Проект установки атмосферно-трубчатой перегонки нефти
Основные экономические показатели первичной переработки нефти и её главные технологические процессы. Классификация опасных и вредных производственных факторов труда, безопасность деятельности рабочих, противопожарные мероприятия и экологичность проекта.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.03.2014 |
| Размер файла | 387,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Уровень:
Уровень в колонне К-101 регулируется с коррекцией по расходу отбензиненой нефти, клапан которого установлен на линии подачи отбензиненой нефти в П-101.
Уровень мазута в кубе колонны К-102 не должен быть выше 3,2 м, потому что может произойти перелив мазута на тарелку с отводом фракции дизельного топлива; но и меньше чем 2,8 м уровень поддерживать нельзя, так как это вызывает снижение производительности и перегрев колонны, что очень опасно. Датчик устанавливаем непосредственно внизу колонны.
Уровень в колонне регулируется с коррекцией по расходу стабильного бензина в Т-115, клапан которого установлен на линии подачи стабильного бензина в С-200.
Уровень в Е-103 регулируется с коррекцией по расходу нестабильного бензина, подаваемого на стабилизацию. Датчик установим в емкости на уровне 3 м.
Также необходимо поддерживать уровень в рефлюксных емкостях Е-101 и Е-102, где происходит разделение воды и нестабильного бензина. Это помогает избежать попадания воды в колонну стабилизации К-104 и основную атмосферную колонну К-102. Вода отбирается снизу, а бензин сверху. Датчик установим в емкости на уровне 1 м.
3.2 Выбор и обоснование приборов и средств автоматизации
Атмосферная перегонка - процесс взрывопожароопасный, поэтому система управления (СУ) должна быть выполнена во взрыво- и пожаробезопасном исполнении. А также обеспечить достижение цели управления за счет заданной точности поддержания технологических регламентов в любых условия производства при соблюдении надежной безаварийной работы оборудования. При этом важно, чтобы она была по возможности проста и легка в эксплуатации.
Главной задачей при разработке СУ является выбор параметров, участвующих в управлении, то есть тех параметров, которые необходимо регулировать, контролировать и анализировать. А также по значениям которых можно определить предаварийное состояние технологического объекта управления (ТОУ).
Первичные приборы:
Для измерения температуры до 100 оС выбран термопреобразователь сопротивления платиновый ТСПУ Метран-256 взрывозащищенного исполнения, А для измерения температур выше 100 оС выбран термопреобразователь хромель-алюминиевый ТХАУ Метран-271 также взрывозащищенного исполнения с унифицированным выходом 4-20 мА, поскольку эти приборы обеспечивают необходимую точность измерения в требуемом диапазоне температур, просты по конструкции, и значительно дешевле своих зарубехных аналогов.
Для измерения давления используем датчики Метран-100-ДИ искробезопасного исполнения, которые хорошо зарекомендовали себя в работе, имеют относительно низкую стоимость и обеспечивают достаточную точность измерений.
Первичным прибором для измерения расхода служит сужающее устройство, обеспечивающее перепад давлений, поэтому выбираем диафрагмы ДКС и ДБС по ГОСТ 8.563.1 , потому что они просты в изготовлении и устройстве, надежны и легко монтируются.
Для измерения уровня также используем датчики серии Метран-100-ДГ искробезопасного исполнения.
Для преобразования электрического сигнала в пневматический используем преобразователь марки ЭП. Этот прибор выпускается во взрывозащищенном исполнении, применимы во взрывоопасных зонах, со степенью защиты 1Р54.
Для регулирования технологических параметров применим систему комплексной автоматизации фирмы Siemens SIMATIC. Она включает в себя:
· Программируемые логические контроллеры SIMATIC.
· Станции распределенного ввода-вывода SIMATIC DP.
· Промышленное программное обеспечение SIMATIC.
· Программаторы SIMATIC PG.
· Промышленные компьютеры SIMATIC PC.
· Системы компьютерного управления SIMATIC WinAC.
· Человеко-машинный интерфейс SIMATIC HMI.
· Мощные средства связи SIMATIC NET.
· Системы управления процессами SIMATIC PCS 7.
Обладает следующими преимуществами:
- высокая скорость выполнения инструкций;
- отказоустойчивы;
- позволяют создавать системы входов-выходов, соответствующие требованиям заказчика;
- имеют дружественный пользователю интерфейс;
- позволяют решать целый комплекс проблем управления, охватывающий выполнение задач визуализации, связи, обработки данных и автоматического управления на единой компьютерной платформе.
Для построения системы управления выбран контроллер SIMATIC S7 400, позволяющий обеспечить высокие требования к безопасности и предоставляющий большие вычислительные мощности для построения сложной системы управления. Процессор, предназначен для скоростной обработки информации и позволяет использовать расширенные конфигурации ввода-вывода.
