Модернизация режимов работы насосных агрегатов дожимной насосной станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Объектом рассмотрения дипломного проекта является ДНС-1сс, состоящей на балансе НГДУ «Альметьевнефть». На этой насосной станции установлены центробежные насосы с мощными приводными электродвигателями.

Объемы нефти поступающие на ДНС-1сс изменяются в широких пределах, поэтому для достижения требуемого рабочего режима откачки применяется способ регулирования подачи насосных установок дросселированием или байпасирование напорной линии. Это самый простой и эффективный метод регулирования производительности насосов, однако введение в напорную линию байпаса приводит к увеличению объема многократно перекачиваемой жидкости. Насосным агрегатам приходится перекачивать большие объемы, чем этого требуется технологией, что приводит к увеличению удельных затрат электроэнергии на перекачку нефти. При таком способе регулирования подачи доля нерационально затрачиваемой электроэнергии составляет до 30 - 40 % от всей потребляемой электроэнергии. Также введение байпаса повышает рабочее давление насосных агрегатов, увеличивая нагрузку на уплотнительные соединения, сальники, что приводит к их преждевременному износу и выходу из строя.

Одним из вариантов модернизации режимов работы насосных агрегатов ДНС является внедрение регулируемого электропривода. Современное состояние полупроводниковой техники позволяет подобрать наиболее оптимальное решение данной проблемы. Замена дросселирования и байпасирования напорной линии на регулирование производительности насосов изменением частоты вращения позволяет добиться существенного сокращения энергозатрат и повышения надежности работы насосных агрегатов.

При принятии решения о целесообразности внедрения устройства плавного пуска следует учитывать, что кроме экономического эффекта от экономии электроэнергии применение УПП дополнительно обеспечивает следующее:

- снижается износ запорной арматуры, т.к. большую часть времени задвижки полностью открыты;

- снижается износ коммутационной аппаратуры, т.к. ее переключения происходят при отсутствии тока;

- снижается износ подшипников двигателя и насоса, а также крыльчатки за счет плавного изменения числа оборотов, отсутствия больших пусковых токов;

- уменьшается опасность аварий за счет исключения гидравлических ударов;

- обеспечивается одновременная защита двигателя от токов короткого замыкания, замыкания на землю, токов перегрузки, неполнофазного режима, недопустимых перенапряжений;

- снижается уровень шума, что особенно важно при расположении насосов вблизи жилых или служебных помещений;

- обеспечивается стабилизация процесса перекачки нефти, т.к., появляется возможность плавно регулировать основные параметры насоса;

- снижаются затраты на комплексную подготовку нефти;

- снижается содержание нефти в сбрасываемой с ЦПС воды, для повторной закачки в пласт.



1. Общая часть

1.1 Назначение и краткая характеристика ДНС

Если давление в системе промыслового сбора нефти попутного газа недостаточно для перетранспортировки отсепарированной нефти на установки её подготовки, в системе обустройства нефтяных промыслов применяют дожимные насосные станции.

Нефть от групп новых установок поступает в буферные ёмкости ДНС. В буферных емкостях поддерживается давление 0,6 МПа, обеспечивающее необходимый при перекачке газированной нефти подпор на приёме перекачивающих насосов. Нефть подаётся насосами по нефтепроводу в пункты назначения. Для перекачки нефти принимаются центробежные 2 до 4000 и более, от 21 до 740 м в ст. Для различных типов насосов и режимов их работы. На промыслах электрический привод насосов осуществляется электродвигателями без регулирования частоты вращения. Территория дожимных насосных станций взрывоопасны и относятся к классу В - 1г, устанавливаемого электрооборудования должны быть во взрывозащитном исполнении.

При мощности насосов до 180 кВт применяются короткозамкнутые асинхронные двигатели (АД) во взрывонепроницаемом исполнении на напряжения до 660 В.

Для насосов требующих мощности более 180 кВт применяют двигатели на напряжение 6 кВ. Рассматриваемые дожимные насосные станции по требуемой надёжности электроснабжения относятся ко второй категории электроснабжения.

Электроснабжение дожимных насосных станций осуществляется от двух подстанций 35/6 кВ. Система контроля и управления ДНС обеспечивает автоматическое включение и отключение насосов.

На ДНС устанавливают три насосных агрегата, один из которых резервный. При повышении уровня жидкости до определенного уровня, автоматически включается приводы насосного агрегата, если производительность насоса не успевает откачивать поступающий объем нефти в ёмкости, уровень жидкости повышаться и когда он достигнет определенного верхнего аварийного уровня, включается привод второго насосного агрегата. При понижении уровня нефти в ёмкость до нижнего предельного уровня, отключается приводы насосных агрегатов. К вспомогательному электрооборудованию ДНС относится: электропривод насоса для откачки нефти, (которые появляются при утечках через сальники насосов), предохранительные клапаны, освещения, обогрев, контрольно измерительные приборы (КИП).

Питание приёмников электроэнергии 0,4 кВ вспомогательных механизмов осуществляется от ТСН.

