Технології обробки коксового газу

= 0,001 - термічний опір равным /(м•год•град)/ккал.

,

%,

=1,69+0,0246*24,81=2,3,

=100 ккал/(м•ч•град).

,

.

м/с.

При середній температурі технічної води 34,5°С,

Питома теплоємкість С=0,998 ккал/(кг•град);

Коефіцієнт теплопровідності л=0,538 ккал/(м•ч•град);

Динамічна в'язкість Z=0,733 спз;

густина с=995 кг/м.

число Рейнольдса

.

Число Прандтля

.

число Нуссельта

,

где ц=1 для Re = 67193,04.

б₂ = ккал/(м²•ч•град).

кДж//(м•ч•град).

°С.

При середній різниці температур 16,16 град а також кількості тепла, що передається Q=59 564 458,8- 31 767 711,36=27 796 747,44 кДж/год необхідно мати поверхню теплообміну

м.

Так як поверхня охолодження одного холодильника дорівнює 2950 м², то необхідно мати робочих холодильників 1,8 або 2 холодильника, що відповідні прийнятому числу холодильників при визначенні швидкості руху води.

Питома поверхня на 1000 м³ сухого газу

м.

3.5 Визначення необхідної потужності на валу нагнітачів

Для визначення необхідної потужності на валу нагнітачів приймаємо сумарний напір рівним 3000 мм рт. ст., з них всмоктування 500 мм рт. ст. і нагнітання 2500 мм рт. ст.

Таким чином, тиск

мм рт. ст.

мм рт. ст.

Об'єм газа при =723 мм рт. ст. и T=30°С

м/год,

40568,34 - об'єм газу, що виходить із холодильника.

, кВт,

де Р - абсолютний тиск всмоктування, ат;

Р - абсолютний тиск нагнітача, ат;

V - об'єм газу в умовах всмоктування, м/год.

кВт.

Потужність приводу до нагнітача повинна бути більш необхідної потужності на валу на 15% для парової турбіни і на 25 - 30% при приводі від електродвигуна через можливу перевантаження в разі відхилень умов роботи нагнітачів. Температура газу після нагнітача може бути визначена за рівнянням

К = 53 град.

Таким чином, нагрів газу в нагнітачі становить 23 ° С. Практично нагрів газу в нагнітачі дещо менше, тому що частина тепла втрачається назовні з поверхні нагнітача.

3.6 Розрахунок електрофільтра

У електрофільтр надходить газ після нагнітача з температурою 49 ° С і під тиском 914 мм рт. ст. Об'єм газу в цих умовах дорівнює:

V=40568,34 *=40 281,87 м/год.

В прийнятому електрофільтрі типу С-7, 2 діаметр осадітельного електрода 250 мм і коронируючого 2 мм. Тоді необхідна різниця потенціалів між електродами повинна дорівнювати

,

V=4000(12,5 - 0,1)=49 600 В,.

Час руху частки визначаємо за рівнянням

,

,

здесь V - різниця потенціалів;

е - заряд електрона 1,59*10 ел. магн. од.;

з - в'язкість газу 1,35*10 (кг•сек)/м;

d - діаметр найменьших краплин смоли, см; d=4*10 см;

l - середній пробіг газових молекул для коксового газу при 0°С, дорівнює 1,12*10 см, а при 49°С

см.

см/сек,

сек.

Час находження газу в електрофільтрі t=2,5 сек.

=40 281,87 м.

При длине одной трубы 3,5 м об'єм одной трубы будет равен

0,785*0,25*3,5=0,172 м.

шт.

Приймаються два електрофільтри С-7, 2 з числом труб 148 шт. Тоді фактичний час перебування газу в електрофільтрі дорівнюватиме

сек.

м/сек,.

, кВт,

где I - сила струму, а I=nLi;

n - число труб;

з- к.к.д., 0,85;

L - довжина однієї труби 3,5 м;

i - густина струму 0,5*10 а/м.

I=296*3,5*0,5*10=0,52 а.

кВт,

Що складає кВт.

4. Охорона праці

4.1 Характеристика негативних факторів проектованого об'єкта

Технологічний процес охолодження відноситься до вибухопожежно-небезпечного виробництва, оскільки за своїми фізико-хімічними властивостями коксовий газ є вибухопожежнонебезпечною речовиною.

ВАТ «Дніпрококс», як і більшість коксопереробничих підприємств, по суті, призначене виробництва з угольної шихти коксу, коксового газу, а також хімічних продуктів коксування. Процес кінцевого охолодження коксового газу відноситься до пожежо та вибухонебезпечного виробництва тому, що використовуються горючі гази, легкозаймисті горючі рідини.

Продукти переробки, є нервовими отрутами, які мають наркотичну дію,травматичне ушкодження шкіри, дратує шкіру людини, головним чином функціональні порушення діяльності центральної нервової системи. При гостромуотруєнні ними підвищується збудливість, з'являється нудота, запаморочення, головний біль, прискорене серцебиття, при тривалому вдиханні каталізаторного пилу може викликати силікоз легенів.

Коксовий газ вибухонебезпечний і пожежонебезпечний. Нижня межа вибуховості - 5,6 % об., верхня межа вибуховості - 30,4 % об. Коксовий газ отруйно діє на організм людини. Клас небезпеки - 4. Токсичність обумовлена властивостями компонентів, які входять в склад коксового газу.