SIMATIC S7-400 отвечают требованиям национальных и международных стандартов и норм, включая DIN, UL, CSA и FM. Они имеют сертификат Госстандарта России № РОСС DE.ME20.B00819 на соответствие требованиям ГОСТ Р 50377-92, ГОСТ 28244-89 и ГОСТ 29216-91, а также сертификат Госстандарта России № 1307 о регистрации контроллеров S7-300 в Государственном реестре средств измерений № 15772-96.
В проекте предлагается использовать следующую конфигурацию контроллера:
CPU 414-2 - центральные процессоры, предназначенные для построения систем автоматизации средней степени сложности, в которых требуются большие объемы программ и высокая скорость их выполнения. CPU 414-2, оснащен одним интерфейсом MPI/DP и одним интерфейсом ведущего устройства PROFIBUS-DP.
SM 421, SM 422 - модули ввода и вывода дискретных сигналов предназначены для преобразования входных дискретных сигналов контроллера в его внутренние логические сигналы, и наоборот.
SM 431 - модули ввода аналоговых сигналов предназначены для аналого-цифрового преобразования входных аналоговых сигналов контроллера. Модули выпускаются в пластиковых корпусах.
PS 407 - Блоки питания предназначены для питания модулей контроллера напряжениями = 5В и = 24В. Питание к модулям подводится по шине контроллера. На вход модулей PS 407 - подается напряжение ~120/230В. В модулях используется естественное охлаждение.
UR- монтажная стойка (universal rack) может быть использована в качестве базовой стойки, а также в качестве стойки расширения. В ней может размещаться до 18 модулей. Стойка поддерживает возможность использования стандартных или резервированных схем питания контроллера.
Основу технического обеспечения АСУТП составляют средства вычислительной техники. В зависимости от объема решаемых задач и характеристик технологического объекта управления применяется ЭВМ (на базе Intel Pentium IV 3000Ггц, ОЗУ 512 Мb, 120 Гб), имеющая большое быстродействие и объем памяти, и развитую систему связи с оперативным персоналом.
Программирование контроллера осуществляется с помощь языка STEP
Исполнительные устройства:
Применяем регулирующие клапаны 25с48нж и 25с94 нж - двухседельные, регулирующие, с пневматическим, исполнительным мембранным механизмом. Они предназначены для регулирования расходов потока жидкостей, паров и газов. Применимы к агрессивным средам.
Таблица 3.1 - Спецификация на приборы и средства автоматизации
|
Позиция |
Наименование и техническая характеристика |
Тип, модель, марка |
Количество |
Завод-изготовитель |
||
|
На один |
На все |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
1. Приборы |
||||||
|
Регулирование температуры после Т-108:112 Т=200 оС |
||||||
|
1-1 по месту |
Термопреобразователь хромель-алюминиевый ТХАУ Метран-271 взрывозащищенного исполнения с унифицированным сигналом 420mA. Диапазон: 0-600 оС Место установки - трубопровод от Т-108:112 к 101 Среда - обессоленная нефть |
ТХАУ-Метран-271 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
1-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. Преобразует в унифицированный пропорциональный пневматический аналоговый сигнал. Взрывозащищенный. Выходной сигнал: 20-100 кПа. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
1-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод от Т-108:112 к 101 |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Измерение температуры верха колонны К-101 Т=150 оС |
||||||
|
2-1 по месту |
Термоэлектрический преобразователь. |
ТХАУ-Метран-271 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
Регулирование температуры верха колонны К-102 Т=130 оС |
||||||
|
3-1 по месту |
Термоэлектрический преобразователь. |
ТХАУ-Метран-271 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
3-2 на щите |
Преобразовательэлектрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
АОСПЗ |
|||
|
3-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод выхода 1 циркуляционного орошения |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Измерение температуры после ХК-101:105 Т=50оС |
||||||
|
5-1 по месту |
Термопреобразователь сопротивления платиновый ТСПУ Метран-256 взрывозащищенного исполнения с унифицированным сигналом 4-20мА. Диапазон: -50-200 оС. Место установки - трубопровод после ХК-101:105 |
ТСПУ-Метран-256 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
Измерение температуры после ХК-106:110 Т=50оС |
||||||
|
6-1 по месту |
Термопреобразователь сопротивления платиновый. Место установки - трубопровод после ХК-106:110 |
ТСПУ Метран-256 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
Регулирование температуры после П-101 Т=350оС |
||||||
|
7-1 по месту |
Термоэлектрический преобразователь. |
ТХАУ-Метран-271 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
7-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
7-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод подачи топлива в П-101 |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Измерение температуры мазута после К-102 Т=340оС |
||||||
|
9-1 |
Термоэлектрический преобразователь. |
ТХАУ-Метран-271 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
Регулирование давления в К-101 Р = 8кгс/см2 |
||||||
|
10-1 по месту |
Разделительный сосуд для защиты полостей дифманометров от агрессивных сред путем передачи давления через разделительную жидкость. Условное давление 6,3 МПа |
СР-6,3 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
10-2 по месту |
