Измерительная система "Количество нефтепродуктов в цистерне"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Департамент кадровой политики Белгородской области

Областное государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Белгородский политехнический колледж»

Курсовой проект

Дисциплина: Технология монтажа и наладки электронного оборудования и системы автоматического управления

Тема: Измерительная система «Количество нефтепродуктов в цистерне»

Специальность: 220417 Автоматические системы управления

Студент: Стрябков Денис Александрович

Курс: 3

Руководитель проекта Приезжаев А.Б.

1. Проект измерительной системы «Количество нефтепродуктов в системе»

датчик автоцистерна нефтепродукт температура

1.1 Описание технологического процесса

Система измерения количества нефтепродуктов (далее - ИС) предназначена для измерения массы нефтепродуктов на железнодорожной эстакаде слива, температуры, объема, массы и плотности нефтепродуктов в установках налива в автоцистерны, а также обработки, индикации и регистрации результатов, измерений.

ИС применяется в составе автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) при проведении учетных операций и управлении технологическими процессами приема и отпуска светлых нефтепродуктов.

Принцип действия ИС состоит в получении измерительной информации с помощью измерительных преобразований, обработки результатов измерений, регистрации и индикации результатов измерений и результатов их обработки.

При измерении массы нефтепродуктов наливаемых в автоцистерны применяется прямой метод динамических измерений. При измерении массы нефтепродукта в вагонных весах применяется прямой метод статических измерений.

ИС состоит из измерительных, связующих, вычислительных компонентов, образующих простые и сложные измерительные каналы, и вспомогательных компонент.

Совокупность измерительных, вычислительных и связующих компонентов ИС образует следующие измерительные каналы ИС:

а) для железнодорожной эстакады слива нефтепродуктов:

- измерительный канал измерения массы железнодорожных цистерн;

б) для каждого поста налива нефтепродуктов в автоцистерны:

- измерительный канал измерения температуры нефтепродукта;

- измерительный канал измерения плотности нефтепродукта;

- измерительный канал измерения объема нефтепродукта;

- измерительный канал измерения массы нефтепродукта.

Перечень измерительных компонент в составе ИС приведен в таблице 1.

Таблица 1

Измерительная информация термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом и счетчика-расходомера массового каждого поста налива нефтепродуктов в автоцистерны поступает через контроллер Controllogix в сервер. В этот же сервер, через терминал JagXtreme, поступает измерительная информация от весов вагонных.

Сервер обеспечивает сбор и обработку измерительной информации, поступающей от измерительных компонентов ИС, производит вычисления массы, накопление и хранение архива измеряемых параметров и осуществляет информационный обмен по каналам связи с сервером базы данных и операторской станцией. Операторская станция визуализирует текущую и архивную информацию об измеряемых параметрах, формируют отчетные документы и обеспечивают интерфейс оператор - АСУ ТП нефтебазы.

Сервер базы данных и операторская станция выполнены на базе процессора Intel Pentium 4 с установленным на базе ОС Windows 2000 программным обеспечением «CitectSCADA», «ORACLE» и «Петроникс-НБ».

Для сохранности информации в случаях аварий и сбоев в ИС применяются источники бесперебойного шатания для обеспечения автономной работы устройств.

В ИС предусмотрена возможность ведения журнала отказов, неисправностей, пропадания напряжения и других нештатных ситуаций работы оборудования и программного обеспечения, а также случаев нештатных действий персонала.

Для защиты метрологических характеристик ИС от несанкционированных изменений (корректировок) предусмотрен многоступенчатый контроль для доступа к текущим данным и параметрам настройки (механические пломбы, индивидуальные пароли и программные средства для защиты файлов и баз данных, предупредительные сообщения об испорченной или скорректированной информации, ведение журналов действий пользователя).

Измерительные компоненты ИС имеют взрывобезопасное исполнение и разрешение на применение на взрывоопасных объектах.

В комплект ИС входят: компоненты ИС и вспомогательные устройства; одиночный комплект ЗИП; комплект монтажных частей; программное обеспечение на CD; комплект эксплуатационной документации; методика поверки.

1.2 Схема автоматизации

На схеме автоматизации показано подключение приборов, где местными приборами являются тензопреобразователи. Щитовыми приборами являются счетчик-расходомер и регулятор. От сигнала регулятора работает электродвигатель, открывающий или закрывающий заслонки на клапанах.

1-8 - тензопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 902820;

9 - счетчик-расходомер массовый, тип Micro Motion, мод. CMF-300 с измерительным преобразователем 2700;

10 - регулятор ТРМ12.

Схема автоматизации указана на чертеже КП.220417.16333.21.34 лист 1.

1.3 Структурная схема измерительной системы

Структурная схема измерительной системы указана на чертеже КП.220417.16333.21.34 лист 2.

1.4 Электромонтажная схема измерительной системы

На электромонтажной схеме показаны части измерительной системы «Количество нефтепродуктов в цистерне», соединенных между собой проводами в виде условных линий.

