Если же изначально будет открыт отсекающий клапан О.К.1.1, значит, в работе фильтр №1 и алгоритм будет открывать регулирующий клапан Р.К2 и закрывать Р.К.1 и производить регенерацию фильтра №1 в той же последовательность, что была описана выше.

На рис. 13.2 показан алгоритм плавного переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра.

Таблица 13.1

Стадии алгоритма переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра

Стадия алгоритма	Последовательность операции	Содержание операции	Условие выполнение операции
Контроль щелочности	1	Анализ щелочности воды	Если щелочность более 30 мг экв/л
Безударное переключение между фильтрами №1 и №2	Определение какой из фильтров №1 или №2 в работе	2	Анализ работы фильтров №1 или №2	Если открыт клапан ОК 1.1, то включается алгоритм открытия РК 2 Если открыт клапан ОК 2.1, то включается алгоритм открытия РК
	Открытие РК (1 или 2)	3	Открытие ОК 1.1	Если открыт
		4	Открытие РК 1 на 10%	Если открыт
		5	Закрытие РК 2 на 90%	Если закрыт
		6	Открытие РК 1 на 20%	Если открыт
		7	Закрытие РК 2 на 80%	Если закрыт
		22	Открытие РК 1 на 100%	Если открыт
		23	Закрытие РК 2 на 0%	Если закрыт
		24	Закрытие ОК 2.1	Если закрыт
Автоматическая регенерация Na-катионитового фильтра	Взрыхление катионита	25	Открытие ОК 2.2	Если открыт
		26	Открытие ОК 2.3	Если открыт
		27	Выдержка 20 минут	Прошло 20 минут
		28	Закрытие ОК 2.3	Если закрыт
		29	Закрытие ОК 2.2	Если закрыт
	Регенерация катионита	30	Открытие ОК 2.4	Если открыт
		31	Открытие ОК 2.5	Если открыт
		32	Выдержка 15 минут	Прошло 15 минут
		33	Закрытие ОК 2.5	Если закрыт
	Отмывка катионита	34	Открытие ОК 2.1	Если открыт
		35	Анализ щелочности воды	Если щелочность менее 20 мг экв/л
		36	Закрытие ОК 2.1	Если закрыт
		37	Закрытие ОК 2.4	Если закрыт

Рисунок 13.1 - Схема фильтров

Рисунок 13.2 - Алгоритм плавного переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра

Реализацию алгоритма произведем на контроллере SIMATIC S7-300 рис. 13.3.

Таблица 13.2

Таблица символов программной реализации

Символ	Адрес	Тип данных	Комментарий
OK11_O	I 1.0	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.1 ОТКРЫТ
OK11_Z	I 1.1	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.1 ЗАКРЫТ
OK12_O	I 1.2	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.2 ОТКРЫТ
OK12_Z	I 1.3	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.2 ЗАКРЫТ
OK13_O	I 1.4	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.3 ОТКРЫТ
OK13_Z	I 1.5	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.3 ЗАКРЫТ
OK14_O	I 1.6	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.4 ОТКРЫТ
OK14_Z	I 1.7	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.4 ЗАКРЫТ
OK15_O	I 2.0	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.5 ОТКРЫТ
OK15_Z	I 2.1	BOOL	Отсекающий клапан ОК 1.5 ЗАКРЫТ
OK21_O	I 2.2	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.1 ОТКРЫТ
OK21_Z	I 2.3	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.1 ЗАКРЫТ
OK22_O	I 2.4	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.2 ОТКРЫТ
OK22_Z	I 2.5	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.2 ЗАКРЫТ
OK23_O	I 2.6	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.3 ОТКРЫТ
OK23_Z	I 2.7	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.3 ЗАКРЫТ
OK24_O	I 3.1	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.4 ОТКРЫТ
OK24_Z	I 3.2	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.4 ЗАКРЫТ
OK25_O	I 3.3	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.5 ОТКРЫТ
OK25_Z	I 3.4	BOOL	Отсекающий клапан ОК 2.5 ЗАКРЫТ
RK1_O	I 3.5	BOOL	РК 1 ОТКРЫТ на 100%
RK1_Z	I 3.6	BOOL	РК 1 ЗАКРЫТ на 0%
RK2_O	I 3.7	BOOL	РК 2 ОТКРЫТ на 100%
RK2_Z	I 4.0	BOOL	РК 2 ЗАКРЫТ на 0%
Q1	PIW 4	WORD	Щелочность умягченной воды на деаэратор
Q2	PIW 5	WORD	Щелочность воды с фильтра №1
Q3	PIW 6	WORD	Щелочность воды с фильтра №2
Q_RK1	PQW 2	WORD	Управление РК1
Q_RK2	PQW 3	WORD	Управление РК2
Q_OK11_O	Q 1.0	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 1.1
Q_OK12_O	Q 1.1	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 1.2
Q_OK13_O	Q 1.2	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 1.3
Q_OK14_O	Q 1.3	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 1.4
Q_OK15_O	Q 1.4	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 1.5
Q_OK21_O	Q 1.5	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 2.1
Q_OK22_O	Q 1.6	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 2.2
Q_OK23_O	Q 1.7	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 2.3
Q_OK24_O	Q 2.1	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 2.4
Q_OK25_O	Q 2.2	BOOL	Открытие Отсекающего клапана ОК 2.5
Q_OK11_Z	Q 2.3	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 1.1
Q_OK12_Z	Q 2.4	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 1.2
Q_OK13_Z	Q 2.5	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 1.3
Q_OK14_Z	Q 2.6	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 1.4
Q_OK15_Z	Q 2.7	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 1.5
Q_OK21_Z	Q 3.0	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 2.1
Q_OK22_Z	Q 3.1	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 2.2
Q_OK23_Z	Q 3.2	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 2.3
Q_OK24_Z	Q 3.3	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 2.4
Q_OK25_Z	Q 3.4	BOOL	Закрытие Отсекающего клапана ОК 2.5

Рисунок 13.3 - Программная реализация алгоритма плавного переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра

13.3 Имитационное моделирование на основе сетей Петри

Основным инструментом моделирования параллельных процессов, а также процессов содержащих логическое условие перехода к следующей операции являются сети Петри [13].

