Разработка системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата
Характеристика центробежного компрессора 4ГЦ2-130/6-65. Сравнительный анализ существующих программно-технических комплексов автоматизации газоперекачивающих агрегатов. Обоснование экономического эффекта от применения системы автоматического контроля.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 31.05.2010 |
Размер файла | 2,6 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.
Эксплуатация ПЭВМ в помещениях без естественного освещения допускается только при соответствующем обосновании и наличии положительного санитарно-эпидемиологического заключения, выданного в установленном порядке.
Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.
В операторной ситуация с естественным освещением складывается следующим образом: окна выходят на северо-восток. На всех окнах имеются жалюзи.
Для искусственного освещения в операторной используются лампы дневного света. Их достоинства:
- высокая световая отдача (до 75 лм/Вт и более);
- продолжительный срок службы (до 10000 часов);
- малая яркость светящейся поверхности;
- спектральный состав излучаемого света - высокая световая отдача (до 75 лм/Вт и более).
Одним из недостатков таких ламп является высокая пульсация светового потока, вызывающая утомление зрения. Поэтому коэффициент пульсации освещенности регламентирован в пределах 10 - 20 % в зависимости от разряда зрительной работы.
Площадь на одно рабочее место с ПЭВМ для взрослых пользователей должна составлять не менее 6,0 кв. м для ПЭВМ с монитором на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), и 4,5 кв. м для ПЭВМ с жидкокристаллическим монитором, а объем -- не менее 20,0 куб. м. В операторной все мониторы является жидкокристаллическими. Помещение операторной имеет площадь и объем на одного пользователя многократно превышающие норматив (в среднем -- по 10 кв. м).
Длительное воздействие шума и вибрации на организм человека приводит к развитию переутомления, снижению производительности и качества труда на производстве, способствует развитию общих и профессиональных заболеваний.
Любой источник шума характеризуется, прежде всего, звуковой мощностью. Мощность источника Р -- это общее количество звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство за единицу времени. Шум вредно действует на организм и снижает производительность труда. Уровень звукового давления по отношению к порогу слышимости LР = 120 - 130 дБ соответствует порогу болевого ощущения. Звуки, превышающие по своему уровню этот порог, могут вызывать боли и повреждения в слуховом аппарате. Шум создает значительные нагрузки на нервную систему человека, оказывает на него психологическое воздействие. Вредные последствия шума тем больше, чем сильнее шум и продолжительнее его действие. Таким образом, шум на рабочем месте не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в приложении 1 к СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука, создаваемого ПЭВМ»
В производственных помещениях, в которых работы на ПЭВМ является основными (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Параметры микроклимата в операторной соответствуют нормам.
Для повышения влажности воздуха в помещениях с ПЭВМ следует применять увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или прокипяченной питьевой водой.
Ионизация воздуха в операторной не проводится.
В помещении отсутствуют токсические вещества, нет промышленной пыли и нет химически активной среды.
Все компьютеризированные рабочие места операторной соответствуют Санитарным правилам и нормам (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 приложение 4 и приложение 5). Все рабочие столы отвечают эргонометрическим требованиям. Высота всех рабочих столов составляет 725 мм. Все столы имеют пространство для ног высотой 600 мм, шириной 750 мм и на уровне вытянутых ног -- 650 мм.
Конструкции рабочих стульев обеспечивают поддержание рациональной позы при работе с ПЭВМ, позволяют менять позу с целью снижения статистического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Конструкция рабочих стульев обеспечивает ширину и глубину сидения 400 мм. Поверхность сидения с закругленным передним краем. Регулировка высоты поверхности сиденья в пределах 400 - 550 мм и углам наклона вперед до 15 градусов и назад до 5 градусов, высоту опорной поверхности спинки 320 мм, ширину 400 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости -- 400 мм, угол наклона вертикальной спинки в пределах 0±30 градусов, регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260 - 400 мм, стационарные подлокотники длиной 300 мм и шириной 55 мм.
Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров алфавитно-цифровых знаков и символов. Благодаря эргономичной мебели выполнение этих требований не требует дополнительных усилий.
Особое внимание уделяется электробезопасности. В помещениях с ПЭВМ для питания электроприборов используется напряжение 220 В. Помещения должны быть оснащены аптечкой первой помощи и порошковыми огнетушителями. В кабинете преподавательской находится порошковый огнетушитель. Аптечка также присутствует. Основными причинами поражения электрическим током являются: пробой изоляции, короткое замыкание, несоблюдение правил техники безопасности. Для предотвращения чрезвычайных ситуаций применены следующие технические способы и средства защиты:
- регулярные инструктажи работающих;
- защитное отключение.
