При расходе газа 0,5Qmax:

=; = 0,997599;

=3,07%; = 0,025 %; =1,6%; =3,2%.

Представим все полученные значения относительной расширенной неопределенности измерений расхода в виде таблицы 4.3.

Таблица 4.3 - Расчетные значения относительной расширенной неопределенности

Перепад давления, МПа	от верхнего предела измерений, %	Расход qc, в стандартных условиях, м3/ч	Qc от верхнего предела измерений расхода, %	Относительная расширенная неопределенность измерений расхода, , %
0,063	100	18391,39	100	1,3
0,031	49	12939,44	70	1,9
0,016	25	9264,67	50	3,2
0,006	9	5568,55	30	8,7

Построим график зависимости U = f(Q) (рисунок 4.2).

Как видно из графика на рисунке 4.2, при значении расхода газа соответствующего 42% Qmax относительная расширенная неопределенность измерений расхода равна 5%. Это значение расхода является нижним пределом измерений узла учета.

Для анализа зависимости относительной расширенной неопределенности расхода газа от неопределенности измерений перепада давления выполним ряд расчетов и построим графики этой зависимости, при условии, что все остальные составляющие относительной расширенной неопределенности расхода остаются без изменений.

Рисунок 4.2 - График зависимости неопределенности расхода от значения расхода

Относительная расширенная неопределенность результата измерений расхода газа при измерении перепада давления с верхним пределом измерений = 0,63 кгс/см² и классами точности 2,5; 1,5; 1; 0,5; 0,25 имеет следующие значения, приведенные в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Относительная расширенная неопределенность результата измерений расхода газа при измерении перепада давления с верхним пределом измерений и классами точности (КТ)

,%	, кгс/см2	КТ 2,5	КТ 1,5	КТ 1	КТ 0,5	КТ 0,25
100	0,63	1,565	1,2038	1,066	0,974	0,9496
70	0,44	2,0274	1,4384	1,1964	1,024	0,9762
50	0,32	2,692	1,802	1,413	1,1166	1,0292
30	0,19	4,3172	2,7436	2,0136	1,404	1,2044
10	0,063	12,6918	7,814	5,4616	3,3284	2,5282

По данным таблицы построим графики зависимости относительной расширенной неопределенности измерений расхода газа от значения перепада давления на СУ и класса точности средства измерений перепада (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3 - Графики зависимости неопределенности измерений расхода от перепада давления

Как видно из графиков:

- при уменьшении значения перепада давления на СУ наблюдается значительный рост относительной расширенной неопределенности значения расхода, что объясняется соответствующим ростом отношения ;

- использование средств измерений перепада давления с классом точности меньшим, чем 0,25, не дает существенного снижения неопределенности измерений расхода, и следовательно, использовать СИ с меньшим классом точности, для повышение точности измерений узла учета скорей всего будет не эффективно.

В ходе анализа была проверена степень оснащенности всех узлов учета газа средствами измерений, соответствующими по точности измерений установленным требованиям к допускаемым отклонениям номинальных значений измеряемых параметров и нормам точности измерений этого параметра.

Было установлено следующее:

- все действующие узлы учета газа обеспечены средствами измерений, соответствующими по диапазонам и точности измерения контролируемых параметров установленным требованиям к допускаемым отклонениям номинальных значений измеряемых параметров и норма точности измерений этих параметров;

- для обеспечения измерений в широком диапазоне изменения расхода с заданной точностью используются два-три дифманометра, что существенно повышает текущие издержки на обслуживание и поверку данных средств измерений.

Сейчас существует огромное количество средств измерений, которые могут обеспечить выполнение измерений расхода с высокой точностью. Как, например, "ГиперФлоу-3Пм" предназначенный для измерений в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям расхода и количества природного газа.

Датчик комплексный с вычислителем расхода "ГиперФлоу-3Пм" предназначен для измерения и регистрации избыточного (абсолютного) давления, перепада давления и температуры контролируемой среды, вычисления и регистрации расхода и количества газа, методом переменного перепада давления на сужающих устройствах и в системах с применением счетчиков и датчиков объемного расхода газа (работа в режиме корректора).

5. Охрана труда и техника безопасности

Темой данного диплома является автоматизация газоперекачивающего агрегата ГТК-10-4 в ЛПУ МГ "Комсомольское".

Газоперекачивающие агрегаты ГТК-10-4 входят в состав компрессорного цеха КС 3.