Сетевая модель плавного переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра представлена на рис.13.4.

2

94

Рисунок 13.4 - Сетевая модель алгоритма

Перед началом процесса переключения между фильтрами №1 и №2 и автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра анализируется щелочность воды и состояние клапанов ОК 1.1 и ОК 2.1.

Позиция ON_OK11 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.1, позиция ON_OK21 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.1, позиция PH1>30 моделирует состояние, когда щелочность умягченной воды превысила 30 мг экв/литр.

Фрагмент сети

{T0,Т1,Т2,Т3}U{ON_OK21,ON_RK2,OFF_OK11,OFF_RK1}и {T0(1),

Т1(1),Т2(1),Т3(1)}U{ON_OK11,ON_RK1,OFF_OK21,OFF_RK2}

моделирует переключение между фильтрами №1 и №2. Переход Т0 моделирует процесс открытия клапана ОК 2.1, переход Т0(1) соответственно моделирует процесс открытия клапана ОК 1.1. Позиция ON_OK21 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.1, позиция ON_OK11 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.1. Переход Т1 моделирует процесс открытия регулирующего клапана РК 2, переход Т1(1) соответственно моделирует процесс открытия регулирующего клапана РК 1. Позиция ON_RK2 моделирует состояние открытого регулирующего клапана РК 2 на 100%, позиция ON_RK1 моделирует состояние открытого регулирующего клапана РК 1 на 100%. Переход Т2 моделирует процесс закрытия отсечного клапана ОК 1.1, переход Т2(1) соответственно моделирует процесс закрытия отсечного клапана ОК 2.1. Позиция OFF_OK11 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.1, позиция OFF_OK21 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.1. Переход Т3 моделирует процесс закрытия регулирующего клапана РК 1, переход Т3(1) соответственно моделирует процесс закрытия регулирующего клапана РК 2. Позиция OFF_RK1 моделирует состояние закрытого регулирующего клапана РК 1 на 0%, позиция OFF_RK2 моделирует состояние закрытого регулирующего клапана РК 2 на 0%.

Фрагмент сети

{T4,Т5,Т6,Т7,Т8,Т9,Т7,Т10,Т11,Т12,Т13,Т14}U{ON_OK12, ON_OK13, OFF_OK13, OFF_OK12, ON_OK14, ON_OK15, OFF_OK15, ON_OK11, OFF_OK11, OFF_OK14 } и {T4(1),Т5(1),Т6(1),Т7(1),Т8(1),Т9(1),Т7(1),Т10(1),Т11(1),Т12(1),Т13(1),Т14(1)}

U{ON_OK22, ON_OK23, OFF_OK23, OFF_OK22, ON_OK24, ON_OK25, OFF_OK25, ON_OK21, OFF_OK21, OFF_OK24 }

моделирует автоматическую регенерацию Na-катионитового фильтра №1 и №2.

Первый этап регенерации Na-катионитового фильтра - «взрыхление катионита» моделируется на фрагменте сети

{T4,Т5,Т6,Т7}U{ON_OK12,ON_OK13,OFF_OK13,OFF_OK12} и {T4(1),Т5(1),Т6(1),Т7(1)}U{ON_OK22,ON_OK23,OFF_OK23,OFF_OK22}.

Переход Т4 моделирует процесс открытия клапана ОК 1.2, переход Т4(1) соответственно моделирует процесс открытия клапана ОК 2.2. Позиция ON_OK12 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.2, позиция ON_OK22 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.2. Переход Т5 моделирует процесс открытия клапана ОК 1.3, переход Т5(1) соответственно моделирует процесс открытия клапана ОК 2.3. Позиция ON_OK13 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.3, позиция ON_OK23 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.3. Переход Т6 моделирует процесс закрытия клапана ОК 1.3 по истечении времени взрыхления - 20 минут, переход Т6(1) соответственно моделирует процесс закрытия клапана ОК 2.3 по истечении времени взрыхления - 20 минут. Позиция OFF_OK13 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 1.3, позиция OFF_OK23 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 2.3. Переход Т7 моделирует процесс закрытия клапана ОК 1.2, переход Т7(1) соответственно моделирует процесс закрытия клапана ОК 2.2. Позиция OFF_OK12 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 1.2, позиция OFF_OK22 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 2.2.

Второй этап регенерации Na-катионитового фильтра - «регенерация катионита» моделируется на фрагменте сети

{T8,Т9,Т10}U{ON_OK14,ON_OK15,OFF_OK15} и

{T8(1),Т9(1),Т10(1)}U{ON_OK24,ON_OK25,OFF_OK25}.

Переход Т8 моделирует процесс открытия клапана ОК 1.4, переход Т8(1) моделирует процесс открытия клапана ОК 2.4. Позиция ON_OK14 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.4, позиция ON_OK24 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.4. Переход Т9 моделирует процесс открытия клапана ОК 1.5, переход Т9(1) моделирует процесс открытия клапана ОК 2.5. Позиция ON_OK15 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.5, позиция ON_OK25 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.5. Переход Т10 моделирует процесс закрытия клапана ОК 1.5 по истечении времени регенерации - 15 минут, переход Т10(1) соответственно моделирует процесс закрытия клапана ОК 2.5 по истечении времени регенерации - 15 минут. Позиция OFF_OK15 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 1.5, позиция OFF_OK25 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 2.5.

Третий этап регенерации Na-катионитового фильтра - «отмывка катионита» моделируется на фрагменте сети

{T11,Т12,Т13}U{ON_OK11,OFF_OK11,OFF_OK14} и

{T11(1),Т12(1),Т13(1)}U{ON_OK21,OFF_OK21,OFF_OK24}.

