Автоматизация газоанализатора ГАММА-100

Используя полученное значение показателя колебательности, находим параметры граничной зоны устойчивости, которой будет являться окружность с радиусом, определяемым по формуле 4.8.

,

(8)

R=5,76.

Центром окружности будет являться точка, с координатами ,   (-5,24;0).

Выбрав диапазон изменения Ти и задавая различные значения kp находится  точка касания  окружности и гадографа. Если гадограф Найквиста пересекает окружность, то kp уменьшается, а если не доходит до неё, то увеличивается kp.

    После нахождения точек  касания, определяем в какой из  них отношение  было наибольшим, данные значения принимаются за оптимальные. Строится переходная характеристика и определяются прямые показатели качества регулирования (время регулирования и перерегулирование ).

Современные средства компьютерной алгебры (в частности, математический пакет MathLab 2006) позволяют решить поставленные задачи аналитическими методами. При решении задачи, обозначенной в курсовом проекте были получены следующие значения коэффициента пропорциональности регулятора и постоянной интегрирования:

Находим прямые показатели качества (рисунок 4).

 

Рисунок 4 – Переходная характеристика замкнутой системы при

и

Прямые показатели качества, согласно полученному графику, следующие: , .

Ввиду того, что прямые показатели качества не удовлетворяют требованиям, производим коррекцию и, пошагово изменяя коэффициент усиления регулятора, добиваемся снижения перерегулирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прямые показатели качества, согласно полученному графику, следующие: , .

 

Рисунок 5 - Переходная характеристика замкнутой системы при kp=3,6

 

Расчет регулирующего органа

 

При автоматизации нефтегазовых объектов важную роль играет выбор типоразмера и диаметра условного прохода регулирующего органа. С целью определения данных параметров был произведен расчет, согласно следующему алгоритму:

1. Определена максимальная расчетная пропускная способность по формуле:

,

(4.9)

где

		– максимальный расход среды, м3/с;
	– плотность жидкости, кг/м3;
	– коэффициент запаса (в данном расчете принят равным 1,2);
			– потери давления в исполнительном устройстве при максимальном открытии клапана, Па.

2. Из перечня типоразмеров дроссельных исполнительных механизмов было выбрано устройство, соответствующего типа – двухседельный клапан, с диаметром условного прохода 300 мм.
3. Для проверки влияния вязкости жидкости на процесс был рассчитан критерий Рейнольдса по формуле:

,

(4.10)

где

		– максимальный расход среды, м3/с;
	– коэффициент кинематической вязкости, м2/с;
		– условный проход регулирующего органа, мм.

Так как полученное значение критерия Рейнольдса больше 2000, влияние вязкости на расход жидкости не учитываем и принимаем выбранное исполнительное устройство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

 

В процессе автоматизации ДНС можно выделить несколько вопросов, которые являются важными с точки зрения экологичности разрабатываемого проекта. К таким вопросам можно отнести: обеспечение безопасности работников предприятия, оценку экологичности проекта, с точки зрения возможного воздействия на окружающую среду, прогнозирование возникновения возможных чрезвычайных ситуаций и способы их предотвращения.

Охрана окружающей среды является одной из приоритетных задач социального спектра, решаемых в рамках функционирования предприятия ОАО "Варьеганнефть". В последние годы борьба с загрязнением окружающей среды превратилась в одну из острых проблем. Значительное место при её решении уделяется предотвращению и ликвидации последствий загрязнения окружающей среды.

Экологическая работа на предприятии ОАО «Варьеганнефть» проводится по годовому «Плану предохранительных мероприятий», утвержденного и согласованного с Нижневартовским отделом Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды по Ханты-Мансийскому автономному округу. Организацию и выполнение этих мероприятий осуществляет каждое структурное подразделение с помощью отдела охраны окружающей среды, который ведет контроль и методическое руководство природоохранной деятельностью структурных подразделений предприятия .

Основные усилия предприятия сосредоточены на выполнении комплекса мероприятий по предотвращению аварий на трубопроводах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обеспечение безопасности работников ДНС

 

Наиболее опасными и вредными факторами производства на ДНС, влияющих на работающих являются:

1. взрыво- и пожароопасность;
2. газоопасность;
3. токсичность нефтяных паров и газов;
4. электроопасность;
5. термические и химические ожоги.

Наличие на установке попутного газа и нефти с низкой температурой вспышки и высокой упругостью паров, деэмульгатора и ингибитора коррозии обуславливает ее повышенную взрывную и пожарную опасность и относится к категории пожаро-взрывоопасных производств.

Все основные и побочные продукты производства относятся к горючим газам и легковоспламеняющимся жидкостям.

С санитарно-гигиенической стороны находящиеся на площадке углеводороды ÷ и выше, ингибитор коррозии и раствор деэмульгатора в метаноле имеют характерный специфический запах и характеризуются наркотическим и раздражающим действием на организм человека, вызывают изменение сосудистой и центральной нервной системы.

