Автоматизация площадки отстойников установки предварительного сброса воды Барсуковского месторождения
Общие сведения об установке предварительного сброса воды Барсуковского месторождения. Структура комплекса технических средств подсистемы контроля и управления технологическим оборудованием. Разработка управляющей программы для промышленного контроллера.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.04.2015 |
Размер файла | 1,4 M |
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.
- конфигурационный список регистратора аварийных событий создается компонентом приложения обработки тревожных событий (AlarmWorX32). Регистратор приложения обработки тревожных событий предназначен для архивации аварийных и других событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями оперативного персонала;
- конфигурационный список сервера архивации трендов создается приложением архивирования и графического отображения истории технологических параметров (TrendWorX32), которое предназначено для построения и анализа зависимостей параметров контролируемого процесса от времени и друг от друга, а также для архивации и последующего представления исторических данных на графиках (трендах).
Конфигурационная информация описанных выше списков сохраняется в базах данных формата MS ACCESS. Структура баз данных является закрытой информацией SCADA-системы GENESIS32 и предназначена для использования только между приложениями подсистемы «АРМ оператора УПСВ».
Аварийные события, отобранные по конфигурационному списку регистратора аварийных событий (приложение обработки тревожных событий), а также архив истории значений контролируемых параметров, созданный на основе конфигурационного списка сервера архивации трендов (приложение архивирования и графического отображения истории технологических параметров), могут храниться в различных базах данных, табличных или текстовых документах.
В подсистеме «АРМ оператора УПСВ» решено использовать СУБД MS SQL SERVER версии 7.0. Выбор MS SQL SERVER объясняется тесной связью MS SQL SERVER с операционными системами семейства Windows, высокой производительностью и надежностью базы данных в сочетании с простым интерфейсом.
Структура баз данных для хранения аварийных событий и истории технологических параметров в формате MS SQL SERVER является закрытой информацией SCADA-системы GENESIS32 и предназначена для использования приложениями подсистемы «АРМ оператора УПСВ».
3.6.2Физическая структура и организация ведения информационной базы
Для передачи данных от контроллера в подсистему «АРМ оператора УПСВ» создается конфигурационный список ОРС-сервера доступа к реальным данным. Конфигурационный список создается с помощью стандартного ОРС-конфигуратора B&R PVI OPC Server. Кроме данного списка, может быть создан единый список контролируемых параметров, который используют в дальнейшем всеми приложениями подсистемы. Создание списка контролируемых параметров и возможность его использования другими приложениями подсистемы выполняется приложением централизации доступа к контролируемым параметрам (DataWorX32). Список ведется во внутреннем формате SCADA-системы GENESIS32 и доступен пользователю только посредством приложением централизации доступа к контролируемым параметрам. Это приложение позволит оптимизировать запросы подсистемы «АРМ оператора УПСВ» ОРС-серверу доступа к реальным данным. Приложения подсистемы «АРМ оператора УПСВ», создающие конфигурационные списки, предлагают разработчику выбрать имя и место расположения соответствующего файла с жестко заданным форматом MS ACCESS. Первоначальная настройка конфигурационных файлов производится при проектировании и наладке системы разработчиком, изменения и дополнения могут быть сделаны системным администратором.
Сразу же после сохранения конфигурационных списков автоматически вступают в силу изменения в конфигурационных файлах.
Приложения подсистемы «АРМ оператора УПСВ», выполняющие архивирование аварийных событий и архивирование истории контролируемых параметров, хранят информацию в базах данных формата MS SQL SERVER. Прежде, чем будут запущены приложения подсистемы «АРМ оператора УПСВ», выполняющие архивирование аварийных событий и истории контролируемых параметров, в MS SQL SERVER должны быть созданы таблицы базы данных Alarm и History. Таблицы базы данных создаются средствами СУБД. Таблица базы данных, предназначенная для хранения аварийных событий, имеет имя Alarm. Таблица базы данных, предназначенная для хранения истории значений контролируемых параметров, имеет имя History. С целью предотвращения несанкционированного доступа к базам данных, хранящих архивную информацию, базы данных формата MS SQL SERVER защищаются паролем [16, 17].
3.7 Отображение технологических данных
На рисунке 3.7 представлен приблизительный вид окна «Площадка отстойников» SCADA-системы объекта. В данном окне отображены мнемосхемы работы отстойников ОГН-П-1/4-7, УПОГ и подземная емкость ЕД-8, а также все необходимые параметры:
- уровень воды и нефти;
- температура нефти;
- давление нефти и газа;
- процент открытия клапанов регуляторов;
- загазованность.
Уровни воды и нефти в отстойниках отображаются графически следующим образом: черным цветом показано заполнение отстойников нефтью, синим - водой.
Рисунок 3.8 - Окно «Площадка отстойников»
4. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО КОНТРОЛЛЕРА
4.1 Среда разработки ISaGRAF 6.1
Программный пакет ISaGRAF - это продукт компании ISaGRAF Inc. в области встраиваемого ПО и инструментальных средств промышленной автоматизации, совместимых со стандартами IEC 61131-3 и IEC 61499. ISaGRAF 6.1 включает в себя среду разработки Workbench исполнения firmware. В качестве основы ISaGRAF 6.1 Workbench имеет инструментарий Microsoft® Visual Studio® 2010. В ISaGRAF 6.1 Workbench поддерживаются языки LD, FBD, ST, SFC и SAMA, а также редактор IEC 61499.
ISaGRAF 6.1 работает на платформе XP Embedded, 32- и 64-битной версии Windows XP®, Windows Vista® & Windows 7® и включает в себя драйверы Modbus TCP Client, а также Modbus TCP Server.
На рисунке 3.1 представлено окно среды разработки ISaGRAF 6.1.