Датчик избыточного давления Метран-100-Ех-ДИ взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 МПа. Выходной сигнал 4-20 мА |
Метран-Ех-100-ДИ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
10-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
10-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод сброса газа в Е-128 |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование давления в К-101 Р = 8кгс/см2 |
||||||
|
11-1 по месту |
Разделительный сосуд |
СР-6,3 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
11-2 по месту |
Датчик избыточного давления Метран-100-Ех-ДИ взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 МПа. Выходной сигнал 4-20 мА |
Метран-Ех-100-ДИ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
11-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
11-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод сброса газа в Е-128 |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование расхода обессоленной нефти F = 1400 м3/ч |
||||||
|
12-1 по месту |
Диафрагма бескамерная Трубопровод Dу = 1000 мм. Место установки - трубопровод подачи нефти с ЭЛОУ. |
ДБС 0,6-1000 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
12-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
12-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
12-4 |
Запорно-регулирующая заслонка с пневматическим цилиндровым приводом LI-1. Условное давление2,5 МПа. Материал корпуса и корпуса - кислотоупорная сталь. Dу = 1000 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
LI-1 |
1 |
1 |
NELES Финляндия |
|
|
Регулирование расхода орошения К-101 F = 180 м3/ч |
||||||
|
13-1 по месту |
Диафрагма камерная Трубопровод Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
ДКС 0,6-100 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
13-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
13-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
13-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование расхода фракции 140-230 оС F = 60 м3/ч |
||||||
|
14-1 по месту |
Диафрагма камерная. Трубопровод Dу = 80 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
ДКС 0,6-80 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
14-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
14-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
14-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 80 мм. Место установки - трубопровод орошения фракцией 140-230оС. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование расхода фракции 180-320 оС F = 140 м3/ч |
||||||
|
15-1 по месту |
Диафрагма камерная. Трубопровод Dу = 80 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
ДКС 0,6-80 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
15-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
15-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
15-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 80 мм. Место установки - трубопровод орошения фракцией 140-230оС. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование расхода фракции 230-360 оС F = 150 м3/ч |
||||||
|
16-1 по месту |
Диафрагма камерная. Трубопровод Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод орошения К-101. |
ДКС 0,6-100 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
16-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
16-3 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
16-4 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 100 мм. Место установки - трубопровод орошения фракцией 230-260оС. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Измерение расхода 2 циркуляционного орошения F = 280 м3/ч |
||||||
|
17-1 по месту |
Диафрагма камерная. Трубопровод Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод вывода 2 ЦО. |
ДКС 0,6-200 |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
17-2 по месту |
Датчик перепада давления Метран-100-Ех-ДД взрывозащищенного исполнения. Диапазон: 0-100 КПа. Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДД |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
Регулирование уровня в кубе колонны К-101 L = 2 м |
||||||
|
18-1 по месту |
Датчик гидростатического давления Метран-100-Ех-ДГ взрывозащищенного исполнения. Предельно допустимое избыточное давление 250 КПа Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДГ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
18-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
18-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 400 мм. Место установки - трубопровод из К-101 в П-101. |
25с94нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование уровня в кубе колонны К-102 L = 3 м |
||||||
|
19-1 по месту |
Датчик гидростатического давления Метран-100-Ех-ДГ взрывозащищенного исполнения. Предельно допустимое избыточное давление 250 КПа Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДГ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
19-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
19-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод мазута на ЭЛОУ. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование уровня в Е-103 L = 2,5 м |
||||||
|
20-1 по месту |
Датчик гидростатического давления Метран-100-Ех-ДГ взрывозащищенного исполнения. Предельно допустимое избыточное давление 250 КПа Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДГ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
20-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
