Автоматизация блока стабилизации бензина

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Апреля 2013 в 16:10, курсовая работа

Описание

Цель данного курсового проекта – это закрепление теоретических знаний по основным дисциплинам специализации: теории автоматического управления и теории систем, техническим средствам автоматизации, моделированию систем, автоматизации технологических процессов, а также приобретение навыков решения инженерных задач, возникающих при разработке АСУ ТП.
Задачами курсового проекта являются разработка новой системы автоматизации для установки ЖЕКСА (блок гидроочистки) на основе материала, собранного во время производственной практике.

Содержание

Введение
4
1 Технологическая часть
5
1.1 Назначение, место технологической установки (объекта) в структуре предприятия. Схема технологического процесса

5
1.2 Структура производства
5
1.3 Описание технологической схемы процессов
5
1.4 Нормы технологического регламента нормального режима технологического процесса

6
1.5 Перечень блокировок и сигнализаций
8
1.6 Порядок пуска и останова установки
10
1.6.1 Пуск установки
10
1.6.2 Нормальная остановка установки
13
2 Описание существующей схемы автоматизации
14
2.1 Задачи, которые решаются системой автоматизации и объём автоматизированных функций

14
2.2 Анализ существующего уровня автоматизации.
14
3 Литературный обзор
16
3.1 Выводы по результатам обзора
18
4. Разработка физико-химической (неформальной) модели процесса и её использование для построения АСР
18
4.1 Имитационное моделирование колонны
18
4.2 Разработка физико-химической модели процесса
21
4.3 Оценка адекватности системы
23
4.4 Выводы результатов
27
5. Разработка АСУТП
28
5.1Структурная схема АСУТП
28
5.2 Функциональная схема контроля и управления в нормальном режиме

30
6. Программно-техническая реализация АСУТП
32
7 Охрана труда и техника безопасности
35
Список использованных источников
41
Приложение 1. Заказная спецификация

Приложение 2. Функциональная схема автоматизации

Работа состоит из  1 файл

Курсач Руслан Веревкин.docx

— 5.02 Мб (Скачать документ)

 

 

 

                                 Мнемосхема колонны стабилизации

 

 

 

                         Тренд уровня в колонне стабилизации

 

                   Сигнализация основных параметров  колонны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Охрана труда и техника  безопасности

На установке расположено большое количество электрооборудования и неправильное обращение с ним может привести к неблагоприятным последствиям для человека.

За счет использования в проекте современных  средств контроля и системы противоаварийной защиты, основанных на применении микропроцессорной  техники, повышается надежность функционирования технологических систем и оперативность  управления технологическим процессом. Уменьшается вероятность возникновения  аварий, которые могут нанести  ущерб окружающей среде, тем самым  решаются задачи охраны окружающей среды  и безопасности обслуживающего персонала.

При условии  соблюдении всех правил и норм поведения  технологического процесса, установка  ЖЕКСА соответствует основным требованиям  экологической безопасности и не вызовет негативных изменении состоянии  окружающей среды.

Блок  стабилизации относится к I категории взрывоопасности технологических блоков(приведённая масса парогазовой среды>5000 кг).

 

7.1 Пожарная  безопасность

Процесс стабилизации бензина ведется при  высоких температурах (до 5300С) и повышенном давлении. Этот процесс сопровождается образованием большого количества углеводородных газов и легких бензиновых паров. Поэтому процесс является газоопасным, взрывоопасным и пожароопасным.

В соответствии с НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» установка относится к категории А.

Для обеспечения противопожарной  защиты установки следует:

– вокруг и внутри установки проложить сеть противопожарного водопровода, закольцованного сетями завода. Пожарные гидранты установить на расстоянии не более 80 м друг от друга, а также лафетные стволы на расстоянии согласно требованиям ВУПП-88 «Ведомственные указания по противопожарному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности»;

– для ликвидации местных очагов пожара иметь полустационарную систему пожаротушения, состоящую из водопровода с вентилями для подсоединения шлангов;

– для тушения возможных загораний в отделениях цеха должны использоваться используются первичные средства.

В Таблице 4.1 представлены классификация производственных зданий, помещений и наружных установок по категориям взрывопожарной опасности (НПБ105-03). 

Таблица 4.1 – Взрывопожарная и пожарная опасность  производственных зданий, помещений  и наружных установок.

Наименова-ние помещения

Используе-мые вещества

Категория помещения по взрыво-пожароопаснос-ти

Класс взрыво- или пожароопасной зоны

 

Категория взрывоопасных смесей по ГОСТ Р51330.5-99

Группа взрывоопас-ной смеси по ГОСТ Р51330.11-99

1

2

3

4

5

6

Операторная

-

Д

Среда норм.

