Очевидно, что нарушение функционирования любого из выше описанных элементов приводит к отказу всего устройства в целом. Таким образом, делаем вывод: логическая схема устройства представляет собой основное (или последовательное) соединение, что, безусловно, необходимо учесть при расчете надежности интерфейса "токовая петля".

4.4.3 Методика расчета

При расчете надежности объекта пользуются наиболее распространенными количественными показателями, характеризующими безотказность, являются:

P (t) - вероятность безотказной работы объекта в течение заданного интервала наработки или функция надежности;

(t) - интенсивность отказов;

T_СР - средняя наработка на отказ.

Необходимо учесть, что спустя некоторого времени приработки, в период нормальной эксплуатации объекта, интенсивность отказов отдельных элементов является величиной постоянной []. При этом справедлив экспоненциальный закон надежности, согласно которому вероятность безотказной работы в течение наработки t определяется:

. (4.1)

Средняя наработка на отказ, т.е. среднее время безотказной работы объекта, находится:

. (4.2)

Если отказ объекта происходит при отказе любого из его элементов (что характерно для данного устройства), то очевидно, что имеет место быть основное соединение элементов, и тогда вероятность безотказной работы N его элементов вычисляется:

, (4.3)

, (4.4)

, (4.5)

где Л - интенсивность отказов всего объекта, которая определяется:

. (4.6)

Очевидно, что и для всего объекта в целом, который состоит из N элементов, экспоненциальный закон надежности также справедлив, а значит, средняя наработка на отказ всего объекта будет определяться:

. (4.7)

Для определения количественных показателей надежности (формулы 4.3 - 4.7) радиоэлектронного устройства необходимо знать интенсивность отказов тех элементов, выход из строя которых ведет к отказу всего устройства.

Значение интенсивности отказов _i (формула 4.6) определяется, прежде всего, типом элемента. В ТУ на радиоэлектронные элементы, в справочной литературе приводятся данные о номинальной интенсивности отказов ₀, которую будет иметь конкретный элемент в номинальном режиме работы при температуре окружающей среды T_окр=25C, относительной влажности воздуха 60-70% в стационарных лабораторных условиях.

Однако в других условиях работы, которые отличаются от указанных, интенсивность отказов может отличаться от номинальной, иногда даже на порядок.

В различных методиках расчета надежности зависимость интенсивности отказов от условий работы принято учитывать по-разному. Наибольшее распространение получил способ, при котором эксплуатационная интенсивность отказов получается путем умножения номинальной интенсивности на поправочные коэффициенты, которые и определяются такими характеристиками, как температура, влажность, атмосферное давление, механические воздействия и т.д.

Важнейшим фактором, влияющим на надежность, является тепловой режим работы элемента. Он определяется как температурой окружающего воздуха, так и собственным теплом, выделяемым активным элементом РЭА при протекании по нему электрического тока. Поэтому поправочный коэффициент К_Р=f (t_окр, К_Н) учитывающий влияние теплового режима на надежность, зависит от t_окр и от так называемого коэффициента нагрузки.

Значения коэффициента К_н для различных элементов РЭА вычисляются так:

для кремниевых диодов:

; (4.8)

для транзисторов:

; (4.9)

для оптоэлектронных полупроводниковых приборов:

; (4.10)

для конденсаторов:

; (4.11)

для резисторов:

; (4.12)

для коммутационных изделий:

. (4.13)

Если устройство подвергается механическим воздействиям типа ударов и вибраций, то вводят поправочные коэффициенты К₁ и К₂.

При этом значения данных коэффициентов определяются по условиям эксплуатации, которые могут быть лабораторными, стационарными (полевыми), корабельными, автофургонными, железнодорожными и самолетными.

Влияние влажности окружающего воздуха на интенсивность отказов учитывается поправочным коэффициентом К₃, а влияние атмосферного давления - коэффициентом К₄.

Таким образом, эксплуатационная интенсивность отказов рассчитывается:

. (4.14)

В выражении 4.14 поправочный коэффициент К_Р принимает различные значения для каждого элемента, а коэффициенты К_j одинаковы для всех элементов. Значит при вычислении суммарной интенсивности отказов всего объекта (формула 4.6) на К_j можно умножать сразу итоговую величину:

. (4.15)

Это позволяет сократить количество арифметических операций. С той же целью можно объединить в группы однотипные элементы, работающие в одинаковом режиме, для которых одинаковы. Тогда:

, (4.16)

где n_i - количество однотипных элементов в i-ой группе.