Для обеспечения безопасности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте средств автоматизации на КС 3, в данном разделе необходимо дать характеристику производственной среды и произвести анализ производственных опасностей и вредных факторов.

Безопасность производства и экологическая безопасность должны соблюдаться при всех видах работы, связанных с монтажом, эксплуатацией и ремонтом средств автоматизации на КС 3.

Несоблюдение требований производственной безопасности на производстве при монтаже, эксплуатации и ремонте средств автоматизации может привести к производственным травмам.

Вследствие того, что КС является вредным и опасным производственным объектом, в данном разделе будут рассмотрены мероприятия по безопасной эксплуатации средств автоматизации.

5.1 Анализ потенциальных опасностей и производственных вредностей на объекте

При монтаже, наладке и эксплуатации средств автоматизации на компрессорной станции производственные опасности и вредности могут быть обусловлены следующими факторами:

- отравление вредными веществами природного газа;

- возможность взрыва и пожара при неисправностях и авариях, в результате возникновения смеси перекачиваемого газа с воздухом, нижний предел взрываемости которой - 5%, верхний - 15%, согласно ПОТ Р М-026-2003 "Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации газового хозяйства организаций" (Таблица);

Таблица

Наименование производственных зданий, помещений и наружных установок	Категории взрывопожарной и пожарной опасности зданий и помещений (НПБ 105-03)	Классификация зон внутри и вне помещений
		Класс взрывопожарной или пожарной зоны (ПУЭ и ПБ 08-624-03)	Категория и группа взрывопожароопасных смесей (ГОСТ 12.1.011-78)
Отсек центробежного нагнетателя	А	В-1а	ИАТ1
Отсек газотурбинной установки	А	В-1а	ПАТ1

- поражение электрическим током до 1 кВ в результате соприкосновения с токоведущими частями, при монтаже, ремонте и эксплуатации средств автоматизации в летней период времени;

- опасность прямых ударов молнии, что может привести к пожару и поражению обслуживающего персонала на компрессорной станции. Среднегодовая продолжительность гроз в регионе составляет 20-40 часов, число ударов молний на 1м2 земной поверхности в месте расположения КС равно 1;

- опасность получения механических травм у обслуживающего персонала при проведении работ по монтажу, наладке и ремонту измерительных преобразователей;

- наличие в трубопроводе высокого давления (Р< 6,5 МПа) при неправильном регулировании или неисправности регулятора может вызвать деформацию трубопровода;

- взаимодействие шума и вибрации, как на приборы, так и на обслуживающий персонал;

- недостаточное освещение в местах установки средств автоматизации, вызывающие повышенную утомляемость, замедление реакции.

Характеристика сырья, участвующего в технологическом процессе: на объекте рассматривается природный газ в газообразном состоянии. Класс постности газа 4, температура самовоспламенения плюс 537°С, ПДК газа в воздухе рабочей зоны 300, мг/м². Концентрационный предел взрываемости от 5 до 15%

Сведения о взрыво- и пожарной опасности, санитарных характеристиках производственных зданий, помещений и наружных установок приведены в таблице.

Примечание: класс опасности по ГОСТ 12.1.007-88 "ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общение требования безопасности"

Действие вредных веществ на организм человека зависит от их концентрации, продолжительности воздействия и особенностей организма человека. Профессиональные отравления и заболевания возможны, если концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей зоны превышает предельного допустимую концентрацию (ПДК).

Действие вредных веществ на организм человека зависит от их концентрации, продолжительности воздействия и особенностей организма человека. Профессиональные отравления и заболевания возможны, если концентрация токсичного вещества в воздухе рабочей зоны превышает предельного допустимую концентрацию (ПДК).

Обслуживание оборудования компрессорного цеха производиться на объектах действущих магистральных газопроводов высокого давления, во взрывоопасных помещениях и связано с эксплуатацией тяжело нагруженных быстроходных агрегатов с высокой температурой продуктов сгорания. Поэтому обслуживающий персонал должен знать правила обращения с природным газом и его основные свойства.

Природный газ, транспортируемый по магистральным газопроводам, состоит в основном из метана. Газ без цвета и запаха, не обладает ядовитыми свойствами, легче воздуха. В смеси с воздухом, при содержании в нем от 4-х до 15% метана, природных газ взрывается даже от искры. Природный газ горит при определенном соотношении его с воздухом в составе газовоздушной смеси. Газ, скопляющийся в закрытом помещении, вытесняет воздух и удушающее действует на человека. Вдыхание паров газового конденсата оказывает наркотическое действие и может привести к разнообразным видам отравлений, вызывающих раздражение слизистых оболочек и функциональные нервные расстройства. Опасные свойства углеводородных газов требуют принятия мер предосторожности для предупреждения отравлений, взрывов и пожаров.

