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
- загазованность рабочих помещений и территории цеха взрывоопасными парами и газами при утечке их через неплотности фланцевых соединений, сальниковых уплотнений, сварных швов, при коррозии аппаратуры, с образованием сквозных отверстий, а также при разборке неподготовленных к ремонту аппаратов и трубопроводов;
- нарушение технологического режима работы оборудования и мер безопасности предусмотренных регламентом и инструкциями по эксплуатации;
- применение при производстве ремонтных работ неисправного инструмента, дающего искру при ударах;
- производство ремонтных работ на территории цеха и в рабочих помещения с применением открытого огня без строго соблюдения инструкции проведения огневых работ;
- неисправность технологического оборудования, средств контроля и автоматизации, предохранительных клапанов, электрооборудования, а также средств защиты от статического электричества и газозащиты;
- неполное удаление воздуха из аппаратов и трубопроводов перед их включением в работу.
С целью исключения причин и условий возникновения пожара, взрыва или отравления необходимо соблюдать следующие правила безопасности ведения процесса:
- все аппараты и оборудование должны эксплуатироваться в соответствии с техническими условиями поставщика оборудования;
- не допускать нарушений параметров технологического режима производственного процесса, установленного технологическим регламентом;
- следить за исправной работой контрольно-измерительных приборов;
- систематически проверять состояние и исправность действия предохранительных клапанов и технических манометров;
- не допускать в эксплуатацию аппараты работающие под давлением, с неисправными предохранительными клапанами и манометрами;
- следить за показаниями и исправностью сигнализаторов горючих газов в производственных помещениях;
- следить за исправностью систем сигнализации и блокировок;
- систематически осматривать оборудование, своевременно ремонтировать его;
- систематически проверять состояние и исправность средств пожаротушения;
- содержать в исправном состоянии и правильно применять индивидуальные средства защиты;
- запрещается применять при ремонте инструмент, дающий искру при ударах;
- запрещается работа без спецодежды и защитных средств в загазованных местах;
- все аппараты и трубопроводы, остановленные на ремонт, должны быть отглушены от связанных с ними трубопроводов и аппаратов и подготовлены согласно инструкции по подготовке аппаратов к ремонту;
- запрещается производство ремонтных работ с применение открытого огня на территории цеха и в рабочих помещениях без специального разрешения, утвержденного главным инженером завода, согласованного с пожарной охраной и отделом охраны труда службой;
- не допускать проведения ремонтных работ на аппаратах и трубопроводах, находящихся под давлением и на действующем оборудовании;
- следить за исправностью средств защиты от статического электричества, периодически проводить проверку величины сопротивления с неисправной защитой от статического электричества;
- запрещается загромождать проезды и проходы на территории установок в помещениях;
- строго соблюдать действующие инструкции и положения по технике безопасности, пожарной и газовой безопасности;
- все виды ремонтов должны выполнятся в строгом соответствии с графиком планово-предупредительного ремонта, утвержденного главным инженером завода;
- пуск в зимнее время аппаратов, работающих под давлением, установленных на открытом воздухе, должен осуществляться при температуре наружного воздуха не ниже минусовых температур, при которых сталь и ее сварные соединения допускаются к работе под давлением;
- ответственность за соблюдение установленных противопожарных мероприятий на каждом рабочем месте, и своевременное использование противопожарное оборудования, закрепленного за данным рабочим местом (участком технологического процесса) возлагается на рабочего;
- по периметру каждой зоны установлена аварийная световая сигнализация (красные лампы), а внутри зон - извещатели газоопасности и средства радиовещания и звуковой сигнализации;
- в газоопасных производственных помещениях установлены датчики газоанализаторов, связанные с системой пуска аварийной вентиляции, звуковой сигнализации этих помещений и на пульте в операторной.
К средствам пожаротушения, на технологическом объекте, относятся: автоматическая установка пожаротушения, пожарные рукава, пеногенераторы, пожарные гидранты, лафетные стволы, песок, кошма, лопаты, багры, ломы, ведра, пожарные краны.
Все средства пожаротушения должны быть проверены и, постоянно, находиться в исправном состоянии.
Автоматическая установка пожаротушения тонкораспыленной водой предназначена для обнаружения и тушения возможных пожаров в защищаемом помещении с одновременной подачей сигнала в помещение операторной и на пункт связи объектовой пожарной части. Запуск системы пожаротушения осуществляется автоматически от световых пожарных извещателей «Пульсар-2.12». В случае необходимости, имеется возможность запуска системы дистанционно, путем нажатия кнопок, установленных у входов в защищаемые помещения, а также в ручном режиме, из помещения камеры управления пожаротушения. После срабатывания автоматической установки пожаротушения, в случае необходимости, предусмотрена возможность подачи распыленной воды в защищаемые помещения от существующего противопожарного водопровода.
При запуске системы автоматического пожаротушения предусмотрено включение системы оповещения с одновременной подачей сигнала на главный щит управления технологического процесса, для отключения вентиляционного и технологического оборудования.
Для тушения пожара на установке также применяются передвижные установки пожаротушения.
Вызов пожарной части по телефонной связи осуществляется из операторной.
При возникновении пожара и повышении температуры в защищаемых помещениях
срабатывают извещатели и на приемно-контрольный прибор поступает сигнал о
пожаре, которое выдает местное сигнальное устройство.
Для защиты объекта предусматривается автоматическая модульная установка объёмного пожаротушения тонкораспыенной водой.
Расчёт основного запаса огнетушащего вещества (ОТВ) определён в
соответствии с «Временных нормативных показателей модульных установок
пожаротушения тонкораспылённой водой НПФ «Безопасность».
