Дипломдық жобада мұнай қыздыру пештерінің автоматтандыру жүйесі БТП-10М-Э пешінің мысалында қарастырылған
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ 5
1.1 Тұтқырлығы және қатуы жоғары мұнай мен мұнай өнімдерін айдаудың негізгі тәсілдері 5
1.1.1 Еріткіштермен қосып айдау 5
1.1.2 Тұтқырлы майлар мен мұнай өнімдерін гидротасымалдау 9
1.1.2 Термоөңделген мұнайлар мен мұнай өнімдерін айдау 12
1.1.3 Мұнайларды присадкалармен айдау 15
1.1.4 Алдын-ала қыздырылған мұнайлар мен мұнай өнімдерін айдау 18
1.2 Пештің конструкциясы мен жұмысының сипаттамасы 28
2 АРНАЙЫ БӨЛІМ 30
2.1 Пеш тиімділеу объектісі ретінде 30
2.1.1 Тиімділеу критерийін таңдау 30
2.1.2 Құбырлы пештердің тиімді жылулық және технологиялық режимін қамтамасыз ететін АБЖ-дың синтезі 32
2.2 Пеш реттеу объектісі ретінде 35
2.2.1 Пештердің шығысындағы шикізаттың температурасын ұстап тұратын АРЖ-ң классификациясы мен құрылымдық синтезі 35
2.2.2 Каскадты – байланысқан жүйелер 37
2.2.3 Каскадты - байланысқан АРЖ-ні есептеу 39
2.2.4 Автоматтандырылған жүйелердің қызметі мен функциялары 40
2.2.5 Жүйенің қызметі 40
2.2.6 Автоматтандырылған жүйенің функциялары 40
2.3 Есептің қойылымын сипаттау 43
2.5 БТП-10М-Э пешін басқару жүйесі 45
2.5.1 Пешті қосу (технологиялық операциялардың тізімі) 45
2.5.2 Жергілікті пультпен (батырмалы панель РР-17) пешті жартылай автоматты түрде жағу 47
2.5.3 Жергілікті пульттен пешті автоматты түрде жағу (РР-17 кнопкалы панельмен) 49
2.5.4 Пештің жұмыс режимі 50
2.5.5 Пешті тоқтату 51
2.5.6 Блокадалаулар 53
2.6 Техникалық құралдар кешенінің құрылымы 54
2.6.1 Техникалық құралдар кешенінің құрылымын таңдап алуын негіздеу 54
2.6.2 Техникалық құралдар кешенінің құрылымдық схемасының сипаты 57
2.6.3 Автоматтандыру жүйесінің құралдары 58
2.6.4 Периферийлік техникалық құралдар 61
2.7 Бағдарламалық қамтамасыздандырудың сипаты 62
3 Экономикалық бөлім 66
3.1 БТП -10М-Э мұнай қыздыру пешін автоматтандыру жүйесін енгізу үшін технико-экономикалық негіздеме 66
3.2 Басқару жүйесін құруға кететін капиталды шығындар 67
3.2.1 Құрастырушылардың жалақысы 67
3.2.2 Аспаптар мен автоматтандыру құралдарын сатып алуға кететін шығындар 70
3.3 Автоматтандыру жүйесін ендірудің экономикалық үнемдеуін есептеу 71
4 ЕҢБЕК ҚОРҒАУ 73
4.1 Мұнай өндірісіндегі қауіпсіздік техникасы бойынша айрықша шарттар 73
4.2 Қауіпті және зиянды өндірістік факторлардық анализі 74
4.3 Ұйымдастыру шаралары 75
4.4 Техникалық шаралар 76
4.4.1 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 76
4.4.2 Қорғаныш жермені есептеу 77
4.5 Санитарлы-гигиеналық шаралар 80
4.5.1 Бөлек қорғау құралдарымен қамтамасыз ету 80
4.5.2 Жарықты ұйымдастыру 81
4.6 Метерологиялық шарттар 82
4.7 Өртке қарсы шаралар 83
ӘДЕБИЕТТЕР TI3IMI 85
Кіріспе
Қазіргі уақытта мұнай өңдеуде, мұнайхимияда және химияда техникалық прогресстің негізгі жолдары-технологиялық қондырғылардың қуатын көбейту мен экономикалық тиімділігін көтеру, мақсатты өнімнің өзіндік құнын төмендету және тауарлы өнімнің сапасын жақсарту болып табылады. Алынатын өнімдердің сапасы мен саны және барлық қондырғылардың технико-экономикалық көрсеткіштері құбырлы пештің жылулық және технологиялық режимдеріне байланысты болады, бұл берілген жұмыстағы шешілетін мәселелердің практикалық құндылығы мен актуалдығын көрсетеді.