Для поддержания пожаробезопасного режима эксплуатации компрессорной станции, здания. помещения и сооружения классифицируются по взрыво- и пожаробезопасности НПБ 105-03 и ГТУЭ (7 издание).

5.2 Мероприятия по обеспечению безопасных и безвредных условий труда

5.2.1 Мероприятия по технике безопасности

Во избежание несчастных случаев при обслуживании ГПА, к выполнению работ допускаются лица, обученные технологии проведения работ, правилам пользования средствами индивидуальной зашиты, способам оказания первой, не имеющие медицинских противопоказаний. аттестованные и прошедшие проверку знаний в области промышленной безопасности (согласно ПБ 08-624-03, ПБ 12-529-03, ГТУЭ (7 издание)) Инструктажи допуска персонала к самостоятельной работе соответствуют требованиям ГОСТ 12.0.004-99.

Все работы, связанные с монтажом, наладкой, обслуживанием и ремонтом технических средств автоматизации, производятся в соответствии со следующими нормативно-техническими документами:

- "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ);

- "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ. 7 издание);

- "Правила технической эксплуатации магистральных газопроводов" ВРД 39-1.10-069-2002;

- "Правила пожарной безопасности в РФ" ППБ 01-03.

Для обеспечения безопасной работы в процессе монтажа эксплуатации, ремонта и технического обслуживания контрольно-измерительных приборов и автоматики предусматривается следующее:

- полная герметизация технологического процесса в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов. работающих под давлением" ПБ 03-576-03;

- приборы и средства автоматизации, устанавливаемые на технологическом оборудовании, имеют маркировку взрывозащиты 1ЕхсШВТ4 в соответствии ГОСТ 12.2.020-76;

- применение малых напряжений для питания переносных электроинструментов и светильников, изолирование токоведущих частей и ограждение устройств, содержащих средства автоматизации. Конструкция устройств комплекса обеспечивает защиту обслуживающего персонала от поражения электрическим током в соответствии с ГОСТ 12.2.003-74, ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ 26.205-83.

Каждое устройство комплекса имеет болт защитного заземления. Требования к заземлению определяется по ГОСТ 12.2.007-75. Питание электрической схемы ГПА осуществляется от внешнего источника трехфазного переменного тока напряжением 220/380 В частотой 50 Гц.

Безопасные и безвредные условия труда, при проведении работ. связанных с обслуживанием АСУ ТП, достигаются следующим:

заземление оборудования, емкостей, коммуникаций, в которых возникают заряды статического электричества (R3<100 Ом). Необходимая защита от поражения электрическим током обеспечивается защитным заземлением корпусов всех приборов и оборудования. Электрическая изоляция между отдельными электрическими цепями и корпусом должна выдерживать в течение минуты действие испытательного повышенного напряжения 1000 В промышленной частоты. Электрическая изоляция между отдельными электрическими цепями и корпусом должна быть не менее 0,5 МОм;

по способу защиты человека от поражения электрическим током изделия АСУ ТП соответствуют классам 1 и 2 (для изделий, предназначенных для соединения с источником напряжения U = 220 В) и классу 3 (для изделий, предназначенных для соединения с источником напряжения 24 В) по ГОСТ 12.2.007.0-75* (2001) "ССБТ. Изделия электромеханические. Общие требования безопасности":

электрическое сопротивление между элементами защитного заземления и корпусом коммутационного панельного каркаса не более 0,1 Ом. Корпуса устройств заземляются в соответствии с 12.2.007.0-75* (2001), сопротивление контура заземления не более 4 Ом. Измерение сопротивления заземляющего устройства производится не реже одного раза в год;

- все токоведущие части, находящиеся под напряжением, превышающим U = 42 В по отношению к корпусу, имеют защиту от случайных прикосновений во время работы;

- подключение внешних цепей, разъемов, проведение ремонтных работ должны осуществляться только при отключенных напряжениях питания;

- подключение источников питания должно осуществляться через автоматические выключатели;

- защита технологических трубопроводов от атмосферного электричества и вторичных проявлений молний в соответствии с "Инструкцией по устройств) молнезащиты зданий и сооружений и промышленных коммуникаций" (СО 153-34.21.122-03):

- автоматическая аварийная защита технологического оборудования, позволяющая исключить возможность работы его в аварийных условиях;

- насосы снабжены предохранительными клапанами, которые не допускают повышения давления выше регламентируемого:

- все части приборов, находящиеся под напряжением размещены в корпусах, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала от прикосновения к деталям, находящимся под напряжением.