Оксид вуглецю (ІІ) - газ без кольору, без смаку, з дуже слабким запахом. Газ є сильною отрутою, яка вступає в реакцію з гемоглобіном крові і викликає кисневе голодування. При вдиханні на протязі декількох годин повітря з вмістом окислу вуглецю всього 0,01 - 0,02 % можливе отруєння, а при вмісті 0,2 % (2,4 мг / м³) через 30 хвилин може наступити знепритомлення. Легке отруєння супроводжується головною біллю,

блюванням, прискореним серцебиттям, схильністю до утрати свідомості. При середній важкості наступає затемнення свідомості, порушується дихання, важка форма отруєння характеризується втратою свідомості. Клас небезпеки - 4.

ГДК в повітрі робочого приміщення 20 мг / м³

Оксид вуглецю (ІV) - безбарвний інертний газ, кислуватого смаку і запаху. Не горить і не підтримує горіння. Мала концентрація СО₂ в повітрі ( близько 1% ) не токсична, при збільшенні її до 4 - 5% відзначається сильне подразнення органів дихання, а при 10 % можливе сильне отруєння. В продуктах горіння вміст СО₂ може досягати 11 - 13 %.

Сірководень - безбарвний газ з запахом тухлих яєць. Сірководень важчий за повітря (густина 1,5 кг / м³). При його згоранні утворюється вода і сірчистий газ, який також отруйний. Сірководень - сильна і дуже небезпечна отрута, викликає смерть від зупинки дихання. Сірководень подразнює слизові оболонки дихальних шляхів і очей, але в основному діє на нервові центри, які контролюють дихання і серцеву діяльність. Ознаки отруєння: різь в очах, світлобоязнь, головний біль, кашель, прискорене серцебиття, слабкість. При сильному отруєнні - нудота, блювання, втрата свідомості. Сірководень роз'їдає метали, особливо при наявності вологи. Клас небезпеки - 2.

ГДК 10 мг / м³

Концентрована сірчана кислота - ДСТУ 2184 - 77. Масляниста безбарвна рідина. Густина 1,825 г / м³. Температура кипіння 304,3 ⁰С, температура кристалізації 10,5 ⁰С. Змішується з водою в будь - якому стані, виділяючи велику кількість теплоти. Хімічно - активна речовина. При попаданні на шкіру викликає сильні опіки. Подразнює слизові оболонки верхніх дихальних шляхів, уражає легені. Клас небезпеки 2.

ГДК туману -1 мг / м³.

Аміачна вода - водний розчин аміаку. Вміст аміаку в аміачній воді складає 15 % (за масою). Токсичність обумовлена властивостями аміаку. Аміак - токсична речовина з різким специфічним запахом. Згідно ДСТУ 12.1.007 - 76 відноситься до 4 класу небезпеки.

При невеликих концентраціях подразнює верхні дихальні шляхи, викликає сльозоточіння. При високих концентраціях збуджує центральну нервову систему, викликаючи судоми. При гострих отруєннях може наступити смерть від набряку легенів і серцевої недостатності.

Кам'яновугільна смола - ТУ У 23.1-00190443-100:2007. Темно-коричнева в'язка рідина із специфічним запахом, являє собою суміш вуглеводнів самих різноманітних видів. Густина 1200 кг / м³. Ураження шкіри виникає при прямому контакті з рідкою кам'яновугільною смолою. Сонячне світло значно підсилює дію смоли на шкіру. Пара кам'яновугільної смоли викликає втрату свідомості, судоми, ураження нирок, набряк легенів. Наслідком може бути психічне захворювання. Температура самозаймання парів кам'яновугільної смоли - 600 ^оС. При дії невеликих концентрацій завжди треба рахуватися з можливістю хронічного отруєння. У постійно працюючих з кам'яновугільною смолою підвищена небезпека захворювання раком. Клас небезпеки - 2.

ГДК - 0,00015 мг / м³

Сульфат амонію - ТУ У 24.1-00190443-067:2007. Біла кристалічна речовина з густиною 1,76 г / см³. Пожеже - і вибухобезпечний. Пил подразнює слизові оболонки дихальних шляхів і шкіру[1,8].

Смола важка - ТУ У 322 - 00190443 - 131 - 98. В'язка чорна маса із специфічним запахом. Токсична. При довготривалому впливі на організм пари викликають подразнення верхніх дихальних шляхів і шкіряних покровів. Після припинення контакту ці явища зникають. Пожеженебезпечна.

Сирий бензол - ТУ У 24.1-00190443-003-2003. Прозора легкозаймиста,

легко рухома рідина, становить собою суміш бензолу і його гомологів. Температура спалаху мінус 11 ⁰С. Концентровані межі розповсюдження полум'я (1,3 - 7,1) % об. Температурна межа розповсюдження полум'я мінус 15 - плюс 13 ⁰С. Температура самозаймання парів бензолу 526 ^оС. Максимальний тиск при вибуху 882 кПа. Максимальна швидкість наростання тиску 15,8 кПа. Максимальна швидкість розповсюдження полум'я 0,478 м / с. Енергія підпалювання 0,22 МДж. Діелектрик.