Рисунок 3.1 - Окно среды разработки ISaGRAF 6.1
4.2 Алгоритмы управления площадкой отстойников
4.2.1 Секции программы управления площадкой отстойников
Процессы сбора, обработки информации, а также выдачи управляющих воздействий по различным каналам осуществляются параллельно. С этой целью проект программы в среде программирования ISaGRAF 6.1 разбит на несколько секции. Назначения секций представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Назначение секций
Наименование секции |
Язык программирования |
Назначение |
|
Line №1 |
ST |
Пуск и останов линии №1 |
|
Line №2 |
ST |
Пуск и останов линии №2 |
|
Level_r |
FBD |
Регулирование уровня |
|
Pressure |
ST |
Контроль избыточного давления |
|
Level |
ST |
Контроль уровня |
|
Tank |
ST |
Управление дренажной емкостью |
|
Help |
ST |
Вспомогательная секция |
Переменные, используемые в проекте, представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Используемые переменные
Имя |
Физический смысл |
Вид переменной |
Тип |
Начальное значение |
|
U_i_z |
«Открыть i-ую задвижку» |
Выходная |
Bool |
false |
|
U_i_о |
«Закрыть i-ую задвижку» |
Выходная |
Bool |
false |
|
U_j |
«Включить/выключить j-ый регулирующий клапан» |
Выходная |
Bool |
false |
|
Startc |
«Запустить с-ую линию» |
Входная |
Bool |
false |
|
X_i_z |
Сигнал «i-я задвижка открыта» |
Входная |
Bool |
false |
|
X_i_о |
Сигнал «i-я задвижка закрыта» |
Входная |
Bool |
false |
|
Stopc |
«Остановить с-ую линию» |
Внутренняя |
Bool |
false |
|
Stepс |
Номер состояния линии с |
Внутренняя |
Real |
10, 20 |
|
Lv |
Заданный межфазный уровень |
Внутренняя |
Real |
1.4 |
|
Ln |
Заданный уровень нефти |
Внутренняя |
Real |
1.4 |
|
Lv_k |
Межфазный уровень |
Входная |
Real |
- |
|
Ln_k |
Уровень нефти |
Входная |
Real |
- |
|
Para_v |
Настройки ПИ-регулятора межфазного уровня |
Внутренняя |
Комплексная |
- |
|
Para_n |
Настройки ПИ-регулятора уровня нефти |
Внутренняя |
Комплексная |
- |
|
Valve_v_k |
Степень открытия клапана стока воды k-ого отстойника |
Выходная |
Real |
0 |
|
Valve_n_k |
Степень открытия клапана стока нефти k-ого отстойника |
Выходная |
Real |
0 |
|
Pk |
Давление в k-ом отстойнике |
Входная |
Real |
- |
|
Ipk |
Сигнализация «Высокое давление в k-ом отстойнике » |
Выходная |
Bool |
false |
|
Ysb_pk |
Сброс сигнализации «Высокое давление в k-ом отстойнике» |
Входная |
Bool |
- |
|
step_l_k |
Номер состояния контроля уровня в k-ом отстойнике |
Внутренняя |
Real |
42, 52, 62, 72 |
|
Lvk |
Межфазный уровень в k-ом отстойнике |
Входная |
Real |
- |
|
Lvn |
Уровень нефти в k-ом отстойнике |
Входная |
Real |
- |
|
Ilk |
Сигнализация «Высокий уровень в k-ом отстойнике» |
Выходная |
Bool |
false |
|
Lde |
Уровень в дренажной емкости |
Входная |
Real |
- |
|
Un |
«Включить/выключить насос откачки» |
Входная |
Real |
- |
|
Pupogg |
Давление в g-ом УПОГ |
Входная |
Real |
- |
|
Iupogg |
Сигнализация «Высокое давление в g-ом УПОГ» |
Выходная |
Bool |
false |
|
Ysb_upogg |
Сброс сигнализации «Высокое давление в g-ом УПОГ» |
Входная |
Bool |
false |
|
Stopc_int |
«Остановить линию с» |
Внутрення |
Bool |
false |
|
Stopc_ext |
«Остановить линию с» |
Входная |
Bool |
false |
4.2.2 Секции Line №1 и Line №2
Как уже отмечалось, площадка отстойников состоит из двух линий, каждая линия состоит из УПОГ и двух отстойников. Линия №1: УПОГ-2, ОГН-П-1/4, ОГН-П-1/5. Линия №2: УПОГ-3, ОГН-П-1/6, ОГН-П-1/7. Для запуска линии №1 в систему приходит сигнал Start1. Данный сигнал приходит либо из операторной, либо со щита. После этого подается сигнал открытия задвижек ЗД-133, ЗД-131, ЗД-132. Далее открываются задвижки ЗД-147, ЗД-103а, затем ЗД-101а. Объект переходит в режим непрерывного регулирования уровня в отстойниках с помощью регулирующих клапанов КР-101, КР-102, КР-105, КР-106. Остановка линии осуществляется после прихода в систему сигнала Stop1. Закрываются задвижки ЗД-131, ЗД-147, ЗД-103а, ЗД-101а, КР-101, КР-102, КР-105, КР-106. Если линия №2 так же остановлена, то закрываются еще и задвижки ЗД-133, ЗД-132. При переполнении отстойника, или при превышении рабочего давления задвижки в линии закрываются, открываются дренажные задвижки. Управление линией №2 осуществляется аналогично.
В соответствии со словесной формулировкой построен граф переходов, представленный на рисунке 4.1. Для секции Section №1 - граф из состояний 10..17, для Section №2 - граф из состояний 20..27. Переход от состояния к состоянию осуществляется с помощью переменных step1 и step2, а также с помощью конструкции CASE_OF. Задвижки ЗД-132 и ЗД-133 являются общими для обеих линий, в этом случае их закрытие осуществляется либо когда обе линии остановлены, либо в случае аварийной ситуации.
Текст программы оформлен в приложениях Б и В.
4.2.3 Секция Level_r
После того как в секциях Section №1 и Section №2 активируются состояния 14 и 24, переменные U_101…U_108 принимают значения «1», что позволяет задвижкам получать сигнал о степени открытия.
Например, степень открытия клапана стока воды отстойника ОГН-П-1/4 задается функциональным блоком ПИ-регулятора рисунок 4.2. В данном блоке на вывод «SP» подается заданное значение уровня воды Lv. На вывод «PV» подается измеренное значение уровня воды Lv_4 посредством датчика уровня. К входу «PARA» подсоединяется комплексная переменная. Данная переменная включает в себя коэффициент пропорциональности, время интегрирования, а также минимум и максимум выходной величины Valve_v_4.
Входы «MODE» и «YMAN» предназначены для указания режима работы и дополнительных более точных настроек регулятора.
Выходы «ENO», «ERR» и «STATUS» предназначены для сигнализации состояния блока. «ENO» - блок не активен, т.е. не производит никаких вычислений. Сигнал «ERR» означает, что в процессе вычислений в блоке произошла ошибка, например деление на ноль. «STATUS» также является вспомогательным выходом.
Таким образом, в данной секции будет восемь блоков ПИ-регулятора. Полный текст программы приведен в приложении Г.
Рисунок 4.1 - Графы переходов секции Line №1
Рисунок 4.2 - Функциональный блок «ПИ-регулятор»
4.2.4 Секция Pressure
Алгоритм работы данной секции заключается в том, что существует некоторое нормальное состояние агрегатов, когда давление в них находится в рамках рабочего режима. В случае возникновения высокого давления (больше 0,6 МПа) происходит переход из нормального, стабильного состояния в режим сигнализации и управления. Управление линией происходит путем присвоения внутренней переменной Stopl_int значение единицы. В результате секция Line начинает отрабатывать стандартную процедуру останова линии. После того, как оператор сбросит сигнализацию, система возвращается в исходное состояние. Графы переходов контроля избыточного давления представлены на рисунке 4.3. Текст программы приведен в приложении Д.
