрывоопасных конц. смесей горючих газов (стационарный) |
Для непрерывного контроля довзрывоопасных концентраций в воздухе |
от 0 до 50% НКПР |
|
4800Е-анализатор горючих газов (стационарный) |
Для контроля за концентрацией горючих газов, паров и их смесей с выдачей сигналов в диапазоне сигнальных концентраций |
от 0 до 50% НКПР |
|
FL-50 сигнализатор горючих газов (стационарный) |
Для контроля за концентрацией горючих газов, паров и их смесей с выдачей сигналов в диапазоне сигнальных концентраций |
от 0 до 50% НКПР |
|
ЩИТ-2- сигнализатор горючих газов и паров термохимический (стационарный) |
Для выдачи сигналов о превышении довзрывоопасных концентраций одиночных горючих газов, паров и выдачи аварийной сигнализации |
от 0 до 50% НКПР |
|
инфракрасный анализатор СО (стационарный) |
Для определения концентрации оксида углерода |
0-200 ррм |
|
ЭТХ-1- эксплозиметр термохимический (переносной) |
Для сигнализации наличия довзрывоопасных концентраций горючих газов, паров и их смесей |
от 0 до 50% НКПР |
|
ГХ-М- химический газоопределитель |
Для экспресс-определения газовых компонентов СО, NOX, SO2, H2S в зависимости от комплекта индикаторных трубок |
CO 0,2; 0-0.2 об. % NOX 0-0,005 об. % SO2 0-0,007 об. % H2S 0-0,0066 об. % |
Чаще всего в атмосферу выбрасываются легкие углеводороды от метана до пентана. Это происходит вследствие различных неисправностей в оборудовании систем добычи, транспорта и распределения углеводородов. За неисправностями следят приборы. Разработка, исследование и эксплуатация приборных устройств в настоящее время требует проведения большого количества измерений с последующей их обработкой и выдачей результатов. При этом повышаются требования к точности, достоверности, а также быстродействию получаемых результатов. Целью повышения точности и быстродействия измерений является совершенствование отдельных приборов или их частей. Для достижения такой цели необходимо проводить следующие мероприятия: увеличение числа приборов с непосредственным отсчетом; построение прямопоказывающих приборов, создание многофункциональных приборов. Для этого приборы создаются на основе встроенных микросхем, способных накапливать, обрабатывать и выдавать информацию, так называемых микропроцессоров.
Все это приводит к значительному росту трудоемкости и стоимости измерений, и, естественно на первый план выдвигается вопрос об автоматизации процесса измерений.
Широкое внедрение ЭВМ в технологические процессы резко повысило надежность работы производственных объектов, обеспечило максимальную централизацию контроля и регулирования, облегчило на всех стадиях процессов (пуск, нормальная эксплуатация, остановка и аварийный режим) деятельность операторов. С помощью ЭВМ можно контролировать и изучать причины и условия образования вредных веществ, загрязнения окружающей среды, материальный и тепловой балансы технологических процессов и др. Кроме того, ЭВМ контролируют деятельность человека при всех режимах работы машин, агрегатов, включая их остановку и пуск, при необходимости вмешивается в работу оператора (в случае его неправильных действий), системы управления и диагностируют все важные неполадки в элементах производственного комплекса. В этом случае мы говорим уже не о работе отдельных приборов, а о целых системах, которые носят название измерительно-информационных систем (ИИС). Последующее развитие ИИС связано с созданием измерительно-вычислительных комплексов (ИВК).
Технологические газы, сера транспортируются по герметичным трубопроводам
и при нормальной эксплуатации не происходит образование их токсичных
концентраций и взрывопожароопасных смесей газа в окружающей среде. Опасные
факторы по газо-, взрыво- и пожароопасности возможны при проведении ремонтных
работ и неисправностях, связанных с утечками.
На рабочий персонал, эксплуатирующий установки доочистки хвостовых газов У-07,08, в соответствии с ГОСТ 12 0.003-85 "Опасные и вредные производственные факторы, классификация" действуют следующие группы опасных и вредных факторов:
- физические;
- химические;
- биологические;
- психофизиологические.
Подвижные части производственного оборудования. Подвижными частями производственного оборудования являются вращающиеся части компрессорного и насосного оборудования, вентиляторов, электроприводных задвижек.
Безопасные условия труда обеспечиваются правильной организацией работ и ограждением вращающихся частей технологического оборудования.
Повышенная загазованность воздуха рабочей зоны. При нормальной эксплуатации загазованность рабочей зоны возникает при ведении газоопасных работ и из-за не плотностей во фланцевых соединениях. В аварийных ситуациях при взрыве трубопровода, разрушении оборудования, взрывах, пожарах - выделение вредных веществ в рабочую зону увеличивается в сотни - тысячи раз.
Для защиты от повышенного содержания вредных веществ в рабочей зоне применяются средства коллективной и индивидуальной защиты.