1.2 Потребители электроэнергии ДНС. Определение категории надёжности электроснабжения

Потребителями электроэнергии ДНС являются:

- нефтяные насосы ЦНС 38-220 с электродвигателями ВАО 92-2 мощностью 100 кВт, напряжением 380 В (1-рабочий, 1 - резервный);

- насосы на дренажных емкостях с электродвигателем В 160 мч мощностью 18,5 кВт;

- установка сероочистки потребной мощностью 68 КВТ;

- электророзжиг факелов;

- электроосвещение.

В соответствии с СН433 - 71 по надёжности электроснабжения электроприёмники ДНС относятся ко II категории. В отношении обеспечения надёжности электрического снабжения электроприёмники разделяют на три категории.

Электроприёмники II категории рекомендуется обеспечить электрической энергией от двух независимых взаиморезервирующих источников питания.

Для электроприёмников II - категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприёмников II категории по одной ВЛ, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более одних суток. Кабельные вставки должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току ВЛ. Допускается питание электроприемников II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного резерва трансформаторов за время опускается питание электроприёмников II категории от одного трансформатора.

Электроприемники III категории - это все остальные электроприемники не подпадающие под I и II категории. Электроприёмники III категории могут питаться от одного источника питания при условии, что перерыва в электроснабжении при авариях составляет не более одних суток.

По напряжению все электроприёмники могут быть разделены на две группы: электроприемники, которые получают питание непосредственно от сети 3, 6 , 10 кВ. Электроприёмники питания, которых экономически целесообразно на U 380 - 660 В.По роду тока электроприёмники могут быть разделены на три группы, работающие от сети переменного тока промышленной частоты 50 Гц, а сети переменного тока повышенной или пониженной частоты от сети постоянного тока. По степени надёжности электроснабжения ДНС относится ко II категории.



1.3 Организация технического обслуживания электрооборудования на проектируемом объекте

Техническое обслуживание предусматривает: надзор и уход за электрооборудованием; устранение возникающих отказов и неисправностей; своевременное проведение ревизий, наладок и профилактических испытаний. Для своевременного выявления неисправности и предупреждения аварии электрооборудование ТП и РУ подвергают внешним осмотрам. Их выполняют без снятия или со снятием напряжения и одновременным проведением ремонта. Сроки проведения ремонта РУ и отдельных видов электрооборудования зависят от их типа и назначения. Сроки осмотров без отключения установлены ПТЭ и должны быть не реже 1 раза в 3 сут для РУ с постоянным дежурным персоналом и 1 раза в 1 мес -- без постоянного дежурного персонала. При этом обращают внимание на следующее: состояние помещений, отсутствие течи в кровле, исправность дверей и окон, исправность отопления, вентиляции, освещения и сети заземления; наличие средств защиты; состояние контактов; уровень и температуру масла и отсутствие течи в аппаратах; состояние изоляции (запыленность, наличие трещин, разрядов и др.); работу систем сигнализации.

Для выявления разрядов, коронирования осмотры проводят в ночное время не реже 1 раза в 1 мес. Кроме того, проводят внеочередные осмотры после отключения короткого замыкания и на ОРУ при неблагоприятной погоде или усиленном загрязнении. Все замеченные неисправности устраняют в кратчайший срок. По отдельным видам электрооборудования сроки, порядок, объем осмотров также устанавливаются ПТЭ и приведены ниже.

При осмотре трансформаторов проверяют: состояние кожухов, фланцевых соединений маслопроводов системы охлаждения, бака и других частей, отсутствие течи масла и механических повреждений; исправность действия системы охлаждения, масло-сборных устройств и нагрев трансформаторов; наличие масла в масло-наполненных вводах и уровень масла в расширителе, который должен соответствовать температурной отметке; целостность и исправность измерительных приборов (манометров, термосигнализаторов и термометров) и их показания, а также маслоуказателей, газовых реле и т. п.; состояние маслоочистительных устройств и непрерывной регенерации масла, термосифонных фильтров и влагоноглощающих патронов; исправность устройств сигнализации и пробивных предохранителей; состояние изоляторов (отсутствие трещин, сколов фарфора, загрязнение и т. п.) и ошиновки кабеля; отсутствие нагрева контактных соединений; отсутствие постороннего шума. При обнаружении сильного неравномерного шума и потрескивания внутри трансформатора, возрастающего нагрева при нормальных нагрузке и охлаждении, выброса масла из расширителя, понижения уровня масла ниже установленного трансформатор необходимо отключить.

При визуальном осмотре выключателей устанавливают действительное положение (отключенное или включенное) выключателя, целостность изоляторов и тяг, отсутствие течи и выброса масла, соответствие его уровня допустимому значению по шкале указателя уровня. В воздушных выключателях проверяют также целостность дугогасительных систем, резиновых прокладок в соединениях изоляторов, дугогасительных камер и т. д. При осмотрах и обслуживании приводов производят их очистку от пыли и грязи, проверяют надежность креплений шарнирных соединений, состояние контактов и пружин, состояние поверхностей защелок кулачков, зацепления собачек. Важное значение в работе привода имеет смазка трущихся частей или элементов.