Переход Т11 моделирует процесс открытия клапана ОК 1.1, переход Т11(1) моделирует процесс открытия клапана ОК 2.1. Позиция ON_OK11 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 1.1, позиция ON_OK21 моделирует состояние открытого отсечного клапана ОК 2.1. Позиция PH2<20 и PH3<20 моделирует состояние, когда щелочность сливной воды менее 20 мг экв/литр, что дает разрешение на продолжение алгоритма. Переход Т12 моделирует процесс закрытия клапана ОК 1.1, переход Т12(1) соответственно моделирует процесс закрытия клапана ОК 2.1. Позиция OFF_OK11 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 1.1, позиция OFF_OK21 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 2.1. Переход Т13 моделирует процесс закрытия клапана ОК 1.4, переход Т13(1) моделирует процесс закрытия клапана ОК 2.4. Позиция OFF_OK14 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 1.4, позиция OFF_OK24 моделирует состояние закрытого отсечного клапана ОК 2.4.

Переход Т14 моделирует процесс завершения автоматической регенерации Na-катионитового фильтра №1, переход Т14(1) соответственно моделирует процесс завершения автоматической регенерации Na-катионитового фильтра №2. Позиция Р26 моделирует состояние завершения автоматической регенерации Na-катионитового фильтра №1, Р26(1) моделирует состояние завершения автоматической регенерации Na-катионитового фильтра №2.

Таким образом, модель адекватно отражает топологию переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра. Программная реализация ДН-сети является имитационной моделью процесса, реализованной не в виде традиционного алгоритмического описания, а на математической схеме ДН-сетей. Следовательно, для модели применимы все методы анализа теории сетей Петри. Программная реализация выполнена в пакете PIPE3: Platform Independent Petri Net Editor 3.0.

Вывод:

В данном разделе разработана система автоматического переключения на регенерацию Na-катионитовых фильтров 2 ступени умягчения воды при превышении заданной щелочности воды и система автоматического управления процессом регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра 2 ступени. С помощью которой при достижении щелочности выше 30мг экв/литр, произойдет плавное переключение работы фильтров с дальнейшем включением на автоматическую регенерацию отсеченного Na-катионитового фильтра 2 ступени умягчения воды. Это позволило своевременно и в автоматическом режиме переключать фильтры, что в свою очередь снизило скачки уровня в барабане котла и повысило качество регулирования в целом.

На основании этого составлен алгоритм плавного переключения между фильтрами №1 и №2 с автоматической регенерации отсеченного Na-катионитового фильтра и реализован на контроллере SIMATIC S7-300 фирмы SIEMENS. Также данный алгоритм был смоделирован в пакете PIPE3: Platform Independent Petri Net Editor 3.0. на основе сетей Петри. [13,14]

14. Надежность средств автоматики

Расчет надежности каскадной системы автоматического регулирования (управления)

Для оценки поведения автоматической системы в эксплуатационных условиях используется понятие надежности системы. При эксплуатации автоматическая система может подвергаться воздействию: механических нагрузок (вибраций, ударов, постоянного ускорения); электрических нагрузок (напряжения, электрического тока, мощности); окружающих условий (температура, влажность, давление).

Влияние указанных факторов проявляется в виде отклонений параметров системы от номинальных (расчетных) значений. Эти отклонения могут быть настолько значительными, что система становится непригодной к использованию, так как возникновение больших отклонений параметров от расчетных значений при эксплуатации системы приводит к аварии или к появлению брака в выпускаемой продукции.

Когда система перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям, систему считают отказавшей. Следовательно, надежность является одной из характеристик качества системы, поэтому она, как и другие характеристики системы (точность, быстродействие), должна оцениваться количественно на основе анализа технических параметров системы в эксплуатационных условиях.

Надежность - свойство системы сохранять во времени и в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность системы выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации.

Для расчета надежности каскадной системы регулирования уровня в барабане котла составим структурную модель каскадной системы (рис. 14.1).



Рисунок 14.1 - Структурная модель каскадной системы

Структурная схема каскадной системы где:

W₁(S) - процент положения регулирующего органа на расходе воды - уровень в барабане котла;

W₂(S) - процент положения регулирующего органа на расходе воды - расход воды;

F _воды - входное воздействие - расход воды на котел;

L - выходная величина - уровень в барабане котла;

% открытия РО на воде - управляющее воздействие, приложенное к подаче расхода воды в барабан котла.

Составляем структурную схему системы подлежащей расчету:

Рисунок 14.2 - Структурная схема каскадной системы

Где: Д1 - датчик перепада давления Rosemount 3051CD;

ЛС - линии связи;

КОНТ - контроллер, SIMATIC S7-300;

МЭО - Механизм электрический однооборотный с аналоговым управлением 4-20 мА с датчиком положения токовым с выходным сигналом 4-20мА МЭО-250/25-0,25А-06К У;

РО - регулирующий орган;

Д2 - преобразователь расхода вихревой Rosemount 8800D.

Исходные данные записываем в таблицу 14.1.

Таблица 14.1

Исходные данные

Наименование элемента	Характеристики
Датчик перепада давления Rosemount 3051CD	Вероятность безотказной работы Pпд=0,99
Линии связи	Вероятность отказа линий связи за t = 2000 ч. qлс=0,004
Контроллер SIMATIC S7-300	Среднее время наработки на отказ 200000 ч.
Механизм электрический однооборотный МЭО-250/25-0,25А-06К У	Вероятность безотказной работы Pмэо=0,99
Регулирующий орган	Вероятность безотказной работы Pро=0,99
Преобразователь расхода вихревой Rosemount 8800D	Вероятность безотказной работы Pпрв=0,99

Принимаем, что закон распределения отказов - экспоненциальный.

Рассчитываем вероятность безотказной работы (ВБР) каждого элемента:

1. ВБР датчика перепада давления Pпд = 0,99 ;

2. ВБР линий связи Pлс=1- qлс

Pлс = 1 - 0,004 = 0,996 ;

3. ВБР контроллера SIMATIC S7-300 определяется следующим образом:

Так как принят экспоненциальный закон надежности то

Pк = EXP·(-л·t), т.к. л = 1/T

то Pк = EXP·(-t/Т),

Pк = EXP·(-2000/200000) = 0,99;

4. ВБР механизма электрического однооборотного Pмэо = 0,99 ;

5. ВБР регулирующего органа Pро = 0,99 ;

6. ВБР преобразователеля расхода Pпрв = 0,99 .