Сирий бензол - токсичний продукт. Пари бензолу викликають подразнення, а при концентраціях вище ГДК мають загально токсичну дію на організм людини з порушенням функцій нервової системи, печінки, кровотворної і судинної системи. При попаданні на шкіру бензол подразнює її, викликає сухість, тріщини, свербіння. Має властивість проникати через неушкоджену шкіру і акумулюватися в організмі людини з наступною хронічною токсикацією. Симптоми отруєння: загальна слабкість, запаморочення, нудота, блювання, головний біль. Клас небезпеки -2.

ГДК - 15 мг / м³

Оскільки коксовий газ - вибухопожеженебезпечний газ з достатньо широким діапазоном вибуховості і низькою нижньою межею вибуху, знаходиться в обладнанні цеху УХПіПСБ в значних об'ємах, тому найбільш вірогідна небезпека, яка може виникнути внаслідок аварії, - утворення вибухонебезпечних концентрацій з наступним вибухом та пожежею.

Велику небезпеку становить собою коксовий газ, оскільки він горить, а в суміші з повітрям може утворювати вибухові суміші. Крім того, коксовий газ характеризується великою різницею між нижньою і верхньою границею вибуховості. Не менш небезпечними властивостями коксового газу є високий тиск (до 10 кгс / см²) продуктів горіння при вибуху, що викликає руйнуючі дії властивість до електризації при русі по трубопроводах, корозійна дія на трубопроводи, апарати, арматуру і можливість утворення в окремих випадках пірофорного сірчаного заліза, тому-що в своєму складі містить сірководень.

Значну небезпеку становить собою сирий бензол, оскільки це дуже токсична легкозаймиста рідина (температура спалаху мінус 11 ⁰С). Практично в любих умовах (літом чи в зимку) над поверхнею рідини завжди є достатня кількість пари, яка неодмінно спалахне при наявності будь-якого джерела запалювання. Діапазон вибуховості парів бензолу в суміші з повітрям не широкий, але велику небезпеку становить низьке значення нижньої межі, тобто суміш парів бензолу з повітрям стає вибухонебезпечною вже при вмісті всього 1,3 % парів бензолу, а значить, небезпечні навіть невеликі викиди в закрите приміщення. Температурна межа розповсюдження полум'я нижня мінус 15 - плюс 13 ⁰С (температура рідини, при якій утворюються вибухонебезпечні концентрації пари). Пари бензолу з повітрям вибухонебезпечні. При вибуху паро - повітряних сумішей бензолу розвивається тиск до 8,82 кгс / см².

Розрахуємо концентрацію найбільш токсичної речовини у повітрі робочої зони.

Таблиця 4.1 - Вихідні дані для розрахунку можливої концентрації речовини у повітрі робочої зони

№ п/п	Речовина	Розміри приміщення, м
	назва; густина, кг/м3	фор-мула	ГДК, мг/м3	СL50, мг/м3	об'єм, л	дов-жина	шири-на	висота
1	Акрилонітрил	С3H3N	0.5	200	240	12	6	3,6

Розрахуємо об'єм робочого приміщення:

(8.1)

де -довжина приміщення, 60 м;

-ширина приміщення, 30 м;

-висота приміщення, 7,2 м;

Знаходимо масу окис вуглецю у повітрі робочої зони:

 (8.2)

де = 0,24

= 806 кг/м³

Розрахуємо можливу концентрацію акрилонітрила у повітрі робочої зони:

(8.3)

Порівнюючи розраховану концентрацію акрилонітрила у повітрі робочої зони з гранично допустимою концентрацією,наведеної у таблиці 8.1,можна зробити висновок ,що дане виробництво є шкідливим , умови праці на проектованому об'єкті є шкідливі для здоров'я робітників ,так як ДК ,але значення концентрації у повітрі не перевищує (). Тобто виробництво безпечне для життя.

ПГХ та газопроводи підводу коксового газу працюють під постійним розрідженням 50 - 150 мм вод. ст з температурою не вище 83 ⁰С; газопроводи перед газодувкою знаходяться під розрідженням 100 - 250 мм вод. ст., температура кокосового газу 25 - 35 ⁰С; тиск коксового газу після ЕГД становить 1500 - 3500 мм вод. ст, температура газу 50 - 60 ⁰С.

Займання горючої суміші можлива у разі дії відкритого полум'я, розжарених часток палива, електричних іскор та дуг, іскри від ударів та тертя, нагрітих поверхонь, у разі відсутності або недостатнього змащення рухомих частин машин та механізмів; при перевантажування електричних ланцюгів, короткого замикання; у разі появи статичного або атмосферного електричества та блукаючого струму.

Легкозаймаючі речовини можуть займатися від короткочасної дії джерел з низькою енергією запалювання (полум'я сірника, тління сигарети), та також при недотриманні обслуговуючим персоналом техніки безпеки та норм технологічного режиму .

Наявність електричного струму високої напруги 380 В, що викликає можливість виникнення фізіологічного впливу електричних розрядів статичного походження, яке відбувається у вигляді поколювання, або ударів, вони небезпечні та довготривалий вплив електричного поля та розрядів мають шкідливий вплив на нервову систему, а також може спричинити опіки.

Відносно низька електропровідність виробничих стоків коксохімічного виробництва викликає необхідність підтримувати досить високу напругу на електродах (до 50 В), оптимальна сила струму 100 - 150 А. Фактична витрата електроенергії буде вище в результаті неминучих супутніх електрохімічних реакцій з деякими речовинами в оборотній воді. При електрофлотаціі рН розчину практично не змінюється.