При осмотре разъединителей особое внимание уделяют состоянию их контактных соединений и изоляции этих аппаратов. При обнаружении цветов побежалости на поверхности контактов проверяют температуру их нагрева с помощью термосвечей или электротермометра. При превышении допустимой температуры разъединители выводят в ремонт.

1.4 Организация ремонта электрооборудования на проектируемом объекте

При работе электрооборудования его отдельные детали или части изнашиваются вследствие оказываемых на них временных или постоянных механических, электрических или термических (тепловых) воздействий.

Под износом понимают частичную или полную потерю отдельными деталями электрооборудования определенных механических или электрических свойств, а также изменение первоначальной формы этих деталей.

Примером механического износа может служить образование глубоких выработок (дорожек) на поверхности коллектора электрической машины, уменьшение диаметра шейки вала электродвигателя; примером электрического износа -- невосстановимая потеря какой-либо изоляционной деталью своих электроизоляционных качеств.

Электрические машины и аппараты могут работать продолжительное время без ремонта при условии:

- обеспечения режимов работы, наиболее соответствующих назначению, исполнению и номинальным данным (мощности, напряжению и др.) электрооборудования;

- систематического проведения профилактических осмотров, чисток, проверок и испытаний электрооборудования;

- своевременного устранения выявленных дефектов и неисправностей;

- правильного подбора и применения смазочных материалов.

Обеспечение перечисленных условий позволяет существенно продлить время работы электрооборудования между ремонтами, однако не исключает необходимости периодических ремонтов.

Сроки между осмотрами или ремонтами электрооборудования устанавливаются в соответствии с указаниями заводов-изготовителей, действующими правилами технической эксплуатации электрооборудования и местными инструкциями, наиболее полно учитывающими конкретные условия работы оборудования.

Установление периодичности ремонтов позволяет наиболее правильно планировать и организовывать ремонтные работы, а также увязывать их выполнение с работой предприятия, загрузкой ремонтного персонала и наличием необходимых материалов и резервного оборудования.

Планово-предупредительный ремонт электрооборудования выполняется в полном соответствии с заранее составленным и согласованным с соответствующими цехами и отделами предприятия графиком.

Все работы по планово-предупредительному ремонту электрооборудования подразделяются на текущий и капитальный ремонты.

Текущим называют такой минимальный по своему объему ремонт, при котором путем замены отдельной, как правило, небольшой детали или регулировки электрооборудования обеспечивается возможность продления его работы до очередного текущего или капитального ремонта. К текущему ремонту относятся все работы по очистке электрооборудования от пыли и грязи, а также устранению мелких неисправностей и повреждений, например очистка арматуры, крышки и выводов силового трансформатора, очистка контактов магнитного пускателя от копоти и остатков оплавления, замена обгоревших контактов.

Текущий ремонт электродвигателя заключается в промывке подшипников и смене в них масла, осмотре и устранении неисправностей в его пускорегулирующей аппаратуре, смене щеток и т. д.

Текущие ремонты в большинстве случаев выполняют, не вскрывая оборудование, но при полностью снятом напряжении. Все работы по текущему ремонту электрооборудования выполняет персонал, обслуживающий электроустановку, за счет средств, отпущенных на текущий ремонт.

Капитальным ремонтом называют работы по замене или восстановлению основных и, как правило, наиболее сложных частей, сборочных единиц или деталей электрооборудования.

К капитальному ремонту относят перемотку роторной или статорной обмотки электродвигателя, смену выводов высоковольтного выключателя, устранение повреждения переключающего устройства силового трансформатора и др. Работы по капитальному ремонту выполняются с частичной или полной разборкой ремонтируемого оборудования.

Капитальные ремонты проводит персонал ремонтного цеха предприятия за счет средств, отпускаемых на восстановление изношенного оборудования.

Текущие ремонты проводят в несколько раз чаще, чем капитальные. Чтобы не нарушить нормальную деятельность предприятия вследствие простоя оборудования, работы по текущему и капитальному ремонтам выполняют в строго определенные и заранее установленные сроки.

Однако в ряде случаев капитальный ремонт оборудования может быть проведен независимо от того, наступили или нет установленные для него сроки. Например, если высоковольтный масляный выключатель отключит большее количество коротких замыканий, чем установлено заводом-изготовителем, его вскрывают и капитально ремонтируют.

В капитальный ремонт должен быть выведен силовой трансформатор, у которого обнаружены резкое снижение сопротивления изоляции, поврежденные обмотки или вводы и т. п.

Обязательно ремонтируют всякое электрооборудование, имеющее повреждение, препятствующее дальнейшей нормальной его эксплуатации или представляющее угрозу безопасности обслуживающего персонала, независимо от того, наступил или нет установленный для него срок очередного ремонта.



2. Внедрение устройства плавного пуска на ДНС

Современное производство трудно представить без большего количества электродвигателей. Они используются для работы насосов, конвейеров, лифтов, станков и т.д. Процесс запуска и остановки двигателей носит постоянный характер. Что же происходит с электродвигателем в момент его запуска. Даже при запуске двигателя на холостом ходу происходит выделение энергии в статоре, несколько превышающей энергию, необходимую для вращения ротора. Если вал электродвигателя связан с каким-либо механизмом (имеется какая-либо нагрузка), то эта энергия увеличивается.