20-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод из Е-103. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование уровня воды в Е-101 L = 1 м |
||||||
|
21-1 по месту |
Датчик гидростатического давления Метран-100-Ех-ДГ взрывозащищенного исполнения. Предельно допустимое избыточное давление 250 КПа Выходной сигнал 4-20 мА. |
Метран-Ех-100-ДГ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
21-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
21-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод сброса солевого раствора. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
Регулирование уровня воды в Е-102 L = 1 м |
||||||
|
22-1 по месту |
Датчик гидростатического давления Метран-100-Ех-ДГ взрывозащищенного исполнения. Предельно допустимое избыточное давление 250 КПа Выходной сигнал 4-20 мА |
Метран-Ех-100-ДГ |
1 |
1 |
ПГ«Метран», г. Челябинск |
|
|
22-2 на щите |
Преобразователь электрических входных сигналов. |
ЭП-0000-00 |
1 |
1 |
АОСПЗ |
|
|
22-3 |
Клапан регулирующий, двухседельный с мембранным исполнительным механизмом, Dу = 200 мм. Место установки - трубопровод сброса солевого раствора. |
25с48нж |
1 |
1 |
Завод Красный «Проф-интерн» г. Гусь-Хрустальный |
|
|
2. Комплексы технических средств |
||||||
|
Модульный программируемый контроллер |
||||||
|
UR |
Монтажная стойка 9 разъемов, возможность 2 резервируемых блоков питания, централизованные и распределенные конфигурации ввода-вывода. |
UR1 6ES7400-1JA01-0AA0 |
1 |
Siemens Германия |
||
|
PS |
Источник питания. |
6ES7407-0DA00-0AA0 СP 407 |
Siemens Германия |
|||
|
СPU |
Модуль центрального процессора. Объем памяти 48 КБайт, потребляемая мощность 7,5 Вт. |
CPU 412 |
Siemens Германия |
|||
|
CP |
Коммуникационный процессор 1 канальный. |
CP 441-1 6ES7441-1AA02-0AE0 |
То же |
|||
|
AE |
Модуль аналогового ввода. |
SM 431 6ES7 431-KF00-0AB0 |
То же |
|||
|
DE |
Модуль дискретного ввода. |
SM 421 6ES7421-1ВL00-0АА0 |
То же |
|||
|
AA |
Модуль аналогового вывода. |
SM432 6ES7 432-KF00-0AB0 |
То же |
|||
|
DA |
Модуль дискретного вывода. |
SM422 6ES7422-1ВН10-0АА0 |
То же |
|||
|
SITOP |
Блок электропитания. Номинальный ток 5 А, номинальное напряжение на выходе 24 В. |
SITOP E 24/5 6EP1331-1SL11 |
То же |
|||
|
ПЭВМ |
||||||
|
Рабочая станция Fujitsu-Siemens Pentium IV 3000 Mhz, 512MB DDR, 120GB HDD(RAID), FDD, CD-ROM, LAN, Audio, Win2003 Server, Keyboard, Mouse В комплекте с MCM17T2 Монитор Siemens MCM17T2, диагональ 17", Trinitron |
SCENIC P300 |
То же |
4. Строительные решения
Основное назначение строительного проектирования - поиск таких решений, которые при меньших материальных и трудовых ресурсах дают больший прирост производственных мощностей и увеличение объёма производимой продукции.
К основным принципам строительного проектирования для НПЗ относятся:
1. Надёжность - способность зданий и сооружений длительное время выдерживать нагрузки и воздействия как внутренние (от оборудования, трубопроводов, перерабатываемых веществ), так и внешние (атмосферные). Это достигается учетом всех нагрузок и воздействий, правильными расчётами на прочность и устойчивость и выбора наиболее рациональной конструктивной схемы.
2. Противопожарная устойчивость - способность зданий и сооружений противостоять пожарам при одновременном обеспечении максимума безопасности персонала. Более подробно противопожарные мероприятия для зданий и сооружений, с учётом их категории по взрывопожарной опасности приведены в разделе "Безопасность и экологичность проекта".
3. Взрывоустойчивость - неразрушаемость основных строительных конструкций при взрыве внутри здания. Разрушение конструкций предотвращается за счёт взрывных проёмов, роль которых выполняют оконные и дверные проёмы.
4. Индустриальность строительства - возможность возведения зданий и сооружений из конструкций и блоков, заранее изготовленных в заводских условиях.
5. Обеспеченность условий промсанитарии и гигиены труда. Вопрос более подробно освещается в разделе безопасности и экологичности проекта.
6. Экономичность - минимально возможная стоимость строительства и эксплуатации зданий и сооружений при высокой степени надёжности.
4.1 Конструктивные решения зданий и сооружений
В настоящее время широко применяются такие прогрессивные проектные решения, как блокировка зданий и сооружений различного назначения; применение универсальных и других типов зданий использование эффективных строительных конструкций и материалов.
Объемно-планировочное решение любого промышленного здания зависит, прежде всего, от характера располагаемого в нем технологического оборудования.
Для размещения оборудования проектируем одноэтажные здания. В одноэтажных зданиях возможно более свободное размещение технологического оборудования и перемещение его при модернизации технологического процесса.
Большое значение при проектировании имеет выбор конструктивной схемы здания. Практика показала, что для одноэтажных промышленных зданий более целесообразна каркасная схема, при которой все нагрузки, возникающие в здании, воспринимает его несущий остов (каркас), образуемый вертикальными элементами (колоннами), на которые опираются конструкции покрытия и перекрытия. Жесткость каркаса в продольном направлении обеспечивается заделкой колонн в фундаменты.
Здания спроектированы прямоугольной формы в плане, с пролетами одинаковой ширины и одного направления, с одинаковым шагом колонн, без перепада высот.