Опасность также представляют колодцы подземных коммуникаций, где возможно скопление тяжелых углеводородов.

Кроме перечисленных выше опасностей возможно нанесение травм обслуживающему персоналу вращающимися частями механизмов, падающими предметами, поражение электрическим током и т.д.

Чтобы предотвратить аварийную ситуацию, на установке предусмотрена световая и звуковая сигнализация. Эксплуатация оборудования и трубопроводов с утечками газов, паров и жидких продуктов не разрешается. Все утечки должны быть устранены. Если, кроме неисправного аппарата, имеется исправный, то процесс переключают на него и устраняют утечки на отключенном аппарате. Устранять утечки на действующих трубопроводах и оборудовании запрещается.

Насосное оборудование, полы и лотки необходимо содержать в чистоте. Трубопроводы должны быть окрашены в различные цвета в зависимости от транспортируемых продуктов, следует указать стрелкой направление движения продукта. Минимальный запас смазочного материала нужно хранить в металлической таре, закрытой крышкой.

В насосных станциях не разрешается загромождать проходы материалами, оборудованием и др.

Ремонт насоса во время работы категорически запрещен.

Во избежание распространения пожара в сети промливневой канализации во время возгорания нефтепродуктов или пожара на производственной площадке, на канализационных сетях промстоков и производственно-ливневых стоках устанавливаются гидрозатворы.

 Характеристика пожароопасности  и токсичности сырья и применяемых реагентов приведена в таблице 1. Классификация взрывоопасных наружных установок и характеристика взрывоопасных смесей приведена в таблице 2.

Основными токсичными веществами на ДНС являются продукты 4 класса опасности. Характеристика, которых приведена в таблице 5.1.

Для обеспечения безопасности работы на ДНС созданы нормальные санитарно-гигиенические условия на рабочих местах в соответствии с санитарно-техническими паспортами и документами по аттестации рабочих мест. Лица, допускаемые к производству работ, должны быть проинструктированы и обучены безопасным приемам работы, сдать экзамены и иметь при себе соответствующее удостоверение. При введении новых технологических процессов и методов труда, видов оборудования и механизмов, а также правил и инструкций, должен проводиться дополнительный инструктаж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В таблице 3 приведена оценка труда работника ДНС по степени вредности и опасности.

 

Таблица 3 – Оценка труда работника ДНС по степени вредности и опасности

Фактор		Классы условий труда
		Опти- маль-ный 1	Допус- тимый 2	Вредный-3				Опасный 4
				1 степ. 3.1	2 степ. 3.2	3 степ. 3.3	4 степ. 3.4
Химический		+
Биологический		+
Физические	Шум	+
	Вибрация лок.	+
	Вибрация общая	+
	Иониз. излучения			+
	Микроклимат	+
	Освещенность	+
Тяжесть труда		+
Напряженность труда			+
Общая оценка условий труда:     класс  3.1

 

Электробезопасность. Молниезащита. Защита от статического электричества

Требования электробезопасности данного объекта направлены на создание условий эксплуатации оборудования, при которых исключаются образование электрической цепи через тело человека.

Объекты энергосбережения должны обслуживаться энерготехническим персоналом, имеющим соответствующую группу допуска. Напряжение на электрооборудование должно подаваться и сниматься дежурным электроперсоналом по указанию ответственного за эксплуатацию этого оборудования или старшего по смене. При возгорании электрооборудования, напряжение с него должно быть снято.

При проведении работ в местах, где возможно образование взрывоопасных смесей паров и газов с воздухом, запрещается применение ручных инструментов из стали во избежание искр от ударов.

В этих случаях применяют инструменты из металла, не дающего при ударе искр. Режущий стальной инструмент обильно смазывают консистентными смазками (солидолом, тавотом).

Во всех взрыво-огнеопасных помещениях и на территории установок вывешивают предупредительные надписи и знаки. Временно загазованные зоны ограждают и на ограждениях вывешивают таблички с предупредительными надписями и знаками. В пожароопасных местах нельзя работать в обуви, подбитой железными гвоздями или с металлическими набойками. На все технологические аппараты, агрегаты и трубопроводы наносят отличительную маркировку.

 

Важным фактором безопасности является заземление оборудования путем присоединения к контору заземления. Заземляющее устройство является одним из средств защиты персонала в помещении от возникновения искры, от напряжения, возникающего на металлических частях оборудования, не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под ним в результате повреждения изоляции.

Все сооружения установок, в зависимости от категории, должны быть надежно заземлены при помощи заземляющих устройств от прямых ударов, вторичных проявлений молнии и статического электричества.

Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению, присоединяется непосредственно к сети заземления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий проводник заземляющих частей и электроустановок.

На предприятиях нефтяной и газовой промышленности заряды статического электричества в большинстве случаев образуются при движении нефти, нефтепродуктов и газов по трубопроводам, при сливно-наливных операциях, заполнении емкостей, разбрызгивании или распылении, дросселировании потоков сжатых газов, пропаривании и других операциях.