4.2.5 Секция Level
В секции Level происходит контроль уровня раздела фаз, а также уровня нефти в нефтяном отсеке отстойника. В случае достижения уровня раздела фаз или уровня нефти (отрабатываются оба варианта) отметки 2 м линия отключается, жидкости данного отстойника сбрасываются в дренажную емкость. При этом сброс происходит только в том отстойнике, в котором произошел перелив, т.к. в смежном агрегате продукция в обоих частях удовлетворяет качеству. Графы переходов секции представлен на рисунке 4.4. Текст программы представлен в приложении Е.
4.2.6 Секция Tank
Управление уровнем жидкости в дренажной емкости осуществляется путем включения/отключения насоса откачки по следующему алгоритму: как только уровень жидкости достигнет отметки 2,3 м: включается насос - происходит откачка жидкости. После того как пройдет определенное время уровень вследствие откачки опустится до отметки 0,5 м - снимается сигнал включения и насос откачки отключается. Граф переходов данной секции представлен на рисунке 4.5.
Текст секции представлен в приложении Ж.
Рисунок 4.3 - Графы переходов секции избыточного давления
Рисунок 4.4 - Графы переходов секции Level
Рисунок 4.5 - Граф переходов секции Tank
4.2.7 Секция Help
В данной секции выполняются вспомогательные операции над полученной информацией, такие как масштабирование аналоговых величин. Любая физическая величина имеет свою размерность. На вход же контроллера приходит сигнал 4..20 мА, который преобразуется в десятичное число, которое в свою очередь необходимо преобразовать в соответствии с реальным значением.
4.3 Расчет параметров алгоритма регулирования
Данная АСР (рисунок 4.6) является системой стабилизации, т.к. ее задача - поддержать заданный уровень жидкости, компенсировать возмущения.
Объект автоматизации представляет собой совокупность патрубка притока нефти, емкости отстоя и двух патрубков стока (нефти и воды) с регулирующими клапанами. Действием запорной арматуры с ручным приводом на технологические параметры объекта целесообразно пренебречь, т.к. при их полном открытии их сопротивление потоку (нефти или воды) незначительно.
Возмущениями являются:
- изменение расхода жидкости на притоке;
- изменение вязкости, плотности, состава жидкости;
- изменение давления внутри отстойника;
- погрешность при составлении математической модели и т.д.
Все эти параметры в какой-то степени влияют на изменение уровня в технологическом аппарате, но наиболее значительное действие оказывает расход жидкости на притоке.
Рисунок 4.6 - Структурная схема АСР
4.3.1 Расчет передаточной функции объекта
Ввиду того, что объект и сама система автоматизации находятся на стадии проектирования и разработки, получить кривую разгона не представляется возможным, поэтому для определения передаточной функции объекта управления следует составить его математическую модель.
4.3.2 Расчет передаточной функции отстойника
Отстойник ОГН-П-200 представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость с внутренним радиусом R = 1700 мм. Внутри отстойник разделен несплошной перегородкой на два отсека: отсек отстоя воды и отсек приема нефти - их длины соответственно: lв=14850 мм и lн=7240 мм.
Приняв отстойник как идеальный цилиндр, уравнение его окружности в координатах h(x), будет выглядеть следующим образом:
, (4.1)
где h - уровень, м;
x - расстояние от оси h, м.
На рисунке 4.7 представлено сечение отстойника в координатах h(x).
Рисунок 4.7 - Модель ОГН-П-200
После преобразования уравнение окружности отстойника будет выглядеть следующим образом:
. (4.2)
Тогда уравнение сечения толщи воды в зависимости от ее уровня:
; (4.3)
, (4.4)
где hв - уровень воды (межфазный уровень).
Объем жидкости в отстойнике:
, (4.5)
. (4.6)
Зависимость представлена на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 - Зависимость
В связи с большим объемом вычислений данную зависимость следует линеаризовать. Как отмечалось выше, задача регулирования - поддерживать межфазный уровень в рабочем диапазоне 1200 - 1600 мм на отметке , то целесообразно произвести линеаризацию именно в точке .
Линеаризуем данную зависимость в окрестности :
; (4.7)
. (4.8)
В дальнейшем удобней будет пользоваться зависимостью , т.е. положение межфазного уровня в зависимости от объема воды, находящегося в отстойнике:
. (4.9)
Коэффициент пропорциональности отстойника:
; (4.10)
.
Зависимость объема воды в отстойнике от расхода поступающей в него жидкости:
, (4.11)
гдеv0 - начальный объем воды, м3;
- расход воды на стоке, м3/мин;
t - время, мин.
Передаточная функция отстойника:
,(4.12)
где, - изображение по Лапласу hв(t), qст.в(t).
Таким образом, с учетом уравнений 9, 10, 11, а также с учетом того, что расчет производится при нулевых начальных условиях, передаточная функция отстойника будет выглядеть следующим образом:
.(4.13)
4.3.3 Расчет передаточной функции регулирующего клапана
Передаточная функция регулирующего клапана:
, (4.14)
где - изображение по Лапласу u(t), %.
Рисунок 4.9 поясняет принцип действия клапана.
Рисунок 4.9 - Принцип действия клапана
В качестве передаточной функции регулирующего клапана решено было использовать инерционное звено первого порядка:
,(4.15)
где Kрк - коэффициент усиления регулирующего клапана;
T - постоянная времени, берем как время открытия клапана при малом входном воздействии Т = 0,033 мин.
Коэффициент усиления регулирующего клапана высчитывается следующим образом:
, (4.16)
где Кv - коэффициент пропорциональности, Кv = 3,2•10-4 (%•с)/м2;
- разность давлений в отстойнике и в коллекторе, = 0,19 МПа;
- плотность жидкости, = 1009 кг/м3.
Таким образом, коэффициент регулирующего клапана равен:
. (4.17)
4.3.4 Расчет настроек регулятора
Передаточная функция объекта управления:
.(4.18)
В качестве регулятора выбираем ПИ-регулятор, т.к.:
- процессы, протекающие в отстойнике медленные;
- объект не обладает самовыравниванием;
- колебания регулирующего органа нежелательны;
Передаточная функция ПИ-регулятора:
, (4.19)
гдеК1 - коэффициент усиления пропорционального звена;
K0 - коэффициент усиления интегрирующего звена.
Передаточная функция разомкнутой системы с учетом запаздывания обработки данных:
, (4.20)
где - звено запаздывания.
Таким образом, передаточная функция разомкнутой системы выглядит следующим образом:
. (4.21)
Ввиду того, что данная система является системой стабилизации, целесообразней всего произвести расчет на заданный показатель колебательности МЕ. Критерий МЕ характеризует способность системы подавлять возмущения. Обычно МЕ выбирают в диапазоне
. (4.22)
Принимаем МЕ = 1,5.
С помощью программы AKULSH3 строим кривую D - разбиения равного значения показателя колебательности МЕ = 1,5 (рисунок 4.10).
