Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

интерфейс пользователь программа информационный

Данный курсовой проект выполнен в соответствии с заданием на курсовое проектирование. Темой курсового проекта является «Эксплуатация и модификация модуля для расчета паро- и конденсатопроводов».

Главной целью курсового проекта является создание модуля для расчета минимальных размеров и компенсирующих способностей П-образных компенсаторов и расчет Z-образного компенсатора.

Задачами являются:

- Изучить предметную область;

- Подробно изучить встроенный язык «1C: Предприятие», возможности конфигурации;

- Разработать дружественный интерфейс;

- Разработать печатную форму;

- Разграничить доступ;

- Протестировать систему;

Преимущество модуля состоит в том, что использовать его могут все лица, даже не заинтересованные в конкретной предметной области. Благодаря легкому интерфейсу, системе навигации и простоте работа с модулем не вызывает никаких осложнений.

Использованиеданного модуля позволяет упростить процессы ввода данных, уменьшить время, необходимое с достаточной точностью производить расчеты.



1. Предварительный анализ

Трубопроводы для подачи пара и конденсата сооружают в основном из бесшовных труб и снабжают стальной арматурой и стальными фасонными деталями. Надежная эксплуатация трубопроводов достигается при правильном выборе и размещении опор и конденсаторов. Опоры для таких трубопроводов подразделяют на неподвижные, которые обеспечивают жесткое закрепление трубопровода и воспринимают усилия, возникающие в трубе в результате температурных деформаций и внутреннего давления, и подвижные, воспринимаю только вес трубопровода. Расстояние между опорами колеблется от 3,5 до 7 мм в зависимости от диаметра и веса труб.

Горизонтальные участки паропроводов укладывают с уклоном i0,001 в сторону движения пара. Предусматривается непрерывный отвод конденсата с помощью конденсатоотводчиков из нижних точек паропровода и из всех тупиковых участков. При нагреве или охлаждении трубопровод удлиняется на величину

(1.1)

где 1/K - коэффициент линейного расширения стальных труб;

- длина трубопровода при температуре его монтажа;

- изменение температуры стенок трубы в эксплуатационных условиях.

Компенсация тепловых удлинений трубопровода обеспечивается специальными устройствами. Для паропроводов низкого давления (до 0,5 Мпа) применяют сальниковые или линзовые компенсаторы. Компенсирующая способность сальников компенсаторов равно 200…500 мм, линзовых - определяется по результатам специальных по данным завода-изготовителя и на одну волну составляет от 5 до 35 мм. Число волн в линзовом компенсаторе не должно превышать 12 во избежание продольного изгиба. В большинстве случаев теплопроводов применяют гнутые компенсаторы, имеющие П-образную, лирообразную и другие формы. Их изготовляют на месте монтажа из тех же труб, что и трубопровод. Наибольшее распространение получил П - образный компенсатор.

Для прямого участка трубопровода, защемленного с двух концов, температурные напряжения определяют на основании закона Гука

(1.2)

В результате возникновения термических напряжений участок трубы, защемленный между опорами, будет действовать на них с силой

(1.3)

При расчетах компенсаторов прежде всего определяют длину трубопровода, деформацию которого необходимо компенсировать, затем по формуле 1.1 - деформацию трубопровода в зависимости от изменения температур, зная деформацию, выбирают габаритные размеры сальниковых или линзовых компенсаторов. Гнутые компенсаторы на «горячих» трубо- и паропроводках устанавливают с предварительной растяжкой (сжатием) на

Гнутые П-образные компенсаторы характеризуются следующими параметрами: вылетом плеча , створом (шириной плеча) b, радиусом гнутья , длиной прямой вставки вылета и длиной прямой вставки плеча компенсатора П - образные компенсаторы рассчитывают по формуле

(1.4)



При заданном размеры могут выбираться в зависимости от местных условий. Выгоднее увеличивать b, так как при этом не увеличивается длина трубопровода.

Формула 1.14 представлена в виде номограммы (Рисунок 1.1), котораясоставлена с учетом предварительной растяжки компенсатора на при расчетном значении допускаемого напряжения ]=6,867*Па. При малых температурных удлинениях и ломаном профиле трассы используют самокомпенсацию (Рисунок1.2). При нагревании за счет удлинения отдельные участки трубопровода примут положение, показанное пунктирной линией. Для того чтобы во всех сечениях температурные напряжения не превышали допустимых значений, всю трассу разбивают на отдельные и закрепляют их на неподвижных («мертвых») опорах. Следовательно, участки между неподвижными опорами можно рассматривать как своеобразные гнутые компенсаторы. Наибольший изгибающий момент и наибольшие изгибающие напряжение получают на неподвижной опоре короткого плеча углового участка.