Защита персонала от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона осуществляется путем проведения организационных и инженерно-технических мероприятий (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).
К организационным мероприятиям относится выбор рациональных режимов работы оборудования и ограничение места и времени нахождения персонала в зоне воздействия излучения (защита расстоянием и временем).
Инженерно-технические мероприятия включают: рациональное размещение оборудования; использование средств, ограничивающих поступление электромагнитной энергии на рабочие места (поглотители мощности, экранирование).
11.2 Расчет категории тяжести труда
При одновременном воздействие ряда факторов интегральная оценка тяжести труда в баллах определяется по выражению:
(11.1)
где - интегральный показатель категории тяжести в баллах;
- элемент условий труда на рабочем месте, имеющий наибольший балл;
- сумма количественной оценки в баллах значимых элементов условий труда без ;
N - количество элементов условий труда;
10 - число, введенное для удобства расчетов.
Интегральный показатель тяжести труда позволяет определить влияние условий труда на работоспособность человека. Для этого сначала вычисляется степень утомляемости в условных единицах. Зависимость между интегральным показателем тяжести труда и утомлением выражается уравнением:
, (11.2)
где Y - показатель утомления в условных единицах;
- интегральный показатель категории тяжести в баллах;
15,6 и 0,64 - коэффициенты регрессии.
Зная степень утомления, можно определить уровень работоспособности, то есть величину противоположную утомлению по выражению:
. (11.3)
Соответственно можно определить, как изменилась работоспособность при изменение тяжести труда и как это повлияло на его производительность:
(11.4)
где - прирост производительности труда;
и - работоспособность в условных единицах до и после внедрения мероприятий, понизивших тяжесть труда;
0,2 - поправочный коэффициент, отражающий усредненную зависимость между повышением работоспособности и ростом производительности труда.
Производится оценка условий труда в баллах до и после внедрения мероприятий. Результаты оценки приведены в таблице 13.2.
Таблица 11.1 -Оценка условий труда на рабочем месте оператора
Факторы тяжести труда |
Значения до внедрения мероприятий |
Баллы |
Значения после внедрения мероприятий |
Баллы |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Санитарно-гигиеническая |
||||||
Наличие токсичных веществ |
0,8-1 |
2 |
<0,8 |
1 |
||
Температура воздуха на рабочем месте, °С |
Холодный |
14-13 |
4 |
19 |
2 |
|
Теплый |
24..26 |
3 |
20 |
1 |
||
Относительная влажность воздуха, % |
60 |
2 |
50 |
1 |
||
Скорость движения воздуха, м/с |
Холодный |
0,4 |
3 |
0,2 |
2 |
|
Теплый |
0,6 |
3 |
0,3 |
2 |
||
Шум, уровень звука, дБА |
50 |
1 |
50 |
1 |
||
Освещенность |
0,8 |
2 |
0,8 |
2 |
||
Психофизиологические |
||||||
Величина физической нагрузки: общая, выполняемая мышцами корпуса и ног за смену; рабочая поза (характеристика). |
До 4200 4,1 |
1 3 |
До 4200 6,1 |
1 3 |
||
Величина нервно-психической нагрузки: количество движений в час; число важных объектов наблюдения. |
250-500 10-25 |
2 3 |
250-500 10-25 |
2 3 |
||
Напряжение зрения: разряд зрительных работ; точность зрительных работ. |
IV Малой точности |
3 2 |
IV Малой точности |
3 2 |
||
Монотонность: число приемов; длительность повторяющихся операций |
6-10 10-19 |
2 3 |
6-10 10-19 |
2 3 |
В результате мероприятий по эргономике и охране труда температура воздуха на рабочем месте оператора в холодный период года в помещение превысилась с 15 до 18 ?С, скорость движения воздуха в холодный период года уменьшилась с 0,4 до 0,3 м/с.
Интегральная оценка тяжести труда до и после внедрения мероприятий определяется по формуле (13.1):
- до внедрения мероприятий:
,
что соответствует пятой категории тяжести труда.
- после внедрения мероприятий:
,
что соответствует второй категории тяжести труда.
Определяется работоспособность.