В соответствии с критерием низкочастотного возмущения, оптимальные настройки ПИ-регулятора находятся в первом квадранте, в точке максимума кривой D-разбиения (смотри рисунок 4.10). Таким образом настройки ПИ-регулятора равны:
;
В программе SIMULINK выполнена модель системы (рисунок 4.11). ПИ-регулятор выполнен в виде двух параллельных звеньев: пропорциональное звено и интегральное звено. Возмущающее воздействие подается в виде «ступеньки».
На рисунках 4.12, 4.13, 4.14 представлены реакции системы на возмущающее воздействие в виде уменьшение притока воды на 2 м3/мин: изменение управляющего воздействия, изменение расхода на стоке и изменение уровня раздела фаз соответственно.
Рисунок 4.10 - Кривая D-разбиения для МЕ = 1,5
Рисунок 4.11 - Модель системы
Рисунок 4.12 - Зависимость u(t)
Рисунок 4.13 - Зависимость qв(t)
Рисунок 4.14 - Зависимость hв(t)
По данным графикам видно, что:
- отсутствуют резкие скачки управляющего воздействия со стороны регулятора;
- даже при сильном изменении притока отклонение уровня от hв.зад незначительно.
Полученные настройки использованы в параметрах ПИ-регуляторов секции Level_r.
Расчет настроек ПИ-регулятора уровня нефти осуществляется аналогично:
;
.
5. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Темой дипломного проекта, как было отмечено ранее, является автоматизация площадки отстойников установки предварительного сброса воды Барсуковского месторождения.
В данном разделе дипломного проекта с целью обеспечения безопасности производства необходимо дать краткую характеристику производственной среды, провести анализ производственных опасностей и вредностей, рассмотреть мероприятия по безопасной эксплуатации средств автоматизации.
Безопасность производства должна соблюдаться при всех видах работ, связанных с монтажом, обслуживанием и наладкой средств автоматизации. Несоблюдение требований безопасности производства может привести к производственным травмам.
5.1Анализ потенциальных опасностей и производственных вредностей
С целью обеспечения безопасных условий труда при эксплуатации средств автоматизации на площадке отстойников установки предварительного сброса воды Барсуковского месторождения необходимо привести описание вредных веществ, появление которых возможно на площадке отстойников:
- нефть - это сложная смесь углеводородов. Легкие фракции способны легко воспламеняться или образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. При отклонении от норм, правил и инструкций по технике безопасности при ремонте и проверке измерительных преобразователей, установленных на площадке отстойников, аварии, пожары и взрывы;
- попутный газ - бесцветная смесь легких углеводородных паров, легче воздуха. Попутные газы по токсикологической характеристике относятся к веществам 4 класса опасности по ГОСТ 12.1.007-99 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Они не оказывают токсикологического воздействия на организм человека, но при высоких концентрациях вызывают отравления, связанные с удушьем из-за недостатка кислорода;
- сероводород -- токсичный газ. Ядовитость сероводорода часто недооценивают и работы с ним ведут без соблюдения достаточных мер предосторожности. Между тем уже 0,1 % H2S в воздухе быстро вызывает тяжелое отравление. При вдыхании сероводорода в значительных концентрациях может мгновенно наступить обморочное состояние или даже смерть от паралича дыхания (если пострадавший не был своевременно вынесен из отравленной атмосферы). Первым симптомом острого отравления служит потеря обоняния. В дальнейшем появляются головная боль, головокружение и тошнота. Иногда через некоторое время наступают внезапные обмороки. Противоядием служит прежде всего чистый воздух. Тяжело отравленным сероводородом дают вдыхать кислород. Иногда приходится применять искусственное дыхание. Хроническое отравление малыми количествами H2S обусловливает общее ухудшение самочувствия, исхудание, появление головных болей и т. д. Предельно допустимой концентрацией H2S в воздухе производственных помещений считается 0,01 мг/л. Содержащие его баллоны должны иметь белую окраску с красной надписью «Сероводород» и красной чертой под ней.
Датчики, рассмотренные в технической части дипломного проекта, устанавливаются непосредственно на технологических объектах, где в процессе эксплуатации установки рабочей средой являются вредные для организма человека газы и жидкости, характеристики которых приведены в таблице 5.1.
Вторичные приборы автоматизации такие как: блоки токовых выходов, модули контроллера и т.п. - расположены в помещении операторной с нормальными условиями работы. Характеристика объекта по категории и классу взрывопожароопасности приведена в таблице 5.2.
При обслуживании, монтаже и наладке датчиков, установленных на технологических объектах площадки отстойников, возникает опасность поражения человека электрическим током.
Таблица 5.1 - Взрывопожароопасные и токсические свойства веществ в рассматриваемой производственной среде
Наименование вещества на рассматриваемом объекте |
Агрегатное состояние |
Класс опасности веществ по ГОСТ 12.1.007-76 (99) «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования» |
Температура, оС |
Концентрационный предел взрываемости, % объем |
Характеристика токсичности (воздействие на организм человека) |
Предельно-допустимая концентрация, мг/м3 в воздухе рабочей зоны производственных помещений (ОБУВ) |
|||
вспышки |
самовоспламенения |
нижний предел |
верхний предел |
||||||
Сырая нефть |
Ж (п) |
4 |
-18,0 |
233 |
1,1 |
7,4 |
Отрав-ляющий |
100 |
|
Попутный нефтяной газ |
Г |
4 |
- |
405-580 |
6,0 |
13,5 |
Удуша-ющий |
50 |
|
Сероводород (Н2S) |
Г |
3 |
- |
246 |
4,3 |
46,0 |
Парали-зующий |
10 |
|
Деэмульгатор «Рекорд-118» |
ЛВЖ (п) |
4 |
70 |
450 |
6,0 |
34,7 |
Отрав-ляющий |
5 |
Поражения людей электрическим током могут быть вследствие следующих причин:
- случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под
напряжением (220 В, 380 В) в результате ошибочных действий при проведении работ, неисправности защитных средств;
- прикосновение к конструктивным нетоковедущим металлическим частям электрооборудования, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции токоведущих частей;
- появление напряжения на отключенных токоведущих частях при ошибочном включении отключенной установки, замыканий между отключенными и находящимися под напряжением токоведущих частей, разряда молнии в электроустановку;
- возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек при замыкании фазы на землю, неисправности в устройстве защитного заземления.
Таблица 5.2 - Взрывопожарная и пожарная опасность, санитарная характеристика производственных зданий, помещений и наружных установок
Наименование производственных зданий, помещений, наружных установок |
Категория взрывопожароопасной и пожарной опасности зданий и помещений (НПБ 105-03) |
Классификация зон внутри и вне помещений |
||
Класс взрывопожароопасной и пожарной зоны (ПУЭ и ПБ 08-624-03) |
Категория и группа взрывопожароопасных смесей (ГОСТ 12.1.001-78) Р 51330.11-99, Р 51330.5-99 |
|||
Отстойник нефти ОГН-П-1/4 - ОГН-П-1/7 |
Ан |
В-1г |
IIA-T3 |
|
Блок реагентного хозяйства БРХ-1 |
Ан |
В-1г |
IIA-T3 |
|
Установка предварительного отбора газа УНОГ-1, УПОГ-2 |
Ан |
В-1г |
IIA-T3 |
|
Операторная |
Д |
- |
- |
Потенциальные опасности нанесения механических травм от вращающихся или движущихся механизмов, связанные с эксплуатацией оборудования работающего под давлением до 3,6 МПа, возникают при нарушении ПБ-03-576-03 «Инструкция по обслуживанию оборудования и сосудов, работающих под давлением», а также в случаях отказа регулирующих органов и приборов контроля системы автоматизации.
