Разработка автоматизированной системы контроля и управления технологическим процессом дожимной насосной станции

Технологический процесс подготовки нефти на дожимной насосной станции, методы его автоматизации. Выбор проектной конфигурации контроллера, разработка и описание алгоритмов управления технологическим процессом. Расчет системы автоматического регулирования.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.09.2012
Размер файла 737,7 K

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

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

Модули дискретного вывода 1746-ОВ16 формируют выходные дискретные сигналы постоянного тока для управления дискретными исполнительными механизмами [13].

Модуль 1746-NI8 предназначен для преобразования сигналов от 8-ми аналоговых датчиков в двоичный код. Модуль служит для обработки аналоговых сигналов ±10 В, 1 5 В, 05 В, 010 В, 05 мА, 020 мА и 420 мА. Модуль позволяет преобразовывать показания датчиков непосредственно в инженерные единицы. Для данного модуля требуется предварительная инициализация.

Модули аналогового вывода 1746-NO4I формируют выходные аналоговые сигналы для управления исполнительными механизмами (регуляторами) [12].

Выбранные выше модули ввода/вывода расположены на двух шасси:

1746-А10 10-Slot Rack - шасси на 10 слотов;

1746-А7 7-Slot Rack - шасси на 7 слота.

Для каждого шасси произведен расчёт энергопотребления и выбор источника питания (таблица 3.5).

Таблица 3.5 - расчёт энергопотребления и выбор источника питания

№ шасси

№ слота

Каталожный номер

Потребляемый ток от шасси, mA

Описание

 

 

 

5 V

24 V

 

1

0

1747-L531

1000

200

ЦП SLC 5/03

 

1

1746-IB32

106

0

Входные дискретные модули

 

2

1746-IB32

106

0

 

 

3

1746-OB16

280

0

Выходные дискретные модули

 

4

1746-OB8

135

0

 

 

5

1746-NI8

200

100

Входные аналоговые модули

 

6

1746-NI8

200

100

 

 

7

1746-NI8

200

100

 

 

8

1746-NI8

200

100

 

 

9

1746-NI8

200

100

 

Итого

 

I, mA

2627

700

Блок питания 1746-Р3

БП

 

I, mA

3600

870

 

Запас

 

I, mA

973

170

 

2

10

1746-NI8

200

100

Входные аналоговые модули

 

11

1746-NI8

200

100

 

 

12

1746-NO4I

55

195

Выходной аналоговый модуль

 

13

1746-NO4I

55

195

Выходные аналоговые модули

 

14

1746-NO4I

55

195

 

 

15

-

-

-

 

 

16

-

-

-

 

Итого

 

I, mA

565

785

Блок питания 1746-Р3

БП

 

I, mA

3600

870

 

Запас

 

I, mA

3035

85

 

3.4 Разработка и описание алгоритмов управления технологическим процессом

3.4.1 Алгоритм регулирования и управления

Нефть со скважин поступает в нефтегазосепараторы НГС-1 и НГС-2, где происходит технологический процесс отделения свободного и растворенного попутного газа от нефти. Оператор задает значения уставок уровня нефти и давления газа в нефтегазосепараторах НГС-1, НГС-2. Регулировка уровня нефти и давления газа осуществляется с помощью ПИД инструкций. В зависимости от величины разности между текущими значениями и значениями уставок появляется сигнал рассогласования, с помощью него и происходит процесс регулирования положением клапана. Если величина рассогласования велика, то заслонка клапана стремится принять крайние положения “открыто”/ “закрыто”. Смысл работы ПИД инструкции заключается в том, что положение клапана, то есть значение текущей величины всегда будет двигаться к значениям уставок, а следовательно и обеспечивать регулирование.

В дальнейшем нефть из нефтегазосепараторов НГС-1, НГС-2 поступает в отстойники ОГ-1, ОГ-2, в которых осуществляется разделение нефти на нефть обводненностью 5% и условно чистую воду. Оператор в этом случае задает значения уставок уровня нефти и уровня воды. Регулировка уровней нефти и воды также производится при помощи ПИД инструкций. Алгоритм функционирования аналогичен алгоритму описанному выше. Но разница в том, что здесь определены другие значения уставок уровней.

Следующим шагом является поступление нефти в буферную емкость, где происходит окончательное отделение растворенного газа от нефти. Так как технологический процесс окончательной дегазации нефти происходит за счет поверхностно-фазового контакта нефти и газа, очевидно, что и в этом случае используем ПИД регулятор. Регулирование величины уровня нефти в БС осуществляется регулятором уровня, а величины давления газа регулятором давления.

Затем самодавлением нефть подается в резервуары РВС-1 и РВС-2. Когда в резервуарах достигается определенный уровень происходит открытие задвижек слива.

Затем нефть поступает на прием насосные агрегаты Н-1, Н-2, после чего подается на БС ДНС-17.

Выделившийся при сепарации газ из нефтегазосепараторов НГС-1, 2 через регулятор давления поступает в газосепараторы ГС-1,2. И затем газ подается на ГПЗ через регулятор давления газа установленного в газопроводе.

Пластовая вода из отстойников ОГ-1 и ОГ-2 сбрасывается в резервуар водоподготовки РВС-1,2, и затем вода подается на прием насосов Н-1, 2 и откачивается в систему узел учета воды (УУВ) на КНС-17 [1].

3.4.2 Алгоритм контроля и управления

Алгоритмы работы нефтегазосепараторов НГС-1, НГС-2, так как данные объекты являются однотипными, то алгоритм их работы будет одинаков. Поэтому на рассмотрение возьмем алгоритм контроля и управления нефтегазосепаратора НГС-1.

Нефть со скважин поступает в НГС-1, где контролируются четыре параметра:

1) давление газа;

2) температуру нефти;

3) уровень нефти;

4) давление газа на выходе.

Для таких значений, как давления газа и уровень нефти заданы уставки. В зависимости от разности между значением уставок и контролируемого нами параметра (сигнал рассогласования), выдается сигнал управления следующим элементам:

1) регулятору давления газа;

2) регулятору уровня нефти.

Разность между уставкой и текущим значением контролируемого параметра, определяет положение регулятора, выступающего в роли регулирующего элемента.

В отстойниках ОГ-1 и ОГ-2 контролируемыми параметрами являются:

1) уровень нефти;

2) температура воды;

3) уровень воды.