(1.5)

где - удлинение короткого плеча;

(1.6)



Рисунок 1.1. Номограмма для расчета П-образных гнутых компенсаторов (в скобках указана толщина стенок компенсатора)

Рисунок 1.2. Самокомпенсация трубопроводов



Рисунок 1.3. Подземные компенсаторы:

Места установки: а, б - около НТО, ТС, КС и ГРС; в-около перехода через препятствия; г - около камеры запуска или приема очистных устройств; д - на перемычке между двумя параллельными нитками; е - использование поворота трассы при выборе места примыкания отводящего трубопровода.

При отклонения значительно превышают

(1.7)

Для Z - образного участка

(1.8)

По данному методу рассчитывают надземные трубопроводы и трубопроводы, проложенные в тоннелях.

При проектировании подземных и надземных (в насыпи) трубопроводов с большими температурными перепадами следует применять различного вида компенсаторы-упоры (П-, Г-, Z - образные, трапецеидальные симметричные и несимметричные). Наиболее часто применяют Z-образные компенсаторы (Рисунок1.3).

Компенсаторы рекомендуется располагать на участках, сложенных сухими рыхлыми грунтами, или засыпать рыхлыми податливыми грунтами, обладающими малой удерживающей способностью против перемещений.

Расчет подземного компенсатора проводят исходя из его максимального продольного перемещения трубопровода - в месте выхода его из грунта

(1.9)

где S - эквивалентное продольное сжимающее усилие;

характеристика упругой работы грунта;

- жесткость компенсатора, т.е. усилие, возникающее в компенсаторе от единичного продольного перемещения.

При этом должно выполняться условие (критерий отсутствия участка предельного равновесия грунта)

(1.10)

где - предельное сопротивления грунта продольным перемещениями трубопровода.

Если это условие не выполняется, продольное перемещение трубопровода следует определять по формуле

(1.11)



Характеристику упругой работы грунта определяют по формуле

(1.12)

где - обобщенный коэффициент касательного сопротивления грунта.

Жесткость компенсатора

(1.13)

где - момент инерции [для трубы

- для Z - образного компенсатора

(1.14)

- для П-образного компенсатора

(1.15)

- для Г-образного компенсатора

(1.16)

где - коэффициент уменьшения жесткости гнутых и сварных колен;

R - радиус кривизны колена (изгиба оси колено) компенсатора;

- ширина полки компенсатора.

Коэффициент уменьшения жесткости гнутых и сварных колен

= (1.17)

Параметр зависит от геометрических размеров колена компенсатора,

(1.18)

где - средний радиус трубы.

Радиус кривизны колена R должен быть не меньше при этом должно выполняться условие

Допускаемые деформации компенсаторов без их предварительной растяжки определяют от зависимости

(1.19)

где - суммарные продольные напряжения в компенсаторе от действия температуры, внутреннего давления грунта;

- коэффициент увеличения напряжений в коленах.

Для Z-, П- и Г-образных компенсаторов в формулу 1.17 подставляют соответствующее выражение для Для П- и Г - образных компенсаторов результат расчета по формуле 1.17 должен быть удвоен.

Суммарные продольные напряжения в компенсаторе от действия температуры, внутреннего давления и грунта определяют из условия, что компенсатор должен работать в упругой стадии (без остаточных деформаций металла):



(1.20)

где расчетное сопротивление металла;

- нормативное сопротивление одноосному растяжению, сжатию и изгибу металла труб и сварных соединений из условия достижения предела текучести;

- коэффициент безопасности по материалу;

- коэффициент надежности.

Коэффициент увеличения напряжений в коленах компенсаторов вычисляют по формуле

. (1.21)

Длина подземного участка, на котором происходит перемещение трубопровода около выхода их грунта, может быть найдена при выполнении условия 1.16

(1.22)

Если условие 1.16 не выполняется,

(1.23)

Так как продольные перемещения трубопроводов зависят от жесткости компенсаторов , расчет последних ведут методом последовательных приближений, т.е. задают размеры компенсатора, определяют компенсирующую способность его и фактическое продольное перемещение трубопровода . Если , меняют размеры компенсатора таким образом, чтобы увеличить его компенсирующую способность. Продольные перемещения трубопровода должно быть меньше при любых условиях эксплуатации.



2. Основные проектные решения

2.1 Разработка интерфейса пользователя

Интерфейс пользователя - набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы.

Интерфейс пользователя в 1С - это все окна, меню, кнопки и прочее, с чем пользователь работает непосредственно в программе.