- во взрывоопасных помещениях установлены сигнализаторы загазованности с подачей сигналов в операторную и с включением аварийной сигнализации;

Таким образом, на компрессорной станции осуществляется комплекс организационных и технических мероприятий, обеспечивающих надежность, эффективность, безопасность работы объектов с необходимой степенью защиты персонала и окружающей среды.

5.2.2 Мероприятия по промышленной санитарии

В связи с тем, что в цехе производится очистка природного газа, необходимо уделять особое внимание мероприятиям по промышленной санитарии.

Для предотвращения заболеваний и отравлений связанных с производством, обслуживающий персонал обеспечен индивидуальными средствами защиты согласно ГОСТ 12.4.011-89(2001) "ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и квалификация".

К средствам индивидуальной защиты относятся:

- специальная одежда - хлопчатобумажные костюмы, рукавицы. защитные очки, технические перчатки, каски, обувь, подбитая гвоздями, не дающая искр;

- фильтрующий противогаз марки "БКФ", защищающий органы дыхания от кислых и органических паров и газов;

- шланговые противогазы ГТШ-1 в количестве 4 шт.. применяемыми при проведении ремонтных и аварийных работ при содержании кислорода в воздухе менее 18% и содержании вредных газов и паров более 0,5%, а также при работе внутри аппаратов, колодцах. приямках - и других заглубленных местах.

На каждом рабочем месте находятся в необходимом количестве дежурные противогазы, диэлектрические перчатки, резиновые коврики и медицинская аптечка. При проверке на загазованность и работе в местах возможного скопления газа по ГОСТ 12.1.016-03 персонал обеспечивается шланговыми противогазами ПШ1 или ПШ2. газоанализаторами. Противогазы хранятся вместе с инструментом, предназначенным для устранения аварии в опломбированном ящике в операторной КИПиА.

В машинном зале компрессорного цеха возможно повышение загазованности, как следствие необходима вентиляция. Для предотвращения образования ПДК природного газа используется приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением.

При воздействии вибрации на организм человека наблюдаются изменения сердечной деятельности, нервной системы, спазмы сосудов. К средствам индивидуальной защиты от воздействия вибрации относятся рукавицы и перчатки с виброзащитными прокладками, вибродемпфирующие коврики-маты, обувь с виброзащитной стелькой.

Сильный шум вызывает у работающего головную боль, головокружение, нарушается функциональное состояние нервной системы. Интенсивный шум вызывает тугоухость и глухоту. К средствам индивидуальной защиты органов слуха на компрессорной станции относятся: противошумные наушники. Наушники имеют пластмассовые корпуса, звукопоглотители и протекторы.

На рабочих местах слесарей КИПиА предусмотрено рабочее и аварийное освещение. Для аварийного и рабочего освещения предусмотрены светильники ВЗГ-200 (взрывозашищенное исполнение). Естественное освещение предусмотрено через оконные панели. Для повышения освещенности оборудование окрашено в светлые тона, ожесточен контроль за своевременной заменой вышедших из строя ламп освещения.

На случай отключения рабочего освещения предусмотреть аварийное освещение, напряжением равным 12 В. Наименьшая освещенность помещений при аварийном освещении должна составлять 5% при работающем режиме освещения. При проведении ремонтных работ внутри емкостей для питания ручных светильников предусмотреть использования напряжения не более 12 В.

Для снятия статического электричества предусмотрено заземление всех нетоковедущих частей вторичных электрических приборов, а также оборудования в цехе.

Территория компрессорной станции в ночное время освещена. Нормы освещенности, отвечающие требованиям техники безопасности, пожарной безопасности регламентированы СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение".

5.2.3 Мероприятия по пожарной безопасности

Общие требования к системе предотвращения пожара изложены в ППБ 01-03 "Правила пожарной безопасности в Российской Федерации". Категории взрывопожарной опасности зданий и помещений устанавливаются в соответствии с ВППБ 01-04-98 "Правила пожарной безопасности для предприятия и организаций газовой промышленности".

Система предотвращения взрыва на установке соответствует ГОСТ 12.1.010-76 (1999) "ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования".