Тогда вероятность безотказной работы каскадной системы регулирования уровня в барабане котла определится следующим образом:

Ркан = Pпд · Pлс · Pк · Pлс · Pмэо · Pро · Pлс · Pпрв

Ркан = 0,99 · 0,996 · 0,99 · 0,996 · 0,99 · 0,99 · 0,996 · 0,99 = 0,9396

Вывод: Рекомендуемый в научно-технической литературе уровень надежности средств и систем автоматизации, должен быть не менее 0,9 ? 0,95. Так как рассчитанная вероятность безотказной работы каскадной системы регулирования уровня в барабане котла выше 0,9, то можно сделать вывод о том, что данный системы регулирования обеспечивает достаточную надежность работы.

15. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности

15.1 Охрана труда в РФ

Охрана труда - система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Возможность создания безопасных и здоровых условий труда заложена в самом способе производства, в широком использовании достижений науки и техники. Охрана здоровья рабочих и служащих в процессе исполнения трудовых обязанностей закреплена в трудовом законодательстве, непосредственно направленном на создание безопасных и здоровых условий труда. Важные положения об охране труда закреплены в четырех главах Основ законодательства. Кроме того, разработаны и введены в действие многочисленные правила техники безопасности, санитарии, нормы и правила, соблюдение которых обеспечивает безопасность труда.

В статье 42 Конституции Российской Федерации закреплено неотъемлемое право российских граждан на охрану здоровья, а в статье 21 записано: "Государство заботится об улучшении условий и охране труда, его научной организации, о сокращении, а в дальнейшем вытеснении тяжелого физического труда на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства".

Ответственность за состояние охраны труда несет администрация предприятий, организаций и учреждений.

Администрация предприятий обязана обеспечивать надлежащее техническое оснащение всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам охраны труда, техники безопасности, санитарным нормам.

Основными направлениями государственной политики в области охраны труда являются:

- признание и обеспечение приоритета жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности предприятия;

- координация деятельности в области охраны труда, в других областях экономической и социальной политики, а также в области охраны окружающей природной среды;

- установление единых нормативных требований по охране труда для предприятий всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности;

- государственное управление деятельностью в области охраны труда, включая государственный надзор и контроль за соблюдением законодательных и иных нормативных актов об охране труда;

- общественный контроль за соблюдением законных прав и интересов работников в области охраны труда на производстве, осуществляемый работниками через профессиональные союзы в лице их соответствующих органов и иные уполномоченные работниками представительные органы;

- взаимодействие и сотрудничество органов государственного управления, надзора и контроля с работодателями, профессиональными союзами в лице их соответствующих органов и иными уполномоченными работниками, представительными органами, заинтересованными в разработке и практической реализации государственной политики в области охраны труда;

- проведение эффективной налоговой политики, стимулирующей создание здоровых и безопасных условий труда, разработку и внедрение безопасных техники и технологий, средств коллективной и индивидуальной защиты работников;

- применение экономических санкций в целях соблюдения предприятиями и работниками нормативных требований по охране труда;

- обеспечение работников специальной одеждой, специальной обувью, средствами коллективной и индивидуальной защиты, лечебно-профилактическим питанием, необходимыми профилактическими средствами за счет средств работодателей;

- обязательное расследование каждого несчастного случая и профессионального заболевания на производстве;

- установление компенсаций и льгот за тяжелые работы и работы с вредными или опасными условиями труда, не устранимыми при современном техническом уровне производства и организации труда;

- защита интересов работников, пострадавших от несчастных случаев на производстве или получивших профессиональные заболевания, а также членов их семей;

- подготовка специалистов в области охраны труда, в том числе в образовательных учреждениях высшего и среднего профессионального образования;

- установление государственной статистической отчетности об условиях труда, о несчастных случаях на производстве и профессиональных заболеваниях;

- информирование работников о состоянии условий и охраны труда на предприятиях;

- осуществление мероприятий по пропаганде передового опыта в области охраны труда;

- международное сотрудничество при решении проблем охраны труда.

Охрана труда рассматривается как одно из важнейших социально-экономических, санитарно-гигиенических и экономических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных и здоровых условий труда.

На всех производственных участках комбината осуществлён комплекс технических мероприятий, обеспечивающих безопасность и сохранение здоровья обслуживающего персонала при условии выполнения всеми работниками основных требований правил безопасности и промсанитарии, технологических и рабочих инструкций, а также соблюдения правил внутреннего трудового распорядка и производственной дисциплины.

15.2 Свойства используемых и получаемых веществ

Котел ДКВР-20-13 относится к категории взрывопожароопасным производствам и характеризуется наличием в системе вредных (токсичных) веществ, высоких температур и давлений.

К персоналу, задействованному в работе системы, относятся:

1) эксплуатационный персонал системы - это технологический персонал, эксплуатирующий технологический объект в условиях функционирования АСУТП (оператор).

2) обслуживающий персонал системы - это персонал, обеспечивающий работоспособность системы.

Обслуживание локальной части (полевой уровень) системы должно выполняться существующими в производстве службами КИП и А.

Обслуживание МПК, рабочей станции (компьютера) и программного обеспечения системы может осуществляться отделом АСУ ТП и подразделениями автоматизации производства.

Вредный производственный фактор -- фактор среды и трудового процесса, который может вызвать профессиональную патологию, временное или стойкое снижение работоспособности, повысить частоту соматических и инфекционных заболеваний, привести к нарушению здоровья.

Опасный производственный фактор -- фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания или внезапного резкого ухудшения здоровья, смерти. В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными.

Перечень ОПФ и ВПФ определен ГОСТом 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация». Согласно этому ГОСТу факторы делятся на:

- физические факторы;

- химические факторы;

- биологические факторы;

- психологические факторы.

Физические:

Повышенная температура поверхностей оборудования и воздуха рабочей зоны. К ним относятся: оборудование, находящееся в работе под высоким давлением, высокой температуре (трубопроводы пара и горячей воды), t воздуха рабочей зоны в летний период в районе пароперегревателей котлов доходит до + 50°С.