При монтаже, эксплуатации и ремонте приборов на объектах площадки отстойников в летний период возникает опасность воздействия атмосферного электричества.
Вследствие того, что рассматриваемый объект находится в северном районе, где температура воздуха в зимний период опускается до минус 62 °С, возникает следующий ряд опасностей:
- опасность обморожения частей тела работающего в зимний период при работе на открытом воздухе;
- опасность падения льда с крыши операторной или с технологического оборудования на человека;
- опасность падения работающего на скользких участках дорог и тропинок.
При монтаже, эксплуатации и ремонте приборов имеет место воздействие шума (до 85 дБ).
При нагревании и при использовании для монтажа приборов неискробезопасного инструмента или электросварки имеется опасность воспламенения нефтепродуктов. При этом также возможны взрывы при образовании взрывоопасных смесей с попутным нефтяным газом.
При монтаже, эксплуатации и ремонте приборов на УПН возникает опасность падения с высоты, т.к. высота установки приборов достигает 9 м [15].
5.2Мероприятия по обеспечению безопасности производства
5.2.1Мероприятия по технике безопасности
В данном пункте следует отметить мероприятия по технике безопасности при монтаже, наладке и эксплуатации средств автоматизации на площадке отстойников.
Во избежание несчастных случаев при обслуживании средств автоматизации направляемый на работу персонал должен иметь соответствующую подготовку, пройти производственный инструктаж, ознакомиться с общими правилами техники безопасности и с безопасными методами работы на площадке отстойников, а также с методами оказания первой помощи. По окончании инструктажа направляемые на работу сдают экзамен по технике безопасности в соответствии с ПБ-08-624-03, ПУЭ и получают удостоверение с присвоенной квалификационной группы, дающей им право работать по обслуживанию действующих электроустановок.
В целях снижения опасности и вредности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте средств автоматизации, а также проведения технологического процесса в соответствии с ГОСТ 12.3.002-75 «ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности» предусмотрен ряд основных мероприятий:
- для исключения пожаров и взрывов от атмосферного электричества предусматривается молниезащита объектов УКПН в соответствии с СО 153-34.21.122-2003;
- заземление по ГОСТ 12.1.030-96 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление» должно обеспечивать безопасность обслуживающего персонала при эксплуатации и ремонте электрооборудования;
- проведение профилактических работ и операций для предотвращения различных аварийных ситуаций;
- соблюдение безопасных, минимально допустимых расстояний между сооружениями и аппаратами;
- оснащение технологического оборудования предохранительными устройствами;
-оснащение устройствами принудительной вентиляции и установками сигнализации;
- блокировка оборудования и сигнализация при нарушениях технологического режима;
- оснащение объектов первичными средствами пожаротушения;
- обеспечение работников средствами индивидуальной защиты.
Площадка отстойников обеспечена необходимыми системами контроля, автоматической защиты и регулирования технологических параметров (температуры, давления, уровня жидкости и т.п.) согласно проекту и исполнительной документации.
Контрольно-измерительные приборы, установленные на оборудовании, имеют ограничительные отметки предельно допустимой величины параметров, пломбу госповерителя и организации, осуществляющей ремонт данных приборов.
Производство газоопасных, огневых, ремонтных, земляных работ разрешается только при наличии оформленного наряд-допуска. До начала земляных работ устанавливаются знаки, показывающие расположение подземных коммуникаций (трубопроводов, кабелей связи и т.д.).
Аппараты и емкости, перед спуском в них людей, должны быть охлаждены до температуры не выше 30 °С. В исключительных случаях, при необходимости проведения работ при более высокой температуре, разрабатываются дополнительные меры безопасности: непрерывная обдувка свежим воздухом, применение термозащитных костюмов, теплоизолирующей обуви, частые перерывы в работе и т. д.
Все предлагаемые приборы и средства автоматизации, рассмотренные в технической части диплома, соответствуют требованиям техники безопасности и не оказывают опасного воздействия на обслуживающий персонал.
5.2.2Мероприятия по электробезопасности
Мероприятия по электробезопасности в соответствии с ПУЭ включают следующее:
- к работе по монтажу и эксплуатации указанных выше приборов допускаются лица, прошедшие обучение, инструктаж и сдавшие экзамен по технике безопасности и другим нормативным документам, имеющие допуск к работе с напряжением до 1000 В в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителями» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителями»;
- изоляция электрических устройств в соответствии с техническими условиями (более 0,5 МОм);
- все части устройств, находящихся под напряжением размещены в корпусах, обеспечивающих защиту обслуживающего персонала от прикосновения к деталям, находящимся под напряжением;
- предохранительная блокировка, предупредительная сигнализация;
- защитное заземление, зануление и отключение;
-надежные крепления оборудования при монтаже на объекте автоматизации.
Корпуса устройств заземляются по ГОСТ-12.1.030-96 (сопротивление мене 4 Ом). Измерение сопротивления заземления производится не реже 1-го раза в год.
Необходимая защита от поражения электрическим током обеспечивается защитным заземлением и занулением корпусов всех приборов и оборудования.
Заземляющее устройство выполняется горизонтальными электродами из круглой оцинкованной стали В16 на глубине 0,7 м от поверхности земли и полосовой стали 4 х 40, проложенной по плитам площадки отстойников.
Для защитного заземления контрольно-измерительных приборов и соединительных коробок применяется силовой кабель гибкий с медными жилами, с резиновой желто-зеленой изоляцией в резиновой оболочке КГ 1x6 ГОСТ 24334-80 с диапазоном рабочих температур от минус 60 до + 95 °С.
Устанавливаемое во взрывоопасных зонах оборудование и приборы КИП и А должны быть взрывозащищенного исполнения, преимущественно с взрывозащитой вида «ia» - искробезопасная цепь по ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99). Степень защиты оболочки контрольно-измерительных приборов, распределительных коробок и т.д., включая кабельные вводы и заглушки, размещаемые на открытом воздухе, должна быть не ниже IP56, а для оборудования, размещаемого в укрытии, не ниже IP42 в соответствии с требованиями ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89).
Все первичные приборы контроля и регулирования, установленные по месту, предусматривается выполнять в искробезопасном исполнении, соответствующее по исполнению зоне класса, группе и категории взрывоопасной смеси согласно ПУЭ и ПБ 08-624-032, EExiaIICT4 и EExiaCT6, что позволяет производить измерение во взрывоопасной среде.