В буферных емкостях БС-1, 2 контролируемые параметры следующие:

1) давление газа;

2) температура нефти;

3) уровень нефти.

После БС осуществляется контроль еще за несколькими параметрами:

1) давление газа;

2) расход газа на факел.

В свою очередь регулируемым параметром в БС выступает регулятор слива нефти. Алгоритм его функционирования идентичен алгоритму слива нефти из нефтегазосепараторов.

Резервуары РВС-3, РВС-4 предназначаются для аварийных ситуаций связанных с неполадками насосов Н-3, Н-4. Контролируемыми параметрами являются:

1) уровень взлива нефти;

2) сигнализатор максимального уровня нефти;

3) сигнализатор минимального уровня нефти;

4) пожарная сигнализация.

Элементом, выступающим, в роли объекта управления является задвижка опорожнения резервуара.

Нефть поступает на прием насоса Н-3, Н-4. Контролируемые параметры данного объекта таковы:

1) давление на выходе;

2) температура подшипников;

3) пожарная сигнализация;

4) обороты привода.

В газосепараторах ГС-1,2 осуществляется контроль следующих параметров:

1) давление газа;

2) уровень газа.

После газосепаратора контролируется давление газа.

Вода из отстойников поступает в резервуар РВС-1, РВС-2 где контролируемыми параметрами выступают:

1) уровень взлива воды;

2) сигнализатор максимального уровня воды;

3) сигнализатор минимального уровня воды;

4) температура воды.

Насосы Н-1, Н-2 откачивает воду в систему узел учета воды. На данном объекте контролируется:

1) давление на выходе;

2) температура подшипников;

3) пожарная сигнализация;

4) обороты привода [1].

Оперативный узел учета газа.

1) расход газа на ГПЗ. Система производит подсчет расхода газа на ГПЗ по трем параметрам расход, давление, температура;

2) расход газа на факел.

Оперативный узел учета нефти.

Система обеспечивает: подсчет расхода нефти по трем линиям.

Нефтяные насосы внешней перекачки Н-1, Н-2, Н-3, Н-4.

Предусмотрена возможность выбора режима работы насосного агрегата:

1) ручной - СКУ осуществляет только контроль технологических параметров по насосному агрегату. Остановка и пуск насоса происходит в ручную с пульта местной автоматики;

2) автоматический - СКУ осуществляет контроль технологических параметров по насосному агрегату и автоматическую остановку при срабатывании одного из следующих сигналов:

1) высокая температура подшипника точка 1;

2) высокая температура подшипника точка 2;

3) высокая температура подшипника точка 3;

4) высокая температура подшипника точка 4;

5) давление на всасе минимальное;

6) давление на выкиде минимальное;

7) давление на выкиде максимальное;

8) уровень утечек сальников максимален;

9) загазованность в насосном блоке 50%;

10) минимальный уровень в НГС-1, НГС-2 (по задаваемой уставке оператором).

Включение насоса производится в ручном режиме, с пульта местной автоматики.

Буферные емкости БС-1, 2 насос Н-3, 4:

1) уровень в БС-1 (БС-2) аварийно минимален;

2) уровень в БС-1 (БС-2) аварийно максимален.

Блоки управления задвижками.

Вход на ДНС-17 «УДР», выход ДНС-17 «Нефть на КСП-9», управление выходом газа на ГПЗ, на факел.

Предусмотрен ручной режим управления задвижками. СКУ определяет положение задвижки (открыта, закрыта, промежуточное состояние) и позволяет выдавать команды управления:

1) открыть задвижку;

2) закрыть задвижку.

При ручном режиме управления задвижкой анализ аварийных сигнализации объекта управления не производится.

Автоматический режим управления происходит по следующему алгоритму.

Закрыть задвижку:

1) начальное положение насоса Н-3, 4 "Включено".

2) начальное положение задвижки "Открыто".

3) прошло изменение состояние насоса Н-3, 4 на "Выключено".

4) формирование команды закрыть задвижку.

Открыть задвижку:

1) начальное положение насоса Н-3, 4 "Выключено";

2) начальное положение задвижки "Закрыто";

3) подана команда "Запустить насос" Н-3, 4;

4) состояние насоса Н-3, 4 включено;

5) аварийно максимальное давление на выкиде насоса;

6) формирование команды открыть задвижку.

Всего по СКУ ДНС-17 производится управление 19 задвижками [1].

Блок-схемы алгоритмов представленны в приложении В.

3.5 Обоснование выбора программного пакета

Создание современных АСУТП требует дальнейшего повышения качества управления за счет использования высокоэффективных алгоритмов управления. Использование таких алгоритмов сдерживалось их сложностью и аналоговой элементной базой. Даже широкомасштабный процесс перехода на цифровую элементную базу не обеспечил соответствующего повышения качества управления из-за трудностей при реализации режима жесткого реального времени. Вторым сдерживающим фактором являлось высокая трудоемкость разработки программного обеспечения (ПО) АСУТП.

В настоящее время разработчики получили в свои руки набор мощных и эффективным инструментальных программных средств, предназначенным для разработки АСУТП - SCADA-системы.

В силу требований, которые предъявляются к системам SCADA, спектр их функциональных возможностей определен и реализован практически во всех пакетах. Основные возможности и средства, присущие всем системам и различающиеся только техническими особенностями реализации:

1) автоматизированная разработка, дающая возможность создания программного обеспечения (ПО) системы автоматизации без реального программирования;

2) средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;

3) средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;

4) средства визуализации представления информации в виде графиков, гистограмм и т.п.;

5) средства хранения информации с возможностью ее пост-обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

6) средства обработки первичной информации;

7) возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как единое целое (recipe, или установки) [14].

Рассмотрим три системы программного проектирования: RSView32, Sitex фирмы Jade Software, InTouch и RSView32, которые представляют собой программные пакеты HMI для оперативного контроля и управления машинами и процессами автоматизации.

В данной работе, в качестве программного пакета операторского интерфейса для представления оператору данных о состоянии технологического процесса в виде мнемосхем, численных значений, диаграмм, временных графиков и аварийных сигнализаций выбрана базовая система RSView32 от Rocwell Automation .