При запуске электродвигателя в его обмотках происходит переходный процесс, сопровождаемый скачком тока, который с течением времени снижается до номинального значения. Значение пускового тока в 6-10 раз превышает номинальное значение тока электродвигателя. Это приводит к тому, что при запуске электродвигателя будет происходить падение напряжение в сети, вызванное резким повышением тока. В результате будет оказываться отрицательное влияние на питающую сеть, что может привести к выходу из строя или ненормальной работе другого оборудования, особенно это касается насосов и аппаратуры связи.

Значительные броски тока при прямом пуске электродвигателя оказывают негативное воздействие на сами обмотки двигателя. Обмотки испытывают динамический удар, с каждым пуском происходит нарушение изоляции обмоток, что приводит к межвитковым замыканиям. Также частые тяжелые пуски вызывают перегрев обмоток электродвигателя, что приводит к их повреждению.

Запуск электродвигателей методом прямого пуска отрицательно сказывается на технологии производства. Ударные моменты при запуске способны привести к повреждению самого механизма, связанного с электродвигателем, или испортить продукцию.

УПП А100 - один из наиболее популярных и надежных устройств плавного пуска на российском рынке. Устройство плавного пуска (или софтстартер) сочетают в своем схемном решении достижения в областях силовой и микропроцессорной электроники.

Сочетание компактных силовых тиристорных модулей и системы управления на современных микропроцессорах запрограммированных многофункциональными программами, позволило построить управление основными функциями асинхронных трехфазных двигателей по интеллектуальной схеме взаимодействия. Одним из наиболее популярных и надежных устройств плавного пуска на российском рынке является УПП А 100.

Устройство плавного пуска А 100 состоит из электронных компонентов, которые конструктивно расположены в пределах корпуса с учетом достаточного охлаждения и вентиляции, что способствует стабильной работе элементов изделия в широком диапазоне температур и мощностей. Использование внешнего байпасного магнитного контактора дает возможность пользователю самому выбрать его модель и расположение в зависимости от производственных нужд. Контакты для подключения силовых клемм имеют достаточный запас прочности для каждой модели в зависимости от мощности.

Отличительной особенностью устройства плавного пуска электродвигателя А - 100 является наличие трех внутренних токовых трансформаторов (по одному на каждую фазу), схемно расположенных со стороны подключения силового входа, которые являются датчиками тока при разгоне - торможении двигателя, а также после выхода его на номинальные (рабочие) обороты отслеживают величины фазных токов двигателя.

Силовые клеммы байпасного магнитного контактора после замыкания (что соответствует выходу двигателя на номинальные обороты), шунтируют тиристорные силовые модули, а цепь измерения значений тока и напряжения (токовые трансформаторы), продолжает свою работу теперь уже через клеммы байпасного магнитного контактора, непрерывно следя за параметрами двигателя. Сигналы с токовых трансформаторов поступают на плату управления и являются по сути следящей обратной связью для работы программы микропроцессора. Таким образом отслеживание аварийных режимов (обрыв фазы, превышение максимального тока и др.) происходит не только в режиме пуск - торможение, но и в рабочем режиме двигателя.

Таблица 1 - Общие технические характеристики УПП серии А100

Диапазон мощности	5,5-600 кВт и током от 11 А до 1200 А
Диапазон Входного напряжения	380V±20 % при частоте 50 Гц
Время плавного пуска двигателя	2-60 сек
Период плавной остановки двигателя	0-60 сек
Ограничение пусковых значений тока	50-500%
Режимы плавного запуска двигателя	5 (пуск с ограничением тока, пуск с линейным изминением напряжения, толчковый пуск, пуск с линейным изменением тока, пуск с ограничением напряжения и тока)
Ввод	3 дискретных входа

Функции управления: управление с панели управления; управление с панели управления + внешнее управление; внешнее управление; внешнее управление + COM управление; панель управления + внешнееуправление + СОМ управление; панель управления + COM управление; СОМ управление; работа без запуска или остановки.

Функции остановки:

- Плавный останов;

- Свободный останов.

Функции защиты: с разомкнутой цепью для внешних клемм мгновенного останова; от перегрева устройства плавного пуска; от затянувшегося пуска; от обрыва входной фазы; от обрыва выходной фазы; от дисбаланса трех фаз; от превышения тока при пуске; от перегрузки в рабочем режиме; от пониженного напряжения сети; от повышенного напряжения сети; от установки неправильного параметра; от короткого замыкания нагрузки; от автоматического перезапуска или неправильного подключения проводки; от неправильного подключения внешних клемм управления остановом.



3. Охрана труда и окружающей среды

3.1 Обеспечение электробезопасности при обслуживании электроустановок

Электроустановками называются также устройства, которые производят, преобразуют, распределяют и потребляют электрическую энергию. Наружными или открытыми электроустановками называют электроустановки, находящиеся на открытом воздухе, а внутренними или закрытыми -- находящиеся в закрытом помещении. Электроустановки могут быть постоянные и временные. По условиям электробезопасности электроустановки разделяют на электроустановки напряжением до 1000В включительно и выше 1000 В.