Повышенный уровень шума до 80 дБ и вибрации до 11,2 мм/с на рабочем месте от вращающихся механизмов и дросселирования через арматуру перегретого пара.

Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны. Применение в качестве источника тепла попутного газа, проведение ремонтно-строительных работ может привести к образованию в воздухе рабочей зоны асбоцементной пыли, стеклянных и минеральных волокон, окислов азота, серы и т.п.

Химические:

Опасные вещества.

Таблица 15.1

Наименование вещества	Пределы воспламеняемости горючих газов в воздухе, % по объему	Склонность к самовоспла-менению	Токсичность	Средства индивидуальной защиты
Водород	4 - 75	Да	Не токсичен	--
Метан	5 - 15	Да	Не токсичен	Противогазы, ПШ-2,
				самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3
Окись углерода	12,5 - 75	Да	Токсичен	Противогаз СО,
				самоспасатели СПИ-20, ПДУ-3

Психофизиологические:

Физические перегрузки.

Нервно-психические перегрузки.

Данный вид вредных факторов возникает в связи с необходимостью постоянного контроля за работающим оборудованием, возможностью возникновения аварийной ситуации, непрерывностью производства.

При производстве тепловой энергии не выделяется вредных веществ в количестве, которое вызывает за собой необходимость постоянного ношения средств защиты органов дыхания.

Безопасная работа установки зависит от квалификации обслуживающего персонала, соблюдения требований и правил безопасного ведения технологического процесса, пожарной и газовой безопасности, электробезопасности, правильной технологической эксплуатации оборудования и коммуникаций, соблюдение норм технологического режима. К работе допускаются лица прошедшие инструктаж по охране труда, теоретическое и практическое обучение по безопасным методам работы, сдавшие экзамен на допуск к самостоятельной работе.

Работы ведутся при исправном оборудовании, строго выдерживаются параметры технологической карты, соблюдаются все инструкции, имеющиеся на каждом рабочем месте. Постоянно вести контроль над состоянием всех систем сигнализации, приборов контроля и автоматики.

Пожароопасность установки заключается:

- в наличии высоких температур;

- в наличии горючего природного газа.

Наиболее опасными местами в котельной БКПРУ-3 являются помещения топки и трубные магистрали.

15.3 Классификация производства

По степени пожароопасности помещения производства парокотельного цеха относятся к категории «Г».

Производственное здание паровой котельной входит в состав производства калийных солей, которое относится к классу II - санитарно-защитная зона определена в 500 м.

По Степени огнестойкости здания, сооружения относится ко II классу.

Основные неблагоприятные санитарно-гигиенические факторы производственной среды и их действие на организм человека.

Метеорологические условия производственной среды (температура, влажность, скорость движения воздуха) оказывают значительное влияние на протекание жизненных процессов в организме человека и являются важной характеристикой гигиенических условий труда. Высокая температура и высокая влажность приводят к тепловым ударам и судорожной болезни. Низкие температуры особенно при интенсивном движении воздуха, вызывают переохлаждение организма. Систематическое воздействие холода может привести к постоянному ознобу, обморожению, хроническим простудным заболеваниям.

Оптимальные показатели температуры воздуха распространяются на всю рабочую зону, допустимые показатели устанавливаются дифференцированно для всех рабочих мест. В холодный период года колеблется от 16 до 24 ⁰С, в теплый - от 18 до 25 °С. Оптимальная влажность воздуха 40 - 60 % устанавливается. Допустимая влажность воздуха устанавливается в зависимости от периода года и видов выполняемых работ. Оптимальная скорость движения воздуха от 0,1 до 0,4 м/с, зависит от периода и категории выполняемых работ.

Для гигиенической оценки воздуха производственных помещений большое значение имеет его электрическое состояние. Под влиянием ряда ионизирующих факторов воздух насыщается ионами положительной и отрицательной полярности. Отрицательные ионы нормализуют артериальное давление, обмен веществ, повышают устойчивость организма к недостатку кислорода, охлаждению. Положительные - оказывают неблагоприятное воздействие на организм человека.

Шум. Действие шума зависит от силы, частоты, продолжительности и регулярности звука. При длительном воздействии шума поражаются органы слуха и нервной системы. Высокочастотные шумы переносятся организмом человека тяжелее, чем низкочастотные. Наибольший допустимый уровень шума - 80Дб. Способы защиты от шума: гашение в источнике, шумоизоляция и шумопоглащение, средства индивидуальной защиты.

Вибрация. Вибрации высокой интенсивности при продолжительном воздействии на организм человека вызывают изменения нервной и сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, желудочно-кишечного тракта, органов равновесия и др. Особую опасность вибрация представляет для центральной нервной системы, головного и спинного мозга.

По способу передачи на человека различают общую и локальную вибрацию. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Локальная вибрация передается через руки человека.

По временной характеристике различается: постоянная и не постоянная вибрация. Норма локальной вибрации меньше 109 - 115дБ.

Производственная пыль. Тонкодисперсные частицы твердых веществ, образующиеся при различных производственных процессах (дроблении, размоле, просеивании, транспортировке, расфасовке и т.д.) и свободные длительное время находится во взвешенном состоянии в воздухе, являются производственной пылью. Вредное воздействие пыли на организм зависит от дисперсности, массы, растворимости, электрозаряженности, твердости и формы пылинок. заболевание легких, связанное с воздействием на них производственной пыли, носят название пневмокониозов.

Способы защиты от пыли: замена технологического процесса, орошение, вентиляция, вытяжка, местные укрытия и средства индивидуальной защиты.

15.4 Мероприятия по технике безопасности

К обслуживанию установок, работающих под давлением, допускаются лица, достигшие 18 лет и имеющие соответствующее квалификационное удостоверение.

Котельные помещения строят из несгораемых материалов, без чердачных перекрытий. Фронт всех котлов должен быть расположен по прямой линии и обращен к окнам котельной. Расстояние от фронта котла до противоположной стены должно быть не менее 3 м, ширина проходов между котлами, а также между котлом и стенами здания -- не менее 1 м.