При выборе строительного материала для конструкций здания руководствуются требованиями прочности, долговечности, удобства возведения, стойкости к воздействиям атмосферной среды, эксплутационным воздействиям, огнестойкости. Основной материал несущих конструкций промышленных зданий - железобетон. Железобетонные конструкции менее капиталоемки, чем металлические. В условиях эксплуатации железобетонные конструкции также имеют преимущества перед металлическими, поскольку железобетон более устойчив к коррозии, хорошо сопротивляется действию огня при пожаре.
При проектировании производственных зданий следует обращать внимание на огнестойкость строительных конструкций
Здания и помещения взрывоопасных производств должны проектироваться с применением легко сбрасываемых наружных ограждающих конструкций.
Фундамент здания принимаем в зависимости от характера действующих на фундамент усилий, несущей способности и глубины промерзания грунтов. Исходя из местных условий, принимаем ленточный фундамент из четырёх рядов сборных железобетонных блоков сечением 600х600 мм длиною 3000 мм, которые укладываются по монолитной железобетонной подушке высотой 400 мм, шириной 1200 мм. Глубина заложения фундамента 2800 мм. Фундамент поднимается на 250 мм над нулевой поверхностью. Между фундаментом и стеновой панелью укладывается гидроизоляционный слой.
Стены выполнены из железобетонных панелей 6000х1200х300 мм. Стены из железобетонных панелей обладают высокой индустриальностью, улучшают качество и снижают вес здания.
Для защиты внутренних поверхностей конструкций от действия токсичных агрессивных веществ необходимо применять керамические плитки, кислотоупорные штукатурки, масляные краски и тому подобные покрытия, легко поддающиеся чистке.
В помещениях, в которых работают с агрессивными и ядовитыми веществами (кислотами, щелочами), полы выполняют из химически стойких материалов, не способных сорбировать агрессивные вещества.
В производственном помещении предусматривают для проветривания открывающиеся створки (фрамуги) оконных переплетов или световых фонарей.
Ограждающие конструкции рассчитывают при проектировании на звукоизолирующую способность.
При проектировании нефтехимических предприятий с учетом группы производственных процессов предусматривают санитарно-бытовые помещения. Помещения для отдыха предусматривают из расчета 0,2 м2 на одного работающего, но не менее 10 м2. В состав санитарно-бытовых помещений входят гардеробные, душевые, умывальные, уборные, курительные, помещения для обработки, хранения и выдачи спецодежды, а также устройства питьевого водоснабжения.
Стены перегородки гардеробных спецодежды, душевых, преддушевых, умывальных, уборных, помещений для сушки, обезвреживания спецодежды выполнены на высоту 2 м из материалов, допускающих их мытье горячей водой с примесями моющих средств. Стены и перегородки помещений выше отметки 2 м, а также потолки имеют водостойкое покрытие.
Бытовые помещения изолируют от производственных, особенно пожаро- , взрыво- и газоопасных.
Перегородки выполняем также из панелей, а нестандартные перегородки - кирпичные.
Покрытие зданий предназначено для защиты помещений от атмосферных воздействий. Покрытие состоит из несущей и ограждающей частей. В качестве покрытий применяем железобетонные панели. На плитах покрытия укладываем невентилируемую кровлю, включающую в себя послойно снизу вверх:
- пароизоляция;
- полужесткие минерало-ватные плиты;
- стяжку из цементного раствора;
- три слоя рубероида на битумной мастике;
- гравий, втопленный в мастику.
Лестницы - металлические для подъёма на покрытие. Для его эксплуатации и при возгорании.
Двери распашные, одно и двупольные, деревянные, размером по шири- не 1500х2000 мм.
Ворота раздвижные деревометаллические, с калиткой для прохода людей. Размеры ворот 3600х3600 мм.
Полы имеют покрытия из мозаичной плитки на цементном растворе, который является стяжкой. Покрытие укладывается по бетонному основанию. Бетон - на уклонный грунт.
В помещениях насосной и компрессорной применяем деревянные окна размером 1461х1764 мм.
Одним из важнейших аспектов проектирования производственных зданий - организация грузовых и людских потоков. Работающим на предприятии должна быть обеспечена возможность перемещаться в здании по кратчайшим, удобным и безопасным путям.
Входы в производственное здание через бытовые помещения расположены на лицевой стороне застройки.
Проектом предусмотрен один эвакуационный выход (дверь) из одноэтажного здания т.к. численность работающих во всех помещениях здания не превышает 50 человек. Ширина эвакуационного выхода из помещения установлена в зависимости от числа эвакуируемых через выход из расчета на 1 м ширины выхода (двери) в зданиях степени огнестойкости: I, II - не более 165 человек. Расстояние от любой точки помещения до ближайшего эвакуационного выхода из этого помещения в зданиях степеней огнестойкости I, II - 25 м. Коридоры разделены противопожарными перегородками 2-го типа на отсеки протяженностью 60 м.