Для тушения загораний на КС предусматриваются следующие средства пожаротушения: пожарные гидранты не более 80 метров друг от друга, системы пожаротушения воздушно-механической пеной, по ГОСТ 12.4.009-83 (1996) "ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Общие требования". Противопожарная защита КС 3 построена в трех направлениях:

предупреждающем;

извещающем;

ликвидирующем.

При срабатывании системы пожарной сигнализации происходит отключение приточной и вытяжной вентиляции, где произошло срабатывание.

Газоперекачивающие агрегаты ГТК-10-4 поставляются комплектно с комбинированной автоматической системой пожаротушения (АСПТ).

АСПТ ГПА включает в себя:

- установку порошкового пожаротушения в отсеке нагнетателя. состоящую из порошковых огнетушителей ОПАН-100 ТУ 4854-002-02070464-97, распределительных трубопроводов с распылителями, по которым производится доставка и распыление порошка в защищаемое помещение. Пуск огнетушителей производится по команде УПС или ручным пуском. Марка порошка - "Пирант-А";

- установку углекислого пожаротушения под кожухом ГПА, состоящую из модулей газового пожаротушения МГП-16-80 ТУ 4854-001-33075088-96 и системы трубопроводов, транспортирующих углекислоту под кожух ГПА. Пуск модулей производится по команде УПС или посредством ручного пуска. Огнетушащий состав - двуокись углерода СО2;

- установку аэрозольного пожаротушения в отсеках ГПА и маслообеспечения, которая представляет собой совокупность газогенераторов дгнетушащего аэрозоля ОП-51 7 "АГАТ-2 А" ТУ 4854-001-02070464-94, обеспечивающих выработку аэрозольного огнегасящего состава и создание в помещениях необходимой огнетушащей концентрации. Пуск генераторов ОП-51 7 производится по команде УПС. Марка аэрозольного состава - ПТ-50-2: - установку пожарной сигнализации (УПС).

На площадке КС установлено четыре резервуара (емкостью 700 м~' каждый) хозяйственно-производственного и противопожарного запаса воды с огневым подогревом. Предусмотрена конструкция забора воды из резервуаров пожарными машинами. К резервуарам обеспечен свободный подъезд пожарных машин.

Для внутреннего пожаротушения в помещениях предусмотрены пожарные краны, на главном щите в операторной и у каждого пожарного крана имеются кнопки включения и выключения пожарных насосов.

Предусмотрена молниезащита КС двумя молниеприемниками высотой 25 метров согласно СО 153-34.21.122-2003.

5.3 Расчет освещенности операторной

На территории компрессорного цеха станции располагается помещение операторной, в которой находятся автоматизированные рабочие места работников службы КИПиА.

Для освещения операторной используются светильники УСП-35 с двумя люминесцентными лампами типа ЛЕЦ-40 каждый. Необходимо рассчитать удовлетворяет ли существующая освещенность установленным нормам.

Суть метода расчета заключается в следующем:

- определяется освещенность, если известны тип и количество используемых ламп;

- подсчитанная освещенность сравнивается с нормированной освещенностью Ен.

Согласно СНиП 23-05-95* освещенность Ен= 100 лк (норма освещенности рабочего места операторной).

Определение освещенности производится по следующей формуле

, (5.1)

где Ф - световой поток одной лампы, лм;

n - количество ламп (или светильников), шт;

- коэффициент использования светового потока. Это отношение потока, падающего на расчетную поверхностьк суммарному потоку света всех ламп;

S - освещаемая площадь, м²;

k - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности вследствие старения ламп, запыления ламп, светильников, загрязнения отражающих поверхностей помещения;

z - коэффициент неравномерности освещенности - это отношение средней освещенности к минимальной.

Для определения коэффициент использования светового потока () находиться индекс помещения (I) и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка - п, стен - с, расчетной поверхности или пола - р.

Индекс помещения находиться по формуле

(5.2)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

h - расчетная высота над уровнем рабочей поверхности, м.

Расчетная высота над уровнем рабочей поверхности находится по формуле

h=H- hc - hp, (5.3)

где H - высота помещения, м;

hc - высота свеса светильников от потолка, м;

hp - высота рабочей поверхности, м.

Исходные данные для расчета:

А=6 м, В=4,5 м, H=3,5 м;

Лампы ЛЕЦ-40: Ф=2190 лм;

n =6 шт (3 светильника УСП-35 по две лампы ЛЕЦ-40);

k=1,5; z=1,15;

p = 50%; c=30%; p=10%; hp=0,8 м.