В котельных с площадью пола до 200 м² разрешается устраивать один выход, а при большей площади должно быть два выхода.

Котельные должны иметь достаточное естественное и искусственное освещение. Для электрических ламп, находящихся на высоте до 2,5 м, напряжение в осветительной сети не должно превышать 36 В.

Запрещается хранение в котельной легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Все проходы в котельном помещении и все выходы наружу должны быть свободными.

В котельной должен быть телефон или сигнальное устройство для экстренного вызова администрации. Паровые котлы с давлением свыше 0,7 кгс/см² могут быть пущены в эксплуатацию только после разрешения органа Госгортехнадзора. Установка котлов, регистрируемых в органах Госгортехнадзора, в жилых, общественных и бытовых зданиях, а также в примыкающих к ним помещениях не разрешается.

После регистрации парового котла инспектор котлонадзора производит техническое освидетельствование и результаты записывает в специальный паспорт, где указывается срок следующего освидетельствования и наибольшее допустимое рабочее давление.

Для обеспечения безопасных условий эксплуатации котлы (сосуды) должны быть оборудованы приборами для измерения давления и температуры, предохранительными устройствами, запорной арматурой и указателями уровня жидкости.

Для отключения парового котла от потребителей пара используют парозапорные вентили и задвижки. С целью контроля уровня воды в паровом котле применяются водоуказательные приборы (водоуказательные стекла и контрольные краны), а также контрольные пробки.

В случае пожара в котельной необходимо немедленно вызвать пожарную команду и одновременно принять меры к его тушению. После устранения аварии или пожара производят запись в вахтенном журнале. О каждой аварии и каждом несчастном случае при обслуживании котлов уведомляют инспектора котлонадзора, который занимается их расследованием.

Мероприятия по технике безопасности при производстве строительно-монтажных работ на действующих предприятиях разрабатывают и утверждают заказчик и подрядчик на основе требований СНиП Ш-А П-85.

Устройство и обслуживание котельных установок должны соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, Правилам взрывобезопасности установок для приготовления и сжигания топлива в пылевидном состоянии, Правилам взрывобезопасности при использовании мазута в котельных установках и Правилам безопасности в газовом хозяйстве.

Предохранительные и взрывные клапаны котла (пароводяного тракта, топки и газоходов) должны иметь отводы для удаления пароводяной смеси и взрывных газов при срабатывании клапанов за пределы рабочего помещения в места, безопасные для обслуживающего персонала, или должны быть ограждены отбойными щитами со стороны возможного нахождения людей.

Запрещается заклинивать предохранительные клапаны работающих котлов или увеличивать нажатие на тарелки клапанов путем увеличены массы груза или каким-либо другим способом. Грузы рычажных предохранительных клапанов должны быть застопорены и запломбированы так, чтобы исключалась возможность их самопроизвольного перемещения.

К форсункам котла должен быть обеспечен свободный, удобный доступ для обслуживания и ремонта. Во избежание ожогов при обратном ударе пламени на отверстиях для установки форсунок должны быть экраны, а вентили, регулирующие подачу топлива и воздуха к форсункам, или их приводы должны располагаться в стороне от отверстий.

Запрещается во время обхода открывать люки, лазы на котле, за исключением кратковременного открытия смотровых лючков и гляделок при условии нахождения сбоку от них.

Запрещается зажигать топливо в топках при открытых лазах и гляделках. Смотровые лючки для постоянного наблюдения за факелом должны быть закрыты стеклом. У котлов, работающих под наддувом, должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие разрыв стекол. Персонал, производящий осмотр, должен надевать защитные очки.

Перед растопкой котла на нем должны быть прекращены все ремонтные работы, а весь персонал, не имеющий отношения к растопке, выведен начальником смены цеха (блока). На соседних котлах должны быть прекращены все ремонтные работы, выполняемые вне топок и газоходов на сторонах, обращенных к растапливаемому котлу или находящихся в пределах прямой видимости от него (фронтовая и задняя стены, потолочные перекрытия). Работы на котле возобновляются по указанию дежурного персонала.

При продувке нижних точек котлов сначала следует открывать полностью первый по ходу продуваемой среды вентиль, затем постепенно второй. По окончании продувки надо сначала закрыть второй по ходу вентиль, затем первый.

При внезапном прекращении подачи газа в котельную отключающие устройства на вводе газопровода в котельную и у котлов должны быть перекрыты, а продувочные свечи на отключенном газопроводе открыты.

Запрещается стоять против открытых гляделок, смотровых или шуровочных люков при осмотре или выполнении шуровочных работ.

Перед проведением импульсной (термоволновой) и других механизированных видов очистки поверхностей нагрева котла и регенеративных воздухоподогревателей персонал должен быть удален из зоны расположения очищаемых элементов котла. Осмотры и ремонт в этой зоне в период очистки запрещаются.

При выполнении работ внутри топки в ней одновременно должно находиться не менее 2 чел.

Персонал, работающий в топке и на конвективных поверхностях нагрева котлов, сжигающих мазут, должен знать о вредности образующихся отложений и обмывочных вод и пользоваться при работе респираторами, кислото- и щелочестойкими перчатками и рукавицами.

Запрещается использовать для влезания в топку или конвективную шахту котла лаз, через который проходят сварочные кабели, газоподводящие рукава или провода осветительной сети.

Электрические сборки, распределительные устройства, щиты, должны запираться на замок, для исключения поражения людей электротоком. Так же на дверях должны быть написаны предупреждающие знаки и надписи: «Высокое напряжение», «Опасно для жизни», «Стой, Высокое напряжение»

При выполнении ремонтных работ эл. оборудования должны быть выполнены технические и организационные мероприятия согласно межотраслевых правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок, которые были введены с 1 июля 2001г.

Корпуса электродвигателей: насосы, вентиляторы, компрессоры, привода задвижек, металлические корпуса кнопочных постов, пультов управления должны быть заземлены. Заземляющий контур должен быть видимый и изготовлен из стали, должен быть покрашен в черный цвет.

Вращающаяся части оборудования (соединительные муфты) должны быть защищены кожухами от случайного прикосновения и захвата.