В таблице 4.1 - 4.3 даны значения поправочных коэффициентов K_j из формулы 4.12, учитывающие изменение интенсивности отказов в зависимости от условий эксплуатации.

Таблица 4.1. Поправочные коэффициенты K₁ и K₂ в зависимости от воздействия механических факторов на неамортизированную аппаратуру

Условия эксплуатации аппаратуры	Вибрация К1	Ударные нагрузки К2	Суммарные воздействия К1К2
Лабораторные	1	1	1
Стационарные (полевые, цеховые)	1.04	1.03	1.07
Корабельные	1.3	1.05	1.37
Автофургонные	1.35	1.08	1.46
Железнодорожные	1.4	1.1	1.54
Самолетные	1.46	1.13	1.65

Таблица 4.2

Поправочный коэффициент К₃ в зависимости от воздействия влажности и температуры

Относительная влажность, %	Температура, ?С	Поправочный коэффициент К3
60 - 70	20 - 40	1
90 - 98	20 - 25	2
90 - 98	30 - 40	2.5

Таблица 4.3

Поправочный коэффициент К₄ в зависимости от высоты

Высота, м	Поправочный коэффициент, К4	Высота, м	Поправочный коэффициент, К4
менее 1000	1	8000 - 10000	1.25
1000 - 2000	1.05	10000 - 15000	1.3
2000 - 3000	1.1	15000 - 20000	1.35
3000 - 5000	1.14	20000 - 25000	1.38
5000 - 6000	1.16	25000 - 30000	1.4
6000 - 8000	1.2	30000 - 40000	1.45

Интерфейс "токовая петля" работает в составе датчика на который действует механические факторы, тогда принимаем, что он работает в стационарные (полевые, цеховые) условиях на высоте менее 1000м при влажности 60-70%. Таким образом, значения коэффициентов составляют:

К1	К2	К3	К4
1.04	1.03	1	1

Значит поправочный коэффициент:

. (4.17)

При вычислении средней наработки на отказ необходимо учитывать рассчитанный поправочный коэффициент.

4.4.4 Расчет надежности устройства

Воспользовавшись методикой расчета вычислим суммарную интенсивность отказов проектируемого интерфейса "токовая петля" входящего в состав датчика давления.

Учитывая влияние механических воздействий типа ударов и вибраций, влияющих на датчик давления, примем К₁*К₂ для цеховых условий равный 1.07. При влажности окружающего воздуха 60-70% примем коэффициент К₃ = 1. Высота над уровнем моря < 1000м. - коэффициент К₄=1. Итоговый поправочный коэффициент К_j=1.07. Расчет приведен в таблице 4.4.

Таблица 4.4 Расчет интенсивности отказов интерфейса "токовая петля".

Наименование элемента	Схемное обозначение	Тип элемента	Количество в группе ni, шт	Номинальная интенсивность отказов л0i*10-6, 1/ч	Коэффициент нагрузки Кн	Поправочный коэффициент Кр	Интенсивность отказов в рабочем режиме Кр*л0i*10-6, 1/ч	Интенсивность отказов i-ой группы ni*Кр*л0i*10-6, 1/ч
Резистор	R1, R7-R14	Р1-12-0.062 ВТ	9	0,01	0,1	0,35	0,0035	0,0315
Резистор (прец)	R2-R6, R15	Р1-16П-0.062 Вт	6	0,02	0,1	0,12	0,0024	0,0144
Резистор (прец)	R17	Р1-16П-0.5 Вт	1	0,02	0,9	0,12	0,0024	0,0024
Резистор (подст)	R16, R18	3296W-1-0.5 Вт	2	0,01	0,1	0,66	0,0066	0,0132
Конденсатор	C1, C6, C13-C15	К10-17	5	0,013	0,1	0,03	0,00039	0,00195
Конденсатор (эл)	C2	К50-35	1	0,13	0,3	0,14	0,0182	0,0182
Конденсатор (эл)	C5	К50-35	1	0,13	0,5	0,14	0,0182	0,0182
Конденсатор	C3	GRM18	1	0,012	0,1	0,03	0,00036	0,00036
Конденсатор	C4	GRM31	1	0,012	0,3	0,05	0,0006	0,0006
Конденсатор	C7-C12	К73-17	6	0,01	0,1	0,01	0,0001	0,0006
Диод (стабилитрон)	DA2, DA3	LM4040-2.5	2	0,07	0,1	0,17	0,0119	0,0238
Диод	VD1.1, VD1.2	BAS125-04	2	0,05	0,1	0,05	0,0025	0,005
Диод	VD2	SM4004	1	0,1	0,1	0,05	0,005	0,005
ОУ	DA1.1, DA1.2	AD8542	2	1	-	1	1	2
ОУ	DA4.1, DA4.2	AD8605	2	1	-	1	1	2
Транзистор	VT1	TIP31B	1	1	-	1	1	1
ИМС	DA5	XTR101AP	1	1	-	1	1	1
							У =	6,13521