Крім того, джерелами небезпеки на установці є:

- наявність джерел шуму та вібрації на робочому місці, при їх довготривалому впливі розвиваються професіональні хвороби такі як туговухість, яка повністю може привести до втрати слуху, погіршення зору,

послаблення уважності та пам`яті. Дія вібрації впливає на центральну нервову систему, серцево-судинну систему та органи, які контролюють рівновагу;

- наявність устаткування і майданчиків обслуговування, встановлених на висоті, що може призвести до виникнення механічних травм;

1.2 Оцінка пожежовибухонебезпеки проектованого об'єкта

У проектованому холодильнику використовуються рідкі легкозаймисті речовини, такі як сірководень, аміак та ін.

Основні показники речовин пожежо та вибухонебезпечності наведені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2 - Показники пожежонебезпечних речовин

Речовина	Температура ?С	Нижча концентраційна межа займистості % об.
	Спалаху	Само- спалахування
Сухий коксовий газ	600	560	2,1
Сірководень	-82,30	290	4
Аміак	-77,73	651	15,5
Бензол	-11	560	1

Розрахуємо концентраційні межі вибухонебезпечності суміші речовин:

Таблиця 4.3 - Склад вибухонебезпечної суміші

№	Склад вибухонебезпечної суміші, % об.
	Метан	Етан	Пропан	Бутан	Аміак
1	85	10	2	2	1

Таблиця 4.4 - Концентраційні межі вибуху речовин при початковій температурі 298 К

Речовина	Формула	Концентраційна межа вибуху, % об.
		нижня	верхня
Метан	CH4	5,0	16,0
Етан	C2H6	3,0	15,0
Пропан	C3H8	2,3	9,5
Бутан	C4H10	1,8	9,1
Аміак	NH3	15,0	28,0

Для більшості речовин, які не вступають між собою в хімічну реакцію, нижню (верхню) межу вибуховості їх суміші розраховують за правилом Ле-Шательє, яке передбачає аддитивність горючих властивостей складної суміші, % об.:

 (8.4)

(8.5)

де С₁, С₂, ...С_n концентрація n-го горючого компонента у суміші, %об;

НКМ₁, НКМ ₂, ...НКМ_n- нижня концентраційна межа вибуховості n-го горючого компонента, % об.

ВКМ₁, ВКМ ₂, ...ВКМ_n- верхня концентраційна межа вибуховості n-го горючого компонента, % об.

Згідно з розрахунками =4,47 % об. , а =15,53 % об.

Причини виникнення пожеж:

несправність електрообладнання;

несправність технологічного обладнання;

не створення пожежної безпеки при виконанні вогневих робіт;

нехтування заходами, що запобігають займанню від появи статичної електрики;

порушення правил зберігання пожежонебезпечних хімічних речовин;

відсутність блискавкозахисту;

порушення трудової дисципліни, техніки безпеки та

протипожежної безпеки.

4.3 Профілактичні заходи з охорони праці

Організація безпечної роботи коксохімічних заводах базується на знанні небезпечних властивостей сировини і продуктів на проведені комплексу заходів що попереджують отруєння загорання вибухи пожежі.

Безпечна робота установки залежить від кваліфікації і уважності обслуговуючого персоналу, а також від строгого дотримання технологічного режиму у відповідності з нормами технологічного регламенту, вимог і правил техніки безпеки, пожежної і газової безпеки.

У виробничих приміщеннях можуть утворюватись вибухонебезпечні концентрації газів і парів, повинні встановлюватися автоматичні газоаналізатори для контролю стану повітряного середовища.

Технологічне устаткування, апарати і трубопроводи, повинні бути герметичними.Обладнання та трубопроводи перед прийомом в них нафти і нафтопродуктів повинні бути звільнені від повітря шляхом продувки інертним газом або водяною парою.

Електрозахисні засоби - засоби, що служать для захисту людей, що працюють з електроустановками, від впливу електричної дуги та електромагнітного поля.

Основні електрозахисні засоби - засоби захисту, ізоляція яких довго витримує робочу напругу електроустановок, і які дозволяють доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

Розроблення засобів індивідуального захисту працюючих від дії типових для підприємств галузі небезпечних і шкідливих факторів виробничого середовища на основі новітніх матеріалів, технологій та таких, що відповідають рівню міжнародних і європейських стандартів.

Розроблення систем, технічних засобів і пристроїв для контролю технічного стану машин, механізмів, обладнання на підприємствах галузі з метою попередження виробничого травматизму.

Під час роботи установки необхідно забезпечувати постійний контроль за тиском в апаратах.

Проведення ремонтних, вогневих і газонебезпечних робіт на діючій установці допускається тільки за наявності оформлених в установленому порядку дозволів і нарядів-допусків і перевірки виконання усіх підготовчих заходів.

Висновки

У даному розділі були розглянуті небезпечні та шкідливі фактори, що виникають при охолодженні коксового газу. Зроблено аналіз цих факторів (порівняння з нормативними значеннями). У тих випадках, коли нормативні параметри не задовольняють, були проведені необхідні заходи та вироблені рекомендації щодо забезпечення безпеки при роботі на цих операціях.