Производитель пакета RSView 32 - американская фирма Rockwell Software, являющаяся подразделением компании Rockwell Automation, одного из мировых лидеров в производстве систем промышленной автоматики и электроники.

RSView 32 использует открытые технологии в рамках платформы Microsoft Windows такие, как ODBC, OLE и DDE и является открытой платформой для выбора в промышленной автоматизации. RSView 32 обеспечивает взаимодействие между продуктами серии Wintelligent и продуктами Microsoft и обладает улучшенной функциональностью по сравнения с традиционными средствами MMI. Это обеспечивается за счет объектно-ориентированной анимационной графики, открытой базы данных, регистрации архивных данных в формате DBF и расширенными возможностями для трендов, тревог, создания производных тэгов и детектора событий.

RSView 32 позволяет создавать экранные дисплеи в любом графическом разрешении, независимо от того, в каком разрешении они будут представлены на реальном объекте. RSView 32 обладает способностью вставлять объекты, записанные в форматах. DXF,. BMP и. WMF, кроме того, активно используется механизм OLE для работы со связанными объектами.

Технология ODBC (Open Database Connectivity) это стандарт, разработанный Microsoft, который позволяет базам данных различных форматов быть доступными для других приложений, работающих в среде Windows. Вся информация о тэгах RSView 32 и системной конфигурации запоминается в формате совместимом с ODBC, и доступна для большого количества инструментальных средств работающих под Windows, таких как, Microsoft Access, Excel и т. д.

RSView 32 поддерживает тревоги для цифровых и аналоговых тэгов, которые можно поделить на восемь градаций по уровням и восемь категорий опасности.

RSView 32 имеет весьма гибкий и развитый механизм обработки трендов. Тренды могут сниматься непосредственно в реальном масштабе времени или браться из архивных файлов, предварительно записанных регистратором данных.

RSView 32 поддерживает работу в сетевых средах. Имеется возможность разделения баз данных. Присутствует поддержка промышленных сетей таких как DH, DH+, DH485, ControlNet и т. д. RSView 32 имеет уникальную систему драйверов связи. Она включает в себя динамическую оптимизацию обмена по сети и проверку ошибок индивидуально по каждому тэгу. Важной особенностью является горячее резервирование драйверов связи. Все это создает надежную среду для гарантированного сбора данных.

Система RSView 32 имеет руководство на русском языке, что существенно упрощает ее первоначальное освоение и последующее использование.

Таким образом главными аргументами при выборе RSView 32 в качестве инструментария были:

качество и надёжность системы;

сравнительно невысокая цена;

руководство пользователя на русском языке;

богатые сетевые возможности;

нацеленность системы на работу с контроллерами Allen-Bradley;

быстродействие системы;

простота в использовании.

Sitex - новый пакет для российского рынка. Мощностью и структурой Sitex обязан операционной системе QNX. QNX - реализует возможности, предоставляемые современными процессорами, така как приложения в этой среде работают в защищенном режиме.

Основу программного пакета составляют несколько серверов (ввода-вывода, предыстории, системы управления тревогами, процессов данных) и администраторов (доступа, управления, сообщений, исходных данных).

Каждый сервер в Sitex может поддерживать одновременно работу нескольких серверов ввода-вывода. Сервер поставляется со всеми необходимыми компонентами, обеспечивающими работоспособность системы пользователя без программирования. Работа, которая могла отнять много часов или даже дней, в Sitex делается за несколько минут.

Программное обеспечение (ПО) InTouch предлагает пользователям и разработчикам приложений широкий спектр значительных возможностей, направленных на повышение эффективности и производительности. ПО InTouch позволяет также снизить затраты на реализацию проекта, предоставляя возможности визуализации одного или того же приложения через множество различных устройств.

InTouch можно просматривать с помощью множества устройств без каких-либо дополнительных изменений конфигурации, такие как: монитор, Интернет, множество экранов, маломощные сетевые клиенты. Функции системы: высокая способность связи; преимущества интеграции программных и аппаратных решений. Наличие мощных встроенных возможностей распределенных системы упрощает процессы развертывания, управления и организации крупных систем, что позволяет уменьшить затраты на разработку и использование продукта [20].

На основе проведённого анализа, можно сказать, что система RSView 32 является современным мощным средством для создания операторского интерфейса и в полной мере подходит для решения поставленной задачи. RSView32 и RSLinx обеспечивают наиболее мощные возможности по сбору, контролю и передаче данных с производственных участков.

3.6 Описание разработки интерфейса оператора

3.6.1 Общие требования

Основным средством представления информации оператору является цветной графический монитор.

Технологические сообщения, выдаваемые оператору, реализованы на русском языке, системные сообщения, выдаваемые системному администратору - на английском и русском языках.

Для операторского интерфейса предусмотрена система защиты от несанкционированного доступа к изменяемым параметрам системы [1].

3.6.2 Структура операторского интерфейса

Взаимодействие оператора с Системой должно обеспечиваться иерархической системой видеокадров.

Каждый видеокадр содержит: рабочую область, содержащую мнемосхему процесса или стандартную видеограмму.

Мнемосхемы процесса отражают структуру объекта и его текущее состояние, а именно:

1) состав технологического оборудования;

2) динамику изменения состояния процесса;

3) численные значения параметров процесса;

4) состояние механизмов и агрегатов.

По степени детализации отображения информации операторский интерфейс включает следующие виды мнемосхем:

1) детальные;

2) групповые;

3) обзорные.

Тренды обеспечивают отображение текущих (в реальном времени) и зарегистрированных (история процесса) значений параметров в виде временных графиков. Тренды реального времени встроены в мнемосхемы. Исторические тренды доступны для просмотра в виде графиков. Экран настройки регуляторов содержит изображение лицевой панели регулятора с доступными органами управления. В экран встроены тренды реального времени, отображающие динамику изменения параметров контура регулирования (регулируемая переменная, выходной сигнал на регулирующий орган, задание). Экран аварийной и предупредительной сигнализации содержит в хронологическом порядке перечень сообщений об отклонениях контролируемых параметров. Экран формирования отчетов содержит меню с перечнем формируемых отчетов. Графическое содержание мнемосхем и видеограмм определяется на этапе разработки проекта [1], [14].