Подключение разъемов, замена плавких вставок, предохранителей производится только при отключенных напряжениях питания устройств.
5.2.3Мероприятия по промышленной санитарии
Ввиду того что технологические процессы протекают в закрытой системе аппаратов и трубопроводов, вредное воздействие веществ незначительно.
Для контроля загазованности по предельно допустимой концентрации и нижнему концентрационному пределу взрываемости в воздухе УПН предусмотрены средства автоматического газового анализа с сигнализацией, срабатывающей при достижении предельно допустимых величин. Сигнализация о появлении загазованности (световая и звуковая) выполнена по месту установки датчиков и в помещении операторной по ГОСТ 12.1.005-99 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
Весь обслуживающий персонал обеспечивается спецодеждой. Сведения о средствах индивидуальной защиты работающих приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3 - Сведения о средствах индивидуальной защиты работающих
Наим. установки |
Профессии работающих на установке |
Средства индивидуальной защиты работающих |
Срок службы |
Периодичность стирки, химчистки |
|
Площадка отстойников |
Слесарь КИП и А, оператор, технолог, слесарь-ремонтник, машинист |
Летние ботинки с усиленным стальным носком |
12 мес. |
Стирка по мере загрязнения в прачечной, согласно установленному графику предприятия |
|
Зимние ботинки с усиленным стальным носком |
12 мес. |
||||
Резиновые сапоги с усиленным стальным носком |
12 мес. |
||||
Летний костюм или комбинезон |
12 мес. |
||||
Зимний костюм или комбинезон |
12 мес. |
||||
Непромокаемый костюм |
12 мес. |
||||
Каска с подшлемником |
12 мес. |
||||
Защитные очки |
12 мес. |
||||
Перчатки руковицы |
По необход. |
||||
Зимние перчатки |
12 мес. |
||||
Демисезонная куртка |
36 мес. |
В соответствие с ГОСТ 12.4.016-96 помимо этого предусмотрены меро-приятия:
- весь обслуживающий персонал ежегодно проходит медосмотр с целью выявления и предупреждения профессиональных заболеваний;
-поступающие на работу обязаны пройти предварительный медицинский осмотр с обязательным получением медицинского заключения;
- имеется возможность приобретения путевок в дома отдыха, санатории и лечебные профилактории.
В помещении операторной предусмотрено естественное и искусственное освещение. Естественное освещение в дневное время осуществляется через оконные проемы, спроектированные в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». Искусственное освещение помещения операторной обеспечивает нормальное ведение процесса в темное время суток и тогда, когда естественного освещения недостаточно.
Аварийное освещение имеется у щитов и пультов в операторном помещении, за щитом у шкафов электропитания, на лестничных площадках, у дверных проемов. Освещение операторной осуществляется газоразрядными лампами, на площадке отстойников - взрывозащищенными светильниками. Требования к светильникам приводятся в ГОСТ 12.2.007.13-89 «ССБТ. Лампы электрические. Требования безопасности».
Все оборудование снабжено перилами и лестницами, переходными мостиками, освещаемыми электрическими светильниками в темное время суток, для свободного доступа обслуживающего персонала к арматуре. На каждом рабочем месте имеется аптечка с необходимым запасом медикаментов и перевязочных материалов [16].
5.3Мероприятия по пожарной безопасности
Для защиты от пожаров предусмотрено: водяное пожаротушение, тушение воздушно-механической пеной и первичными средствами пожаротушения в соответствии с ППБ-01-03 «Правила пожарной безопасности».
Согласно НПБ-104-95 «Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях» и СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений», предусмотрено отключение вентиляции при пожаре и звуковое оповещение о пожаре. Пожарная связь также осуществляется по телефону, радио или посредством электрической пожарной сигнализации. При возникновении пожара срабатывает датчик-извещатель, подающий импульс на включение противопожарного насоса.
Разбор воды для ликвидации больших пожаров осуществляется через гидранты водопровода высокого давления, установленные не более чем через 100 м.
Для тушения пожаров воздушно-механической пеной, предусмотрены стационарные пенокамеры, установленные вблизи отстойников.
Для ликвидации небольших очагов возгорания и предупреждения распространения огня на территории предусмотрена установка щитов с пожарным инвентарем, а также использование огнетушителей серии ОП-Ю.
Система пожароохранной сигнализации обеспечивает надежную охрану объектов и современное оповещение дежурного персонала о возникновении пожара.
Система автоматического пенного пожаротушения проектируется с применением воздушно-механической пены высокой и низкой кратности [17].
5.4Расчет защитного заземления отстойника ОГН-П-200
Схема защитного заземления отстойника ОГН-П-200 представлена на рисунке 5.1.
Исходные данные для расчета защитного заземления отстойника приведены в таблице 5.4.
Допустимое нормативное сопротивление заземлителя для электроустановки напряжением до 1 кВ сети с изолированной нейтралью:
.
Удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов определяется по формуле:
, (5.1)
где - удельное сопротивление грунта, ;
- коэффициенты сезонности, В =1,9;
.
Рисунок 5.1 - Схема защитного заземления отстойника ОГН-П-200
Таблица 5.4 - Исходные данные для расчета защитного заземления
Параметры |
Значения |
|
Напряжение электрооборудования, В |
380 |
|
Мощность электрооборудования, кВт |
11 |
|
Длина вертикального электрода, м |
2,5 |
|
Диаметр вертикального электрода, м |
0,05 |
|
Расстояние между вертикальными электродами, м |
4 |
|
Размер соединительной полосы, м |
0,04 |
|
Род грунта |
суглинок |
|
Климатическая зона |
1 |
Удельное сопротивление грунта для горизонтальной соединительной полосы определяется по формуле:
, (5.2)
где - коэффициенты сезонности, г =6;
.
Сопротивление одиночного заземлителя определяется по формуле:
, (5.3)
где L - длина вертикального заземлителя, м;
d - диаметр вертикального заземлителя, м;
.
Необходимое количество вертикальных электродов можно определить по формуле:
; (5.4)
.
Количество вертикальных электродов принимаем равным 17.
Коэффициент использования вертикальных электродов для найденного количества, с учетом расположения электродов и от-ношения расстояния между электродами к их длине принимаем равным .
Сопротивление группы вертикальных электродов определяется по формуле:
; (5.5)
.
Длина горизонтальной соединительной полосы для электродов определяется по формуле:
, (5.6)
где а - расстояние между вертикальными электродами, м;
.
Сопротивление растеканию тока соединительной полосы определяется по формуле:
; (5.7)
.
Коэффициент использования горизонтальной соединительной полосы для найденного числа электродов, с учетом расположения электродов и отношения расстояния между электродами к их длине принимаем равным .
Сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента исполь-зования определяется по формуле:
; (5.8)
.
Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства определяется по формуле:
; (5.9)
.