По таблице 4.4 вычислили суммарную интенсивность отказов интерфейса "токовая петля" без поправочных коэффициентов.

Используя интенсивность отказов вычисленную в таблице 4.4 и перемножив ее на поправочные коэффициенты воздействий внешней среды, вычислим окончательную интенсивность отказов разработанного интерфейса "токовая петля" по формуле:

, (4.18)

при K_j = 1.07, л = 6.13521•10^-6: Л _(нов) = 6.56467•10^-6 1/ч, Л _(стар) = 10.334•10^-6 1/ч.

Средняя наработка на отказ соответственна будет вычислена по формуле 4.7 при Л = 6.56467•10^-6: Т_{ср (нов)} ? 152331 час

Средняя наработка на отказ, согласно документации, взятого готового датчика давления составляла Т_{ср (стар)} ? 96768 часов, отсюда можно посчитать, что средняя наработка на отказ старого устройства 12 лет, а нового примерно 19 лет.

График функции надежности по формуле 4.19 на интервале наработки от t = 0 до t = 1.5T_{ср (нов)} приведен на рис.10.1.:

. (4.19)

Раз средняя наработка на отказ разработанного нового интерфейса больше средней наработки на отказ старого, следовательно новое устройство будет намного надежнее и прослужит гораздо дольше, при этом средняя наработка на отказ увеличится в 1.6 раза.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.10.1. График функции надежности старого (использующегося) интерфейса и разработанного

5. Экономическая часть

Экономический расчет будет проводиться на примере организации ОАО АК "Транснефть". Предприятие "Транснефть" занимается перекачкой нефти по всей России и для отображения за ходом процесса установлены датчики давления. Датчики давления устанавливаются на входе и выходе нефтеперекачивающих станций, на фильтрах грязеуловителей, на входе и выходе магистральных насосных агрегатов, на коллекторах нефтеперекачивающих станций, на задвижках магистральных нефтепроводов на расстоянии в 20 - 30 км, на водном переходе, до и после водного перехода.

Число используемых датчиков давления предприятием исчисляется в сотнях тысяч, которые работают постоянно при любых возможных условия. Используемые датчики не эффективны в экономическом плане, т.к. в каждом датчике для преобразования входного напряжения в необходимый ток используется трансформаторное преобразование, из-за чего, при работе на напряжение 24 В они потребляют мощность 0.5 Вт. Заменив входной интерфейс "токовая петля" датчика на разработанный можно значительно снизить потребляемую мощность устройства до 0.16 Вт, благодаря использованию в ней вместо трансформаторного преобразования микросхему преобразования тока напряжения.

Зная количество датчиков давления и тариф на электроэнергию 4.48 руб/кВтч, можно посчитать экономическую эффективность тратившийся мощности. Все необходимые данные занесены в таблицу 5.1.

Исходные данные для расчета экономической эффективности приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 Исходные данные

Вид показателя эффективности	Вариант интерфейса "токовая петля"
	Базовый	Новый
Количество, шт.	1500	1500
Потребляемая мощность, кВтч	0.0005	0.00016
Тариф на электроэнергию, руб/кВтч	4.48	4.48
Количество часов работы в год	8760	8760

Расчет годового экономии на текущих затратах при использовании нового устройства отображен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Расчет экономии на текущих затратах, в год

Статья затрат	Базовый вариант С1	Новый вариант С2
Стоимость затрат на электроэнергию, руб	29433.60	9418.75
Итог	29433.60	9418.75

Расчет капиталовложений (К₂) приведен в калькуляции.

