Разработка автоматизированной системы управления участком теплового пункта процесса циркуляционного слива железнодорожных цистерн

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20. Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15. Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м2, защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеодисплейных терминалов. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору. Коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4. Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

8.3.4 Требования к уровням электромагнитных полей на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

 

Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей, а также в помещениях образовательных, дошкольных и культурно- развлекательных учреждений, представлены в таблице 8.1.

 

 

 

 

8.3.5 Требования к уровням шума и вибрации на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

В производственных помещениях при выполнении основных или вспомогательных работ с использованием ПЭВМ уровни шума на рабочих местах не должны превышать предельно допустимых значений, установленных для данных видов работ в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

В помещениях всех образовательных и культурно-развлекательных учреждений для детей и подростков, где расположены ПЭВМ, уровни шума не должны превышать допустимых значений, установленных для жилых и общественных зданий.

При выполнении работ с использованием ПЭВМ в производственных помещениях уровень вибрации не должен превышать допустимых значений вибрации для рабочих мест (категория 3, тип "в") в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

В помещениях всех типов образовательных и культурно-развлекательных учреждений, в которых эксплуатируются ПЭВМ, уровень вибрации не должен превышать допустимых значений для жилых и общественных зданий в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

Шумящее оборудование (печатающие устройства, серверы и т.п.), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

 

8.3.6 Требования к визуальным параметрам ВДТ, контролируемым на рабочих местах

 

Предельно   допустимые   значения   визуальных   параметров ВДТ,     контролируемые на рабочих местах, представлены в таблице 8.2.

8.4 Влияние предприятия на окружающую среду и мероприятия по ее защите

8.4.1 Влияние нефтебазы на окружающую среду

 

Влияние нефтебазы, как комплекса сооружений и установок на окружающую среду является весьма разнообразным и разноплановым. Взаимодействующие технологические объекты нефтебазы, обслуживающие основной технологический процесс (хранение, отпуск нефтепродуктов), при осуществлении своей деятельности являются источниками воздействия на окружающую среду. Каждое подразделение вносит свой вклад в суммарное загрязнение окружающей среды, при этом экологическая опасность нефтебазы, как промышленного предприятия в целом, является весьма значительной.

Основная экологическая опасность заключается в некоторых свойствах хранимого и отпускаемого продукта. Нефть и нефтепродукты легко воспламеняются, имеют низкую температуру вспышки, способны накапливать   электрические   заряды,   образуют   с   серой пирофорные соединения, способные самовозгораться при попадании на воздух; углеводородные газы взрывоопасны и токсичны, тяжелее воздуха в 3-4 раза, способны скапливаться в пониженных местах (котлованах, колодцах, приямках, оврагах) и продолжительное время удерживаться там.

Воздействие нефтебазы как предприятия распространяется на все среды биосферы: атмо-, гидро- и литосферу. Большинство проводимых технологических операций сопровождаются выбросами паров углеводородов в атмосферу, процесс обусловлен как свойствами нефти и нефтепродуктов (испаряемость), так и несовершенством применяемых технологий. Часть проводимых технологических операций осуществляется с применением большого количества воды, как пресной, так и морской, и как следствие, остро стоит вопрос об очистке образующихся сточных вод. Учитывая масштабность нефтебазы как складского сооружения, а также объемы перерабатываемых нефтепродуктов, важно также оценить влияние объекта на литосферу.

Исследования показывают, что основные выбросы паров углеводородов происходят от «больших дыханий» резервуаров (54%), при проведении зачистки резервуаров (5,3%) и проведении сливо-наливных операций (5%).

Учитывая близость и привязанность большинства нефтебаз к водным объектам, при возникновении аварийных ситуаций существует реальная опасность загрязнения водных источников разлившимися нефтепродуктами, а также потенциальная опасность загрязнения подземных вод.

Негативное влияние на литосферу, в основном, обусловлено многоплановым воздействием разлившихся нефтепродуктов на почвы, а также воздействием образующихся многочисленных видов нефтеотходов. Загрязнение почвенного покрова более характерно при трубопроводном транспорте нефтепродуктов, когда имеет место большая протяженность трассы, и обусловленные этим фактором, многочисленные утечки нефти.

Нефтебаза является стационарным сооружением и при правильной организации работы ( в виде организации обвалований, систем контроля и учета ) данный вид воздействия является нехарактерным. Гораздо более остро стоит вопрос об утилизации шламов. При всем широком разнообразии методов и технологий утилизации не существует единого универсального способа, что создает определенные трудности при выборе, так как на нефтебазе образуются несколько видов нефтяных отходов, существенно различающихся друг от друга: осадки очистных сооружений, нефтешламы от зачистки резервуаров, отходы масел.

 

8.4.2 Основные мероприятия по снижению производственных вредных выбросов и утилизации вредных и опасных отходов на предприятии

 

Таким образом, обозначив основной круг вопросов, можно выделить следующие группы мероприятий, направленные на уменьшение негативного воздействия нефтебазы на окружающую среду:

• уменьшение выбросов углеводородов;
• улучшение качества очистки сточных вод от нефтепродуктов;
• внедрение комплексных схем утилизации нефтеотходов;
• предотвращение аварийных ситуаций.