Зарекомендована методика по організації забезпечення заходів локалізації і ліквідації аварії з викидом коксового газу

Проектні рішення дозволяють вирішити основне завдання - збереження нормального здоров'я трудящих і, як наслідок, підвищення ефективності та якості виробництва.

У результаті проведених заходів забезпечуються умови праці, відповідні чинному законодавству, затвердженим нормам і ДСТУ.

5. Організаційно-економічна частина

Забезпечення техногенної безпеки хімічного обладнання - один з найбільш гострих питань, які виникають на будь-якому коксохімічному заводі. Від цього безпосередньо залежать економічна ефективність, стабільність виробництва. У зв'язку з цим з'являється необхідність більш докладного вивчення не тільки технологічних, а й деградаційних процесів, які напряму впливають на термін служби елементів конструкцій. А також удосконалювати методику їх розрахунку. Кінцеве охолодження коксового газу призначене для зниження його температури після сульфатного відділення від 55 - 57 ° С до 25 - 30 ° С, сприятливої для абсорбції бензольних вуглеводнів, і очищення його від нафталіну і смолянистих речовин.

За класичною технологією для кінцевого охолодження коксового газу застосовуються насадочні або поличні апарати, в яких газ і охолоджуюча вода рухаються протитечією, а теплообмін відбувається при безпосередньому контакті між ними. Нагріта до 35 - 37 ° С вода охолоджується повітрям у спеціальній градирні до 23 - 25 ° С і знову подається насосом у газовий холодильник (відкритий водний цикл).

При охолодженні газу в холодильниках відбувається конденсація парів нафталіну, який виділяється у вигляді дрібних кристалів і несеться разом з охолоджувальною водою. Перед подачею цієї води в градирню нафталін відокремлюють у відстійниках або екстрагують кам'яновугільної смолою в поличному апараті, розміщеному в нижній частині холодильника. Мотивація теми: недоліком класичної технології кінцевого охолодження коксового газу є те, що при контакті з газом вода насичується ціаністим воднем, сірководнем, нафталіном, бензоловими вуглеводнями та іншими шкідливими компонентами, більша частина яких при охолодженні води в градирні виділяються в атмосферу.

Практика роботи коксохімічних підприємств показує, що градирні для охолодження оборотної води кінцевих газових холодильників є найбільш великими джерелами шкідливих викидів в цехах уловлювання хімічних продуктів коксування, тому удосконалення даної технології дозволить вирішити цю проблему.

Метою дослідження є розробка ефективної технології кінцевого охолодження коксового газу, що вимагає вирішення наступних завдань: - розробки схеми і конструкції холодильників кінцевого охолодження коксового газу, що виключають шкідливі викиди в атмосферу; - розрахунку процесу охолодження газу в апаратах різного типу (холодильники Гипрококсу з горизонтальними трубами, горизонтальні кожухотрубчасті холодильники, вертикальні кожухотрубчасті холодильники); - порівняльного аналізу різних типів кінцевих газових холодильників і вибору оптимальної конструкції. Наукова новизна: проведений висновок і теоретичне обгрунтування конструкції холодильника, що забезпечує максимальну інтенсивність теплообміну.

Практична цінність: зниження шкідливих викидів в атмосферу і капітальних витрат. Огляд існуючої ситуації по даній темі: Аналіз цієї проблеми показує, що можливі два шляхи її вирішення: - закриття циклу оборотної води кінцевого газового холодильника (КГХ), тобто охолодження її не в градирні, а в кожухотрубчастих, пластинчастих або спіральних теплообмінниках технічною водою; - охолодження коксового газу технічною водою в холодильниках, що виключають безпосередній контакт фаз, тобто через розділяють їх стінки.

5.1 Організація дослідження та її оптимізація на засадах мережевої моделі

Ефективність науково-дослідної роботи визначається правильно вибраним напрямком виконаних робіт і економічними витратами матеріальних ресурсів.

При виконанні науково-дослідних робіт з метою підвищення їх ефективності необхідно уміти правильно планувати і управляти процесом. Серед сучасних методів наукового планування і управління метод мережевого планування і управляння (МПУ) набув найбільше поширення. Одним з основних етапів при використанні методу МПУ є побудова мережевої моделі (графіка планового процесу) визначення його розрахункових параметрів з наступною їх оптимізацією [4].

Пошукова - теоретична дослідницька творча робота з інформацією за-звичай, складається перш за все з вивчення наукової літератури з фундаментальних, прикладних, конструкторських робіт з даного питання, висвітлених в роботах вітчизняних і зарубіжних науковців, узагальнення їх підходів до досліджень такого ж роду, що й те, що складає предмет даної дослідницької дипломної роботи, аналіз та узагальнення результатів, опис їх.

Таблиця 5.1 - Перелік робіт

№	Найменування роботи	Код роботи	Тривалість роботи tij, дні	Розподіл робіт за змістовністю праці, днів
				Творчі, теоретичні, пошукові	Практичні, більш рутинні
1	2	3	4	5	6
1	Подача води	0-1	5	1	4
2	Охолодження води	1-2	10	1	9
3	Подача конденсата в колонну.	2-3	10	1	9
4	Видалення із конденсату летючих компонентів	3-4	20	2	18
5	Подача парогазовой суміші в газопровод	4-5	10	1	9
6	Забір очищеної води із колони	4-6	15	1	14
7	Подача води у водозбірник	5-6	10	1	9
8	Подача води на біохімічне очищення	6-7	20	5	15
А	Усього (сумарна тривалість всіх робіт і очікувань), днів Те ж, але у %		100	13	87
А	Довжина критичного шляху, днів Те ж, але у %		100	13	87

Практичні рутинні роботи частіше за все складають роботи з підготування обладнання, технологічних машин, приладів до роботи, приготування реагентів та вихідних реактивів, виконання вимірів, виконання дослідів та інші.

