Разработка АСУ ТП Центрального пункта сбора и подготовки нефти

 Так как в операторной производятся работы высокой точности, наименьший размер предметов труда от 0,15 до 0,13 см, фон темный, контраст объекта с фоном большая; задаемся величиной наименьшей освещенности для всех видов работ, производимых в операторной Е= 400 лк.  

В нашем случае с помощью  “коэффициента использования” определяется световой поток лампы в светильнике (F), лм:

 

                                    ,                                          (5.8)

 

где   Е – нормируемая освещенность, лк;

k_з – коэффициент запаса;

S – площадь освещаемой поверхности, м²;

z – коэффициент неравномерности освещения;

n – число ламп в светильнике;

N – число светильников;

- коэффициент использования  светового потока, в долях единицы.

Подставим числовые значения в формулу (2), получим:

 

                          Лм                           

 

Для определения коэффициента использования светового потока ( ) находится индекс помещения (i) по формуле (5.9):

 

                                                                                       (5.9)

 

где  А и В – длина и ширина помещения, м;

h – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Подставим числовые значения в формулу 9.6, тогда получим:

 

                                      

 

По рассчитанному световому  потоку выбирается ближайшая люминесцентная  лампа, так как допускается отклонение величины светового потока выбираются лампы не более чем (-10…+20%), то выбираем лампу ЛД40 мощностью 40 Вт, световая отдача 58,5 лм/Вт.

В данной операторной имеется 15 светильников по 4 лампы в каждом (рисунок 5.1), из чего можно сделать вывод, что освещение рабочего места достаточное для выполняемой работы.

Рисунок 5.1 – План расположения светильников в подвесном потолке

 

В проекте в помещениях управления и  щитовой предусмотрено  две группы освещения от разных автоматических выключателей, щита силового, расположенного в щитовой. Питание щита силового осуществляется от двух вводов (рабочего и резервного) с автоматическим переключением на резервный ввод в случае отсутствии напряжения на рабочем вводе.

В остальных помещениях - предусмотрена одна группа освещения. В коридоре (У выходов) и в тамбурах установлены светильники аварийного освещения(комбинированного питания) с информационными указателями. У главного входа снаружи здания на крыше крыльца установить прожектор "Philips" – широкий луч.

Розеточная сеть запитывается  через  устройства защитного отключения  УЗО, установленные в щите силовом.

Розеточная сеть  во всех помещениях прокладываются за подвесным потолком. Спуски кабелей к розеткам за отделкой стен.

Сеть электроосвещения выполняется за подвесным потолком.

 

5.2 Экологичность проекта

 

5.2.1 Сбор нефтепродуктов c водной поверхности

 

При разливе нефтепродуктов, в первую очередь, необходима локализация  пятна нефтяного загрязнения. Боновые  заграждения постоянной плавучести (боны заградительные), решают эту задачу. Боновые заграждения постоянной плавучести (боны заградительные) "Щит" могут применяться в сложных условиях и при температурах от -30 до +65 °С. Применение сорбентов для сбора разлившегося нефтепродукта уже давно стало общепризнанной международной практикой. Уникальная нефтепоглотительная способность (до 50 кг. нефтепродуктов на 1 кг. собственного веса), высокая скорость поглощения.

 

5.2.2 Ликвидация нефтезагрязнений на твёрдой поверхности

 

Сорбирующие рукава - служат для ограничения и сбора разлитых нефтепродуктов в производственных помещениях, в труднодоступных местах, на полу, грунте, а также для защитного барьера вокруг оборудования, которое служит потенциальным источником утечки нефтепродуктов. Может применяться для очистки ёмкостей от плёнки жиров и нефтепродуктов. Поглощение нефтепродуктов 7- 8 кг/п.м., в зависимости от диаметра рукава. Сорбирующие подушки - служат для сбора разлитых нефтепродуктов с твердых поверхностей, из труднодоступных мест, на полу, грунте и в помещениях, а также для сбора нефтепродуктов в поддонах. Сорбционная емкость по нефтепродуктам 1-2 кг, в зависимости от модели изделия. Подлинным прорывом в области ликвидации нефтезагрязнений явились разаботанные в России сорбирующие изделия многоразового применения. Один отжимной сорбирующий мат, размером 0,27х1,4 метра, позволяет ликвидировать разлив до 400 кг нефтепродуктов. Рулонное сорбирующие полотно, толщиной 3 мм, с нефтепоглащающей способностью до 5 кг/кв.метр за 1 цикл (выдерживает не менее 100 циклов отжима), может быть нарезано по размерам, что предполагает широчайший спектр его применения, от банальных салфеток для ликвидации нефтезагрязнений до нестандартных решений.