Основное окно модуля состоит из нескольких кнопок, каждая из которых имеет свое функциональное назначение (Рисунок 2.1). При щелчке мышью по конкретной кнопке происходит переход на другую форму.

Рисунок 2.1. Главное окно модуля

Для создания главного окна модуля добавляем общую форму «Главная форма» (Рисунок 2.2)

Рисунок 2.2. Общая форма «Главная форма»

Далее вконструкторе общих форм выбираем произвольную форму (Рисунок 2.3).

Рисунок 2.3. Конструктор общих форм

На произвольной форме создаем все необходимые надписи и кнопки (Рисунок 2.4).

Рисунок 2.4. Произвольная форма



Документы были созданы следующим образом: на вкладке «Документы» создали документ «Расчет П-образных компенсаторов», затем создали форму элемента (Рисунок 2.5), форму списка (Рисунок 2.6).

Рисунок 2.5. Форма элемента документа

Выбрав все необходимые данные, настраиваем саму форму документа. Создали три группы «Исходные данные», «Кнопки», «Ответы». В группу «Исходные данные» внесены реквизиты, которые заполняет пользователь до начала первого расчета. В группе «Кнопки» включены кнопки, «Демо данные», «Очистить», «Расчет», «История» которые выполняют свои определенные функции. В группе «Ответы» включены реквизиты, которые вычисляются программой.



Рисунок 2.6. Форма списка документа

После того как пользователю открывается форма списка он может просмотреть свои выполнение расчет, либо произвести новый расчет.

Аналогичным образом создаются другие документы.

2.2 Разработка модуля программы

В данном модуле создали два документа «Расчет П-образных компенсаторов» и «Расчет Z-образного компенсатора «горячего» трубопровода» В каждом документе созданы необходимые реквизиты, например, документ «Расчет П-образных компенсаторов» (Рисунок 2.7) и настроены соответствующие свойства такие как синоним, тип данных, длина точность, отрицательность и выдавать ошибку, если значение пустое.



Рисунок 2.7. Реквизиты документа

В документах есть несколько различных вариантов заполнения:

1. Пользователь сам вводит данные.

2. Данные заполняются при помощи команды, в данном случае это кнопка «Демо данные» (Рисунок 2.8).

Рисунок 2.8. Код команды «Демо данные»

При нажатии на кнопку «Расчет» происходит расчет данных по формулам, которые написаны в модуле и заполняются остальные данные (Рисунок 2.9).



Рисунок 2.9. Код команды «Расчет»

При нажатии на кнопку «Очистить все поля», происходит очистка данных и можно повторить расчёт снова (Рисунок 2.10).

Рисунок 2.10. Код команды «Очистить все поля»

При нажатии на кнопку «Назад», происходит переход в «Общую форму». У документа «Расчет Z-образного компенсатора «горячего» трубопровода» происходит тоже самое.

2.3 Разработка печатной формы

Печатные формы представляют собой аналог бумажного документа.

Печатная форма в 1С - это шаблон (типа документа Excel), в котором заданы переменные. При процессе печати вместо переменных подставляется текст из электронного документа. Шаблон обычно хранится в конфигурации. Используются у документов, но могут быть и у других объектов конфигурации, таких как справочники, планы счетов и т.д.

Для создания печати, нажимаем на Документ «Расчет П-образных компенсаторов» и выбираем конструктор печати (Рисунок 2.11)

Рисунок 2.11. Конструктор печати

Рисунок 2.12. Окно модуля команды



Когда все расчеты проделаны, нажимаем кнопку печать и далее откроется окно с реквизитами, выбранными ранее (Рисунок 2.13)

Рисунок 2.13. Печать

Рисунок 2.14. Макет печатной формы

Для создания печати для документа «Расчет Z-образного компенсатора «горячего» трубопровода» проделываем тоже самое.

2.4 Разработка ролей и пользователей

Разграничение доступа - это средство защиты от несанкционированного доступа к информации.

Разграничение доступа в «1С: Предприятие» построено на трех понятиях - права, роли, и пользователи.

Роли являются объектами системы метаданных и содержат в себе установки прав для всех объектов в конфигурации метаданных - каждое из прав может быть запрещено или разрешено.

В данном модуле создали 2 роли «Администратор» и «Специалист» (Рисунок 2.15)

Рисунок 2.15. Роли

Для того чтобы создать «Роль» выбираем добавить роль, и далее выбираем права на определенную роль (Рисунок 2.16)

Рисунок 2.16. Создание ролей

Для каждой роли ограничены права. Список прав для «Администратор» (Рисунок 2.17)



Рисунок 2.17. Права «Администратор»

На рисунке представлены все доступные права для пользователя «Специалист» (Рисунок 2.18)

Рисунок 2.18. Права «Специалист»

Присвоили пользователю «Администратор» роль «Администратор», а пользователю «Специалист» роль «Специалист».