3.6.3 Дистанционное управление с рабочих мест операторов

Система обеспечивает с рабочих мест операторов:

1) дистанционное отключение насосов;

2) дистанционное открытие или закрытие клапанов;

3) выполнение функций дистанционного управления должно осуществляться с учетом приоритетов.

3.6.4 Информационные функции

Система осуществляет выполнение следующих информационных функций:

1) сбор и обработку информации о технологическом процессе и технологическом оборудовании;

2) распознавание и сигнализацию аварийных ситуаций, отклонений процесса от заданных пределов, отказов технологического оборудования;

3) отображение информации о технологическом процессе и состоянии оборудования в виде мнемосхем процесса и стандартных видеограмм;

4) ведение журнала событий;

5) регистрацию и архивирование параметров процесса;

6) формирование отчетной документации (суточный отчет).

3.6.5 Требования к информационным функциям

Функция “Сбор и обработка информации” выполняется автоматически. Период обновления информации не превышает 1 сек. Обработка информации включает проверку значений сигналов на диапазон допустимых изменений, усреднение аналоговых сигналов, приведение значений сигналов к реальным физическим единицам.

В качестве системы единиц приняты:

1) температура - °С;

2) давление - кг/см2;

3) расход - м3/час;

4) уровень - м;

5) ток - А;

6) напряжение - В.

Функция “Отображение информации о технологическом процессе и состоянии оборудования” выполняется по запросу оператора, открытием необходимого окна в АРМе на компьютере.

Функция “Распознавание и сигнализация аварийных ситуаций и отклонений процесса” выполняется автоматически. Предусмотрена возможность задания по каждому параметру не менее 2 уставок сигнализации.

Функция “Ведение журнала событий” выполняется автоматически. Журнал содержит в хронологическом порядке перечень аварийных и предупредительных сообщений об отклонениях контролируемых параметров.

Функция “Регистрация и архивирование параметров” выполняется автоматически. Запись информации на диск производится как при изменении значений параметров, так и периодически.

Функция “Формирование отчетной документации” выполняется по запросу оператора. Методика расчета и формы отчетных документов предоставляются Заказчиком на этапе проекта [1], [14].

Экраны ММI представлены в приложении Л.

3.7 Тип используемого кабеля для связи компонентов системы автоматизации

Для передачи сигнала от прибора (датчика) к RTU используется приборный кабель AWG 22. Он представляет из себя две индивидуально экранированные (алюминиево-полиэфирная фольга) витые пары из многожильных медных луженых проводников с изоляцией из полипропилена. Общий многожильный дренажный провод, выполненный из медный луженых проводников. Наружная оболочка из поливинилхлорида черного цвета.

Кабель в своем составе имеет две витых пары, стандартная длина кабеля 1524 метра, внешний диаметр кабеля 4,27 мм.

Для монтажа кабелей и проводов, а также телеинформационных сетей на объектах необходимы несущие, поддерживающие и крепящие конструкционные детали, предоставляющие возможность постройки кабельных магистралей.

Система кабельных трасс состоит из нескольких сот унифицированных конструкционных деталей, с помощью которых можно запроектировать и изготовить любую систему:

1) магистрали кабелей с резиновой изоляцией, уложенных в коробах;

2) магистрали кабелей уложенных на кабельных лестницах;

3) магистрали кабелей, установленных вертикально на консолях, прикрепленных к основанию сооружения;

4) шинопроводов, подвешенных к перекрытию или прикрепленных к стене;

5) ряда осветительных арматур подвешенных к профилю или коробу;

6) креплений подвесов к перекрытию, стальных балок и консолей к стенам;

7) шин уложенных на изоляторах и в плоской прокладке;

8) одножильных кабелей, уложенных на кабельных держателях прикрепленных к специальным поперечинам;

9) полосы заземления, уложенной на несущих и поддерживающих конструкциях и на основании сооружения, а также других конструкционных блоков, применяемых при соединении элементов электрических цепей.

4 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Качество работы современных автоматизированных систем управления промышленными технологическими процессами в значительной степени зависит от того, насколько правильно выбраны настройки регуляторов, входящих в состав этих систем. Проблеме правильного выбора настроек регуляторов усугубляется еще и тем, что в процессе эксплуатации автоматической системы параметры объекта управления изменяются, и для обеспечения соответствия между этими параметрами и настраиваемыми параметрами регуляторов требуется их перенастройка. Решением проблемы может быть использование регуляторов с автоматической, в определенном смысле, оптимальной настройкой их параметров.

В данном дипломном проекте рассматриваемая задача решается для объектов управления, поведение которых хорошо аппроксимируется динамическими моделями.

4.1 Описание объекта регулирования

Объектом регулирования на ДНС-17 является сепаратор первой ступени сепарации для системы регулирования уровня нефти при ступенчатом изменении регулирующего органа.

Схема регулирования уровня в сепараторе изображена на рисунке 4.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 4.1 - Объект регулирования уровня

4.2 Определение передаточной функции объекта

Определение передаточной функции объекта в соответствии с имеющейся априорной информацией проводится методом идентификации объекта по его переходной характеристике, представляющей реакцию системы на ступенчатое входное воздействие.

- передаточная функция объекта,

где Y(S) - изображение по Лапласу выходной величины,

X(S) - изображение по Лапласу входной величины.

Для нахождения передаточной функции объекта используем графики (рисунок 4.2, рисунок 4.3) переходных характеристик сепаратора для системы регулирования уровня отсепарированной водонефтяной эмульсии при ступенчатом изменении регулирующего органа.

Рисунок 4.2 - Задающее воздействие

Рисунок 4.3 - Переходная характеристика

Для определения оптимальных настроек регулятора достаточно определить переходные характеристики по каналу регулирования.

Для объектов нефтяной и газовой промышленности передаточная функция объекта аппроксимируется апериодическим звеном І порядка с запаздыванием, то есть передаточная функция будет иметь вид:

где: Коб - коэффициент усиления объекта регулирования;

Тоб - постоянная времени объекта;

об - время запаздывания объекта.

Выше приведенные параметры являются динамическими параметрами объекта регулирования и определяются графически по виду переходной характеристики (рисунок 4.3).