Для предохранения головы от повреждения, вызываемого падением случайных предметов, используют защитные фибровые каски.

15.5 Санитарно-технические мероприятия

Технологический процесс и применяемое оборудование в цехе учитывают требования действующего санитарного законодательства и в частности: нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) пыли, CO₂ в воздухе, СO₂, СO, O₂ в отходящих газах, нормы естественного и искусственного освещения, допустимые параметры шума и вибрации, а также максимальную механизацию для уменьшения физических усилий, предупреждения утомления рабочих.

Санитарные правила и гигиенические требования к технологическому процессу и производственному оборудованию направлены на максимальное, возможное на современной стадии технологического процесса, устранения производственных вредностей или их воздействия на работающих в целях оздоровления условий труда в целом, повышения санитарной культуры производства.

Основными направлениями в организации технологического процесса, удовлетворяющими требованиям гигиены и охраны труда, промышленной санитарии и техники безопасности является:

- комплексная механизация и автоматизация производственных операций (в возможных случаях) при дистанционном управлении ими;

- непрерывность производственного процесса;

- герметизация оборудования и аппаратуры;

- теплоизоляция оборудования с большим тепловыделением;

- автоматизация сигнализации хода процесса в отдельных операциях.

Электрическое освещение производственных помещений выполнено согласно норм:

- освещенность рабочего места оператора не менее 400 люкс;

- освещенность лестничных клеток не менее 10 люкс;

- в помещении щитов приборов не менее 200 люкс.

Отопительные системы цеха обеспечивают температуру в зимний период не менее +16…+18 ⁰С.

В цехе оборудованы гардеробные, душевые, туалетные, производится механизированная стирка и ремонт спецодежды за счет предприятия.

Бытовые помещения. Нормами определён состав бытовых помещений в зависимости от степени токсичности и особых требований к чистоте производственных помещений.

В состав бытовых помещений предусмотрены гардеробные блоки, помещение для стирки, уборные, места для курения. Гардеробный блок объединяет гардеробную, душевую и умывальное помещение. Число мест для хранения одежды в гардеробной принимается равным числу работающих. Хранение уличной и домашней одежды и спецодежды отдельное. Число душевых сеток и умывальников: 3 человека на 1 душевую сетку и 15 человек на 1 умывальник.

Так же следует соблюдать правила личной гигиены, т.е. не хранить одежду на рабочем месте, не одеваться и не раздеваться на рабочем месте, не принимать пищу на рабочем месте и т.д.

К индивидуальным средствам защиты относятся выдаваемые работающим согласно отраслевым нормам:

- спецодежда (костюм брезентовый или х/б, для наружных работ зимой - куртка ватная, костюм ватный), по ГОСТ 12.4.016-83(01); ГОСТ 12.4.100-80(02).

- обувь (сапоги резиновые, ботинки кожаные, для наружных работ зимой - валенки, бурки), по ГОСТ 12.4.103-83(02).

- СИЗ работающих (противогаз «В», диэлектрические перчатки, калоши, респиратор, рукавицы брезентовые или х/б, предохранительные пояса, противошумные наушники), по ГОСТ 12.1.009-76, ГОСТ 12.4.041-01(с попр. 02); ГОСТ 12.4.119-82, ГОСТ 12.4.107-82(02).

Каждый рабочий должен быть одет в хорошо подогнанную и исправную спецодежду. Стирка спецодежды производится в прачечной комбината.

15.6 Пожарная безопасность

Ответственность за соблюдение и выполнение требований и правил пожарной безопасности в цехе возлагается на начальника цеха. Ответственность за непринятие надлежащих мер по соблюдению противопожарного режима и за неисправность противопожарного оборудования в каждой смене возлагается на старшего машиниста.

Рабочие и ИТР цеха проходят инструктаж по правилам пожарной безопасности при приеме на работу.

Лица, ответственные за пожарную безопасность обязаны:

- знать и выполнять правила противопожарного режима и осуществлять постоянное наблюдение за их выполнением всеми работниками цеха;

- знать степень огнестойкости и взрывоопасности производства и употребляемых для них материалов;

- знать количество средств пожаротушения, место их расположения;

- знать назначение противопожарных средств, уметь с ними обращаться, правильно их применять.

Расположение противопожарных средств:

а) места расположения противопожарных средств определяют совместно представитель пожарной охраны и администрация цеха;

б) в цехе применяются следующие средства пожаротушения:

· песок, ящики с песком, устанавливаемые на всех рабочих местах: около слесарной мастерской; около центрального входе и т.д.

· пожарные краны расположены: около каждого котла; около центрального входа;

· огнетушители ОХП-10, ОПУ-5, ОУ-2 установлены из расчета 1 шт. на 300 м² - всего 30 шт.

Тушение пожаров, участие персонала в тушении пожаров:

Старший мастер и технологический персонал смены, прибывшие на место пожара выполняют следующие операции:

а) в первую очередь нужно устранить причину пожара, не допускать поступления в очаг пожара свежих горючих веществ;

б) организовать тушение пожара первичными средствами пожаротушения;

в) сообщить о случившемся:

- аварийно-спасательной службе;

- диспетчеру РУ;

- здравпункт;

- администрации цеха.

г) эвакуировать из помещения лиц, не занятых тушением пожара или ведением технологического процесса;

д) принять решение о дальнейшей работе технологического оборудования.

15.7 Расчет предохранительного клапана на пару котла ДКВР 20-13

Воспользуемся методом определения требуемой безопасной площади разгерметизации, который изложен в правилах пожарной безопасности.

Настоящий метод предназначен для определения безопасной площади разгерметизации оборудования и помещений. Такая площадь сбросного сечения предохранительного устройства, вскрытие которой в процессе сгорания смеси внутри оборудования или помещения позволяет сохранить последние от разрушения или деформации, в которых обращаются горючие газы, жидкости или пыли, способные создавать с воздухом взрывоопасные смеси, сгорающие ламинарно или турбулентно во фронтальном режиме.

Сущность метода

Безопасную площадь разгерметизации определяют по расчетным формулам на основе данных о параметрах оборудования, показателях пожаровзрывоопасности горючих смесей, условиях возникновения и развития процесса.