 

5.2.3 Биотехнологии

 

Технологии завташнего дня. Развитие биотехнологий в области  ликвидации нефтезагрязнений позволило  с минимальными трудовыми и финансовыми затратами решать задачи, ранее требовавшие большое количество средств и сил, зачастую непосильных для предприятий и организаций. Производит очистку и восстановление загрязненных земель. Турбополимер - сорбент для очистки и восстановления грунтов, в том числе – заболоченных. Полностью разлагает нефтепродукты. HydroBreak (Гидробрейк) – биоактиватор, инициируя взрывное развитие нефтепоглащающих бактерий, разлагает нефтепродукты на воду и углекислый газ. Применяется для ликвидации широчайшего спектра нефтезагрязнений от очистки и рекультивации земель до отмывки загрязненного оборудования, железнодорожного балласта и т.д., может применяться для очистки любой поверхности включая воду, снег и лед. Негорючий, с нейтральным РН, HydroBreak (Гидробрейк) абсолютно безопасен. Наиболее эффективно применение биоактиватора HydroBreak (Гидробрейк) при ликвидации тонких (радужных) пленок, возникающих при небольших разливах нефтепродуктов: исчезающее на Ваших глазах нефтезагрязнение - лучшая рекомендация этому средству [18].

 

5.3 Чрезвычайные ситуации

 

Любая деятельность потенциально опасна. Потенциальность опасности означает ее скрытность, неопределенность во времени и пространстве. Потенциальная опасность – это скрытая сила. Чтобы эта сила проявилась, необходимы какие-то условия. Условия, позволяющие потенциальной опасности перейти в реальную, называют причинами. Причины могут быть известными или неизвестными, но они всегда существуют. Знание причин, умение их идентифицировать – основа профилактики чрезвычайных ситуаций. Причина – это пусковой механизм ЧС.

Иными словами, ЧС – это реализовавшаяся опасность. В условиях ЧС общество, движимое естественным стремлением к самосохранению, предпринимает осознанные, заранее предусмотренные меры, направленные на обеспечение БЖД.

Согласно Федеральному закону РФ "О защите населения  и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" вводятся следующие определения:

• чрезвычайная ситуация – это обстановка на определенной территории, 
  сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, ката 
  строфы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и на 
  рушение условий жизнедеятельности людей;
• предупреждение чрезвычайных ситуаций – это комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на максимально 
  возможное   уменьшение    риска    возникновения чрезвычайных ситуаций, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба 
  окружающей природной среде и материальных потерь в случае их возникновения;
• ликвидация чрезвычайных ситуаций – это аварийно-спасательные и 
  другие неотложные работы, проводимые при возникновении чрезвычайных ситуаций и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь, а также на локализацию зон чрезвычайных ситуаций, прекращение действия характерных для них опасных факторов.

Зона чрезвычайной ситуации – это территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация.

Обеспечение безопасности жизнедеятельности в ЧС представляет собой комплекс организационных, инженерно-технических  мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни и здоровья человека во всех сферах его деятельности [16].

В качестве основных направлений  в решении задач обеспечения  безопасности жизнедеятельности могут  рассматриваться следующие:

• прогнозирование и оценка возможных последствий ЧС;
• планирование мероприятий по предотвращению или уменьшению вероятности возникновения ЧС, а также сокращению масштабов и последствий их;
• обучение населения действиям в ЧС;
• ликвидация последствий ЧС.