(предприятие-изготовитель)
						(для установления оптовой цены на новое
			изделие)
(заказчик)
К А Л Ь К У Л Я Ц И Я
к проекту оптовой цены
на Систему измерения давления в нефтепроводе
(наименование и индекс изделия)
Лимитная (планово-условная) цена _____________ руб. ___________ коп.
Начало серийного выпуска с _______________________________________________
Калькуляционная единица _________________________________________________
(единица измерения)
							Сумма
Наименование статей калькуляции по установленному	%	По проекту	Согласовано
в отрасли перечню	к осн. з. пл	предприятия-	с заказчиком
							изготовителя	(руб.)
							(руб.)
1. Сырье и материалы						2090,18
в т. ч. сырье							0
2. Покупные комплектующие изделия					0
3. Покупные полуфабрикаты и услуги коопер. предприятий			0
4. Возвратные отходы (вычитаются)
5. Итого затрат на материалы			2090,18
6. Основная зарплата производственных рабочих			2127,35
7. Дополнительная зарплата производственных рабочих	25,0%		531,84
8. Отчисления на социальные нужды			26,7%		710
9. Расходы по освоению
10. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	250,0%		5318,38
11. Цеховые расходы				270,0%		5743,85
12. Общезаводские расходы				300,0%		6382,05
13. Потери от брака
14. Прочие производственные расходы
15. Производственная себестоимость - итого				22903,65
16. Внепроизводственные расходы			1,0%		229,04
17. Полная себестоимость - всего					23132,69
18. Прибыль					25,0%		5783,17
Оптовая цена			28915,86

РАСШИФРОВКА ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ К КАЛЬКУЛЯЦИИ
на Систему измерения давления в нефтепроводе
(наименование и индекс изделия)
				Трудоемкость и заработная
				плата по состоянию на
ВИДЫ РАБОТ		01.01.2008
				нормо-часы	стоимость	зарплата
					нормо-часа
А. Сдельные работы
заготовительные			0,5	57,065	28,53
фрезерные			0,1	46,326	4,63
сборочные			2	42,115	84,23
лабораторные			0,5	50,5	25,25
упаковочные			0,2	36,244	7,25
прочие				1	24,163	24,16
Итого по тарифу					174,05
Б. Повременные работы по тарифу	4,3	256,413	1102,58
процент премии					45,0%
сумма премии					496,16
В. Районный к-т
а) процент					20,0%
б) сумма					354,56
Всего основной зарплаты:				2127,35

РАСШИФРОВКА МАТЕРИАЛЬНЫХ ЗАТРАТ К КАЛЬКУЛЯЦИИ
на Систему измерения давления в нефтепроводе
(наименование и индекс изделия)
Наименование материалов, комплектующих	Един.	Расход внатуре	Цена в руб.	Затраты	Обосно-
изделий и полуфабрикатов	изм.	на	и коп. за	на изд.	вание
						изд.	измерен.	в руб. и коп.	цен
1. Материалы
Стеклотекстолит	кг.	0,1	200	20
Припой	кг.	0,05	250	12,5
Хлорное железо 40% водный р-р	л.	0,0005	36	0,02
Резистор	Р1-12-0.062 Вт	шт.	9	0,43	3,87
Резистор (прецизионный)	Р1-16П-0.062 Вт	шт.	6	30,98	185,88
Резистор (прецизионный)	Р1-16П-0.5 Вт	шт.	1	105,76	105,76
Резистор (подстроечный)	3296W-1-0.5 Вт	шт.	2	57,6	115,2
Конденсатор	К10-17	шт.	5	14,88	74,4
Конденсатор (электролитический)	К50-35	шт.	2	3,1	6,2
Конденсатор	GRM 18	шт.	1	8	8
Конденсатор	GRM 31	шт.	1	38	38
Конденсатор	К73-17	шт.	6	14	84
Диод (стабилитрон)	LM4040-2.5	шт.	2	38	76
Диод	BAS125-04	шт.	2	8,78	17,56
Диод	SM4004	шт.	1	5,48	5,48
Операционный Усилитель	AD8542	шт.	2	71,32	142,64
Операционный Усилитель	AD8605	шт.	2	163,2	326,4
Транзистор	TIP31B	шт.	1	10,5	10,5
ИМС	XTR101AP	шт.	1	810,78	810,78
				0
ИТОГО:				2043, 19
Транспортно-заготовительные расходы		2,3%		46,99
ВСЕГО:				2090,18
ИТОГО				2043, 19
Транспортно-заготовительные расходы				46,99
ВСЕГО:				2090,18