За даними табл.1, із застосуванням логічного аналізу складу та послідовності робіт (очікуванням), будується безпосередньо мережевий графік, на якому позначаються коди робіт, тривалість та резерви часу (за плановими показниками, фактичний мережевий графік).

Рис 5.1 - Мережевий графік

Наступним етапом є розрахунок таких часових параметрів мережевої графічної моделі організації виконання дослідницької роботи: тривалість критичного шляху та всіх інших шляхів, резерви часу подій, резерви часу робіт.

За фактичним графіком визначаємо тривалість всіх без виключення можливих повних шляхів виконання робіт (від першої до останньої: L). Повний шлях, що має найбільшу тривалість з усіх шляхів, є критичним шляхом (Lкр), а роботи, що лежать на ньому - критичними роботами. Визначаємо: конфігурацію критичного шляху (наводимо цей шлях більш помітними рисками); перелік критичних робіт та довжину (тривалість) цього шляху. Результати розрахунків заносимо до таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 - Розрахунок тривалості шляхів

№	№ шляху	Склад (шифр) робіт цього шляху	Тривалість робіт цього шляху, днів	Тривалість шляху, днів
1	2	3	4	5
1	L1	0-1,1-2,2-3,3-4,4-5,5-6,6-7	5,10,10,20,10,10,20	85
2	L2	0-1,1-2,2-3,3-4,4-6,5-6,6-7	5,10,10,20,5,20	70
	Lкр	0-1,1-2,2-3,3-4,4-5,5-6,6-7	5,10,10,20,10,10,20	85

Наступним кроком визначаються інші часові параметри мережевого графіку: ранні та пізні строки та повний і вільний резерви робіт за формулами:

t_ij^пп = t_ij^пз - t_ij; (5.1)

t_ij^пз = t_ij^п; (5.2)

R^п = t_ij^пз - t_ij^рз; (5.3)

t_ij^рп = t_ij^р; (5.4)

t_ij^рз = t_ij^рп + t_ij; (5.5)

де i-j - будь-яка подія; t_ij - тривалість події, дні; t_ij^рп - ранній строк початку роботи (події), дні; t_ij^рз - ранній строк закінчення роботи, дні; t_ij^пп - пізній строк початку роботи (події), дні; t_ij^пз - пізній строк закінчення роботи, дні; R^п - повний резерв часу, дні; R^в - вільний резерв часу, дні.

Таблиця 5.3 - Часові параметри мережевого графіку

№	i-j	tij	tijрп	tijрз	tijпп	tijпз	Rп
1	2	3	4	5	6	7	8
1 2 3 4 5 6 7 8	0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 4-6 5-6 6-7	5 10 10 20 10 5 10 20	0 5 15 25 35 35 45 55	5 15 25 45 45 40 55 75	25 30 40 50 55 70 65 75	30 40 50 70 65 75 75 95	25 25 25 25 20 35 20 20

На розроблений фактичний мережевий графік наносяться отримані в табл. 5.3 параметри у призначені для цього сектори подій.

Побудова фактичного мережевого графіка дозволяє виявити певні резерви удосконалення організації дослідницької роботи. Цього можна досягти за рахунок впровадження конкретних заходів, відображення яких на мережевому графіка сприяє удосконаленню як організації роботи, так і самого мережевого графіка.

5.2 Розрахунок кошторису витрат на проведення дослідження

Витрати на основні та допоміжні матеріали, та паливо витрачені на виконання дослідів (М), визначаємо за формулою (5.6)

М = m_i*Ц_і, (5.6)

де m_i - кількість витраченого і-го матеріалу, натуральні одиниці; Ц_і - ціна одиниці і-го матеріалу, грн/натур. од.

Результати розрахунків заносимо до таблиці 5.4.

Таблиця 5.4 - Витрати на основні і допоміжні матеріали та паливо

№	Найменування залучених ресурсів	Одиниця виміру ресурсу	Кількість дослідів	Витрати в натуральному обсязі	Ціна за одиницю ресурсу, грн/од.	Сума витрат на всю НДР, грн
				на один дослід	всього
1	2	3	4	5	6	7	8
І. Сировина та основні матеріали
1 2 3 4 5	углеродистая сталь Аммиак Бензольные углеводороды Нафталин коксовый газ	мм г/м3 г/м3 г/м3 г/м3	2	296353 10 35 9 300 1000	592706 20 70 18 600 2000	5000 800 1500 300 2000	10000 1600 3000 600 4000
	Разом					9600	19200
ІІ. Допоміжні матеріали
1 2	Каменноугольная смола Сырой бензол	%	2	4 1	8 2	1500 2000	3000 4000
	Разом					3500	7000
ІІІ. Паливо
1	Донецьке вугілля	кг	2	1000	2000	1000	2000
	Разом					1000	2000

Витрати на використану електроенергію (Е) визначаються множенням потужності встановлених електродвигунів (М) на час роботи кожної установки у процесі дослідження, з урахуванням коефіцієнта використання їх потужностей та тарифу за 1кВт.год електроенергії:

Е = М_і*К*Т*б*n, (5.7)

де М_і - потужність і-го двигуна, кВт.год.; К - коефіцієнт використання потужності двигуна, К=0,9; Т - відрізок часу, протягом якого електроустановка була задіяна для даної НДР, годин; Б - тариф плати за електроенергію, грн/кВт.год; n - кількість однакових задіяних двигунів, шт.