Мұнай өңдеу, мұнайхимиялық және химиялық өндірістегі технологиялық қондырғыларының көбісінің негізгі аппараттарының бірі болып табылатын құбырлы пешті автоматтандыру деңгейі, технологиялық қондырғылардың басқа аппараттары үшін жасалған автоматтандыру деңгейінен едәуір төмен.
1 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1 Тұтқырлығы және қатуы жоғары мұнай мен мұнай өнімдерін айдаудың негізгі тәсілдері
Қазіргі уақытта қалыпты температурада тұтқырлығы жоғары болатын немесе көп мөлшерлі парафинді болатын және соның нәтижесінде төмен температурада қатып қалатын едәуір көлемді мұнайларды өндіреді. Мұндай мұнайларды құбырлармен қалыпты тәсілмен айдау қиынға түседі. Тұтқырлығы жоғары және қатуы жоғары мұнайларды құбырлармен тасымалдау үшін келесі тәсілдер қолданады:
1.1.2 Тұтқырлы майлар мен мұнай өнімдерін гидротасымалдау
Тұтқырлы немесе парафинді қатуы жоғары мұнайларды немесе мұнай өнімдерін сумен бірлесіп айдау – құбырлы тасымалдаудың тиімді тәсілдернің бірі болып табылады. Тұтқырлы мұнайларды гидротасымалдаудың бірнеше варианттары бар.
Олардың біріншісі келесідей: Құбырғы тұтқырлы мұнай өнімі мен суды, мұнай өнімі су сақинасының ішінде қозғалатындай етіп, бір уақытта айдайды. Мұнай су сақинасының ішінде қалқып шықпау үшін ағынды спиральды құбырлар арқылы айналдырады. Мұнай құбырлардың ішкі бетінде зауытта жасалған бұранданың ширатылма жолы немесе қажетті пішіні мен берілген адамы бар пісірілген металды сым болады. Спиральды ширатылма жол қозғалып жатқан ағынды айналдырады, соның нәтижесінде ауыр суды құбыр қабырғаларына лақтыратын центрге бағытталған күштер пайда болады.
1.1.3 Мұнайларды присадкалармен айдау
Тұтқырлы және жоғары парафинді мұнайлар мен мұнай өнімдерінің реологиялық қасиеттерін депрессорлы присадкаларды (депресаторларды) пайдалану арқылы жақсартуға болады. Депрессорлы присадкалар есебінде ЕСА, ДН-1, «Паранин», А3 және т.б. типті присадкаларды пайдаланады. Олрадың жұмыс істеу механизмі аяғына дейін анықталмаған, бірақ шамамен келесідей: температура төмендеген кезде тығыздық флуктуациясының пайда болуы арқасында присадкалар парафин микрокристалдарының шашырамдылығын жоғарылатады (парафин кристалдарының өлшемдері төрт-тоғыз есе кішірейеді), және олар парафин кристалдануы кезінде ұрықтар болып табылады.
1.1.4 Алдын-ала қыздырылған мұнайлар мен мұнай өнімдерін айдау
Қыздырылған мұнай мен мұнай өнімдерінің айдау түрлері. Қазіргі уақытта тұтқырлы және қатуы жоғары мұнай мен мұнай өнімдерінің құбырмен тасымалдауының ең тараған тәсілі – оларды қыздырып айдау. Тұтқырлы және жоғары парафинді мұнайларды қыздырып айдаудың бірнеше варианттары бар.