Годовая экономическая эффективность Э_Г рассчитывается по формуле:

, (5.1)

где Эг - годовой экономический эффект, руб.;

З₁ и З₂ - приведенные затраты единицы продукции (работы), производимой с помощью базовой и новой техники;

, (5.2), , (5.3)

гдеС₁ и С₂ - себестоимость единицы продукции, базовый вариант и новый вариант;

Е_н - нормативный коэффициент капитальный вложений, установлен на уровне 0,15. Это означает, что затраты должны окупиться за период, не превышающий 6,6 года.

К₁ и К₂ - сопутствующие капитальные вложения потребителя при использования им базового и нового предмета труда в расчете на единицу продукции (работы), производимой с применением нового предмета труда, руб.

Для сопоставимости базового и нового вариантов дополнительные капиталовложения принимаем равным 0 (К₁ = 0).

Расчетный коэффициент эффективности Е_Р - эффективность вложений, должен обеспечивать условие Е_Р ›› Е_Н и определяется по формуле:

. (5.4)

Получаем значение эффективных вложений равным Е_Р = 0,69 >> 0,15, что означает - вложения эффективны.

Рассчитаем срок окупаемости капитальных вложений, планируемых на внедрение новой техники, и дополнительных капитальных вложений.

Т_Р - расчетный срок окупаемости, расчитывается:

. (5.5)

Подставляем в формулу 5.5 рассчитанную ранее эффективность вложений и получаем расчетный срок окупаемости равный Т_Р = 1,4 года.

Расчет годового эффекта с учетом коэффициента эффективности вложений вычисляем из формул 5.1 - 5.3:

(5.6)

Из формулы 5.6 находим годовой эффект равный Э_Г = 16427.47 рубля.

Из расчетов видно, что новый вариант интерфейса "токовая петля" экономит компании почти 17 тыс. руб. в год, показывая, что для системы измерения давления в нефтепроводе новый интерфейс "токовая петля" наиболее экономически эффективен. При использовании нового интерфейса в большем количестве датчиков, позволит увеличить сумму экономии предприятия.

6. Безопасность и экологичность проекта

Общие вопросы техники безопасности.

При монтаже соблюдать ГОСТ 12.2.007.0-75 "ССБТ. Общие требования безопасности". Наладку и эксплуатацию оборудования перекачивающих станций необходимо производить согласно правилам техники безопасности "Система организации работ по охране труда на нефтепроводном транспорте" РД-13.100.00-КТН-225-06. "Система организации работ по промышленной безопасности на нефтепроводном транспорте" РД-13.100.00-КТН-226-06, которые, устанавливают систему организационных, технических, санитарно - гигиенических мероприятий и средств, направленных на предотвращение воздействия вредных факторов на работающих в основных и вспомогательных цехах перекачивающих станций, а также при обслуживании линейной части нефтепродуктов.

Правила составлены в соответствии с действующими правилами, нормами и стандартами по охране труда с учётом опыта работы перекачивающих и наливных станций нефтепродуктопроводов и предназначены для инженерно - технических работников, обслуживающих систему магистральных нефтепродуктопроводов Главнефтеснаба России.

Виды опасных и вредных факторов действующих на человека.

Охрана труда и техника безопасности в нефтяной промышленности имеет ряд специфических особенностей. Это пожароопасность производственных объектов, связанных с наличием углеводородов, которые легко воспламеняются, проникают через неплотности и зазоры, что вызывает необходимость разработки специальных мер по безопасности в тесной связи с противопожарной профилактикой. Большое значение для безопасности работников имеет герметизация оборудования, исключающая загрязнённость рабочей атмосферы, возможность взрывов, пожаров и отравлений.

Большинство производственных процессов в нефтяной промышленности идут на открытом воздухе, часто при неблагоприятных метеорологических условиях, которые могут привести к переохлаждению или перегреву организма. Технологическим процессам присущи высокие давления и повышенные температуры. В них используются агрессивные и токсичные вещества, большие массы горючих жидкостей и газов.