4.2. Размещение оборудования
Наружные этажерки, на которых располагают оборудование, содержащие ЛВЖ и ГЖ и сжиженные горючие газы, должны быть железобетонными.
Всё технологическое оборудование (реактора, теплообменники, колонны, сепараторы, и т.д.) расположено на железобетонном фундаменте с учётом обвязки трубопроводами. Фундаменты укреплены сваями и оборудованы закладными болтами для крепления колонн.
Компоновку технологического оборудования выполняем исходя из следующих условий:
- ширина основных проходов по фронту обслуживания предусматриваем 2 м;
- возможность проезда транспорта для ремонта оборудования, загрузки и выгрузки катализатора из реакторов гидроочистки и риформинга, и т.д.;
- металлические лестницы к площадкам по высоте колонн и реакторов выполнены шириной 0,9 м.
Минимальные расстояния для проходов определены между наиболее выступающими деталями оборудования, а также с учётом устройства для него фундаментов, изоляции, ограждения.
5. Генеральный план и транспорт
При разработке генерального плана учитывается следующие основные требования:
- объединение отдельных поизводств и вспомогательных служб с учетом их технологической связи, взрыво- и пожароопасности производств и характера выделяемых ими вредностей;
- определение безопасных разрывов на основе санитарной классификации и категории производства по взрывной и пожарной опасности с учетом возможного изменения технологии и реконструкции отдельных цехов и установок;
- локализации неблагоприятных производственных факторов, для предупреждения распространения шума, вредных и опасных пыле- паро- и газовых выделениях при авариях, а также огня при пожаре и ограничения разрушающего действия воздушной ударной волны при взрывах.
- обеспечение естественного проветривания территории и исключение застойных зон и скопления в них вредных и опасных выделений с учетом рельефа местности, направлении и скорости ветра;
Проектируемый нефтеперерабатывающий завод с глубокой переработкой нефти по топливному варианту размещаем на территории Красноярского края, так как этот регион является крупным промышленным центром с большим скоплением потребителей продукции данного НПЗ.
Климат региона строительства - резко континентальный и характеризуется большой разницей летних и зимних температур, продолжительной и суровой зимой, коротким тёплым летом, значительной облачностью и средним количеством атмосферных осадков около 300 - 350 мм в год. Многолетняя среднемесячная температура самого холодного месяца (январь) - минус 18,3 °С, самого жаркого - плюс 19,5 °С. Среднегодовая температура + 1,2 °С.
Господствующее направление ветра - северо-западное. Глубина промерзания 2,2 м.
5.1 Размещение установки на генеральном плане
Установка размещена по отношению к жилой застройке с учетом ветров преобладающего направления.
Между промышленной и селитебной территорией предусмотрена санитарно-защитная зона шириной 1000 м [41].
Планировка площадки предприятия обеспечивает наиболее благоприятные условия для производственного процесса и труда, рациональное и экономное использование участка и наибольшую эффективность капитальных вложений. На площадке предприятия технологические процессы, сырье, оборудование и продукция размещены с учетом исключения вредного воздействия на трудящихся, а также на здоровье и санитарно-бытовые условия жизни населения.
Генеральный план НПЗ предусматривает деление территории предприятия на зоны с учетом функционального разделения отдельных объектов. Зоны сформированы таким образом, чтобы свести к минимуму встречные потоки, обеспечить выполнение норм и правил охраны труда и промышленной санитарии.
На НПЗ выделены следующие зоны: предзаводская, производственная, подсобная, складская, сырьевых и товарных парков.
В предзаводской зоне размещены: заводоуправление, учебный комбинат, здравпункт, общезаводская столовая, пожарная часть, газоспасательная станция.
Производственная зона занимает большую часть общей площади завода. В ней размещено большинство технологических установок предприятия, узел оборотного водоснабжения, насосные станции системы канализации, трансформаторные подстанции, воздушная компрессорная, факельное хозяйство, лаборатории.
Подсобная зона предназначена для размещения ремонтно-механического и ремонтно-строительного цехов и других зданий.
В складской зоне находятся склады оборудования, смазочных масел, реагентное хозяйство.
В зоне сырьевых и товарных парков размещены резервуарные парки легковоспламеняющиеся и горючих жидкостей, насосные и железнодорожные эстакады, предназначенные для приема сырья и отгрузки товарной продукции.
Размещение на генеральном плане технологических установок обеспечивает поточность процесса, сводит к минимуму протяженность технологических коммуникаций.
5.2 Присоединение установки к инженерным сетям
По территории НПЗ проложено значительное число трубопроводов и инженерных сетей (сетей водопровода и канализации, кабельных сетей автоматики и КИП). При разработке генерального плана проектом предусмотрено прохождение инженерных сетей по кратчайшему направлению и разделение их по назначению и способам прокладки.