Результати розрахунків заносяться до таблиці 5.5

Таблиця 5.5 - Витрати на електроенергію.

№	Найменування обладнання	Необхідна потужність (М), кВт.год.	Коефіцієнт використання потужності (К)	Кількість працюючого часу (Т), годин	Тариф (а) за 1 кВт.год., грн	Вартість спожитої енергії (Е), грн.
1	2	3	4	6	7	8
1 2	Живильний насос Насос для перекачки води на біохімічну очистку	1500 2000	0,9	20 20	0,2802	7565,4 10087,2
	Разом					17652,6

Витрати на амортизацію основних виробничих засобів (ОВЗ) розраховуються, виходячи з їх вартості та встановленої для даної групи ОВЗ норми амортизації з урахуванням частки року (кварталу), яку вони залучили для виконання даної дослідницької роботи:

, (5.8)

де Ф - вартість устаткування, грн; Н - річна норма амортизації, %; 12 - кількість місяців в році; 100 - коефіцієнт для перекладу відсотків в частки одиниці; t - тривалість виконання досліджень на даному устаткуванні (місяців).

Для нарахування амортизації ОВЗ (відповідно до Закону України від 22.05.1997р.) підпадають під розподіл на такі групи:

І група: будівлі, споруди, їх структурні компоненти і передавальні пристрої, (в т.ч. житлові будинки та їх частини), вартість капітального поліпшення землі - 2 % щоквартально;

ІІ група: автотранспорт і вузли (запчастини) до нього, меблі, побутові електричні, оптичні, електромеханічні прилади та інструменти, інше офісне обладнання, пристрої і приналежності до них - 10% щоквартально;

ІІІ група: виключно будь-які інші основні виробничі фонди, які не увійшли до І, ІІ чи ІV груп - 6% щоквартально;

ІV група: ЕОМ, інші машини для автоматичної обробки інформації, їх програмне забезпечення, пов'язані з ними засоби зчитування чи друку інформації, інші інформаційні системи, телефони, мікрофони та рації, вартість яких перевищує вартість малоцінних товарів - 15 % щоквартально.

Таблица 5.6 - Розрахунок витрат на амортизацію.

№	Устаткування	Вартість, тис. грн.	Річна норма амортизації, %	Час роботи, місяці	Витрати на амортизацію, тис. грн
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6	Відстійник Теплообмінник Колонна Газопровід Пеколовушка Насос	2 3 5 2,5 1,2 0,8	2 2 2 2 2 10	12	40 60 100 50 24 0,08
	Разом				274,08

Витрати на заробітну плату виконавців дослідження визначається множенням середньочасового заробітку на кількість витраченого часу на виконання даної роботи. Розрахунки наводяться в таблиці 5.7.

Таблиця 5.7 - Витрати на заробітну плату

№	Професія	Заробітна плата, грн/міс.	Середньочасова заробітна плата, грн/год	Кількість людино-годин	Сума, грн
1	2	3	4	5	6
1 2 3 4	Ведучий інженер Інженер-технолог 1 категорії Інженер-технолог 2 категорії Робітник	6000 4250 3500 1800	50 35,42 29,17 15	144 158 160 160	7200 5596,36 4667,2 2400
	Разом				19863,56

Відповідно до діючого законодавства слід зробити нарахування на ЗП включити їх до кошторису витрат. Норма нарахувань:

у пенсійний фонд - 32%; З_п=6356,3 грн.

на соціальне страхування - 2,9%; З_соц=576,04 грн.

на страхування від безробіття - 1,9%; З_стр=377,41 грн.

на страхування від нещасних випадків - 2%. З_н.в=397,27 грн.

Всього: 38,8% нарахувань від суми заробітної платні, визначеної в табл. 5.7.

Накладні витрати (Нв) включають різні витрати, які пов'язані з обслуговуванням установки (ремонт, освітлення, опалення приміщення). Їх приймають у відсотках від заробітної плати виконувачів дослідної роботи (ЗП). Величину цього відсотка (в) приймають у розмірі до 80% розрахункової заробітної платні виконувачів:

Нв = ЗП* в. (5.9)

Н_в= 19863,56*0,8=15890,85

Усі витрати, що пов'язані з виконанням науково-дослідної роботи зводяться у кошторис, приведений у таблиці 5.8.

Таблиця 5.8 - Кошторис виконаної роботи

№	Витрати за статтями	Сума, грн.
1	2	3
1	Основні матеріали	19200
2	Допоміжні матеріали	7000
3	Заробітна плата	19863,56
4	Нарахування на заробітну плату	7707,06
5	Енергетичні витрати	17652,6
6	Амортизація	274,08
7	Накладні витрати	15890,85
	Разом	87588,15

5.3 Визначення ефективності дослідження

Ефективність науково-дослідної роботи (НДР) характеризують сумарні витрати на неї, ціна її реалізації (продажу), одержуваний (планований) економічний ефект та термін окупності. Розрахункова формула ціни, зазвичай, залежить від групи, до якої можна віднести науково-дослідну роботу.