При аварии в резервуарном парке во взрыве может участвовать 100 % от наибольшего резервуара с пропаном, ШФЛУ; 30% от наибольшего резервуара с бензином; 60 % от наибольшего резервуара с метаном. При оценке ситуаций принимаются наихудшие метеоусловия: скорость ветра 1 м/с, температура воздуха +20°С, направление ветра на предприятие. Разрушается одна наибольшая емкость.

При взрыве паровоздушной и газовоздушной смеси (рисунок 5.2) выделяют зону детонационной волны с радиусом R₁ и зону ударной волны. Определяются также: радиус зоны смертельного поражения людей (R_спл); радиус безопасного удаления R_бу, где DР_ф=5(кПа); радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации пара, газа R_пдвк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.2 – Взрыв паро- и газовоздушной смеси:

 

где 1 – зона детонационной волны;

2 – зона ударной волны;

R_спл – радиус зоны смертельного поражения людей;

R_бу – радиус безопасного удаления, DР _ф= 5 (кПа);

R_ПДВК – радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации;

R₁ - радиус зоны детонационной волны (м).

Давление во фронте ударной  волны DР_ф2=19 кПа. Избыточное давление в зоне детонационной волны DР_ф1= 900 кПа. Наибольший резервуар с нефтью составляет 5000 м³, во взрыве может участвовать 1500 м³.

Радиус зоны детонационной  волны определяется по уравнению (5.10):

 

                                              R₁= (м)                                               (5.10)

        

R₁=

(м)

 

Радиус зоны смертельного поражения людей определяется по формуле (5.11):

 

                                               R_спл= (м)                                            (5.11)

 

R_спл=

(м),

 

где Q - количество пара в тоннах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4 Выводы по разделу

 

Проблема охраны окружающей среды при эксплуатации ЦПС очень актуальна. Пути ее решения лежат в осуществлении специализированной  экологической программы, предусматривающей совершенствование организации, методического обеспечения, технического перевооружения природоохранной деятельности, а также безусловном действии правовых и экономических механизмов.

Процесс эксплуатации ЦПС связан с повышенной степенью опасности обслуживающего персонала. Поэтому мероприятия по созданию оптимальных условий труда, умение правильно использовать средства индивидуальной и коллективной защиты работающих, ведут к безопасности и безаварийности производственного процесса. Характеристики чрезвычайных ситуаций и факторы, приводящие к ним, позволяют сделать вывод, что данное производство относится к опасным, поэтому особое внимание  уделяется вопросам охраны труда и техники безопасности.

Эксплуатируемая современная  система автоматизации обеспечивает безопасную и безаварийную работу ЦПС, так как она осуществляет контроль, сигнализацию предельных параметров.

Поскольку помещения ЦПС относятся к категории взрывоопасных, то предусмотрена автоматическая защита при повышенной загазованности и при пожаре. Выбранный современный комплекс технических средств обеспечивает надежность срабатывания защит, а также безопасность производства.

 

 

 

 

 

6 Расчет экономической эффективности

 

Предполагается, что система автоматизированного контроля процесса ЦПС, которая строится на основе программируемого логического контроллера SLC-500, персонального компьютера, точных приборов и датчиков, а также электрических исполнительных механизмов.

За счет внедрения  новой АСУ ТП можно добиться существенного улучшения отделения нефти от воды, это позволит повлиять на следующие факторы:

• белее эффективный отбор нефти за счет точного распределения продукта;
• замена исполнительных механизмов с ручным воздействием на автоматическое управление технологическим процессом позволит сократить обслуживающий персонал что приведет к уменьшению затрат на заработную плату рабочим.

 

6.1 Методика расчета показателей экономической эффективности проекта

 

Экономическое обоснование  дипломного проекта выполняется на базе методики определения экономической эффективности или инвестиционного проекта, и предполагает расчёт следующих показателей:

• чистый дисконтированный доход (в течение всего срока службы);
• рентабельность проекта (инвестиционных затрат);
• внутренняя норма рентабельности;
• срок окупаемости капитальных вложений.

Приведенные  показатели являются  результатами сопоставления  распределённых во времени доходов  к инвестициям и затратам на внедрение  и работу разрабатываемой системы, а в качестве точки отсчёта для вычисления этих показателей принимаем дату начала реализации проекта.