Қысқа мұнай базалы құбырлар үшін құбырдың қыздыруының әртүрлі тәсілдерін кеңінен қолданады. Егер қатып қалатын мұнай өнімі үшін бу және құбыр желілері бір бағытта өтсе, онда айдауды жол бойы қыздырып ұйымдастыруға болады. Құбырларды бір-бірінің қасынан өткізіп немесе бу құбырын мұнай құбырының ішіне орналастырып және оларды жылу изоляциясымен бүркесек, (сурет 1.1, а,б,) жол бойы бумен жылытатын жүйені аламыз. Мұнай бұл жүйе бойынша әртүрлі режимдерде және жылдың әр кезеңінде айдала алады. Бірақ магистральді құбырлар үшін бұл тәсілді оның күрделілігінен, қымбаттылығынан және техникалық жүзеге аспайтындығынан қолданбайды.
2 АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1 Пеш тиімділеу объектісі ретінде
2.1.1 Тиімділеу критерийін таңдау
Арнайы шығыны тұрақты болған жағдайда, жағылатын газдың (отын) өзгеруі газдың температурасының тұрақсыз өзгеруіне және құбырлы пештің ПӘК-нің өзгеруіне әсер ететіні белгілі. Бірақ бұл байланыстардың бейсызықсыз отын шығынының температурасының айтарлықтай өзгерулерінде байқалады, ал отын шығынының аз өзгеруі құбырлы пештің ПӘК-і мен жағылатын газдардың температурасының сызықты өзгеруіне әкеледі. Құбырлы пештің жылу режимін басқарған кезде, отын шығынының айтарлықтай лездік өзгерулері болмайды, сондықтан құбырлы пештің оптимизация обьектісі ретінде отын шығынының өзгеруіне қатысты сызықты деп санауға болады.
2.1.2 Құбырлы пештердің тиімді жылулық және технологиялық режимін қамтамасыз ететін АБЖ-дың синтезі
Шикізаттың шығыс температурасын және жағы үрдістерін реттейтін буындары бар құбырлы пештердің режимдерінің автоматты басқару жүйесі үш вариантты синтезделуі мүмкін:
2.2.2 Каскадты – байланысқан жүйелер
Синтезделетін каскадты АРЖ-рды есептеу, қабылданған ауытқушы әсерлер кезінде оптималды өтпелі үрдісті қамтамасыз ететін күйге келтіру параметрлерді табу үшін және басқару контурлары үшін басқару заңын таңдауға әкеп соғады.
2.2.3 Каскадты - байланысқан АРЖ-ні есептеу
Қазіргі уақытта каскадты - байланыс АРЖ реттегіштерінің оптималды күйге келтіру параметрлерін табуының әртүрлі тәсілдері мен әдістері бар. ең үлкен кемшілігі – олар бір уақытта екі контур үшін реттегіштердің оптималды күйге келтіру параметрлерін анықтауға мүмкіншілік бермейді; бұл күйге келтірулерді анықтау үшін әртүрлі көп аралық есептеулер мен графикалық салулар керек. Бұл операцияларды орындау көп уақытты алады.
2.2.4 Автоматтандырылған жүйелердің қызметі мен функциялары
2.2.5 Жүйенің қызметі
Жобаны орындау – пештер жұмысының технологиялық циклінің барлық станцияларының автоматтандырылуын, жану үрдісінің оптималдануын, апат және өрт кезінде пештер жұмысының автоматты түрде блокадалануын қамтамасыз етеді. Бұдан басқа, автоматтандырудың жобаланатын жүйесі (ары қарай «жүйе») моралды және физикалық ескірген техникалық құралдарды алмастыру және газды отынға ауысуы үшін арналған.
2.2.6 Автоматтандырылған жүйенің функциялары
Жүйеде қолданылатын мұнай мен отын шығынын өлшеу коммерциялы болып табылмайды. Осыған байланысты шығын датчиктері 1-ден кем емес дәлдік класын қамтамасыз етеді.
Жүйеде реттелінетін органдарының шекті күйлерінің, бекітулі құрылғылар мен өлшенетін айнымалылардың шекті шамаларының сигнализациясы қарастырылған.
2.3 Есептің қойылымын сипаттау
1. БТП-10М-Э мұнай қыздыру пешінің автоматтандыру жүйесі келесі функциялардың орындалуын қамтамасыз етеді:
Пештің автоматты түрде жағылуы;
Пешті режимге автоматты түрде шығару;
Жұмыстың қажетті режимін ұстап тұру;
Пешті сөндіру;
Жану үрдісінің тиімділігі;
Пеш жабдықтарының автоматты түрде қорғау;
Автоматты түрде өрт сөндіру;
Алгоритмдердің автоматты түрде өңделуі: - «Пештің апаты», «Пештің өрті» және «Қыздыру пунктінің апаты».