Она достигается: конструкцией электроустановок; техническими способами и средствами защиты; организационными и техническими мероприятиями. Требования (правила и нормы) электробезопасности конструкции и устройства электроустановок изложены в системе стандартов безопасности труда, а также в стандартах и технических условиях на электротехнические изделия.

Технические способы и средства защиты, обеспечивающие электробезопасность: номинального напряжения, рода и частоты тока электроустановки; способа электроснабжения (от стационарной сети, от автономного источника питания электроэнергией); режима нейтрали (средней точки) источника питания электроэнергией (изолированная, заземленная нейтраль); вида исполнения (стационарные, передвижные, переносные); условий внешней среды (помещения: особо опасные, повышенной опасности, без повышенной опасности, на открытом воздухе).



3.2 Техника безопасности и санитарно-защитные мероприятия

Учитывая взрыво и пожароопасность, а также вредное воздействие отдельных компонентов нефти на организм человека, в целях снижения травматизма 3и соблюдения правил безопасности и охраны труда проектом предлагаются следующие мероприятия:

весь технологический процесс герметизирован;

емкости, работающие под давлением, оборудованы предохранительными клапанами, обеспечивающими сброс газа на факел для сжигания;

откачка жидкости из надземных и подземных емкостей производится в автоматическом режиме;

емкости оборудованы площадками обслуживания;

через надземные технологические трубопроводы предусмотрены переходные площадки;

- сварные стыки трубопроводов подвергаются контролю в объеме 100 %;

Эксплуатация технологического оборудования проводится в оответствии с паспортными данными и технологическим руководством для данного оборудования.

Все электрооборудование, щиты и пульты управления должны иметь соответствующие опознавательные и предупредительные знаки согласно СНиП.

Монтаж, пуск и ремонт всех единиц оборудования допускается только после изучения технических паспортов на это оборудование.

Все рабочие места должны соблюдаться в чистоте. При уходе с рабочего места электрооборудование должно быть отключено и обесточено.

Работы, связанные с наладкой электропитания, проверкой неисправностей в электросхеме, должен производить специалист по ремонту электрооборудования.

Безопасность и производственная санитария на участках обеспечиваются:

техническим инструктажем по правилам техники безопасности и приемам работ;

автоматическим контролем за температурой рабочих поверхностей и реагентов;

заземлением всех токоведущих частей механизмов;

установкой системы молниезащиты всего оборудования;

ограждением всех движущихся частей и механизмов.

Рабочий персонал должен быть обеспечен соответствующей одеждой (специальной) и средствами индивидуальной защиты в соответствии с требованиями ПБ и ОТ.

3.3 Мероприятия по противопожарной защите

Возможное развитие аварийных ситуации следующее: образование взрывопожароопасной смеси - взрыворазрушение - пожар (горение) разлитых нефтепродуктов.

Для предотвращения движения огня между подземными и надземными оборудованием на канализационном выпуске с площадки предусмотрен колодец с гидрозатвором.

Согласно ППБ01-93** п. 26**, таблицы 3 для наружной установки В1-Г необходимо укомплектовать пожарные щиты огнетушителями типа ЩП-В (пожар класса В). Комплектацию пожарных щитов первичными средствами пожаротушения производить согласно табл. 4 ШШ 01-93**. В зимнее время огнетушители следует хранить в отапливаемых помещениях.

Также предусмотрена откачка жидкости из емкостей в автоматическом режиме, что исключает вероятность перелива продуктов через неплотности люков. Все токоведущие части электрооборудования заземлены, обеспечен контроль температуры подшипников, основные выходные параметры работы оборудования выведены в операторную ДНС-1сс. Запроектирована так же молниезащита всего оборудования, расположенного на новой площадке. Электрооборудование и пусковая аппаратура предусмотрена во взрывобезопасном исполнении.

3.4 Техника безопасности при эксплуатации электропривода насосов

Техническая эксплуатация электрооборудования насосных станций должна производиться в соответствии с действующими «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ). Эти нормативные документы отражают вопросы организации эксплуатации электрооборудования (сроки, объемы и нормы его испытаний, а также основные правила техники безопасности при обслуживании электроустановок).

К оперативному обслуживанию электрооборудования допускаются лишь лица, знающие схемы, эксплуатационные инструкции, особенности оборудования и прошедшие обучение и проверку знаний в соответствии с ПТЭ и ПТБ. дожимной насосный ремонт электрооборудование

При обслуживании электрооборудования наиболее частой причиной несчастных случаев является прикосновение к неизолированным токоведущим частям оборудования, попавшим под напряжение при отсутствии их заземления, кроме того, причиной поражения током является отсутствие или плохое качество защитных средств и заземляющих устройств.

Для обеспечения безопасности при обслуживании электрооборудования требуется надлежащая изоляция проводов, применение блокирующих устройств и элементов, применение защитных средств и заземления.