Основные операции при монтаже системы измерения давления, вредные факторы присущие им и их влияние на организм человека:

Монтаж датчиков давления на нефтепроводе выполняют согласно РД-08.00-60.30.000-КТН-016-1-05;

Монтаж электронного узла регулирования и приборов контроля на стойках в операторной (осуществляют сторонние организации с привлечением специалистов службы КИПиА и телемехаников перекачивающей станции);

Прокладка силовых и контрольных кабелей (осуществляют участки КИПиА и электрохозяйства).

В связи, с выше перечисленным основными опасными и вредными факторами при монтаже и наладке системы измерения давления в нефтепроводе являются:

Наличие пожаро, взрывоопасных газов и нефти:

Воспламенение и взрыв могут привести к разрушению зданий и конструкций и завалу или защемлению людей, получение термических ожогов при нахождении вблизи очага пожара или взрыва, получению механических повреждений обломками, отравление продуктами горения. Один загоревшийся объект может привести к возгоранию всей станции. Для избегания воспламенения или взрыва должны соблюдаться элементарные требования пожарной безопасности. Электрооборудование, размещаемое на территории станции должно быть взрывозащищенного исполнения. Въезд транспорта на территорию должен осуществляться только при наличии искрогасителей. Курение организовано в специально отведенных местах.

Наличие токсичных газов:

При монтаже и эксплуатации объектов, перекачивающих нефть, особое внимание необходимо обратить на возможность содержания сероводорода в перекачиваемой нефти. Сероводород - бесцветный газ, с запахом тухлых яиц, он тяжелее воздуха и скапливается в низких непроветриваемых местах (его плотность по отношению к воздуху - 1, 19). Сероводород очень токсичен (ядовит) и при незначительных концентрациях в воздухе ощущается его запах только в момент начального контакта с ним, в дальнейшем ощущение его запаха пропадает, нервная система парализуется и может наступить смерть или острое отравление. Явным признаком наличия сероводорода является появление металлического привкуса во рту. Во избежание отравления сероводородом работники бригад должны иметь при себе во время работы, закреплённые за каждым противогазы, и индикаторы на сероводород. Они должны знать правила безопасности и приёмы оказания первой помощи пострадавшим. В местах возможного скопления сероводорода необходимо устанавливать предупреждающие плакаты.

Опасность поражения электрическим током:

Электробезопасностью по ГОСТ 12.1.009 - 76 называется система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного и вредного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электрические травмы представляют собой поражение не только внешних частей тела. Помимо ожогов, электрических знаков и электрометаллизации кожи к электрическим травмам относят поражение глаз световой энергией электрической дуги, повреждение при падении с высоты, происшедшего в результате электрического удара. Электрический удар является наиболее опасным видом поражения электрическим током. Чаще всего он приводит к смертельному исходу в результате паралича дыхания или сердца. Во избежание поражения электрическим током необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе в электроустановках, пользоваться индивидуальными средствами защиты и исправным инструментом.

Обеспечение безопасности при проведении определённых монтажных работ.

Обеспечение противопожарной безопасности

При монтаже, наладке и эксплуатации системы измерения пользоваться:

основным документом, определяющим порядок организации пожарной безопасности ППБ-01-03 "Правила пожарной безопасности в Российской Федерации";

документом определяющим требования пожарной безопасности на объектах транснефть РД-13.220.00-КТН-575-06 "Стандарт правил пожарной безопасности на объектах Транснефть";

Обеспечения безопасности при монтаже интерфейса "токовая петля" предусматриваем следующие мероприятия:

остановка линии в случае замены на магистрали;

перекрытие трубы секущими задвижками;

замер загазованности переносными газоанализаторами типа "Колион - 1В, (производят лица, прошедшие обучение и имеющие соответствующее удостоверение);

откачка нефти из отключенного участка трубы (для ранее использовавшейся трубы);

повторный замер загазованности с последующим проведением не реже чем каждый час, в течение всей рабочей смены (при концентрации газов выше нормы все работы должны быть прекращены и предприняты меры по устранению утечек);

замена интерфейса не должна производиться на месте установки из-за риска повреждения компонентов печатной платы такими неблагоприятными условиями внешней среды, как влажность, пыль и т. д;

при проведение операций лужения, пайки и нарезки припоя сопровождается выделением в воздух паров свинца и его соединений. Предельно допустимая норма паров свинца 0,01 мг/м3. ГОСТ 12.1.005-88 он относится к веществам 1 класса опасности;