До внедрения комплекса мероприятий:
- показатель утомления по формуле (13.2):
;
- уровень работоспособности по формуле (13.3):
.
После внедрения:
- показатель утомляемости:
;
- уровень работоспособности:
.
Изменение производительности труда (прирост производительности труда) за счет изменения работоспособности по формуле (36) составит:
.
11.3 Возможные чрезвычайные ситуации
Чрезвычайная ситуация (ЧС) - состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории ил акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносит ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природе.
На рабочем месте оператора возможен пожар, связанный с короткими замыканиями электрического оборудования.
Пожар это стихийно развивающиеся процессы горения. Необходимым условием возникновения пожара является наличие окислителя, горючего и источника загорания. При отсутствии одного из них пожар не возникнет.
Высокую пожароопасность технологических процессов на участке определяет многообразие причин пожаров: нарушение технологического режима, неисправность электрооборудования, неудовлетворительная подготовка оборудования к ремонту, самовозгорание материалов, неисправность запорной арматуры, конструктивные недостатки оборудования и др.
В соответствии с ГОСТ 12.1.004-85 и ГОСТ 12.1.010-76 вероятность возникновения пожара в течение года не должна превышать 10-6.
Обеспечение пожарной безопасности достигается строгим соблюдением противопожарных требований, регламентированных СНиП 2.01.02-85, типовыми правилами пожарной безопасности для промышленных предприятий, правилами устройства электроустановок.
Для профилактики пожаров на участке проектом предусмотрено следующее:
- установка мусороприёмников и сбор промасленной ветоши;
- размещение в помещениях огнетушителей и пожарных щитов (лопаты, багор, лом, песок, емкость с водой), а также противопожарных гидрантов.
При возникновении пожара персонал обязан
- оповестить пожарную службу по телефону 01;
- оповестить начальство;
- организовать вынос наиболее ценных документов;
- использовать до приезда пожарных команд первичные средства тушения (пожарные краны, песок, вёдра, огнетушители пенные (ОП), воздушнопенные (ОВП), углекислотные (ОУ)).
Для незамедлительной эвакуации людей, имущества и обеспечения работы по тушению пожара категорически запрещается: загромождать незастроенную территорию вокруг цеха, проходы, проезды, ворота, подъездные пути к пожарным кранам водопровода, к местам пожарного инвентаря и оборудования.
При тушении пожара в цехе применяются противопожарные средства - огнетушителями (УП - 2М, ОУ-12, ОУ - 8) и песок. Количество огнетушителей выбираем из расчета один огнетушитель на 50 м2 , то есть 1 единица, а песок - из расчета один ящик объемом 0,5 м3 на 100 м2 площади - 0,2 м3.
При начале значительного пожара необходимо вызвать пожарную службу по телефону 01, и до приезда пожарных приступить к эвакуации ценного имущества и тушению пожара собственными силами.
Рабочее место должно быть оснащено общеобменной вентиляцией обеспечивающей 5-ти кратный обмен воздуха в течении часа, с местным отсосом у реактора установки, а также огнетушителем, песком, кошмой.
Первая помощь. При всяком подозрении на отравление необходимо срочно вызвать врача или отправить больного в ближайшую больницу. До прихода врача необходимо попытаться удалить из организма или обезвредить вредные вещества. При попадании токсичных металлов с пищей необходимо вызвать рвоту и промыть желудок. Рвоту нельзя вызывать, если больной находится в полубессознательном состоянии и при резком нарушении кровообращения. Для ускорения выведения через почки применяют мочегонные средства и обильное питье, но если функции почек не нарушены. При отравлении через дыхательные пути прибегают к искусственному дыханию с целью быстрого выведения вредных веществ легкими. Для усиления обезвреживающей функции печени вводят глюкозу с инсулином. При значительном попадании в кровь проводят переливание крови. Воздействие на болезненные явления, вызванные в зависимости от действия токсичных металлов: при ослаблении дыхания и кислородной недостаточности следует применить искусственное дыхание, вдыхание кислорода в смеси с углекислотой, средства, возбуждающие дыхание (камфара, коразол, кофеин, лобелин, кордиамин); при угнетении центральной нервной системы -- средства возбуждающие ее деятельность (камфара, коразол, кофеин); при возбуждении центральной нервной системы -- наркотические и снотворные средства (эфир, барбитураты); при сердечной недостаточности (строфантин, камора, кофеин); при коллапсе -- адреналин, эфедрин.