Перед включением напряжения после монтажа или ремонта необходимо убедиться в исправности заземления - устройства, к которому надежно должны быть подключены металлические части электрооборудования и корпуса насосов. Назначением заземляющих устройств является обеспечение безопасности персонала при нарушении изоляции электрооборудования. Заземлению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, светильников, каркасы электрошкафов и щитов управления.

В установках с заземленной нейтралью защитное заземление осуществляется через специально выполненное соединение стальным, медным или алюминиевым проводником металлических частей установки. При этом обеспечивается автоматическое отключение (срабатывание плавких предохранителей) того оборудования, в котором произошло замыкание на корпус. Важным средством защиты от появления опасного напряжения на металлических частях технологического оборудования является защитное отключение. Это отключение осуществляется с помощью автоматических выключателей, контакторов и магнитных пускателей.

Защита от междуфазных замыканий осуществляется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями.

Изолирующие средства - средства, изоляция которых может надежно выдерживать рабочее напряжение установки и при помощи которых допускается прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. К числу этих средств относятся диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками и указатели напряжения.

Дополнительные защитные средства служат для усиления действия основных средств. К ним относятся диэлектрические сапоги, коврики и подставки.

Работы по ремонту электрооборудования в отношении мер безопасности подразделяются на три категории: работы при полном снятии напряжения и работы без снятия напряжения. Особую опасность представляет наладка электрооборудования, так как для испытания различных узлов приходится работать без снятия напряжения. При проведении таких работ необходимо исключить случайное приближение работающих людей к токоведущим частям. При этом обязательно должны быть поставлены ограждения и вывешены плакаты «Стой! Опасно для жизни».

К работам, которые могут проводиться без снятия напряжения, относятся смена плавких предохранителей, доливка масла в подшипники электродвигателей, смена ламп накаливания. При проведении этих работ надо пользоваться защитными средствами.

При открывании дверей электрошкафов устройствами блокировки должно сниматься напряжение питания.

Включение сработавших аппаратов защиты (автоматов, тепловых реле), а также любой ремонт или замену элементов электрооборудования допускается производить только при отключенном вводном автомате.

Следует помнить, что при отключенном вводном автомате на его верхних контактах, к которым подключены провода питающей сети, остается напряжение. Поэтому доступ к этим контактам разрешается только после отключения напряжения на цеховой сборке, от которой питается станция.

В тех случаях, когда имеются открытые электрические контакты (выводы электрических машин, клеммные коробки, выключатели и другие части электрооборудования), они обязательно должны быть закрыты изолирующими крышками.

Электрооборудование, применяемое в насосных станциях может являться одной из причин возникновения пожара, особенно в помещениях повышенной пожароопасности. К основным причинам относятся токи коротких замыканий и перегрузка электрических аппаратов, вызывающие перегрев до температур воспламенения изоляции, искрение в электрических двигателях, плохое качество контактов в местах электрических соединений; электрическая дуга между контактами коммутационных аппаратов; перегрузка и неисправность обмоток трансформаторов при отсутствии соответствующей защиты, выбросы продуктов разложения масел при сильных перегревах маслонаполняемых электрических аппаратов (трансформаторов, выключателей).

3.5 Охрана окружающей среды при эксплуатации технологических объектов

Основными вредностями для атмосферы водоемов и почвы являются нефтепродукты, находящиеся в обращении ДНС - 1сс.

Для этого предусмотрены следующие мероприятия:

герметизированная система сбора и подготовки нефти на ДНС;

отсепарированный газ направляется в существующую систему сбора газа и далее - на МГПЗ, в аварийных случаях - на факел для сжигания газа;

на случай превышения давления газа в технологических емкостях избыток газа через предохранительные клапаны так же направляются на факел;

технологическое оборудование располагается на канализуемой площадке с твёрдым покрытием, огражденной по периметру бордюрным камнем; отвод поверхностных вод с технологической площадки производится в подземную канализационную емкость V - 50 м3 с насосной откачкой на САТП;

на случай ремонта, и ревизии оборудования сброс остатков нефтепродуктов предусматривается в подземную канализационную емкость с насосной откачкой на прием основных насосов;

для локализации всех утечек площадка вокруг факела имеет обвалование высотой 0,5 м, шириной по верху - 0,5 м.

Для защиты водоемов от загрязнения помимо вышеуказанных мероприятий необходимо:

- содержать территорию в удовлетворительном состоянии;

- не допускать разлива нефтепродуктов, масел и других загрязняющих веществ на неканализованных площадках;

- хранить отходы в специально отведенных местах, исключающих загрязнение почвы, своевременно вывозить отходы.

При обустройстве временных бытовых и вспомогательных помещений запрещается загрязнение почвы отходами производства, равно, как и хозяйственно - бытовыми отходами. Отходы складируются в герметические емкости и вывозить в ближайшие пункты санкционированного приема БТО.