Сравнение вычисленного значения сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства с допустимой величиной:
; (5.10)
,
следовательно, необходимое количество вертикальных электродов для защитного заземления электродвигателя равно 17.
Очевидно, что расположить такое количество электродов в ряд не удастся, поэтому расположение следует произвести по контуру площадки.
6. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
Как отмечалось выше, цель дипломного проекта - проектирование системы автоматизации УПСВ-2 Барсуковского месторождения. Ввиду этого следует произвести анализ экономической эффективности внедряемой системы АСУТП с целью установления целесообразности предлагаемого мероприятия.
6.1 Методика расчета экономической эффективности инвестиций
Инвестиции - средства (денежные средства, ценные бумаги, иное имущество, в том числе и имущественные права, имеющие денежную оценку), вкладываемые в объекты предпринимательской и (или) иной деятельности с целью получения прибыли и (или) достижения иного полезного эффекта.
Различаются:
- капиталообразующие инвестиции, обеспечивающие создание и воспроизводство фондов; состоят из капитальных вложений, оборотного капитала, а также, иных средств, необходимых для проекта;
- портфельные инвестиции - помещение средств в финансовые активы.
Капитальные вложения - инвестиции в основной капитал (основные средства), в том числе затраты на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, приобретение машин, оборудования, инструмента, инвентаря, проектно-изыскательные работы и другие затраты.
Проект - комплекс действий (работ, услуг, приобретений, управленческих операций и решений), направленных на достижение сформулированной цели.
Инвестиционный проект - обоснование экономической целесообразности, объема и сроков осуществления капитальных вложений, в том числе необходимая проектно-сметная документация. Эффективность инвестиционного проекта характеризуется системой показателей, отражающих соотношение затрат и результатов применительно к интересам его участников.
Необходимо различать понятия: экономическая эффективность и экономический эффект. Под экономическим эффектом в общем случае понимается величина экономии затрат в рублях в результате осуществления какого-либо мероприятия или их совокупности. В традиционных технико-экономических расчетах чаще всего используется величина годового экономического эффекта, т.е. экономии средств за год. Под экономической эффективностью понимается относительная величина, получаемая в результате сопоставления экономического эффекта с затратами, вызвавшими этот эффект. Причем это может быть простое отношение эффекта к соответствующим затратам и более сложные отношения.
Анализ эффективности инвестиционного проекта основывается на моделировании денежных потоков, складывающихся в течении всего срока жизни проекта. Денежный поток (поток реальных денег) складывается из всех притоков и оттоков денежных средств в некоторый момент времени (или на некотором шаге расчета).
Приток денежных средств равен величине денежных поступлений (результатов в стоимостном выражении) на соответствующем шаге. Отток равен платежам (затратам) на этом шаге.
Срок жизни проекта (расчетный период) должен охватывать весь жизненный цикл разработки и реализации проекта вплоть до его прекращения. Срок жизни проекта включает в себя следующие основные стадии (этапы): инвестиционную, эксплуатационную, ликвидационную.
Для оценки эффективности инвестиционных проектов применяется метод дисконтированной оценки, который базируется на учете временного фактора. Данный метод учитывает временной фактор с позиции стоимости денег в будущем. Метод определения экономического эффекта за расчетный период осуществляется следующим образом:
, (6.1)
гдеPt - стоимостная оценка результата реализации проекта (приток денежных средств);
Зt - стоимостная оценка затрат, включая капитальные вложения (отток денежных средств);
Т - срок жизни проекта (расчетный период);
r - ставка (норма) дисконта;
(Pt - Зt) - поток реальных денег для проекта в целом или отдельного его участника.
Расчетный период разбивается на шаги, в пределах которых производится агрегирование данных, используемых для оценки финансовых показателей. Шаги расчета определяются их номерами (0, 1, …). Время в расчетном периоде измеряется в годах или долях года и отсчитывается от фиксированного момента, принимаемого за базовый (обычно в качестве базового принимается момент начала или конца нулевого шага).
Норма дисконта (приведения) отражает возможную стоимость капитала, соответствующую возможной прибыли инвестора, которую он мог бы получить на ту же сумму капитала, вкладывая его в другом месте, при допущении, что финансовые риски одинаковы для обоих вариантов инвестирования. Другими словами, норма дисконта должна являться минимальной нормой прибыли, ниже которой предприниматель счел бы инвестиции невыгодными для себя.
Для инвестиционного проекта в качестве нормы дисконта иногда используется ставка процента по долгосрочным ссудам на рынке капитала или ставка процента, которая уплачивается получателем ссуды.
Если рассчитанный ЧДД положителен, то прибыльность инвестиций выше нормы дисконта и проект следует принять. Если ЧДД равен нулю, то прибыльность равна норме дисконта. Если ЧДД меньше нуля, то прибыльность инвестиций ниже нормы дисконта и от этого проекта следует отказаться. При сравнении альтернативных проектов предпочтение должно отдаваться проекту с большим значением ЧДД.
Чистый доход включает чистую прибыль и амортизацию:
ЧД = ЧП + А, (6.2)
где ЧП - чистая прибыль от реализации АСУ ТП;
А - амортизация основных фондов и нематериальных активов, приобретенных для реализации АСУ ТП.
Величина чистого дисконтированного дохода зависит от нормы дисконтирования, при некотором ее значении ЧДД обращается в нуль. Это значение нормы дисконтирования называется внутренней нормой доходности и определяется по формуле:
, (6.3)
где r - ставка дисконтирования, при которой ЧДД=0.
Экономический смысл этого показателя заключается в том, что при ставке ссудного процента (процента по депозитному вкладу), равной внутренней норме доходности, вложение финансовых ресурсов в данный проект дает в итоге тот же суммарный доход, что и помещение их в банк на депозитный счет.
Тв - период возврата капитальных вложений (срок окупаемости), определяется графически. Этот показатель обычно применяется при предварительной оценке экономической эффективности капитальных вложений. Он означает период времени, в течение которого инвестиции будут возвращены за счет доходов, полученных от реализации проекта.
При анализе эффективности инвестиций индекс доходности капитальных вложений рассчитывается по формуле (индекс доходности):
. (6.4)
Считается, что если:
ИД=1, то приведенные доходы равны приведенным инвестициям;
ИД>1, то инвестиционный проект имеет доходность;
ИД<1 - это означает неэффективность проекта.
Чистая прибыль от внедрения АСУ ТП, без вычета налога на прибыль определяется по формуле:
ЧП* = Ээз - Ним, (6.5)
гдеНим - налог на имущество, который вычисляется по формуле:
, (6.6)
гдеНст.им. - ставка налога на имущество, 2%;
К0 - стоимость имущества.