Относительное изменение регулируемого параметра объекта

Относительное изменение положения регулирующего органа

где: YУСТ - установившееся значение температуры воды;

Yном - номинальное значение температуры воды;

Нmax - максимальное значение положения регулирующего органа;

Но - номинальное значение положения регулирующего органа

Безразмерный коэффициент передачи

где: ?G - относительное изменение выходной величины;

- относительное изменение входной величины.

Постоянная времени объекта

Время запаздывания

Передаточная функция объекта

По заданию необходимо рассчитать оптимальные параметры настройки ПИ регулятора, такие, чтобы перерегулирование не превышало 20%.

4.3 Расчет настроек регулятора

Для расчета настроек регулятора были заданы показатели качества. Прямой показатель качества - перерегулирование составляет у=20%.

Для того чтобы перевести прямые показатели качества в косвенные необходимо обратиться к номограммам Солодовникова. Сначала по перерегулированию определяется Pmax. Далее определяется запас по амплитуде L,(Дб) и запас по фазе ц, после чего определяется колебательность M [13].

Рисунок 4.4 - Номограммы Солодовникова

Косвенный показатель качества - колебательность составляет М=1.05

4.4 Расчёт оптимальных настроек ПИ-регулятора

В данной курсовой работе был выбран метод на основе частотного показателя качества М.

Расчёт настроек основывается на частотном критерии устойчивости Найквиста. На основе значения М строится запретная зона, в которую не должна заходить АФЧХ разомкнутой системы с выбранным регулятором.

Находим оптимальные настройки регулятора Кр и Ти графо-аналитическим методом.

По заданным параметрам и определяем показатель колебательности М, по номограммам М=1.05

Запишем передаточную функцию объекта в виде:

Запишем передаточную функцию регулятора в виде

Исходным для расчёта границы области заданной степени колебательности М является соотношение:

Тогда можно записать

Задавая различные значения частоты от 0 до значения, при котором отношение Кр/Ти становится максимальным.

Положение АФЧХ разомкнутой системы относительно запретной зоны зависит от выбранного коэффициента усиления регулятора. Критическое значение этого параметра будет определяться точкой касания.

Алгоритм расчёта настроек регулятора при заданной передаточной функции объекта:

1) выбор типа регулятора;

2) построение передаточной функции разомкнутой системы;

3) по заданному значению М рассчитывается радиус и центр запретной зоны, которая строится на комплексной плоскости;

4) выбирается произвольное значение кр, построение АФЧХ разомкнутой системы;

5) если АФЧХ разомкнутой системы пересекла круг, то kр нужно уменьшить до тех пор, пока АФЧХ не займёт положение касательной к запретной зоне;

6) полученное значение кр будет оптимальным;

7) далее с помощью программируемой среды MatLab строится замкнутая система, и определяются прямые показатели качества.

Строим в одной системе координат запретную зону и АФЧХ разомкнутой системы:

Рисунок 4.5 - График запретной зоны и АФЧХ разомкнутой системы

Полученные значения заносятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Найденные значения кр и Ти для ПИ регулятора

Ти

12

14

16

18

20

кр

0,5

0,62

0,78

0,85

1,01

кр/Tи

0,042

0,044

0,048

0,047

0,0505

4.5 Описание структурной схемы

Структурная схема дискретной системы автоматического регулирования (САР) приведена на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 - Структурная схема САР

Wp - ПИ-регулятор, W - объект, Wдм - демодулятор (фиксатор нулевого порядка), который описывается уравнением:

;

Передаточная функция разомкнутой системы имеет вид:

Передаточная функция замкнутой системы вычисляется по формуле

Для построения переходного процесса найдём Z-изображение сигнала на выходе при единичном ступенчатом воздействии на входе:

Раскладывая в ряд Лорана (по отрицательным степеням z) получим значения выходного воздействия в различные промежутки времени (коэффициенты перед отрицательными степенями z).

Согласно таблице 4.19 наиболее оптимальными значениями являются кр=0,85 и Ти=18. Оптимальными значениями на интервале варьирования Ти считается наибольшее значение выражения кр/Ти.

Рисунок 4.7 - Переходной процесс

4.6 Определение показателей качества процесса регулирования

По полученному графику (рисунок 4.7) переходного процесса оцениваем качество процесса регулирования. Из графика получаем следующие значения прямых показателей качества:

1) время регулирования - минимальное время по истечению, которого регулируемая величина будет оставаться близкой к установившемуся значению с погрешностью ±5%

tp=28*Т=112 c;

2) перерегулирование - это максимальное отклонения регулируемой величины от установившегося значения, выраженное в процентах. hуст=1; hmax=1.11

% =11%

Сделаем вывод, что в реальных условиях работы перерегулирование не превышает 20%, а время регулирования tр<(3ч4)Tоб, и настройки регулятора кр=0,78 и Ти=16, то поэтому найденные настройки для ПИ регулятора обеспечивают требуемое по заданию качество регулирования и являются оптимальными.

Результат расчета системы автоматического регулирования представлены в приложении Н.

4.7 Расчет регулирующего органа

В настоящее время в международной практике для расчета регулирующих клапанов используются стандарты Международной Электротехнической Комиссии (МЭК - International Electrotechnical Commission) - 534-2-1 и 534-2-2 (соответственно для жидкости и для газа) [23].

Эти стандарты, получившие широкое распространение во всем мире, включая Россию, основаны на использовании собственных параметров регулирующих клапанов.

Расчет клапанов на жидкости выполняется в следующем порядке:

1) рассчитаем исполнительное устройство, установленное в сепараторе первой ступени, если Fmax=100 м3/ч (0,028 м3/с); кинематическая вязкость при температуре t=350С, х=3,5 • 10-4 м2/с; перепад давлений на исполнительном устройстве при максимальном расходе Д Pmin=1,7 • 105 Па.

По формуле определяем максимальную расчетную пропускную способность Кх max с учетом коэффициента запаса з=1,2 по уравнению(4.25):

где: Fmax - максимальный расход среды, м3/с;

с - плотность жидкости, кг/м3;

з - коэффициент запаса (равно 1,2);

Д Pmin - потери давления в исполнительном устройстве при максимальном открытии клапана, Па;

2) по таблице [23] выбираем односедельное клапанное исполнительное устройство, для которых Dy=125 и Кхy=200 м3/ч;

3) по формуле (4.26) выбранное исполнительное устройство проверяют на влияние вязкости протекающей через него жидкости. Для этого рассчитываем критерий Рейнольдса по уравнению:

где: х - коэффициент кинематической вязкости, м2/с;

Dу - условный проход регулирующего органа, мм;

4) и по кривой [23] находим коэффициент ш=1,15.