,(4.5)
где 1,1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения ТРВ, в установке после ее срабатывания;
K1 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения тонкораспыленной воды, величина которого принимается по таблице 4.4;
qH - нормативный массовый расход;
A1 - суммарная площадь ограждающих конструкций, м2;
V - объем защищаемого помещения, м3;
,35 - коэффициент, учитывающий осаждение тонкораспыленной воды на ограждающих конструкциях;
К2 - коэффициент, учитывающий утечку тонкораспыленной воды через открытые проемы и принимается равным 0,5;
А2 - суммарная площадь открытых проемов, м2.
Таблица 4.4 - Параметры защищаемого объекта
|
№ п/п |
Защищаемый объект |
Геометрические размеры защищаемого помещения |
V м3 |
А2 м2 |
Расчетная величина |
||
|
|
|
a |
b |
h |
|
|
Моз, кг |
|
1 |
Машзал У-07,08 |
30 |
12 |
10,5/ 11,5 |
3960 |
20 |
2758,56 |
На основании расчёта и учитывая конструктивные особенности защищаемого помещения, для хранения и выпуска ОТВ принято 2-а кольцевых трубных модуля, выполненных из секций трубы Dу = 159 по 80м., проложенных на конструкциях каркаса здания на отметках 3000 и 8500 мм от уровня пола.
Каждый трубный модуль имеет 28 узлов подачи ОТВ с оросителями тонкого распыла воды равномерно расположенных на секциях Dу = 159, четыре узла подачи газа, узел залива и слива ОТВ. Фактическая масса ОТВ, находящегося в 2-х кольцевых трубных модулях составит 2826 кг.
Режим работы установки принимается в один импульс продолжительностью 20 секунд, при этом фактический расход составит 0,714 кг/м3. Общий суммарный расход установки составит 131 л/с., а интенсивность (J) подачи будет равна:
![]()
.
Рабочим пусковым газом в установке является диоксид углерода (СО2) по ГОСТ 8050-85, находящийся в баллонах батареей типа БАГЭ. Требуемое количество баллонов с запасом рабочего газа - 8 шт. Подача газа от баллонов к модулям осуществляется по трубопроводам. Батареи с пусковым газом располагаются в огнегасительной камере находящейся вне защищаемого помещения, с северной стороны машинного зала.
Установка
пожаротушения схематично представлена на плакате №6.
Недостаточное освещение затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление, увеличивает опасность травм и способствует развитию близорукости, излишне яркий свет слепит, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, поэтому выбор системы светильников и устройств освещения выполняется с учетом следующих основных требований действующих строительных норм и правил:
· обеспечение достаточной освещенности рабочих мест, инструментов, предметов труда;
· ограничение прямой и отраженной блёскости;
· научное обоснование выбора системы освещения, конструкции и мощности светильников, их числа, расположения, вида, исполнения и т. д.;
· обеспечение благоприятного спектрального состава света, степени его рассеивания и направления;
· постоянство освещенности и других светотехнических показателей во времени и пространстве и т. д.
Машинный
зал ЭВМ II очереди Оренбургского ГПЗ имеет следующие размеры:
длина - ![]()
, ширина
- ![]()
, высота
- ![]()
, т.е.
площадь ![]()
. Номер
группы административных районов по ресурсам светового климата - 2. Коэффициент
светового климата (световые проемы в наружных стенах, ориентация световых
проемов - юго-восток) - 0,85. Для освещения выбраны люминесцентные лампы марки
ЛБ (лампа белого цвета) мощностью 80 Вт, со световым потоком ![]()
и
светильником типа ОДР с экранирующей решёткой.
Уровень рабочей поверхности над полом составляет 0.8 м, тогда:
![]()
.
Нормируемая
освещённость рабочего места для разряда зрительных работ VIII,
согласно СНиП 23-05-95, составляет: ![]()
.
Вычисляем
индекс помещения по формуле:
.(4.6)
По
индексу помещения (i), коэффициентам отражения от стен (
), потолка (
) и пола
(
) находим значение коэффициента использования
светового потока h=0,54.
Количество
светильников вычисляет согласно формуле:
,(4.7)
где FЛ - световой поток лампы, лм;
Е - минимальная нормируемая освещенность, лк;
S - площадь помещения, м2;
К - коэффициент запаса учитывающий загрязнение светильников и наличие в воздухе пыли, дыма, копоти;
Z - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (Z=1,2);
h - коэффициент использования светового потока;
N - число светильников в помещении;
m - число ламп в светильнике.
![]()
.
Следовательно, для обеспечения освещенности в помещении машинного зала ЭВМ соответствующей СНиП 23-05-95, необходимо использовать 5 светильников.
Оборудование
работает под напряжением 220 В ± 10%. Согласно ПУЭ -
85 нормируется сопротивление заземления в зависимости от напряжения
электроустановки, в данном случае сопротивление заземления должно быть не выше
Ом. Грунт - суглинок ![]()
,
коэффициент сезонности -
.
В
качестве заземляющего устройства выбираем комбинированное заземляющее устройство,
состоящее из электродов вертикальных (стальные газопроводные трубы ![]()
, толщина
стенок - 3.5 мм, длина - ![]()
,
расстояние между электродами - ![]()
),
соединительных полос (полосовая сталь шириной 0.03 м, толщиной 0.004 м и глубиной
залегания - ![]()
) и
заземляющих проводников (полосовая сталь шириной
м,
толщиной 0.004 м).