Определим план эвакуации рабочих при пожаре в цехе №3 (рис.11.1)
Рисунок 11.1 - Схема эвакуации рабочих цеха №3
11.4 Расчет продолжительности эвакуации из здания
По категории помещения относится к группе А и II степени огнестойкости. Допустимая продолжительность эвакуации из здания по таблице 1.1 не должна превышать 6 минут.
Время задержки начала эвакуации принимается 3,1 мин по таблице В.1 приложения В с учетом того, что здание имеет сирену пожарной сигнализации.
Для определения времени движения людей по первому участку (операторной), с учетом габаритных размеров комнаты 12х10 м, определяется плотность движения людского потока на первом участке по формуле (13.5):
(13.5)
где N1 - число людей на первом участке, чел.;
f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, принимается по таблице Г.1 приложения Г, м2/чел.;
l1 и b1 - длина и ширина первого участка пути, м.
м2/м2.
По таблице Г.2 приложения Г скорость движения составляет 100 м/мин, интенсивность движения 1м/мин, т.о. время движения по первому участку вычисляют по формуле:
, (13.6)
где l1 - длина первого участка пути, м;
- значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м2/м2.
мин.
Длина дверного проема принимается равной нулю. Наибольшая возможная интенсивность движения в проеме в нормальных условиях qmax=19,6 м/мин, интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле:
, (13.7)
где b - ширина проема, м;
м/мин.
Если , то движение через проем проходит беспрепятственно, где
=19,6 м/мин.
Время движения в проеме определяется по формуле:
, (13.8)
мин.
Скорость движения после дверного проема по проходу один определяется по таблице Г.2 приложения Г в зависимости от интенсивности:
, (13.9)
м/мин.
По таблице Г.2 приложения Г скорость движения составляет 90 м/мин.
Время движения по этому участку вычисляют по формуле (13.6):
мин.
Для определения времени движения людей по второму участку (операторной), с учетом габаритных размеров комнаты 8х7 м, определяется плотность движения людского потока на втором участке по формуле (13.5):
м2/м2.
Скорость движения составляет 100м/мин, интенсивность движения 1,0 м/мин, т.о. время движения по второму участку (из операторной) по формуле (13.6):
мин.
Длина дверного проема принимается равной нулю. Интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле (13.7):
м/мин.
Если , то движение через проем проходит беспрепятственно.
Время движения в проеме определяется по формуле (13.8):
мин.
Скорость движения после дверного проема по проходу один определяется по таблице Г.2 приложения Г в зависимости от интенсивности:
м/мин
По таблице Г.2 приложения Г скорость движения составляет 90 м/мин.
мин.
При переходе на третий участок происходит слияние людских потоков, поэтому интенсивность движения определяется по формуле:
, (13.10)
м/мин.
По таблице Г.2 приложения Г скорость движения равняется 80м/мин, поэтому время движения по коридору первого этажа по формуле (13.6):
мин.
Тамбур при выходе на улицу имеет длину 5 метров, на этом участке образуется максимальная плотность людского потока и скорость падает до 15 м/мин,
мин.
Интенсивность движения через дверной проем на улицу шириной более 1,6 м - 8,5 м/мин, время движения через него по формуле (13.8):
мин.
Рассчитаем общее время эвакуации:
мин.
Таким образом, расчетное время эвакуации из помещения меньше допустимого.
Заключение
В дипломном проекте представлена программная реализация системы автоматического контроля технологических параметров газоперекачивающего агрегата.
Разработанный программный модуль, в отличие от других существующих систем автоматического контроля, информирует оператора в тех случаях, когда контролируемый технологический параметр только начинает отклоняться в сторону граничного значения, а не по его достижении. Такой подход позволяет предупредить развитие некоторых нештатных ситуаций благодаря их обнаружению на ранней стадии развития.
По результатам расчетов, произведенных в данной работе, программный модуль автоматического контроля окупится за 0,08 лет.
Программный модуль автоматического контроля разработан в среде Borland Delphi 7 с использованием современной технологии передачи данных OPC и поэтому этому может использоваться на различных автоматизированных рабочих местах операторов, где используется технология OPC для предоставления информации о технологическом процессе.
Список использованных источников
1 Карпов Б.С. Delphi: специальный справочник [текст] // Карпов Б.С. - СПб. : Питер, 2001.- 688 с.
2 Гофман В. Э. Работа с базами данных в Delphi [Текст] // Гофман В. Э. - СПб. : БХВ-Петербург, 2001. - 656 с. : ил.