Определяем значение пропускной способности КхB c учетом влияния вязкости жидкости, пользуясь формулой:

КхB = шКхmax=1,15 • 144 = 166 < Кху

Поскольку КхB< Кху, принимаем исполнительное устройство, для которого Dy=125 и Кхy=200 м3/ч.

5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

5.1 Безопасность работающих

5.1.1 Характеристика условий труда

Основным принципом трудового права является обеспечение безопасных условий труда. Требования безопасности труда устанавливаются законодательными актами, нормативно-технической документацией, правилами и инструкциями, выполнение которых обеспечивает безопасность труда.

Основой производства является технологический процесс, который представляет собой совокупность производственных отношений, приводящий к последовательным изменениям свойств сырья, с целью получения продукта с заранее заданными свойствами. Из заданного технологического процесса вытекают практические требования к каждому работнику производства. Они излагаются в технологическом регламенте, который является одним из важных технологических документов. Точное соблюдение технологического регламента обеспечивает высокую производительность процесса, надежность промышленного оборудования делает безопасными, здоровыми условиями труда обслуживающего персонала. Нарушение правил эксплуатации оборудования, повышение параметров технологического режима приводит к тяжким последствиям, вызванным пожарами и взрывами.

Рабочую среду ДНС составляет нефть, нефтяной попутный газ. Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, главным образом углеводородов, которые при несоблюдении определенных профилактических мероприятий могут оказать вредное воздействие на организм человека.

Опасные и вредные производственные факторы делятся на 4 группы: физические, химические, биологические, психофизиологические [1].

К физическим факторам на ДНС относятся: загазованность воздуха при авариях и утечке газа, опасное напряжение в электроцепях, климатические факторы, шум и вибрация, инфракрасное излучение (при пожаре).

В качестве химических факторов можно выделить: работа с деэмульгаторами и ингибиторами коррозии, воздействие на организм углеводородов нефти и попутного газа.

Психофизические опасные и вредные факторы обусловлены наличием физических, нервно-психологических и эмоциональных перегрузок.

Характеристика веществ, выделяющихся при технологическом процессе на ДНС приведена в таблицах 5.1 и 5.2

Таблица 5.1 - Характеристика веществ выделяющихся на ДНС

Наименование вещества

Класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76

Плотность, г/л

Температура самовоспламенения

Пределы взрываемости

ПДК в воздухе раб.зоны производ. помещений

Характеристика токсичного воздействия на организм человека

Нижний в %

Верхний в %

1

Метанол

3

0,79

537

6

34,7

5

Наркотическое

2

Пропан

4

2,01

466

2,2

9,5

300

Наркотическое

3

Бутан

4

0,6

405

1,8

9,1

300

-

4

Этан

3

1,36

515

2,9

15

300

-

5

Окись углерода

4

1,98

-

12,5

75

20

-

6

Пентан

4

626

287

1,4

7,8

300

Наркотическое

7

Гексан

4

0,66

1,2

7,5

300

Наркотическое

Таблица 5.2 - Характеристика веществ, выделяющихся при тех. процессе

Характеристика

Наименование

Нефть

Газ

Плотность по воздуху

0.87 г/см3

1.29 г/см3

Предельно-допустимая концентрация:

В рабочей зоне

Среднесуточная

Максимально-разовая

-

-

-

0.4 мг/м3

0.9 мг/м3

0.8 мг/м3

Класс опасности

4

4

Действие на организм

наркотическое, вызывает дерматит

наркотическое, вызывает дерматит

Температура вспышки

610С

280С

Температура воспламенения

1750С

200С

Концентрационные пределы воспламенения

4…15 %

4…15 %

Категория и группа взрывоопасной смеси

2А Т3

2А Т3

Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий регламентированы предельно допустимые концентрации вредных примесей в воздухе рабочей среды, т.е. концентрации, длительное и систематическое воздействие которых на организм человека не вызывает отравлений и профессиональных заболеваний.

Для предупреждения появления таких концентраций ведется строгий контроль за содержанием вредных веществ в воздухе. На ДНС качество и состав воздуха контролирует газоанализатор СТМ-30. СТМ-30 непрерывно определяет качество воздуха и при достижении концентрации выше предельно допустимой выдает предупредительный сигнал (это 10% от нижнего предела взрываемости), автоматически включаются вентиляторы. Если концентрация продолжает увеличиваться и достигает 50% от нижнего предела взрываемости, посылается аварийный сигнал, отключается электроэнергия, установка отключается [8].

5.1.2 Требования охраны труда к помещениям

Размеры помещения (площадь, объем) должны в первую очередь соответствовать количеству работающих и размещенному в них комплексу технических средств. Для обеспечения нормальных условий труда санитарные нормы устанавливают на одного работающего объем производственного помещения не менее 30 м3, а площадь помещения не менее 3 м2 на человека с учетом максимального числа одновременно работающих в смену.

Так как площадь рассматриваемого помещения составляет 21,6 м2, объем помещения - 64,8 м3, а максимальное число одновременно работающих специалистов - 2 человека, то на одного работающего приходится площадь 10,8 м2 и объем производственного помещения - 32,4 м3. Эти значения соответствуют требуемым параметрам [1].

5.1.3 Условия труда на рабочем месте

Условия среды помещений определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха и теплового облучения.

Допустимые параметры, определяющие условия труда на рабочем месте, могут вызывать переходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакции терморегуляции, не выходящие за пределы физиологической приспособленности организма, не создающие нарушений состояния здоровья, но вызывающие дискомфортные ощущения, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности [1].

Концентрация пыли в воздухе составляет не более 0,5 мг/м3.

Условия труда на рабочем месте регламентирует ГОСТ 12.1.005-88, который определяет оптимальные и допустимые параметры для рабочей зоны производственных помещений (т.е. для пространства высотой до 2 м над уровнем пола).