Мероприятия по охране воздушного бассейна особенно при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) носят в основном организационно-технический характер:

усиление контроля за точным соблюдением технологического регламента производства;

запрет на ремонтные работы, связанные с повышенным выделением загрязняющих веществ;

герметизация и максимальное уплотнение стыков и соединений в технологическом оборудовании для предотвращения выделения вредных веществ;

усиление контроля за дымностью и выделением СО2 передвижного автотранспорта;

запрет на сжигание любых отходов и мусора;

запрет на разогрев битумных мастик открытым огнем.



4. Экономическая часть

4.1 Методика расчета экономической эффективности от внедрения новой техники и технологии

Внедрение в производство новой техники и технологии оправдано только тогда, когда оно обеспечивает экономический эффект:

- снижение затрат на производство единицы продукции;

- повышение качества изделий (экономия у потребителей);

- рост производительности труда.

Дополнительные капитальные вложения, направленные на повышение совершенствования техники и технологии, должны быть возмещены экономией затрат на производство.

Применяющаяся в настоящее время единая система показателей для определения экономической эффективности внедрения новой техники и технологий включает:

1) Капитальные вложения, необходимые для внедрения новой техники;

2) Себестоимость продукции (затраты на ее производство и реализацию);

3) Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений и коэффициент их эффективности;

4) Приведенные затраты;

5) Прирост производительности труда и рентабельности производства.

Помимо основных показателей при выборе экономически наиболее эффективных вариантов внедрения новой техники технологии используются вспомогательные натуральные показатели -- электропотребление, удельный расход топлива, энергии, сырья, материалов, количество высвобождаемых рабочих, коэффициент использования оборудования и т.д.

Кроме того, рассматриваются социально-экономические результаты внедрения новой техники (улучшение условий труда и т.д.).

Расчет годового экономического эффекта производится по различным формулам в зависимости от видов внедрения организационно-технических мероприятий.

Основной показатель эффективности внедрения организационно-технических мероприятий - годовой экономический эффект, определение которого основывается на сопоставлении приведенных затрат по заменяемой (базовой) и внедряемой технике.

Приведенные затраты на единицу продукции (работ) представляют собой сумму себестоимости и нормативной прибыли:

,

где Сi -- себестоимость единицы продукции (работ), тыс.руб.

Кi -- удельные капитальные вложения в производственные фонды, тыс.руб.

Годовой экономический эффект представляет собой суммарную экономию производственных ресурсов (живой труд, материалы, капитальные вложения), которую получает народное хозяйство. В результате производства и использования новой, более качественной техники, и которая в конечном счете выражается в увеличении национального дохода. Таким образом, в этом показателе отражается народнохозяйственная эффективность.

Годовой экономический эффект от внедрения новых технологических процессов, механизации и автоматизации производства, способов организации производства и труда, обеспечивающий экономию производственных ресурсов при выпуске одной и той же продукции, определяется по формуле:

,



где Э -- годовой экономический эффект, млн.руб.

- приведенные затраты на единицу продукции (работы), производимой с помощью заменяемой (базовой) и новой техники, определяемые по формуле, тыс. руб.

А2 -- годовой объем производства продукции (работы) с помощью новой техники, натуральные единицы.

,

где - себестоимость единицы продукции (работ) по вариантам, руб.; - удельные капитальные вложения по вариантам, руб.

,

где К1 - сумма капитальных затрат до внедрения мероприятия, тыс.руб.;

А1 - объем производства продукции, натуральные единицы измерения;

ЕН -нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

А2 - годовой объем производства продукции (работ) с помощью новой техники, натуральные единицы измерения.

В расчетах приведенных затрат по формуле используется показатель удельных капитальных вложений в производственные фонды.

При расчете годового экономического эффекта на действующих предприятиях определяют по разнице себестоимости и дополнительных капитальных затрат:

,



где ДК -- дополнительные капитальные вложения на внедрение новой техники и технологии, млн.руб.

ДС - экономия эксплуатационных затрат, млн. руб.;

,

Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия:

,

где Пt - прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия, в году t;

Pt- выручка от реализации продукции в году t по ценам, установленным в централизованном или договорном порядке;

Ct - себестоимость продукции в году t (с амортизационными отчислениями);

Ht- общая сумма налога на прибыль (20% от валовой прибыли).

В случае рассмотрения мероприятия без капитальных вложений, но с затратами на проведение данного мероприятия, в конечном итоге образуется прибыль, которая и является годовым экономическим эффектом [3].

В данной работе ожидаемый экономический эффект будет находиться по следующему методу.

Затраты на обслуживание:

,

где - плановый ремонт, раз.,

q - количество установок, шт.,

- средняя стоимость ремонтных работ;

Определяем стоимость потреблённой активной электроэнергии по существующему варианту:

,

где - годовое потребление активной электроэнергии, кВт•ч;

- суммарная активная мощность;

kф = 0,955 - коэффициент, учитывающий число часов работы в год;

Т - число часов работы в год, Т = 8760 часов;

=0,3 - коэффициент разновременности максимумов нагрузок;

=0,7 - коэффициент загрузки двигателя.

Годовое потребление активной энергии по предлагаемому варианту:

кВт•ч,

Ожидаемый годовой экономический эффект:

руб.