Технологические трубопроводы и инженерные сети размещены в полосе, расположенной между внутризаводскими автодорогами и границами установок, а также в коридорах внутри кварталов. Подземные сети и коммуникации уложены в одну траншею с учетом сроков ввода в эксплуатацию каждой сети и нормативно установленных расстояний между трубопроводами.
5.3 Вертикальная планировка и водоотвод с площадки
Основными критериями рациональности планировки являются: обеспечение удобства технологических связей, улучшение условий строительства и заложения фундаментов.
При проведении вертикальной планировки проектом предусмотрено снятие (в насыпях и выемках), складирование и эффективное временное хранение плодородного слоя почвы, который затем используется по усмотрению органов, предоставляющих в пользование земельные участки.
Для глинистых грунтов принимают следующие уклоны поверхности площадки завода 0,003 - 0,05 .
Резервуарные парки и отдельно стоящие резервуары с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, сжиженными газами и ядовитыми веществами расположены на более низких отметках по отношению к зданиям и сооружениям. В соответствии с требованиями противопожарных норм эти резервуары обнесены земляными валами.
Для отвода поверхностных вод и аварийно разлившихся нефтепродуктов применяется смешанная система открытых ливнестоков (лотков, кюветов, водоотводных канав) и закрытой промливневой канализации. Закрытая канализация используется на участках повышенной пожарной опасности. Поверхностные воды (дождевые и талые) с территории предприятия направляются в пруды-накопители.
5.4 Транспорт
При разработке проекта генерального плана промышленной площадки проработаны вопросы внешнего и внутреннего транспорта. Внешним транспортом НПЗ являются железные и автомобильные дороги, связывающие предприятие с путями сообщения общего пользования; к внутреннему транспорту относятся транспортные устройства, расположенные на территории завода.
Особенностью НПЗ является полное отсутствие внутризаводских железнодорожных перевозок. Железнодорожные пути используются только для отгрузки готовой продукции и приема реагентов, тары, а в отдельных случаях - сырья. Поэтому сеть железных дорог на территории предприятия концентрируют, группируя на генеральном плане объекты, которые обслуживаются железной дорогой.
Чтобы создать условия бесперегрузочного выхода на общероссийскую сеть железных дорог, железнодорожные пути НПЗ спроектированы с шириной колеи 1520 мм (нормальная колея).
Внутризаводские автодороги в зависимости от назначения подразделяются на магистральные, производственные, проезды и подъезды. Магистральные дороги обеспечивают проезд всех видов транспортных средств и объединяют в общую систему все внутризаводские дороги.
Производственные дороги служат для связи установок, цехов, складов и других объектов предприятия между собой и магистральными дорогами. По этим дорогам перевозят строительные грузы. Проезды и подъезды обеспечивают перевозку вспомогательных и хозяйственных грузов, проезд пожарных машин.
Внутризаводские дороги спроектированы прямолинейными. Проектом предусмотрено расстояние от внутризаводской автодороги до зданий и сооружений не менее 5 м. В пределах обочины внутризаводских автодорог проектом допускается прокладка сетей противопожарного водопровода, связи, сигнализации, наружного освещения и силовых электрокабелей.
5.5 Благоустройство и озеленение промышленной площадки
Задачей благоустройства промышленной площадки НПЗ является создание условий работы, уменьшающих влияние вредных веществ.
Для озеленения площадки предприятия проектом предусмотрено применение местных видов древесно-кустарниковых растений с учетом их санитарно-защитных и декоративных свойств и устойчивости к вредным веществам, выделяемым предприятием. Существующие древесные насаждения следует по возможности сохранять.
Площадь участков, предназначенных для озеленения в пределах ограды предприятия, определена из расчета не менее 3 м2 на одного работающего в наиболее многочисленной смене.
Основным элементом озеленения предприятия является газон.
Проектом предусмотрены тротуары вдоль всех магистральных и производственных дорог независимо от интенсивности пешеходного движения. Тротуар, размещенный рядом с автодорогой, отделен от нее разделительной полосой шириной 80 см.
Размещаемые в предзаводской зоне объекты административно-хозяйственного назначения защищены от вредного влияния паров, газов, пыли полосой зеленых насаждений.
6. Безопасность и экологичность проекта
6.1 Безопасность проекта
Анализ опасных и вредных производственных факторов проектируемого производства.
Нефтеперерабатывающие заводы являются газоопасными и пожароопасными производствами, поэтому безопасность проекта играет большое значение.
Сырьем для нефтеперерабатывающих заводов служит нефть - горючая маслянистая жидкость, обладающая токсическими свойствами и способная оказывать вредное действие при попадании на кожу человека и при вдыхании нефтяных паров. Вдыхание их в большом количестве вызывает острое отравление, сопровождающееся потерей сознания и смертью пострадавшего.