3. Тестирование

3.1 Описание контрольного примера

Определить минимальные размеры и компенсирующую способность П - образных компенсаторов наземных трубопроводов, приняв для изготовления заводские колена. Расчет выполнить для труб диаметрами 57 (3), 89 (3,5), 108 (4), 159 (4,5) 219 (6), 273 (7), 325 (6), 351 (8), 377 (8) и 426 (9) мм. В скобках указана толщина стенок труб.

Суммарное допускаемое напряжение материала труб .

Вычисление покажем на примере труб диаметром 351 мм

1. Выпускаемые промышленностью колена имеют радиус кривизны Примем колена радиуса

2. Прямые вставки на полке и вылете компенсатора должна быть не меньше т.е. Тогда ширина полки Соответственно вылет компенсатора Следовательно

3. По формуле 1.4 определим компенсирующую способность одного компенсатора

Откуда

Для других диаметров результаты вычислений приведены в таблице 3.1. Компенсаторы этих размеров рекомендуется устанавливать на открытых местах. В стесненных условиях, особенно, когда требуется большая компенсирующая способность, приходится применять сварные и гнутые колена и сокращать длину прямолинейных участков (на полке компенсатора прямолинейный участок может отсутствовать). Для того, что бы уменьшить размеры компенсатора, необходимо увеличивать m.

Таблица 3.1. Минимальные размеры и компенсирующая способность П-образных компенсаторов наземных трубопроводов

57	513	513	7,2	273	2457	2457	34,4
89	801	801	11,2	325	2925	2925	41,0
108	972	972	13,6	351	3159	3159	44,2
159	1431	1431	20,0	377	3393	3393	47,5
219	1971	1971	27,6	426	3834	3834	53,7

Вылет П - образного компенсатора для трубы диаметром 325 мм при заданной компенсирующей способности

При принятом значении m = 3 получается необходимый вылет  м. Ширина компенсатора  м, т.е. на полке прямолинейный участок будет практически отсутствовать.

Рассчитать Z - образный компенсатора «горячего» трубопровода около насосно-тепловой станции (НТС) при следующих условиях: МПа, нормативное сопротивление металла из условия достижения предела текучести =412,02 МПа, рабочее давление в трубопроводе p = 6,28 Мпа, расчетный перепад температур между нефтепродуктом и грунтом коэффициент условий работы m = 0,9, коэффициент перегрузки по давлению n=1,15, коэффициент безопасности по материалу труб коэффициент надежности Прилегающий к компенсатору участок трубопровода засыпан рыхлым грунтом - H = 1 м до верха образующей трубы, , угол естественного откоса грунта , обобщенный коэффициент касательного сопротивления грунта Па/м, расчетное удельное сцепление грунта Па, коэффициент перегрузки для грунта . Исходные данные для расчета приняты в соответствии с категорией трубопровода по СНиП.

1. Площадь поперечного сечения стенки трубы

2. Момент инерции сечения трубы

3. Масса единицы длины трубопровода вместе с нефтепродуктом (при расчете на воду)

Где, - плотность соответственно стали и воды; ,

.

4. Принимаем размеры компенсатора:

R = средний радиус трубы

м.

5. Определяем по формуле 1.18

6. По формуле 1.17 определяем коэффициент уменьшения жесткости гнутых и сварных колен

7. По формуле 1.14 определяем характеристику компенсатора

8. По формуле 1.20 рассчитываем суммарные продольные напряжения, действующих в компенсаторе,

- 0,5 * = 196,1 МПа.

9. По формуле 1.21 определяем коэффициент увеличения напряжений в коленах компенсатора

10. По формуле 1.19 рассчитываем компенсирующую способность компенсатора

11. По формуле 1.13 определяем жесткость компенсатора

12. По формуле 1.12 определяем характеристику упругой работы грунта

13. Используя формулу 1.20, проверяем критерий отсутствия участка предельного равновесия грунта

14. Так как условие не выполняется, то продольное перемещение трубопровода определяем по формуле 1.11

Таким образом, выбранные размеры компенсатора вполне обеспечат аварийное перемещение «горячего» трубопровода

Если не учитывать жесткости компенсатора ( то условие 1.10 также не выполняется, и в этом случае по формуле 1.11, т.е. суммарное сжимающее продольное усилие трубопровода вследствие большого температурного перепада несоизмеримо велико в сравнении с сопротивлением компенсатора.