где Е - суммарный коэффициент нормативных отчислений по отрасли равный:

,

ЗI; ЗII - суммарные приведенные затраты по вариантам;

КI; КII - капитальные затраты по вариантам;

CI; CII - текущие затраты;

Eн = 0,15…0,2 - нормативный коэффициент отчисления по отрасли;

EA = 0,1 - нормативный коэффициент отчисления на амортизацию;

Ет.р. = 0,1 - нормативный коэффициент отчисления на текущий ремонт.

Текущие затраты существующего варианта учитывают сумму текущих затрат за электроэнергию и произведения коэффициента нормативных отчислений и капитальных затрат на ремонт оборудования:

;

Приведенные затраты предлагаемого варианта равны сумме текущих затрат за электроэнергию и произведения коэффициента нормативных отчислений и капитальных затрат на ПЧ:

,

Чистая прибыль:

руб.

руб.

Срок окупаемости:

,

4.2 Расчет экономической эффективности внедрения устройства УПВД-С для синхронных двигателей компрессоров

Расчет экономической эффективности производится в соответствии с «Методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение НТП в нефтяной промышленности» РД 39-01/06-000-89. При оценке эффективности энергосберегающих мероприятий необходимо рассчитывать совокупный эффект, включающий в себя, как правило, не только, а иногда и не столько энергосбережения, но и другие источники эффективности. В частности при внедрении мероприятий в НГДУ наиболее важными из них могут быть:

-увеличение срока службы оборудования;

-снижение эксплуатационных затрат.

Для проведения расчета составляется таблица исходных данных, смотрите таблицу 4.1 Исходные данные

Таблица 4.1 - Исходные данные

Показатели	Ед. измерения	До внедрения	После внедрения
1.Количество электродвигателей СКД	шт.	3	3
2.Межремонтный период	сут.	184	345
3.Стоимость УПВД-С	руб.	-	340000
4.Средняя стоимость ремонта двигателя	руб.	-	65200
7.Норма амортизационных отчислений	%	-	10
9. Налог на прибыль	%	-	20

В связи с увеличением МРП снизилось количество капитальных ремонтов двигателя, тем самым произошла экономия на ремонт. Определяем снижения затрат на капитальный ремонт, в рублях, по формуле

ДЗдв = (Nр1 - Nр2) • Срем • N,

где Nр1, Nр2 - частота ремонтов до и после внедрения мероприятия, шт./дв;

Nр1 = Ткал/МРП1 = 365/184 = 1,93шт./дв

Nр2 = Ткал/МРП2= 365/345 = 1,05шт./дв

Срем - средняя стоимость капитального ремонта двигателя, руб;

N - количество двигателей, шт.

ДЗдв =(1,93-1,05)•65200•3=172128 руб.

4.3 Расчет потребляемой мощности при существующей схеме регулирования

Nпот.дв=== 851 кВт

где н - мощность двигателя, кВт;

н - номинальный кпд.

Минимальная мощность при регуляторе напряжения УПВД-С

Nмин.ч = 0,2•= 0,2• 800 =160 кВт

Расчет потребляемой мощности электродвигателя при регуляторе напряжения

Nдв.ч=Nмин.ч + (Nн.дв - Nмин.ч)•(Qтр/Qн)3= 160+(800-160)•(90/105)3=503 кВт,

где Qтр- среднесуточная производительность компрессора, м3/ч;

Qн - Номинальная производительность компрессора, м3/ч.

Экономия потребляемой мощности

Nэк = Nпот.дв - Nдв.ч = 851 - 503 = 348 кВт

Экономия электроэнергии за год

Nэк. год = Nэк • 8 • 310 = 348 • 8 • 310 = 863040 кВт•ч

Экономия электроэнергии за год в стоимостном выражении



Эгод = Nэк. год • Цээ = 863040 • 2,5 = 1984992 руб,

где Цээ - усредненная цена электроэнергии (тариф) по ОАО «Татнефть», Руб/кВт•ч

Определяем прибыль

ДП = ДЗдв + Эгод - А = 172128 + 1984992 -1360 = 2155760 руб

Определим налог на прибыль, в рублях

Н = ДП • Н2/100 = 2155760• 20/100 = 431152 руб,

где Н2 - процент налога на прибыль, %.

Определяем чистую прибыль от внедрения УПВД-С:

П = ДП - Н = 2155760 - 431152 = 1724608 руб.

Результаты произведенных расчетов экономической эффективности сводятся в таблицу технико-экономических показателей 4.2

Определим срок окупаемости внедряемого оборудования, лет

ТЭП	Ед.измерения	До внедрения	После внедрения
1 Капитальные вложения	тыс рублей	-	340,000
2 Затраты на электроэнергию	кВтч	2110480	1247,440
3 Экономический эффект	тыс рублей	-	1907,120
4 Налог на прибыль,	тыс рублей	-	381,424
5Чистая прибыль	тыс рублей	-	172,46
6 Срок окупаемости, лет	год	-	1,9
7 Амортизация	%	4	4

Т = 340000/172460 = 1,9 год,

Размещено на Allbest.ru

...