Первая группа мероприятий реализуется путем внедрения современных систем улавливания легких фракций, усовершенствованием существующих конструкций резервуаров, организацией подземных хранилищ. В данной области происходит постоянное совершенствование и развитие методов и технологий сокращения выбросов углеводородов. Данная проблема может быть решена только при комплексном подходе к ее решению, необходимо не только совершенствовать конструкции резервуаров, применять более эффективные технологии слива и налива топлива, но и стремиться к минимизации последствий аварийных ситуаций, совершенствовать конструкции очистных сооружений. Степень очистки сточных вод зависит от состава и количества сточных вод, качества работы системы очистных сооружений, требований природоохранных органов. Наиболее принципиальным решением в области уменьшения негативного влияния нефтебазы на гидросферу можно считать организацию системы оборотного водоснабжения на предприятии.

При решении проблемы утилизации нефтешламов остро стоит вопрос о классификации данного типа отходов. Существующие варианты слишком разрозненны и полноценны, что создает дополнительные трудности при выборе технологии обезвреживания. Наиболее перспективным методом можно считать использование шламов в качестве топлива или в виде вторичного сырья в строительном производстве. Также остается открытым вопрос об очистке загрязненных нефтепродуктами земель, которые также относятся к нефтесодержащим отходам. В этом случае необходимо использовать наиболее перспективные методы биологической очистки с применением микроорганизмов, разлагающих нефть и нефтепродукты. Достаточно широко проработаны вопросы в области ликвидации последствий аварий на нефтепроводах. На каждом производственном участке должны внедряться системы контроля и защиты от возгораний, протечек, переливов. На нефтебазах, привязанных к водным источникам, необходимо иметь технику для сбора нефти с поверхности воды, аварийный запас сорбентов, желательно с комплексной системой регенерации и утилизацией собранных нефтепродуктов.

Подводя итог вышесказанному, можно с уверенностью заявить, что успех в области улучшения и сохранения качества окружающей среды основывается на предупредительном отношении к вопросам охраны ее от загрязнения.

 

9 технико-экономическое  обоснование проекта

9.1 Анализ экономической составляющей  проекта

 

Целью дипломного проекта является разработка автоматизированной системы управления участком теплового пункта процесса циркуляционного слива железнодорожных цистерн с применением программируемого логического контроллера (PLC) и автоматизированного рабочего места оператора (АРМ). После внедрения разработанных мероприятий ожидается получение следующих результатов: снижение на 10% передачу излишних затрат на передачу нужного количества теплоты; уменьшение затрат времени на техническое обслуживание и ремонт технологической системы.

Алгоритм расчета экономических параметров по результатам внедрения разработанных в дипломном проекте мероприятий будет состоять в следующем:

• произведем расчет капитальных затрат;
• определим затраты на амортизацию, энергоносители и заработную плату после автоматизации и соотнесем их с затратами базового проекта (до автоматизации);
• определим дополнительную прибыль за счет сокращения времени простоя и ремонтов;
• вычислим экономию от внедрения проекта и его срок окупаемости.

9.2 Расчет капитальных затрат

 

Под капитальными (единовременными) затратами понимают затраты, связанные с приобретением новых или расширением существующих долгосрочных активов. В нашем случае при разработке АСУТП температурой в теплообменнике показатели капитальных затрат используются, чтобы определить запланированные расходы на покупку нового оборудования. В состав капитальных затрат входят: стоимость нового оборудования и комплектующих, стоимость строительно-монтажных работ по установке, монтажу и наладке электрооборудования, в том числе, заработная плата, транспортные расходы по доставке оборудования, заготовительно-складские расходы.

Для определения суммы  капиталовложений необходимо рассчитать каждый из перечисленных элементов. Для расчетов примем: стоимость занимаемой площади составляет 15%, транспортные затраты - 6,5%, заготовительно-складские затраты составляют 1,2% от стоимости основного оборудования. Стоимость строительно-монтажных работ составляет 10% от стоимости основного оборудования, в том числе, 50% от этой суммы составляет заработная плата. Для определения стоимости основного оборудования составим смету-спецификацию (таблица 9.1).

 

Таблица 9.1 - Средства автоматизации

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Датчик температуры Метран-2700	1	7000	7000
Датчик давления Метран 150	2	21000	42000
Клапан КМР	1	44000	44000
Контроллер ОВЕН 150	2	12000	24000
Итого			117000

 

Таблица 9.2 – Оборудование базового проекта

Наименование оборудования	Кол-во, шт.	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Система управления температурой в теплообменнике (датчик температуры + задвижка)	1	10000	10000
Итого			10000

 

Расчет капитальных затрат приведен в таблице 9.3.

 

Таблица 9.3 – Стоимость капитальных затрат

Наименование затрат	Обозначение	Доля, %	Сумма, руб.
			До автоматизации	После автоматизации
Стоимость занимаемой площади		15	1500	17550
Транспортные затраты		6,50	650	7605
Заготовительно-складские затраты		1,20	120	1404
Стоимость строительно-монтажных работ		10	1000	11700
Итого			3270	38259