По формуле (5.3) находим расчетную высоту h:

h=3,5-0-0,8=2,7 м

Для светильников типа УСП-35 оптимальное отношение () расстояний между рядами светильников к высоте над рабочей поверхностью равно 1,0.

(5.4)

где L - расстояние между рядами светильников, м;

h - расчетная высота над уровнем рабочей поверхности, м.

Тогда расстояние между рядами светильников вычисляется по формуле

, (5.5)

м

Число рядов светильников вычисляется по формуле:

, (5.6)

где В - ширина помещения, м;

L - расстояние между рядами светильников, м.

Получаем 1 ряд из 3 светильников.

По формуле (5.2) находим индекс помещения I

Полученное в результате расчетов значение округляем в сторону увеличения и получаем индекс помещения I =1,25. Учитывая также коэффициенты отражения поверхностей помещения и то, что в помещении операторной используются светильники тип ЛД, коэффициент использования светового потока =0,43.

По формуле (5.1) рассчитываем освещенность

Сравнивая расчетное значение освещенности Е=121,3 лк с нормированным значением освещенности Ен= 100 лк видим, что освещенность в помещении удовлетворяет нормам [15].

6. Технико-экономическое обоснование внедрения прибора "ГиперФлоу-3Пм"

Решение о целесообразности проведения метрологических работ принимается на основе экономического эффекта, определяемого на годовой объем метрологических работ в расчетном году (годового экономического эффекта).

Для серийно изготавливаемых средств измерений за расчетный год принимают второй год их использования.

Экономический эффект от метрологических работ отражает совокупную экономию живого труда, материалов, капитальных вложений и дополнительный доход от более полного удовлетворения потребности народного хозяйства в обеспечении единства и требуемой точности измерений.

Для измерений параметров потока и расчета расхода газа на узлах учета газа Комсомольского ЛПУ МГ предложено использовать комплексный дат чик с вычислителем расхода "ГиперФлоу-3Пм". За базу сравнения принимается измерительный комплекс. Данные для сравнения приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Сравнительные данные для расчёта

Прибор	Класс точности	Стоимость, рублей	Срок службы, лет
ГиперФлоу-3Пм		134000	12
Измерительный комплекс: - дифманометр самопищущего сильфонного типа ДСС-712-2С - манометр самопищущий типа МТС-712; - термометр сопротивления медный типа ТСМ НСХ 50М класс В; - вторичного прибора "Диск-250"; - комплект планиметров ПК-2, ППр-1	1,5 1 Абсолютная погрешность 0,25+0,0035 1 0,2	25800 8300 900 30400 500	5 5 5 3 3

6.1 Расчет экономического эффекта от внедрения

Экономический эффект от внедрения новых рабочих средств измерений формируется за счет снижения затрат при их эксплуатации и сокращения потерь от погрешности измерений. Это потери, возникающие при операциях расхода и учета. Повышение точности измерений в этом случае приводит к снижению перерасхода материальных ресурсов, от не правильного учета материальных ресурсов.

При управлении технологическими процессами повышение точности измерений приводить к снижению расхода материальных ресурсов при приближении измеряемых параметров процессов к оптимальным значениям.

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле

Э = , (6.1)

где - приведенные затраты на производство средства измерений, руб;

- годовые объемы измерений при постоянной норме времени на измерения, нормо-час;

- доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление (реновацию) средства измерений;

- годовые текущие издержки на эксплуатацию средства измерений, руб.;

- средние годовые потери, образующиеся в производстве от погрешностей измерений при применении одного средства измерений, руб.;

- число, внедряемых средств измерений, ед.;

- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, равный 0,15.

Ввиду того, что используемые на узлах учета средства измерений выпускаются серийно, за величину приведенных затрат принимается их оптовая цена:

= 25800 + 8300+31300 +1000 = 66400 р.;

= 134000 р.

Объемы выполняемых измерений по базовому и внедряемому вариантам одинаковы, т.е. = .

Коэффициент реновации Р1= 0,1638; Р2=0,0468 - доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление рабочего средства измерений соответственно по базовому и новому средству измерений.

Годовые текущие издержки рассчитываются по формуле

И1=Спов+Срем+Сзп+Сам+Сэ, (6.2)

где Спов - годовые затраты на поверку рабочего средства измерений, руб.;

Срем - годовые затраты на текущий ремонт, руб.;

Сзп - годовые затраты на основную и дополнительную заработную плату слесаря при эксплуатации одного рабочего средства измерений;

Сам - годовые амортизационные отчисления на капитальный ремонт, руб.;

Сэ - годовые затраты на электро энергию и материалы в расчете на одно рабочее средство измерений.

Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле

Сам1,2 = Цоб1,2 · Ррем1,2, (6.3)

где Ррем1,2 - норма амортизационных отчислений на капитальный ремонт.

Ррем1,2 = 2,5%.

Амортизационные отчисления составят:

Сам1= 66400 · 2,5 · 10-2 = 1660 р.;

Сам2= 134000· 2,5 · 10-2 = 3350 р.

Годовые затраты на поверку применяемых СИ представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Годовые затраты на поверку применяемых средств измерений

Наименование СИ	Количество, шт.	Затраты на поверку единицы СИ, руб.	Затраты на поверку СИ, руб.
Дифманометр ДСС-712	3	128,0	384,0
Манометр МТС-712	1	85,0	185,0
термометр сопротивления медный типа ТСМ	1	380,0	380,0
планиметры ПК-2, ППр-1	2	100,0	200,0
Всего	7		1149,0

Затраты на поверку предлагаемых средств измерений представлены в таблице 6.3

Таблица 6.3 - Затраты на поверку предлагаемых средств измерений

Наименование СИ	Количество, шт.	Затраты на поверку единицы СИ, руб.	Затраты на поверку СИ, руб.
Комплексный датчик с вычислителем расхода "ГиперФлоу-3Пм"	1	682,0	682,0
Всего	1		682,0

Затраты на ремонт для действующего оборудования 50 % от стоимости, нового - 5%.

Затраты на заработную плату обслуживающему персоналу

(6.4)

где - число обслуживающего персонала, человек;

= 3;

= 1;

- тарифная ставка или оклад обслуживающего персонала, равна 9450 р.;

k = 1,5 - коэффициент, учитывающий затраты на дополнительную заработную плату и социальное страхование;

11 - количество месяцев в году.

Сзп1=39450111,5=46777 р.;

Сзп2=19450111,5=15592 р.

Затраты на электроэнергию примерно равны по обоим вариантам, т.е.

Сэ1=Cэ2

Годовые текущие издержки с учетом выполненных расчетов равны:

И1 = 1149+33200+467775+1160 = 503284,0 р.,

И2 = 682+6700+155925+3350 = 166657 р.

Если принять, что разбаланс газа при операциях учета обусловлен только неопределенностью его измерений, то можно найти зависимость потерь от неопределенности измерений.

Средние годовые потери, возникающие от неопределенности измерений при операциях учета расхода природного газа, рассчитывают по формуле:

(6.5)

где - относительная стандартная неопределенность измерений расхода газа, %;

= 1,6% по базовому варианту;

=0,4% по внедряемому варианту.

- годовой объем газа в стандартных условиях, проходящий через узел учета, м³/год;

= 75 м³/год;

= 1500 - цена газа за 1000 нм3, р.

Потери в производстве составят:

= (1,6 10-2)2 75 106 1,5 = 288000 р.;

= (0,4 10-2)2 75 106 1,5 =1800 р.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 - Исходные данные для расчета

Наименование показателей	Буквенные обозначения	Показатели	Источники получения Информации
		базовые	новые
Приведенные затраты, тыс. руб.	З1,2	66,4	134,0	Данные бухгалтерии
Отношение годовых объемов измерений		-	1	Расчет
Доля отчислений на реновацию	Р1,2	0,1638	0,0468	Данные бухгалтерии
Годовые текущие издержки, тыс. руб.	И1,2	503,3	166,7	Данные предприятия, Эксплуатирующего средства Измерений
Число внедряемых СИ	А		16	То же
Годовой объем газа,проходящего через один узел учета тыс. м3/год	Vсг	75 · 106	120,5 · 103	То же
Стоимость 1 тыс. м3 газа, тыс.руб.	Цг	1,5		То же
Потери от неопределенности измерении расхода, тыс.руб.		288	1,8	Расчет

Годовой экономический эффект:

Э =

Э =

= 50 184,16 р.

Расчет показывает, что внедрение новых средств измерений на узлах учета газа предприятия экономически целесообразен.

Экономический эффект достигнут путем повышения достоверности и точности результатов измерений.

Заключение

В дипломном проекте рассмотрена установка учета газа, описаны система и средства автоматизации управления ГПА ГТК-10-4 на компрессорной станции.