для обеспечения безопасности оператора и предприятия необходимо, чтобы установка датчика производилась подготовленным персоналом (специалистов службы КИПиА и телемехаников перекачивающей станции);

при установке в опасных зонах, то есть в тех зонах, где существует опасность пожара и/или взрыва, перед осуществлением электрического подключения необходимо убедиться в выполнении требований безопасности;

при установке на опасных участках подсоединение кабелей и кабель-каналов к индикатору должно выполняться в соответствии с требованиями соответствующего класса защиты;

жидкости и/или давление, оставшиеся в первичном блоке датчика могут привести к серьезным травмам и смерти или к повреждению оборудования. При использовании токсичных или других технологических жидкостей необходимо соблюдать меры предосторожности, рекомендуемые в соответствующих правилах о безопасности материала;

по окончании работ проверка плотности в местах соединений на наличии утечек нефти или газа.

Мероприятия по обеспечению безопасности при прокладке кабелей:

прокладку кабеля предусматриваем на эстакадах. В местах, где установка эстакад невозможна, кабель прокладывают в коробах в земле на глубину не менее 0,5м;

при прокладке, если температура окружающей среды превышает 70?С, необходимо использование кабелей, допустимая температура которых на 5?С превышает температуру окружающей среды;

перед началом прокладки на общем плане нефтеперекачивающей станции определяем место прокладки новых кабелей, исключив возможность, повреждения ранее проложенных. Места нахождения и пересечения кабелей указываем на плане;

клемные коробки соединения кабелей, находящиеся на открытом воздухе имеют взрывозащищенное исполнение и крепятся на стойках, на видном месте;

копка траншей осуществляется без использования экскаваторной техники вручную, во избежание повреждения ранее проложенных кабелей.

При сдаче электрических проводок измеряется омическое сопротивление изоляции электрических цепей. Сопротивление изоляции измеряют между всеми жилами, а также между каждой жилой и металлической защитной оболочкой.

Выполнение предусмотренных мероприятий позволит уменьшить количество несчастных случаев и снизить количество полученных на производстве травм.

Правильное и повсеместное использования средств индивидуальной защиты (СИЗ) позволяет ограничить работающего от воздействия опасных и вредных факторов. Опыт показывает, что большинство травм и несчастных случаев на производстве происходит по вине самих работников из-за отсутствия или неправильного использования СИЗ.

К СИЗ относятся различные приспособления и одежда, предназначенные для защиты работающего от производственных опасностей и вредностей и метеорологических факторов: спецодежда, спецобувь, головные уборы, рукавицы, перчатки, приспособления для защиты органов дыхания, зрения и слуха (противогазы, респираторы, очки), предохранительные пояса и др.

Экологичность.

Охрана природы - плановая система государственных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, охрану и восстановление природных ресурсов, на защиту окружающей среды от загрязнения и разрушения, для создания оптимальных условий существования человеческого общества. На промышленных предприятиях необходимо проведение мероприятий по обеспечению чистоты окружающей среды и контролю за утилизацией отходов.

Экологичность источника опасности - состояние источника, при котором соблюдается его допустимое воздействие на техносферу и биосферу. При проектировании оборудования всегда большое внимание уделяют мероприятиям, способствующим уменьшению вредного влияния деятельности оборудования на окружающую среду.

Влияние реализуемой системы измерения на экологию окружающей среды можно разделить на две части:

факторы, влияющие на окружающую среду при изготовлении системы измерении давления в магистральном нефтепроводе;

факторы, влияющие на окружающую среду при эксплуатации системы измерения давления в магистральном нефтепроводе.

Факторы, влияющие на окружающую среду при изготовлении системы измерения давления.

При изготовлении системы осуществляется монтаж и наладка компонентов платы, которое не оказывает влияния на окружающую среду. Весь процесс происходит без выделения опасных или вредных веществ.

Факторы, влияющие на окружающую среду при эксплуатации системы измерения давления.

В процессе работы система не оказывает негативного влияния на окружающую среду. При выходе из строя каких-либо элементов, необходимо предусмотреть их утилизацию в соответствии с нормами.

В связи с тем, что вредных выделений в окружающую среду проектируемая система не несет, то, соответственно, мероприятий по обеспечению экологичности проекта не требуется.

Чрезвычайные ситуации.

