Система автоматизированного управления оборотным водоснабжением на предприятиях нефтепереработки

ВВЕДЕНИЕ 10
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 13
1.1 Анализ существующих типовых конструкций градирен 14
1.1.1 Классификация градирен 15
1.1.2 Основные типы градирен 17
1.1.2.1 Вентиляторные градирни 17
1.1.2.2 Башенные градирни 21
1.1.2.3 Открытые градирни 22
1.1.2.4 Радиаторные градирни 23
1.1.2.5 Эжекционные градирни 25
1.2 Анализ существующих типовых схем построения систем оборотного водоснабжения 30
1.3 Обзор существующих способов организации водоснабжения 36
1.3.1 Основные элементы систем водоснабжения и их классификация 36
1.3.2 Централизованные системы водоснабжения населенных пунктов 37
1.3.3 Групповые и районные системы водоснабжения 38
1.3.4 Локальные системы водоснабжения 39
1.3.5 Системы водоснабжения промышленных предприятий 42
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 44
2.1 Описание системы оборотного водоснабжения как объекта автоматического управления 44
2.2 Техническое предложение 48
2.3 Математическая модель САУ и математическое описание входящих в нее элементов 49
2.4 Общая модель системы автоматического управления процессом оборотного водоснабжения по процессу подготовки температуры воды 76
3 ВЫБОР И ОПИСАНИЕ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ И ЭЛЕМЕНТОВ УПРАВЛЕНИЯ 81
3.1 Элементы водооборотной системы 81
3.1.1 Запорно-регулирующий клапан 81
3.1.2 Датчик температуры погружной 83
3.1.3 Фильтр сетчатый 84
3.1.4 Датчик давления 86
3.1.5 Датчик положения 87
3.2 Выбор электропроводки для элементов САУ 88
3.3 Обоснование выбора управляющего программируемого логического контроллера 89
4 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ САУ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ 97
4.1 Обоснование выбора языка программирования 97
4.2 Описание алгоритма работы САУ водооборота 99
4.3 Тестирование и отладка управляющей программы 104
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА 106
5.1 Обоснование проектной разработки 106
5.1.1 Определение трудоемкости разработки 107
5.1.2 Календарный график выполнения работ 110
5.2 Расчет себестоимости проекта автоматизации 110
5.2.1 Материальные затраты на средства автоматизации и заработную плату (ЗП) 110
5.2.2 Расчет себестоимости объекта автоматизации 115
5.3 Расчет экономичности и сроков окупаемости САУ водооборота 117
5.4 Оценка технического уровня (качества) проекта 119
6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 125
6.1 Анализ состояния БЖД при эксплуатации САУ процессом оборотного водоснабжения 127
6.2 Решения по охране труда 128
6.2.1 Проектирование электробезопасности САУ 130
6.2.1.1 Расчет защитного зануления ША 131
6.2.1.2 Требования к изоляции и монтажу электропроводок объекта 140
6.2.1.3 Технический уход за электрооборудованием 143
6.2.1.4 Технический уход за низковольтной аппаратурой 145
6.2.1.5 Технический уход за внутренними электропроводками 145
6.2.1.6 Техника безопасности при проведении технического обслуживания электрооборудования 147
6.2.2 Проектирование рабочего места оператора САУ 150
6.2.3 Меры по обеспечению техники безопасности в САУ оборотного водоснабжения 154
6.3 Решения по обеспечению устойчивости функционирования САУ в чрезвычайных ситуациях 157
6.3.1 Пожаробезопасность 159
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 162
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 164
ПРИЛОЖЕНИЕ A 166
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 167
ПРИЛОЖЕНИЕ В 168
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 172
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 173
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 174

1. ГОСТ Р 12.3.047-98. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. – Введ. 1998-08-03.
2. ГОСТ 12.1.033-81* ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения. – Введ. 1981-08-17. – М.: Госстандарт России, 1981.
3. СНиП 2.04.09-84. Пожарная автоматика зданий и сооружений. – Введ. 1984-12-29.
4. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений. – Введ. 1997-02-13.
5. СНиП 3.05.07-85. Системы автоматизации. – Введ. 1985-10-18.
6. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – Введ. 1986-04-30.
7. ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. – Введ. 1996-07-10.
8. ВППБ 01-02-95*. Правила пожарной безопасности для энергетических предприятий. – Введ. 2000-03-09.
9. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для ВУЗов. – М.: Высш. шк., 1999. – 448 с.
10. Бесекерский В.А. Теория автоматического регулирования / Бесекерский В.А., Попов Е.П., «Наука», главная редакция физико-математической литературы, М., 1972. – 768 с.
11. Востриков А.С. Теория автоматического регулирования / Востриков А.С., Французова Г.А. – М.: Высшая школа, 2004. – 365 с.
12. Королев Г.В. «Электронные устройства автоматики. Издание второе, переработанное и дополненное». – М: Высшая школа, 1991.
13. Седельников Ф.И. Безопасность жизнедеятельности (охрана труда): учеб. пособие (электронная версия) – Вологда, 2001.
14. Маньков В.Д. Обеспечение безопасности при работе с ПЭВМ. – Политехника, 2004. – 280 с.
15. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84). Утверждено приказом ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР от 20 марта 1985 г. №27.
16. Галустов В.С. и др. Рациональное использование и очистка воды на машиностроительных предприятиях. — М.: «Машиностроение», 1988.
17. Галустов В.С. Современные методы, системы и оборудование охлаждения оборотной воды / Галустов В.С., Беличенко Ю.П.– М.: ЦИНТИ-Химнефтемаш, 1988.
18. Галустов В.С. Оптимизация систем охлаждения оборотной воды. Журнал «Аква-Терм», – №1/2004.
19. Галустов В.С. Оптимизация систем оборотного потребления охлаждающей воды. Журнал «С.О.К.», – №5/2005 г.
20. Проекты автоматизации вентиляторных градирен. СТА: Современные технологии автоматизации №2 2007 (43) / Москва. 1996.