II А

-

Колонна С-501

ВСГ

Бензин

А

В-1Г

II А,

II С

Т-3,

Т-1

Трубчатая печь F-501

ВСГ

Бензин

А

В-1Г

II А,

II С

Т-3,

Т-1

Теплообменники

Е-503

ВСГ

Бензин

А

В-1Г

II А,

II С

Т-3,

Т-1


7.2 Электробезопасность

Защита от электрического тока

На установке  «ЖЕКСА» применяется электрооборудование  различного типа и поэтому существует опасность поражения электрическим  током при несоблюдении ПУЭ. Безопасность обслуживающего персонала от поражения  электрическим током необходимо обеспечить согласно ГОСТ 12.1.030-2001 ССБТ. «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление». Необходимо иметь заземление всех металлических нетоковедущих частей электрооборудования. Сопротивление защитного заземления должно быть не более 4 Ом (ПУЭ - 2000)

 

Защита  от статического электричества

В аппаратах и трубопроводах  транспортируются жидкие и газообразные углеводороды, имеющие высокие удельные сопротивления и скорости, превышающие 1 м/сек. При их перемещении происходит накопление статического заряда электричества. Кроме того, статическое электричество может накапливаться при движении пылевой среды в воздуховодах вентиляторов, при трении трансверных ремней, при выходе из сопел сжатых газов.

В случае наличия взрывоопасных концентраций в воздухе, разряды статического электричества могут привести к  взрыву.

Согласно  ГОСТ 12.1.018-96 «Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования», для исключения возникновения опасных потенциалов необходимо предусмотреть следующие мероприятия по защите от статического электричества:

– отвод  зарядов статического электричества  путем заземления оборудования и коммуникаций;

– оборудование, трубопроводы, вентиляционные короба и кожухи термоизоляции должны представлять собой на всем протяжении непрерывную электрическую цепь, которая в пределах объекта должна быть присоединена к контуру заземления не менее чем в двух точках;

– относительная  влажность в помещениях должна быть не менее 50 %.

– для  уменьшения накопления статического электричества  должно быть предусмотрено во всех емкостях поступление потоков под уровень жидкости и подобраны оптимальные диаметры трубопроводов для уменьшения скоростей потоков жидкости;

– скорость движения продуктов в аппаратах  и трубопроводах не должна превышать  значений, предусмотренных проектом

 

Молниезащита

Для защиты людей, сохранения зданий и сооружений от возможности  взрывов, вызванных электрическими или тепловыми воздействиями  молний, необходимо предусмотреть молниезащиту согласно СО-153-34.21.122-03 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций".

Проектом предусматривается  следующие мероприятия по молниезащите:

– защита от первичных проявлений молнии;

– защита от вторичных проявлений молнии.

– защита от заноса высокого потенциала через наземные (надземные) и подземные  металлические коммуникации.

Защита от прямых ударов молнии выполняется  стержневыми молниеотводами, молниеприемными сетками установленными на кровле зданий и колоннах снаружи установок, а также естественные молниеотводы, присоединенные к общему заземляющему устройству.

Молниеотвод состоит из молниеприемника, токоотвода из стали 25х4мм, наружного контура заземления.

Защита от вторичных проявлений молнии осуществляется созданием замкнутых  контуров внутри и вне цеха для  предотвращения искровых разрядов, для  чего:

– аппараты и емкости, материалопроводы присоединяются к цеховым контурам заземления;

– параллельные трубопроводы на расстоянии до 100 м через 20 - 25м соединяются между собой перемычками стали 25х4 мм;

– перекрывающиеся и сближающиеся на расстоянии 100 м трубопроводы соединяются перемычками стали 25х4 мм, независимо от их принадлежностей к одной или разным системам.

Внутренний контур заземления присоединяется к внешнему контуру, служащему одновременно для защиты от первичных проявлений молнии.

Другим вторичным проявлением  молнии является занос высокого потенциала внутрь цеха. Защита от него сводится к  заземлению оболочек кабелей и материалопроводов на вводах в цех.

7.3 Эксплуатация  аппаратов, работающих под давлением

На установке  «ЖЕКСА» применяются аппараты и  коммуникации, работающие под давлением (до 0.9 МПа), которые предназначены  для ведения тепловых разделительных процессов под давлением.