Выполняемые на рабочем месте работы относятся к категории легких физических с затратой энергии до 120 Ккал/ч (категория I), а рассматриваемое помещение - к помещениям с незначительными избытками явной теплоты (до 23 Вт/м2). Оптимальные параметры микроклимата приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Оптимальные параметры микроклимата в рабочей зоне

Период года

Категория работ

Температура, °С

Влажность, %

Скорость воздуха, не более м/с

Холодный

I

21-24

60-40

0,1

Теплый

I

22-25

60-40

0,1; 0,2

Для обеспечения микроклиматических условий труда в помещении имеется система отопления и вентиляции, что обеспечивает поддержание оптимальных условий труда на рабочем месте.

5.1.4 Расчёт естественного освещения

Свет имеет большое значение для человека, обеспечивая связь организма с окружающей средой. Поэтому произведем анализ освещенности рабочего места оператора при естественном освещении. Так как естественное освещение имеет свойство непостоянности (возможно только в дневное время), то в следующем пункте будет произведен расчет и искусственного освещения. В рассматриваемом помещении используется одностороннее естественное боковое освещение, осуществляемое через два окна общей площадью 6 м2. Считается, что при работе с дисплеями площадь световых проемов в помещении должна составлять 25% площади пола. Площадь помещения 21,6 м2, значит, площадь световых проемов должна составлять 5,4 м2. Отсюда следует, что естественное освещение соответствует условиям труда. При недостатке естественного освещения используется искусственное освещение, которое осуществляется с помощью осветительных приборов общего назначения.

5.1.5 Расчёт искусственного освещения

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности, основным является метод светового потока (коэффициента использования), учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен. Световой поток лампы Фл (лм) при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по формуле (5.1).

где Ен - нормируемая освещенность, для рассматриваемого помещения Ен = 200лк;

S - площадь освещаемого помещения, м2;

- коэффициент запаса, для рассматриваемого помещения равен 1,5;

z - коэффициент неравномерности освещения (принимается для люминесцентных ламп равным 1,1);

n - число ламп в светильнике;

N - число светильников в помещении;

- коэффициент использования светового потока ламп, в долях единицы.

Для определения коэффициента использования светового потока находится индекс помещения (i) по формуле (5.2):

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

h - высота светильников над рабочей поверхностью, м.

Коэффициент определяют по таблице 5.4, с учётом коэффициентов отражения потолка (сп) и стен (сс). Т.к. потолок и стены белые, принимаем коэффициенты отражения 70 и 50 соответственно.

Для рассматриваемого помещения выбираем светильник с диффузно рассеивающим отражателем и с двумя лампами.

Подставив размеры операторной в формулу (5.2), получим значение показателя помещения:

Использовав коэффициенты отражения и значение показателя помещения, найдем в таблице 5.4 коэффициент использования светового потока ламп = 50%.

Подставив полученные данные в формулу (5.1), получим значение светового потока ламп.

лм.

Таблица 5.4 - Коэффициент использования светового потока

сп,%

30

50

70

сс,%

10

30

10

30

50

10

30

50

i

Коэффициент использования ?, %

0,6

28

31

32

32

37

28

32

37

0,8

37

41

40

40

45

38

41

46

1

43

45

46

46

49

43

46

50

1,5

50

52

52

52

56

50

54

58

2

56

57

58

58

61

56

59

62

3

62

64

64

64

67

63

66

69

4

65

67

68

68

70

67

69

72

5

67

68

69

69

72

69

71

74

Выберем лампу ЛД 65 мощностью 65 Вт и световым потоком 3570 лм. Рассчитаем количество ламп для данного помещения:

Таблица 5.5 - Технические параметры для люминесцентных ламп

Тип

Мощность, Вт

Световой поток, лм

Световая отдача, лм/Вт

ЛБ 65

65

4550

70,0

ЛТБ 65

65

4200

64,5

ЛХБ 65

65

4100

63,1

ЛД 65

65

3570

54,9

ЛДЦ 65

65

3050

46,9

ЛБ 80

80

5220

65,2

ЛТБ 80

80

4720

59,0

ЛХБ 80

80

4600

57,5

ЛД 80

80

4070

50,9

ЛДЦ 80

80

3560

44,5

Согласно приведенному расчету для оптимальных условий освещенности операторной необходимо 4 лампы ЛД 65.

5.1.6 Анализ воздействия электромагнитных излучений

Основным источником различного вида излучений на рабочем месте являются мониторы. Их спектр излучения включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области излучений, а также широкий диапазон электромагнитных волн более низких частот. Из вышеперечисленных излучений наиболее опасно рентгеновское, которое обладает большой проницаемостью.

На сегодня считается, что кратковременное и длительное воздействие всех видов излучений мониторов, особенно при наличии защитных экранов, не представляют опасности для здоровья оператора.

Рекомендуется применение мониторов, удовлетворяющих стандарту безопасности MPR II.

Максимальная напряженность на кожухе монитора Samsung 795МВ, который соответствует стандарту MPR II, составляет по паспортным данным 3,6 В/м, что соответствует фоновому уровню.

Интенсивность электромагнитного излучения в 5 см от экрана составляет 64 В/м, но на расстоянии 30 см, не превышает 2,4 В/м, что ниже, чем допустимый уровень. Это же можно сказать и об интенсивности ультрафиолетового и инфракрасного излучения.

Таким образом, при работе на настоянии 40 - 50 см от экрана дисплея вредное воздействие исключено.

5.1.7 Анализ шума на рабочем месте

Шум - любой нежелательный для человека звук. Сильный шум в условиях производства снижает производительность труда до 40-60% и может явиться причиной несчастного случая.

Согласно ГОСТ 12.1.001-88 нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест при постоянном шуме является уровень звукового давления в октавных полосах, выраженный в децибелах. Совокупность таких уровней называется предельным спектром (ПС), номер которого численно равен уровню звукового давления в октавной полосе со среднегеометрической частотой 1000 Гц.

В помещении установлен компьютер типа IBM PC, который генерирует, в основном, аэродинамический шум, вызванный движением воздуха в системе охлаждения машины. Уровень шума, издаваемый компьютером, составляет 10 дБ, что ниже минимального уровня 50 дБ по ГОСТ 20.445-75.

Проанализировав параметры всех источников опасности (концентрация вредных веществ, микроклимат помещения, освещенность, электромагнитное излучение и шум), можно сделать вывод, что условия труда оператора относятся к допустимому классу, т.е. не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство [8].