Чрезвычайная ситуация - это состояние, при котором в результате возникновения источника ЧС на объекте или определенной территории нарушаются нормальные условия жизни людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству, окружающей природной среде.

При эксплуатации системы в виду ее специфики возможны следующие ЧС:

поражение персонала электрическим током;

возникновения пожара из-за короткого замыкания силовой части;

Для предотвращения ЧС необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Вывод.

В целом разработанная система измерения давления в магистральном нефтепроводе при соблюдении правил отвечает требованиям безопасности и экологичности.

Заключение

В ходе дипломного проектирования была разработана система измерения давления со спроектированным интерфейсом "токовая петля", который оптимизировал работу данной системы.

Разработанная система измерения давления предназначена для точного отображения измеряемого давления в магистральном нефтепроводе нефтеперекачивающей станции. Её внедрение позволяет увеличить надежность работы, точность, уменьшить затраты на электроэнергию, эксплуатацию и ремонт системы.

С использованной в интерфейсе "токовая петля" микросхемы обеспечивает снижение нагрузки на другие компоненты, что дает повышение надежности и продолжительности работы разработанного интерфейса и следовательно всей системы в целом.

Использование в интерфейсе двух режимов работы обеспечивает повышение точности передаваемой информации и увеличивает помехозащищенность от находящихся поблизости источников.

Проведенные расчеты показали, что внедрение интерфейса в системы измерения давления в нефтепроводе выгодно с точки зрения обеспечения экономичного и безопасного режима работы.

Система измерения давления в магистральном нефтепроводе полностью отвечает требованиям технического задания и проста в обращении.

Список литературы

1. Методическое руководство по оформлению графической части дипломного проекта. - Лесной, 2001

2. Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу "Надежность радиоэлектронной аппаратуры" "Окончательный расчет надежности РЭА". - Лесной, 1995

3. Методические указания по дипломному проектированию. - Лесной, 2010

4. Методические рекомендации по выполнению экономической части дипломного проекта. - Лесной, 2003

5. Жарковский Б.И. Справочник молодого слесаря по контрольно-измерительным приборам и автоматике. - М.: Высш. шк., 1991. - 159 с.: ил.

6. Калиниченко А.В. Справочник инженера по контрольно-измерительным приборам и автоматике. - М.: "Инфра - Инженерия", 2008. - 576 с.

7. Свинцова Е.Л. Мир электроники. Современные датчики. Справочник. - М.: Техносфера, 2005. - 592 с.

8. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара: Учебное пособие для техников. - М.: Издательство стандартов, 1990. - 287 с., ил.

9. Якунцев С.В. Статья "Нормирующие преобразователи". - ООО НПФ "Сенсорика"

10. Ракитин В.В. Интегральные схемы на KМОП-транзисторах. Учебное пособие. - Москва, 2007

11. Статья "Пример токовой петли 4-20 мА". - США.: Дател

12. Техническая документация на микросхему AD8545 (Rail-to-Rail Amplifiers)

13. Техническая документация на микросхему BAS125 (Silicon Schottky Diodes)

14. Статья "Подключение датчиков 4-20 мА". - ЗАО "НПФ "АГРОСТРОЙ"

15. Техническая документация на подстроечные керметные резисторы серии 3296 (Square Trimming Potentiometer)

16. Техническая документация на датчик EJA130A

17. Поздняк В. Статья "Вопросы проектирования, выбора и эксплуатации датчиков давления для технологических процессов". - Челябинск.: Журнал "Электронные компоненты", №9, 2004

18. Данилов А. Статья "Современные интегральные операционные усилители". - Челябинск.: Журнал "Электронные компоненты", №9, 2004

19. Техническая документация на микросхему XTR101 (Two-Wire Transmitter)

20. Пушкарев М. Статья "Интегральные источники опорного напряжения". - Журнал "Компоненты и Технологии", № 6, 2007

21. Шаста Т. Статья "Изолированный цифровой интерфейс для приемников и передатчиков токовой петли 4.20 мА". - Журнал "Электронные компоненты", № 9, 2009

22. Техническая документация на блок токовых входов и регулятора (ТВР)

23. Власов А.Н. Преобразователи давления поддерживающие HART протокол (Yokogawa). Методическое руководство по проведению практической работы. - Тюмень, 2005

Размещено на Allbest.ru