Средства коллективной защиты - системы сигнализации о загазованности производственных помещений, принудительная и естественная вентиляция.
Средства индивидуальной защиты - противогазы, спецодежда, спецобувь.
Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов:
повышенная температура - более +45 0С;
пониженная температура - менее 0 0С.
Для защиты персонала от пониженной или повышенной температуры применяется теплоизоляция поверхностей трубопроводов и оборудования, ограждения горячих участков, применение средств индивидуальной защиты.
Повышенный уровень статистического электричества. При движении веществ с низкой электрической проводимостью возникают опасные потенциалы статического электричества, могущие привести к взрыву или пожару на взрывопожароопасных производственных объектах. Наиболее опасные потенциалы статического электричества образуются при:
- движении жидких диэлектриков по трубопроводам со скоростью превышающей 0.7-1.0 м/сек;
- работе ременных передач выполненных из резины;
- наполнении и опорожнении аппаратов, при поступлении жидких продуктов в виде падающей струи;
- движение человека в резиновой обуви по асфальту и т.п.
Для предупреждения накопления зарядов статического электричества на оборудовании предусмотрены следующие меры защиты:
- заземление металлических частей, аппаратов, оборудования, коммуникаций, емкостей;
- применены материалы, увеличивающие электропроводность;
- устройство полов с повышенной электропроводностью и электропроводящих заземленных зон.
Безопасные скорости транспортирования продуктов устанавливаются в зависимости от свойств продуктов, размера резервуара, степени его заполнения, в зависимости от удельного объемного сопротивления жидкости приняты следующие ограничения скорости их транспортирования:
- для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 109 Ом/м до 5.0 м/сек (раствор щелочи, метанольной воды);
- для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 105 Ом/м до 10 м/сек (для стабильного и нестабильного конденсатов);
- для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 109 Ом/м до 1.2 м/сек (для ПБФ).
Значение сопротивления заземляющего устройства, предназначенного для защиты от статического электричества, допускается до 100 Ом. Металлическое и электропроводное неметаллическое оборудование, трубопроводы, эстакады, вентиляционные коробки кожуха, термоизоляция трубопроводов и аппаратов, расположенные на установке, представляют собой непрерывную электрическую цепь, которая присоединена к контуру заземления через каждые 40-60 м. На трубопроводах защита выполнена в виде металлических перемычек через 25-30 м, расположенных друг от друга на расстоянии 10 см и менее. Для защиты от заноса высоких потенциалов в здание машзала броня кабелей и металлические трубопроводы заземлены:
- на входе к заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10 Ом;
- вдоль трассы эстакады через каждые 250-300 м к заземлителю с сопротивлением не более 50 Ом.
На установке заземлено все технологическое оборудование, контрольно измерительные приборы и автоматика, трубопроводы, все насосы, приточная и вытяжная вентиляция.
Вся электропроводка заземления на установке подвергается наружному осмотру ответственным лицом с занесением результатов осмотра в оперативный журнал.
Внешний осмотр заземляющих устройств, производится механиком установки один раз в месяц. Осмотр и текущий ремонт защитных устройств, производится одновременно с осмотром и текущим ремонтом технологического оборудования.
За исправное состояние устройств от статического электричества несет ответственность начальник цеха.
Проведение электроизмерений, на связь заземленных элементов с контурами заземления, производится после каждого ремонта оборудования, но не реже двух разов в год.
Для проведения измерений вызывается представитель электролаборатории, результаты осмотра и измерений заносятся в журнал эксплуатации устройств по защите от статического электричества.
Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека. Электрооборудование подвержено воздействию окружающей среды, и следовательно велика вероятность случайного соединения находящихся под напряжением частей электродвигателя с их конструктивными частями, нормально не находящимися под напряжением. Может произойти замыкание электрической цепи через тело человека.
Идеальным вариантом организации защиты человека от воздействия опасного уровня напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, является его снижение до безопасной величины. Но из-за отсутствия на современном этапе технологического оборудования, работающего на этом напряжении и обеспечивающего требуемую производительность, данный способ устранения опасного производственного фактора не подходит.
Другим вариантом снижения указанного опасного производственного фактора является защитное заземление.
Защитным заземлением называется заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Согласно ПУЭ корпуса электрических машин подлежат обязательному заземлению. Причем для заземления электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители - находящиеся в соприкосновении с землей электропроводящие части коммуникаций, зданий и сооружений производственного или иного назначения.
Расчет заземляющих устройств сводится, главным образом к расчету собственно заземлителя, так как заземляющие проводники в большинстве случаев принимаются по условиям механической прочности и стойкости к коррозии ПТЭ и ПУЭ. Исключение составляют установки с выносным заземляющим устройством. В этих случаях рассчитываются последовательно включаемые сопротивления соединительной линии и заземлителя, так чтобы их суммарное сопротивление не превышало допустимого.
К средствам индивидуальной защиты относятся: диэлектрические перчатки, резиновые коврики, обувь на резиновой подошве.