5.2 Экологичность проекта

Проблема защиты окружающей природы - одна из самых важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнения существенно превышают допустимые санитарные нормы [9].

Процессы добычи, подготовки, транспортировки и переработки нефти с точки зрения экологии относятся к разряду опасных.

На ДНС рассматривают два режима работы: рабочий и аварийный режимы работы оборудования.

В аварийном режиме основной вредностью являются окислы азота, образующиеся при горении попутного газа на факеле аварийного сжигания.

Источники выделения вредных выбросов на ДНС:

1) в рабочем режиме: сепараторы, насосы;

2) в аварийном режиме: сепараторы, факел.

В рабочем режиме работы выделяются углеводороды. В аварийном режиме - окислы азота, углеводороды, окись углерода [9].

Перечень выбрасываемых вредных веществ и нормативы по ним представлены в таблице 5.6. Эффектом суммарного воздействия из перечисленных в этой таблице веществ обладают только окислы азота.

Таблица 5.6 - Перечень выбрасываемых вредных веществ

Наименование вещества

ПДК в воздухе, мг/м3

Класс опасности

Диоксид азота

Оксид углерода

Углеводороды

5

20

300

2

4

4

Проектируемая АСУ базируется на совместном применении средств вычислительной техники, комплекса микропроцессорных аппаратно-программных средств системы телемеханики, средств и систем локальной автоматики средств связи и передачи информации. В целом проектируемая АСУ является экологически чистой и не оказывает вредного воздействия на окружающую природную среду.

Для уменьшения вредных выбросов в атмосферу на ДНС предусмотрен комплекс мероприятий по охране окружающей среды:

1) полная герметизация системы сбора, сепарации и перекачки нефти;

2) жесткий контроль швов сварных соединений трубопроводов;

3) сброс нефти и газа с предохранительных клапанов аппаратов в дренажную емкость и на ГПЗ соответственно;

4) сжигание газа на факелах только в аварийных случаях;

5) защита оборудования от коррозии;

6) оснащение предохранительными клапанами всей аппаратуры, в которой может возникнуть давление, превышающее расчетное, с учетом требований “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”;

7) полная утилизация сточных вод (бытовые стоки от операторной по самотечным трубопроводам поступают в выгреб V=3м3 и периодически вывозятся передвижными средствами на ближайшие очистные сооружения биологической очистки г. Нижневартовска);

8) сбор и максимальное использование попутного нефтяного газа;

9) испытание оборудования и трубопроводов на прочность и герметичность после монтажа [1].

5.3 Чрезвычайные ситуации

К чрезвычайным ситуациям мирного времени относятся как внутренние, такие как пожар или взрыв, так и внешние: ураганы, лесные пожары, удары молний и др.

5.3.1 Воздействие ураганов

Согласно «Методике оценки последствий ураганов” ВНИИ ГОЧС степень повреждения резервуаров, наземных трубопроводов и трубопроводов на эстакадах от скорости ветра зависит следующим образом. В таблице 5.7 приведены степени разрушения зданий и сооружений при ураганах.

Согласно данным «Методики оценки последствий ураганов» ВНИИ ГОЧС, 1994 вероятность ураганных ветров со скоростью:

1) до 26 м/с на рассматриваемом объекте составляет 2·10-1 1/год;

2) до 31 м/с на рассматриваемом объекте составляет 5·10-21/год;

3) до 35 м/с на рассматриваемом объекте составляет 2·10-2 1/год.

Таблица 5.7 - Степень разрушения зданий и сооружений при ураганах

Скорость ветра, м/с

Степень разрушения

РВС наземные

Трубопроводы на эстакадах

Трубопроводы наземные

Промздания с легким мет. каркасом

Емкости

КИП и А

cлабая

30-40

35-40

35-45

25-30

25-30

20-25

средняя

40-45

40-55

45-60

30-50

30-40

25-35

cильная

55-70

55-65

60-80

50-70

40-55

35-45

полная

>70

>65

>80

>70

>55

>45

5.3.2 Воздействие лесных пожаров

Согласно ситуационному плану территория объекта окружена лесом. При интенсивных лесных пожарах в конвекционной колонке могут находиться горящие ветки, пучки хвои, которые поднимаются над лесным пологом, а затем опускаются на расстоянии до 200 м от основного очага горения. Противопожарный разрыв по нормам составляет 50 м от границы территории объекта. Поэтому лесной или низовой пожар в районе рассматриваемого объекта может являться реальным источником загорания.

Аварии, обусловленные проявлением атмосферного электричества (молния).

Серьезные последствия для объектов может причинить разряды атмосферного электричества (молнии), которые часто становятся инициирующим событием для развития пожара и взрыва на объекте.

Исходя из исходных данных по грозовой активности не более 20 часов в год и зная размеры, тип и количество объектов площадки, можно определить вероятность удара молнии в один из резервуаров. Результаты расчетов приведены в таблице 5.8.

Таблица 5.8 - Частота удара молнии

Эффективность молниезащиты, %

99.5

95

Число ударов молнии на 1 км2

3

3

Вероятность удара молнии в резервуар 1/год

5.4 ·10-4

5.4 · 10-3

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции все нетоковедущие металлические части электрооборудования подлежат защитному заземлению или занулению. Для зануления используется нулевой провод, соединенный с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

В электроустановках до 1 кВ выполнено зануление, а выше 1 кВ - заземление.

С целью уравнивания потенциалов в помещениях и наружных установках, в которых применяется заземление или зануление, все строительные и производственные конструкции, стационарно проложенные трубопроводы всех назначений, металлические корпуса технологического оборудования, воздуховоды вентиляционных систем присоединены к сети заземления и зануления.

Сопротивление заземлителя должно быть не более:

1) высоковольтные насосы ДНС - 10 Ом;

2) распредустройство 6 кВ с трансформаторами собственных нужд - 4 Ом;

3) трансформаторная подстанция 6/0,4 кВ - 4 Ом.

Молниезащита зданий, сооружений и наружных установок выполнена в соответствии с Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений (РД34.21.122-87).

Здания и сооружения, относящиеся ко II категории, защищены от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высоких потенциалов через наземные и подземные металлические коммуникации.

Наружные установки, относящиеся ко II категории, защищены от прямых ударов молнии и вторичных проявлений молнии.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.