Метод устанавливает зависимость безопасной площади разгерметизации от объема оборудования или помещения и максимально допустимого давления внутри него, давления и температуры технологической среды, термодинамических и термокинетических параметров горючей смеси, условий истечения, степени турбулентности.

Основный исходные данные:

V - объем барабана котла, 4,9м³;

Р_{изб.макс} - максимальное избыточное давление в барабане котла, не допустимое в эксплуатационном режиме 1,6 МПа.

Т_пара - температура пара внутри барабана котла 195 °С.

Формулы для расчета безопасной площади разгерметизации технологического оборудования с газопаровыми смесями

Безопасную площадь разгерметизации технологического оборудования с газопаровыми смесями определяют по следующим безразмерным критериальным соотношениям:

, (1)

для сосудов, рассчитанных на максимальное относительное давление взрыва 1 < 2 (при одновременном выполнении условия p_m > 2р') в знаменателе формулы (1) сомножитель ( -- 1) отсутствует, и

, (2)

для сосудов, выдерживающих давление взрыва в диапазоне относительных значений

2 < <

В формулах (1) и (2) приняты следующие обозначения (индексы i, е, т относятся соответственно к начальным параметрам, параметрам горючей смеси, характеристикам горения в замкнутом сосуде, максимальным допустимым значениям):

-- фактор турбулентности, представляющий собой в соответствии с принципом Гуи-Михельсона отношение действительной поверхности фронта пара в аппарате к поверхности сферы, находящиеся в данный момент времени внутри сосуда.

--

относительное максимально допустимое давление в сосуде, которое не приводит к его деформации и (или) разрушению, где:

р_m -- абсолютное максимально допустимое давление внутри сосуда, которое не приводит к его деформации и (или) разрушению. МПа;

р_i -- абсолютное начальное давление пара в аппарате, при котором происходит нормальное парообразование, Па;

--

относительное максимальное давление взрыва данной горючей смеси в замкнутом сосуде, где:

р_e -- абсолютное максимальное давление взрыва данной горючей смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси р_i, МПа;

Е_i -- коэффициент расширения продуктов сгорания смеси;

Комплекс подобия W представляет собой с точностью до постоянного множителя произведение двух отношений -- эффективной площади разгерметизации к внутренней поверхности сферического сосуда равного объема и скорости звука в исходной смеси к начальной нормальной скорости пламени:

, (3)

где -- число «пи»;

-- коэффициент расхода при истечении свежей смеси и (или) продуктов сгорания через устройство взрыворазрежения (предохранительная мембрана, клапан, разгерметизатор и т.п.);

F -- площадь разгерметизации (сбросного сечения), м²;

V -- максимальный внутренний объем сосуда, в котором возможно образование горючей газопаровой смеси, м³;

R -- универсальная газовая постоянная, равная 8314 Дж / (кмоль К);

-- температура горючей смеси, в нашем случае пара, К;

M_i -- молекулярная масса горючей смеси, кг/кмоль;

-- нормальная скорость распространения пара при начальных значениях давления и температуры пароводяной смеси, м/с.

Рассчитаем нормальную скорость распространения пара:



где -- известное значение нормальной скорости при давлении р₀ и температуре Т₀;

п и т -- соответственно барический и температурный показатели.

В диапазоне давлений от 0,04 до 1,00 МПа и температур от 293 до 500 К для стехиометрических смесей метана, пропана, гсксана, гептана, ацетона, изопропанола и бензола с воздухом барический показатель с ростом давления и температуры свежей смеси увеличивается и находится в диапазоне от 3,1 до 0,6. При значениях давления и температуры, близких к атмосферным, барический и температурный показатели для горючих паровоздушных смесей могут быть приняты в первом приближении соответственно равными п = -0,5 и т = 2,0.

Выражение для комплекса подобия W в соответствии с (3) и определенными значениями и М_i может быть записано в виде

,

где F-- площадь разгерметизации, м².

Следовательно, критериальное соотношение (Т.2) относительно F можно записать в виде

м²_.

Предположим, что ⁼ 4 при = 0,8 . При этом минимальная площадь разгерметизации F = 0,01 м²

Из форумулы расчета площади вычислим минимальный диаметр проходного отверстия:

F=рr²

r=(F/р)^0.5= (0,01/3,14)^0,5=0,051м

Диаметр составляет минимум 100мм.

В соответствии с этими расчетами, подберем предохранительный клапан минимального диаметра 100мм. СППК4Р-100-16.

СППК - сбросные пружинные предохранительные клапаны предназначены для защиты различного промышленного оборудования от недопустимого превышения установленного давления. СППК применяюбтся в промышленных резервуарах, водогрейных и других котлах, технических емкостях и трубопроводах для автоматического сброса рабочей среды в атмосферу (газ, пар) или отводящий трубопровод (жидкость). После снижения давления до нужного предела предохранительный клапан прекращает сброс. Расчет пропускной способности производится по ГОСТ 12.2.085.

Предохранительные клапаны СППК изготавливаются из стали марок 20Л, 20ГЛ, 12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12М3ТЛ с фланцевым соединением, с переключающим устройством ПУ для принудительного открытия либо без него. Предохранительные сбросные клапаны предназначены для жидкой и газообразной, химической или нефтяной рабочих сред, герметичность соответствует ТУ 3742-004-07533604-95.

16. Экономическая часть

16.1 Анализ рыночных перспектив и производственных возможностей ОАО «Уралкалий»

ОАО "Уралкалий" и, в частности БКПРУ-3, выпускающее 95% KCl - это крупное промышленное предприятие по производству калийных удобрений, предлагающее свою продукцию, как на российском рынке, так и на международном рынке калийных удобрений.

На внутренний рынок ОАО “Уралкалий” поставляет мелкозернистый хлорид калия. Мелкозернистый хлорид калия кроме ОАО “Уралкалий” (58%) на внутреннем рынке предлагает ОАО ”Сильвинит”(42%). Количество продукции, предлагаемое этими предприятиями, схематично изображено на рис. 16.1.