Існує 3 групи НДР:

- І група: фундаментальні;

- ІІ група: пошукові;

- ІІІ: прикладні.

Для 1-ої та 2-ої груп НДР вартість розраховують на основі витрат на дослідження нормативної рентабельності без нарахування податку на додану вартість, як такі роботи, що фінансуються з держбюджету:

, (5.10)

Ц_б=87588,15*(1+0,3)=113864,6 грн

де Ц_б - вартість НДР, фінансованої з держбюджету, грн.; С - витрати на дослідження, грн; R_Н - нормативний рівень рентабельності (30%), %.

Для НДР ІІІ-групи (а також для тих НДР І та ІІ груп, які фінансуються іншими замовниками) до ціни з нормативною рентабельністю додається сума ПДВ у розмірі, встановленому законом (20 % до Ц_б):

. (5.11)

Ц_з=113864,6+22772,92=136637,52 грн.

За результатами економічного розрахунку можна зробити висновок, що даний проект економічно вигідний, оскільки помірно-низька ціна збільшує можливий прибуток від реалізації продукції на світовому ринку, а також дає можливість розробляти нові схеми охолодження коксового газу. Що призведе до зменшення шкідливих викидів, а також дасть можливість збільшити прибуток.

Висновки

1. Впровадження установок кінцевого охолодження з закритим циклом циркулюючої води дозволяє виключити викиди шкідливих речовин при охолодженні води на градирні.

2. При застосуванні кінцевого холодильника з тарілками гратчастого типу поліпшується процес охолодження коксового газу та очищення його від сублімованого нафталіну.

3. Використання високоефективних самоочищаються спіральних теплообмінників дозволяє скоротити до мінімуму теплообмінне обладнання для циркулюючої води, скоротити займану обладнанням територію.

4. В умовах закриття циклу кінцевого охолодження коксового газу в останньому підвищується концентрація ціаністого водню, а циркулює вода насичується сірководнем, бензолом, аміаком, ціанистим воднем. Це призводить до погіршення якості поглотительного масла, освіти баластних солей в поглинаючому розчині цеху сіркоочищення. Для запобігання цього негативного впливу рекомендується проводити деціанізацію циркулюючої води.

5. Застосування кінцевих холодильників спірального типу великої одиничної потужності дозволяє скоротити габарити і кількість обладнання, зменшити кількість обслуговуючих майданчиків, знизити капітальні витрати на монтаж установки. При цьому:

- Відсутність безпосереднього контакту коксового газу і охолоджуючої води дозволяє застосовувати оборотну воду, охлаждаемую на градирні;

- Не потрібна установка теплообмінного обладнання для охолодження циркулюючої води на увазі відсутності такої;

- Не підвищується концентрація ціаністого водню в коксовому газі внаслідок відсутності безпосереднього контакту газу і води.

6. Для стійкої та ефективної роботи холодильника спірального типу потрібна підготовлена оборотна вода.

Список літератури

Вредные вещества в промышленности. [Текст] : справочник в 3-х томах / Под ред. Лазарева Н. В. - М. : Химия, 1991. - 271 с.

ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. [Текст] - Введ. с 1989-01-01. - М. : ИПК изд-во стандартов, 1989. - 126 с.

ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы. [Текст] - Введ. с 1976-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1976. - 2 с.

ДСТУ 3273-95. Безпечність промислових підприємств. Загальні положення та вимоги. [Текст] - Введ. з 1996-07-01. - К. : Держстандарт України, 1995. - 14 с.

ГОСТ 12.2.003-91. ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности. [Текст] - Введ. с 1992-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1992. - 9 с.

ГОСТ 12.3.002-75. ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности. [Текст] - Введ. с 1976-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1976. - 7 с.

ДНАОП 0.03-1.07-73 Санітарні правила організації технологічних процесів та гігієнічні вимоги до виробничого обладнання. [Текст] - Введ. з 1973-01-01. К. : ІМЦ, 1973. - 12 с.

ГОСТ 12.1.044-84. ССБТ. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. [Текст] - Введ. с 1985-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 1985. - 134 с.

Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения [Текст] : справ. изд., в 2 кн. - М.: Химия, 1990. - 914 с.

Бесчастнов, М. В. Взрывобезопасность и противоаварийная защита химико-технологических процессов. [Текст] : справ. изд. / М. В. Бесчастнов - М.: Химия, 1983. - 471 с.

Баратов, А. Н. Пожарная безопасность. Взрывобезопасность. [Текст] : справ. изд. / А. Н. Баратов [и др.] - М. : Химия, 1987. - 272 с.

Захаров, Л. Н. Техника безопасности в химической лаборатории. [Текст] : справ. изд. / Л. Н. Захаров - Л.: Химия, 1991. - 336 с.

Методичні вказівки (1932) до виконання практичних робіт з курсу „Безпека життєдіяльності” для студентів ІІ курсу технологічних спеціальностей заочної форми навчання. [Текст] : метод. вказівки / Укл. В.О. Герасименко, Г.Г. Рунова. - Дніпропетровськ: ДВНЗ „УДХТУ”, 2010. - 34 с.

Размещено на Allbest.ru

...