Требования  безопасности, предъявляемые к устройству, изготовлению и эксплуатации сосудов, работающих под давлением, определены «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03).

Аппараты, работающие под давлением, следует  оборудовать системой контрольных  и рабочих предохранительных  клапанов с направлением сброса в  факельную линию. Для управления работой (в нормальных и аварийных  условиях эксплуатации) сосудов, работающих под давлением, они должны быть снабжены приборами для измерения давления и температуры среды, предохранительными устройствами (клапанами и запорной арматурой) для отключения сосудов  от трубопроводов. Устанавливаемые  предохранительные клапаны должны обеспечить надёжное срабатывание при  достижении критического давления в  сосуде.

7.4 Освещение

На установке процесс ведется  круглосуточно, поэтому для обеспечения  безопасных и комфортных условий  труда, исключения травматизма, необходимо обеспечить искусственное  освещение  в соответствии СНиП 23.05-95 «Естественное  и искусственное освещение».

Для нормализации освещения производственных помещений  и рабочих мест применяются источники  света: естественное, искусственное  и аварийное освещение. 

Естественное  освещение используется в светлое  время суток и создается в производственных помещениях через окна или другие застекленные проёмы, спроектированные в соответствии с требованиями СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение». В вечернее и ночное время используется искусственное освещение, создаваемое светильниками типа СГВ-2, исполненными во взрывозащищенном исполнении, с общей освещаемостью 30 Лк. В операторных освещение должно составлять 100 Лк, площадок обслуживания не менее 15 Лк.

Предусмотрено и аварийное освещение. Оно необходимо для безопасного продолжения работ или для эвакуации людей при выключении основного рабочего освещения. Аварийное освещение имеет независимые источники питания и включается либо автоматически (при прекращении действия рабочего), либо вручную. Аварийное освещение должно создавать освещаемость на рабочих поверхностях не менее 5% минимальной нормы для этих поверхностей и не менее 0,5 Лк, при эвакуации людей, внутри помещений не менее 2 Лк и на территории 1Лк для продолжения работ. Светильники, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, выбираются с учетом класса зоны и категории и группы взрывоопасной смеси. Сети электроосвещения выполняются кабелем с медными жилами с заполнением, проложенным в электромонтажных профилях. Сети электроосвещения прокладываются по кабельным конструкциям совместно с силовыми кабелями, по ограждению площадок обслуживания и по другим металлическим конструкциям.

 Нормируемая  освещенность:

– контроллерная  – 400 лк ;

– проходы  и площадки наружной установки – 10 лк ;

– зоны обслуживания на наружной установке  – 50 лк ;

7.5 Вентиляция

Согласно  СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» для безопасной работы и создания нормальных метеорологических и санитарно-гигиенических условий, для уменьшения накопления вредных веществ и газов в окружающей среде необходимо предусмотреть систему вентиляции. Для этого используется вентиляция как одно из средств по созданию наиболее благоприятных условий труда для рабочих установки. Количество взрывоопасного вещества, которое может поступить в помещение, должно быть указано в задании на проектирование.

Кондиционирование воздуха следует  принимать:

– для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха, требуемых  для технологического процесса по заданию  на проектирование; при экономическом  обосновании или в соответствии с требованиями специальных нормативных  документов;

– для обеспечения параметров микроклимата в пределах оптимальных норм (всех или отдельных параметров) по заданию  на проектирование;

– для обеспечения необходимых  параметров микроклимата в пределах допустимых норм, когда они не могут  быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха.

Воздушное душирование наружным воздухом постоянных рабочих мест следует предусматривать:

а) при облучении лучистым тепловым потоком с интенсивностью более 140 Вт/м2;

б) для предотвращения распространения  вредных веществ на постоянные рабочие  места при открытых технологических  процессах, сопровождающихся выделением вредных веществ, и невозможности  устройства укрытия или местной  вытяжной вентиляции.

Согласно "Инструкции по проектированию отопления  и вентиляции нефтеперерабатывающих  и нефтехимических предприятий" ВСН 21-77/МНХП водяное или паровое  отопление допускается предусматривать  при соблюдении следующих условий:

– если площадь одного помещения не превышает  150 м2;

– если температура поверхности нагревательных приборов и трубопроводов не превышает 80 % температуры самовоспламенения  продуктов, которые могут находиться в помещении;

– если в помещении отсутствуют пары, газы, жидкости или пыль, способные  при взаимодействии с водой или  водяными парами к взрыву, самовоспламенению  или выделению взрывоопасных  газов.

Информация о работе Автоматизация блока стабилизации бензина