Продукты переработки нефти: бензины, керосин, дизельное топливо, газойль, битум, технологическое топливо, бытовой газ. Сырье и продукты нефтепереработки являются взрыво- и пожароопасными горючими веществами. В технологическом процессе также участвуют такие вредные и опасные вещества, как кислоты, щелочи, аммиак, хлор, сжиженные газы, сероводород, горячая вода, водяной пар.
Особенностями (опасными) технологического процесса являются: большое давление, высокая температура, применение опасных и вредных химических веществ.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества подразделяются на 4 класса: чрезвычайно опасные, опасные, умеренноопасные, малоопасные. [25]
Все нефтепродукты являются легко воспламеняемыми и горючими жидкостями. Применение открытого огня, возникновение искр может вызвать загорание, пожар, взрыв.
В технологическом процессе участвует разнообразное оборудование: ректификационные колонны, накопительные емкости, реакторы, трубопроводы, насосы, компрессоры, передаточные механизмы.
Многое оборудование находится в высоконагретом состоянии, имеет вращающиеся и движущиеся части. Все отделы заводоуправления оснащены компьютерами, что также является источником вредного воздействия на здоровье человека.
При работе в действующих цехах и установках завода вероятны следующие опасности:
возникновение пожара и взрыва при разгерметизации оборудования, трубопроводов и при нарушении технологического процесса;
отравление парами нефтепродуктов, сероводородом и другими вредными веществами;
обморожения при работе со сжиженными газами;
химические ожоги кислотами, щелочами и другими агрессивными веществами;
термические ожоги при работе с нагретыми частями оборудования, трубопроводами, водой, водяным паром;
травмирование вращающимися и движущимися частями насосов, компрессоров и других механизмов;
травмирование при падении при обслуживании оборудования, находящегося на высоте
обугливание горючих материалов с последующим возгоранием.
выделение паров углеводородов из резервуаров и создание местной взрывоопасности;
возникновение пожара и взрывоопасной ситуации в результате разлива нефтепродуктов в случае разгерметизации оборудования;
поражение электрическим током при выходе из строя заземления токоведущих частей электрооборудования или пробоя электроизоляции;
возможность падения при обслуживании резервуаров, технологических трубопроводов при неисправности лестничных обслуживающих площадок и в случае отсутствия ограждений.
Кроме того, на человека, занятого в процессе первичной переработки нефти, действует группа психофизиологических опасных и вредных производственных факторов:
· физические (статические и динамические) перегрузки, которые влияют в первую очередь на ремонтный персонал, в процессе ремонта оборудования и аппаратов;
· нервно-психические перегрузки. Это умственное перенапряжение, эмоциональные перегрузки. Действию таких факторов более подержанны управляющий персонал, мастера смен и операторы.
Также сказывается и перенапряжение анализаторов: слухового - в помещении насосной, зрительного - в операторной КИП и А.
Таблица 6.1 - Анализ опасных и вредных производственных факторов
|
Помещение, участок |
Наименование оборудования |
Наименование производственного фактора |
Нормативная величина фактора |
||
|
опасный |
вредный |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Холодная насосная |
насосы |
физический: движущиеся части насоса, повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации, высокое напряжение электрической цепи |
химический: длительное токсическое воздействие на организм углеводородных газов |
Уровень шума: 80 дБа ПДК: 0,5 мг/м3 |
|
|
Горячая насосная |
насосы |
физический: движущиеся части насоса, повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации, высокое напряжение электрической цепи |
химический: токсическое воздействие на организм углеводородных газов |
Уровень шума: 80 дБа ПДК: 300 мг/м3 |
|
|
Колонная аппаратура |
ректификационные колонны, |
химический: отравление углеводородными газами |
физические: повышенная загазованность воздуха рабочей зоны, повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации |
ПДК: 300 мг/м3 |
|
|
Теплообменная аппаратура |
теплообменники |
физический: повышенный уровень инфракрасной радиации |
физические: повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации |
||
|
Воздушные холодильники |
воздушные холодильники |
физический: движущиеся части вентиляторов |
физические: повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации |
Таблица 6.2 - Анализ опасных и вредных производственных факторов
|
Опасные и вредные производственные факторы |
Источники |
Название рабочего места |
Кол-во работающих, подверженных воздействию фактора, чел |
Длительность воздействия, час |
Величина фактора, мг/м3 |
Допустимое значение, мг/м3 |
|
|
Углеводороды нефти |
Технологическая установка |
Оператор технологических установок |
96 |
7 |
100-300 |
300 |
|
|
Бензин |
Насосные |
Машинист технологических насосов |
31 |
7 |
100 |
100 |
|
|
Углеводороды нефти |
100-300 |
300 |
|||||
|
Сероводород |
3 |
3 |
|||||
|
Углекислый газ |
Котельная |
Машинист котельной |
12 |
7 |
20 |
20 |
Таблица 6.3 - Характеристика пожаро- и взрывоопасных веществ, используемых и получаемых на установке