15. По формуле 1.23 находим длину подземного участка перемещения трубопровода

16. Так как компенсирующая способность выбранного компенсатора значительно больше, чем перемещение трубопровода, то размеры компенсатора можно уменьшить и расчеты проделать заново. В данным случае можно уменьшить только . Радиус изгиба колена компенсатора в примере взят минимально возможным, увеличение его нарушает условие .

В таблице 3.2 приведены результаты расчета компенсатора при разных L (показаны значения только изменившихся параметров).

Таблица 3.2. Варианты расчеты компенсатора

20	2,537	0,822	11450	0,522
17	1,75	1,75	16560	5215
15	1,31	0,568	22050	5205

Из таблицы следует, что вылет меньше 15 м брать не следует, так как может оказаться меньше .



3.2 Тестирование системы

Тестирование - это исследовательский метод, который позволяет выявить уровень знаний, умений и навыков, способностей и других качеств личности, а также их соответствие определенным нормам путем анализа способов выполнения испытуемым ряда специальных заданий.

При подготовке тестовых заданий следует соблюдать ряд условий. Во-первых, нужно определить и ориентироваться на некоторую норму, что позволит объективно сравнивать между собой результаты и достижения различных испытуемых. Это означает также, что исследователь должен принять некоторую научную концепцию изучаемого явления, ориентироваться на нее и с этих позиций обосновывать создание и интерпретировать результаты выполнения заданий.

Уровни тестирования:

1. Модульное тестирование (Автономное или Unit-тестирование). На дан - ном уровне тестируются по отдельности небольшие элементы системы, максимально отделенные от других элементов и, в то же время, пригодные для тестирования. Такое тестирование обычно проводится сразу же вслед за разработкой каждого из элементов и направлено на оценку соответствия функциональности каждого из компонентов спроектированной Їмодели компонентов?.

2. Комплексноетестирование (Сборочноетестирование, integrationtestingилиinterfacetesting). На данном уровне тестируются объединенные элементы (компоненты или подсистемы) общей системы, чаще всего некоторая взаимодействующая между собой группа элементов. Комплексное тестирование направлено не на проверку функционирования каждого из компонентов, а на проверку взаимодействия компонентов в соответствии с «Архитектурой системы».

3. Системное тестирование (system testing). На данном уровне тестируется модуль или система (одно или более приложений) целиком. 4. Приемочное тестирование (Приемо-сдаточное тестирование или acceptance testing). На данном уровне завершенныймодуль (система) тестируется Заказчиком, конечными пользователями или соответствующими уполномоченными с целью определения соответствия системы Ї Требованиям Заказчика и готовности системы к внедрению. Приемосдаточные испытания оформляют процесс передачи модуля от Разработчика Заказчику. В зависимости от особенностей модуля и от требований Заказчика они могут проводиться в различной форме.

На этапе тестирования возникли ошибки: ввод символов в поле входных данных, деление на ноль. Эти ошибки были быстро устранены.



Заключение

За время создания курсового проекта был получен огромный опыт.

В ходе курсового проектирования была выполнена следующая работа: реализованы алгоритмы вычисления с использованием платформы «1С: Предприятие», обеспечен вывод результатов вычислений на печать. Также была изучена предметная область, и были приобретены новые знания.

Внедрение современных информационных технологий позволяет сократить время, требуемое на подготовку конкретных маркетинговых и производственных проектов, уменьшить непроизводительные затраты при их реализации, исключить возможность появления ошибок.

Необходимо применять в работе на них комплекс программных и аппаратных средств, максимально соответствующий поставленным задачам. Поэтому в настоящее время велика потребность коммерческих компаний в компьютерных модулях, поддерживающих работу управленческого звена компании, а также в информации о способах оптимального использования, имеющегося у компании компьютерного оборудования.

В конечном итоге был разработан модуль, позволяющее оператору произвести расчеты паро- и конденсатопроводов, с сохранением результатов и выводом их на печать, изучена предметная область. Углублены знания в программирование на языке 1С. Модуль был протестирован, обнаруженные ошибки были устранены.



Литература

1 Заботина Н.Н. Проектирование информационных систем. - М.: НИЦИнфра М, 2015. - 331 с.

2 Радченко М.Г. Архитектура и работа с данными «1С: Предприятия 8. 2». Издательство: 1С, 2012. - 268 с.

3 П.И. Тугунов. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов - Издательство: Уфа, 2015. - 536 с.

Размещено на Allbest.ru