3 Модин А.А. Справочник разработчика АСУ // Модин А.А., Яковенко Е.Г. - М.: Экономика, 1978. - 582с
4 Нефедов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги:
справочник в 6 томах. - М.: ИП РадиоСофт, 2001. - 608 с.
5 Усатенко С.Т. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 316 с.
6 Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления: Справочник / С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов; Под общ. ред. С.Т. Хвоща. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 640 с.
7 Солников, Р.И. Автоматизированное проектирование систем автоматики и управления [Текст] / Р.И. Солников; - М.: Высшая школа, 1991. - 300 с.: с 145-210. 5000 экз.
8 Клеймёнов, А.В. Расчётно-пояснительная записка к декларации промышленной безопасности опасных производственных объектов ГПУ [Текст]: тех. указание / А.В. Клеймёнов; Газпромпечать. Оренбург. - Изд. 1-е. - Оренбург: Оренбурггазпром, 2005 с.189 с.: с. 7-145. - 100 экз.
9 Андреев Г.И. Практикум по оценке интеллектуальной собственности. Учеб. пособие [Текст] // Андреев Г.И., Витчинка В.В., Смирнов С.А.-М.: Финансы и статистика, 2003.- 176 с.: ил.
10 Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы [Текст]. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2003. - 32 с.
11 Воронова В.М. Определение категории тяжести труда: Метод. указ. к дипломному проектированию [Текст] // Воронова В.М., Егель А.Э. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2004. - 20 с.
12 Ефремов И. В. Расчет продолжительности эвакуации из общественных и производственных зданий при чрезвычайных ситуациях [Текст] : метод. указания по дипломному проектированию // Ефремов И. В. - Оренбург : ОГУ, 2008. - 28 с. - Библиогр.: с. 23.. - Прил.: с. 24.
Подобные документы
Понятие и классификация газоперекачивающих агрегатов. Технологическая схема компрессорных станций с центробежными нагнетателями. Подготовка к пуску и пуск ГПА, их обслуживание во время работы. Надежность и диагностика газоперекачивающих агрегатов.
курсовая работа [466,2 K], добавлен 17.06.2013Создание схемы парового котла типа ПК-41: система подачи топлива и технологические параметры. Анализ выпускаемых измерительных устройств температуры и давления. Разработка системы автоматического контроля и сигнализации. Расчет погрешностей измерения.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.05.2014Система автоматического регулирования процесса сушки доменного шлака в прямоточном сушильном барабане. Требования к автоматизированным системам контроля и управления. Обоснование выбора автоматического регулятора. Идентификация системы автоматизации.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 26.12.2014Основные стадии технологического процесса производства спирта. Выбор элементов системы автоматического контроля и регулирования: микропроцессорного контроллера, термопреобразователя, исполнительного механизма. Расчет экономической эффективности проекта.
дипломная работа [145,0 K], добавлен 14.09.2011Изучение и анализ существующих конструкций автоматических загрузочных устройств, механизмов автоматического контроля деталей и технологических процессов. Обоснование созданных конструкций. Вариантность при разработке робота технологических процессов.
контрольная работа [500,7 K], добавлен 21.04.2013Основные понятия о системах автоматического управления. Выборка приборов и средств автоматизации объекта. Разработка схемы технологического контроля и автоматического регулирования параметров давления, расхода и температуры пара в редукционной установке.
курсовая работа [820,3 K], добавлен 22.06.2012Процесс приготовления резиновой смеси в резиносмесителе. Выбор регулируемых параметров и каналов внесения регулирующих воздействий. Обоснование выбора средств автоматизации. Описание работы выбранных систем автоматического контроля и регулирования.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 27.07.2011Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод. Составление структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара. Разработка алгоритма функционирования системы автоматизации и интерфейса визуального отображения измерительной информации.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 03.06.2014Разработка системы автоматизации процесса фильтрации. Составление схем контроля, сигнализации и регистрации давления абсорбента, расхода газовой смеси, температуры насыщенного абсорбента. Выбор типа регулятора и расчет его настроечных параметров.
курсовая работа [136,0 K], добавлен 22.08.2013Анализ существующих технологических решений по повышению изготовления стойки. Разработка технологического процесса механической обработки детали. Анализ существующих систем автоматического контроля. Анализ технологичности конструкции и ее назначение.
дипломная работа [844,7 K], добавлен 08.09.2014