2.5.4 Пештің жұмыс режимі
Қызғаннан кейін және номиналды жылыту көрсеткіштеріне жеткеннен кейін, пеш жұмыс режимінде өтеді. Басқару объектісі ретінде пештің жұмыс режимі келесідей сипатталады:
Реттеу контуры бойынша жоғары инерттілік «отынның шығыны – қыздырылатын өнімнің температурасы»;
Температура мен қыздырылатын өнім (мұнай) шығынының арасындағы сызықтық емес тәуелділік. Бұл жағдайда шығынның өзгеруі, негізгі ауытқушы әсер ретінде алға шығады; басқару арасындағы көп байланыстылық.
2.5.6 Блокадалаулар
Апаттық жағдайлардың алдын алу үшін келесідей блокадалаулар қарастырылған және оларды қосқан кезде пеш оттықтарына жағылатын газдың берілуі тоқтатылады:
- негізгі оттықтардың алдындағы жағылатын газдың қысымы берілген мәндерге қатынасы бойынша азаюы немесе көбеюі;
- пилотты оттықтардың отын өшіру (бөлек істемейтін оттықтарды өшіру);
- мұнай шығынының жіберілетін шектен төмендеуі;
- пештің шығысы мен кірісі арасындағы қысым құлауының минималы жіберілетін мәннен төмендеуі;
- пештің кез-келген ирек түтігіндегі температура құлауының жіберілетін мәннен төмендеуі;
- сиретілудің пеш подының алдында берілген мәннен төмендеуі;
- ауа қысымының жіберілетіннен төмендеуі.
2.6.4 Периферийлік техникалық құралдар
Берілген жобада периферийлік техникалық құралдарға біріншілік (датчиктер) және екіншілік сигналдар түрлендіргіштері, автономды типтік аспаптар және бақылау жүйелері, хабарландыру аппаратурасы, және БТП-10М-Э пештер құрылғыларын жергілікті басқару буындары жатады.
Біріншілік түрлендіргіштерді таңдау критерийлері келесі қағидаларға негізделген:
3.2 Басқару жүйесін құруға кететін капиталды шығындар
Басқару жүйені құруға кететін капиталды шығындар келесідей құралады:
А) құрастырушылардың жалақысы )әлеуметтік қажеттілікке аударылмайтынымен қоса);
В)автоматтандыру құралдарын сатып алуға кететін шығындар ;
С) монтажға кететін шығындар.
4.4 Техникалық шаралар
Еңбек қорғау мүддесінен цехте келесі техникалық шаралар қарастырылады: электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету бойынша шаралар.
4.4.1 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету
Электр тогын кең қолданғандықтан, ол қауіпсіздік мәселелеріне маңызды мән келтіреді, себебі электр тогының организмге әсері қауіп төндіруі мүмкін, кейде өлімге де әкелуі ықтимал.
4.4.2 Қорғаныш жермені есептеу
Байқаусыз кернеуі бар электр қондырғысының металдан жасалған бөліктеріне жұмысшының тиіп кеткен жағдайында қорғаныш жермені қолданады – ол қалыпты жағдайда кернеуі жоқ, бірақ электр қондырғысының изоляциясы бұзылған жағдайда кернеулі болып қалған жабдықтың металдан жасалған бөліктерін жермен әдейі электрлі түйісуі.Жермен түйістіру үшін жерме құрылғылары қолданылады.
4.5 Санитарлы-гигиеналық шаралар
Цехте жұмыс істеу кезінде өзіндік гигиена,қорғаудың бөлек құралдарын пайдалану және профилактика ережелерін сақтау қажет.Жаңадан келген жұмысшылар мен ИТЖ-лар алдын-ала дәрігерлік қаралудан өтеді де,ал кейін жыл сайын өтіп тұрады.
Жұмысшылармен өзіндік гигиена ережелері туралы инструктаж жүргізіледі. Сонымен қатар жарықтандыруды ұйымдастыру бойынша шаралар өткізіледі.