КС является связующим элементом между потребителем и добычей. Газ, перед тем как поступить потребителю, должен быть подготовлен. Поэтому и надежность таких установок должна быть достаточно высокой, чтобы не происходило сбоев поставок газа потребителям. При этом надежность следует понимать не только как безотказное функционирование, но и не превышение реальных погрешностей нормированных значений.

Большинство установок были спроектированы и построены достаточно давно, поэтому на них все еще встречается устаревшее оборудование, сильно отстающее от современных аналогов по техническим характеристикам, такими как, надежность, точность измерения, себестоимость обслуживания.

В результате исследования в дипломном проекте было рассмотрена система автоматизации газоперекачивающего агрегата, проведен анализ состояния измерений и учета газа на предприятии. Рассмотрена возможность решения поставленной задачи при помощи штатных средств измерений. Установлено, что технические возможности используемых СИ не позволяют достичь поставленных целей. Проведена оценка относительной стандартной неопределенности измерений расхода, в ходе которой установлены основные составляющие неопределенности.

При проектировании и внедрении прибора "ГиперФлоу-3Пм" были предусмотрены и реализованы все необходимые меры по обеспечению безопасности труда и охране окружающей среды.

В технико-экономическом обосновании был произведен расчет себестоимости данного проекта. Годовой экономический эффект составил 50 184,16 рублей.

Список используемых источников

1. Балавин М.А. Опыт создания и внедрения систем автоматического управления"/ М.А. Балавин, С.В. Лазаревич, Г.С. Нахшин, С.П. Продовиков, А.З. Шайхутдинов // Газовая промышленность. - 2006. - №8. - С. 30-31.

2. ТО-6017-71. Газоперекачивающий агрегат мощностью 10 МВт. Л.: Невский машиностроительный завод, 1972.

3. ТО - 6384 - 76. Гидропневматическая система регулирования ГТК-10-4. Л.: Невский машиностроительный завод, 1976.

4. Аристов П.А. Переносная поверочная установка для бытовых счетчиков газа и счетчиков воды // Описание к патенту [Электронный ресурс]. - Реестр российских патентов - http://bd.patent.su/2343000-2343999/pat/servl/servlet519b.html.

5. Шумахер М.С. Встроенное кольцевое устройство для измерения давления// Описание к патенту [Электронный ресурс]. - Новые российские патенты - http://partkom.com/patent/ru2369848.

6. Тельнов К.А. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом / Тельнов К.А. [и др.]. // Недра, 1983. - 280 с.

7. Седых З.С. Эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. / З.С. Седых. - М.: Академия, 1990. - 205 с.

8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации датчиков давления Метран-100 фирмы Уралстройиндустрия.

9. Техническое описание и инструкция по эксплуатации измерительных преобразователейСапфир-22ДИ.

10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации датчика загозованности СТМ-10.

11. Техническое описание и инструкция по эксплуатации медных термопреобразователей ТСПУ.

12. ILAC G 17: 2002 "Introducing the Concept of Uncertainty of Measurement in Testing in Association with the Application of the Standard ISO/IFS 17025" [электронный ресурс]. - www.ilac.org

13. ГОСТ 8.586.1,2,5-2005 "ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств".

14. ГОСТ 30319.1-96 "Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки".

15. Гилязов А.А Учебно-методическое пособие к выполнению радела "Безопасность и экологичность" в выпускных квалификационных работах по направлению подготовки 220300 "Автматизированные технологии и производства" специальности 220301 "Автоматизация технологических процессов и производств" (по отраслям) / А.А. Гилязов, Ю.Р. Абдрахманов - М.: Уфа УГНТУ, 2009. - 19 с.

Приложение

газоперекачивающий агрегат автоматизация прибор

Перечень демонстрационных листов

1. Титульный лист.

2. Цели и задачи дипломного проекта.

3. Схема компоновки основного оборудования компрессорной станции.

4. Принципиальная схема ГПА.

5. Общий вид нагнетателя

6. Функциональная схема автоматизации ГПА ГТК-10-4

7. Диафрагма.

8. Исходные данные для расчета.

9. Полученные значения относительной расширенной неопределенности и график зависимости неопределенности расхода от значения расхода.

10. Относительная расширенная неопределенность результата измерений расхода газа и графики зависимости неопределенности измерений расхода от перепада давления

11. Технико-экономическое обоснование.

12. Заключение.

Размещено на Allbest.ru