Чистая прибыль рассчитывается по формуле:
ЧП = ЧП* - Нпр, (6.7)
гдеНпр - налог на прибыль, выражается формулой:
, (6.8)
гдеНст.пр. - ставка налога на прибыль, 20%;
Пр - прибыль без учета налога на имущество:
Пр = Ээз - Ним [18]. (6.9)
6.2 Расчёт капиталовложений
Общие затраты (3t) проекта складываются из капитальных вложе-ний (KB) и эксплуатационных затрат (Зэк):
Зt= КВ + Зэк . (6.10)
Капитальные вложения учитывают транспортные и мон-тажные расходы, которые определяются в процентах от стоимости прибо-ров и средств автоматизации. В таблице 6.1 представлены капиталовложения.
Таблица 6.1 - Капиталовложения, тыс.руб.
Наименование затрат |
Стоимость |
|
Технические средств автоматизации (ЗТСА) |
2865 |
|
Затраты на тару и упаковку (1,5…2% от ЗТСА) |
42,97 |
|
Затраты на доставку (3…5% от ЗТСА) |
85,95 |
|
Затраты на заготовительно-складские работы (1,2% от ЗТСА) |
34,38 |
|
Затраты на запасные части (2% от ЗТСА) |
57,3 |
|
Затраты на монтаж оборудования (20% от ЗТСА) |
573 |
|
Непредвиденные затраты (2% от ЗТСА) |
57,3 |
|
Затраты на пусконаладочные работы (3…5% от ЗТСА) |
85,95 |
|
Итого |
3801,85 |
Годовые эксплуатационные затраты, связанные с обслуживанием и эксплуатацией приборов, средств и системы автоматизации, рассчитыва-ются по следующей формуле:
Зэк = Звспом+Зрем+Зобор+Зам+ Зпот+Зпр, (6.11)
где Звспом - затраты на вспомогательные материалы;
Зрем - затраты на ремонт;
Зобор - затраты на обслуживание оборудования, т.е. на заработную плату работников, занимающегося обслуживанием;
Зам - амортизационные отчисления по приборам, средствам автоматизации, внедряемому оборудованию;
Зпот - затраты, связанные с потреблением электроэнергии;
Зпр - прочие затраты.
Годовые эксплуатационные затраты, связанные с обслуживанием и эксплуатацией приборов рассчитываются как процентное отношение от капиталовложений. Результаты расчетов сведены таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Годовые эксплуатационные затраты, , тыс.руб.
Наименование затрат |
Стоимость |
|
Затраты на вспомогательные материалы (20% от КВ) |
760,37 |
|
Затраты на ремонт оборудования (25% от КВ) |
950,46 |
|
Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования (40% от КВ) |
1520,74 |
|
Затраты на амортизацию составляют (10% от КВ) |
380,18 |
|
Затраты от потерь электроэнергии |
231 |
|
Прочие затраты (25% от суммы других затрат) |
960,46 |
|
Итого |
4803,22 |
Таким образом, годовая экономическая эффективность должна быть не меньше годовых эксплуатационных затрат.
6.3 Источники экономической эффективности проекта
Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого мероприятия обусловлена следующими факторами:
- получение достоверной информации с технологических объектов для решения задач оперативного контроля, управления и регулирования процессами, систем сигнализации и защиты;
- повышение точности и оперативности измерения параметров технологических процессов;
- снижение трудоемкости управления технологическими процессами на объекте;
- сокращение затрат электроэнергии;
- снижение вероятности отказа и выхода из строя оборудования;
- повышение качества продукции.
Оценка источников экономической эффективности производится на основании статистических данных ОАО «НК «Роснефть»». Данные сведены в таблице 6.3.
Таблица 6.3 - Годовая экономическая эффективность проекта, тыс.руб.
Наименование источника |
Эффективность |
|
Получение достоверной информации |
180 |
|
Повышение оперативности |
232 |
|
Снижение трудоемкости (сокращение численности обслуживающего персонала) |
2471 |
|
Сокращение затрат электроэнергии |
431 |
|
Снижение вероятности отказа оборудования |
1037 |
|
Повышение качества продукции |
1629 |
|
Итого выгоды |
5980 |
Годовая экономическая эффективность больше годовых эксплуатационных затрат, а значит проект имеет тенденцию к прибыльности [19].
6.4 Расчет экономической эффективности
При расчете экономической эффективности инвестиционного проекта расчетный период Т складывается из времени внедрения объекта в производство, которое принимается равным одному году, и времени экс-плуатации объекта, которое составляет 10 лет. Расчеты проводятся в соответствии с таблицами 6.4 и 6.5.
Подобные документы
Назначение и технологическая схема установки предварительного сброса воды (УПСВ). Функции и структура автоматизированной системы управления УПСВ, разработка ее уровней и выбор оборудования. Расчет надежности и технико-экономической эффективности системы.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 29.09.2013Технологические установки, входящие в состав системы сбора и подготовки продукции нефтяной скважины. Описание принципиальной технологической схемы установки предварительного сброса воды (УПСВ). Общий материальный баланс УПСВ, расчет его показателей.
курсовая работа [390,0 K], добавлен 04.08.2015Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции. Принцип работы ДНС с установкой предварительного сброса воды. Отстойники для нефтяных эмульсий. Материальный баланс ступеней сепарации. Расчет материального баланса сброса воды.
курсовая работа [482,1 K], добавлен 11.12.2011Описание принципиальной технологической схемы дожимной насосной станции с установкой предварительного сброса воды. Принцип работы установки подготовки нефти "Хитер-Тритер". Материальный баланс ступеней сепарации и общий материальный баланс установки.
курсовая работа [660,9 K], добавлен 12.12.2011Физико-химические свойства нефтяных эмульсий и их классификация. Теоретические основы обезвоживания нефти. Характеристика сырья, готовой продукции и применяемых реагентов. Описание технологической схемы с автоматизацией и материальный баланс установки.
дипломная работа [150,0 K], добавлен 21.05.2009Изучение технологии автоматизации электроцентробежного насоса. Описание устройства и принципа работы системы управления насоса, общекустовой площадки месторождения нефти, систем телеметрии и телекоммуникаций. Выбор оборудования для модернизации процесса.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 29.04.2015Технологический процесс автоматизации дожимной насосной станции, функции разрабатываемой системы. Анализ и выбор средств разработки программного обеспечения, расчет надежности системы. Обоснование выбора контроллера. Сигнализаторы и датчики системы.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 30.09.2013Сведения и геолого-промысловая характеристика Арланского месторождения. Физико-химические свойства нефти, газа и воды. Режим работы нефтесборных сетей месторождения. Проектирование трубопроводов системы сбора. Расчет экономической эффективности проекта.
дипломная работа [361,1 K], добавлен 11.03.2012Разработка системы автоматизации процесса подготовки воды для уплотнения узлов рафинеров с применением современного промышленного контроллера КР-500М. Техническое обеспечение уровня датчиков и исполнительных устройств. Характеристика контроллера.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.05.2019Разработка системы управления технологическим процессом получения холода и управляющей программы для нее. Расчет экономического эффекта от ее внедрения. Выбор аппаратных средств контроля регулирования. Определение настроечных параметров регулятора.
дипломная работа [935,5 K], добавлен 21.08.2013