Спецификация элементов схемы:

· КМ1, КМ2 - катушка магнитная;

· А, В, С - 3-фазный ток; N - нейтраль;

· М - электрический мотор;

Электромонтажная схема измерительной системы указана на чертеже КП.220417.16333.21.34 лист 3.

2. Конструктивное исполнение измерительной системы

2.1 Конструкция щита управления, крепления датчика, монтажа исполнительного механизма

Щит имеет габаритные размеры 600х400х500, в нем установлены приборы:

* Счетчик-расходомер Micro Motion CMF-300 с измерительным преобразователем 2700

* Регулятор ТРМ12

* Сеть (220В)

Все эти приборы установлены на DIN-рейку закреплённую на металлическую пластину. Пластина закреплена на две установленные по краям пластины вертикальным балкам. Все крепления осуществляются болтами. Также есть два отверстия для ввода и вывода проводов, провода проходят в стальных трубах марки Ст 40. Труба имеет диаметр 12,7мм.

Конструкция щита управления, крепления датчика, монтажа исполнительного механизма указана на чертеже КП.220417.16333.21.34 лист 4.

3. Наладка узлов измерительной системы

3.1 Градуировочная таблица

В соответствии с Законом «Об обеспечении единства измерений», нефтяные резервуары подлежат обязательной поверке. При этом производиться определение вместимости, градуировка резервуаров и составление градуировочной таблицы. Градуировка резервуаров проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 8.346-2000 и ГОСТ 5.870-2000.

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и Формуляра.

Поверка ИС проводится в соответствии с документом ««ГСИ». Методика поверки».

Основные средства поверки:

Весоповерочный вагон с гирями класса точности Mi по ГОСТ 7328;

Гири 4 разряда типа ГО-20;

Весы платформенные по ГОСТ 29329,среднего класса точности с наибольшим пределом взвешивания НПВ 3000 кг;

Мерник 2 разряда вместимостью 2,0 м;

Ареометр АНТ-1 по ГОСТ 18481-81, с пределами основной допускаемой погрешности измерений плотности ±0,5 кг/м;

Резервуар с термоизоляционными стенками, вместимость от 1 до 5 дм .

Межповерочный интервал - 1 год.

ГОСТ 12997-84 «Изделия ГСП. Общие технические условия».

ГОСТ 21552-84 «Средства вычислительной техники. Общие технические требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование, хранение».

ГОСТ Р 8.596-02 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

Тип системы измерительной количества нефтепродуктов утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.

4. Техника безопасности наладочных работ

Ниже перечисленные измерительные компоненты ИС имеют разрешение на применение на взрывоопасных объектах или сертификат соответствия требованиям безопасности:

· измерительные преобразователи типа 2700 и сенсоры типа CMF массовых счетчиков-расходомеров во взрывозащищенном исполнении, имеют разрешение на применение на взрывоопасных объектах № РРС 00 - 18559 от 9.11.2005 г., выданное Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору;

· термочувствительные элементы типа 902820 (термометры сопротивления) с маркировкой взрывозащиты lExdIICT6 имеют разрешение на применение на взрывоопасных объектах № РРС 00 - 15283 от 24.02.2005 г., выданное Федеральной службой по технологическому надзору.

Нефтепродукты разделяются на светлые (бензин, керосин, газойль и т.д.), темные (мазуты, смазочные масла, дизельное топливо) и битумы, обладающие твердой и вязкой консистенцией.

Для транспортирования нефтепродуктов применяются специализированные железнодорожные и автотранспортные средства.

Транспортные средства (как железнодорожные, так и автомобильные), предназначенные для перевозки вязких нефтепродуктов, должны быть оборудованы системами подогрева для обеспечения разгрузки.

Налив нефтепродуктов в транспортные средства, слив из них должны производиться с помощью насосов или самотеком за счет разности уровней жидкости в резервуаре и транспортном средстве.

Нефтепродукты должны сливаться в резервуар, где хранится продукт той же марки.

Один стояк допускается использовать только для приема этилированного или только неэтилированного бензина, керосина, дизельного топлива. Трубопроводы от резервуаров должны подводиться раздельно к гребенке с кранами и к крану, находящемуся непосредственно у стояка.

При хранении топлива на складе необходимо принимать меры по предотвращению его потерь от испарения путем снижения объема газового пространства над поверхностью топлива, исключения выброса в атмосферу паровоздушной смеси при заполнении емкости топливом, установления оптимального температурного режима при хранении топлива и другие меры.

При заполнении емкости нефтепродуктами необходимо оставлять незаполненным от 2 до 5% объема емкости для демпфирования объемных температурных расширений нефтепродукта.

Сроки хранения нефтепродуктов в зависимости от климатической зоны приведены в таблице 2.

Таблица 2

Сроки хранения нефтепродуктов.

При хранении жидких нефтепродуктов в таре складские помещения должны быть устроены из огнестойких материалов с отдельными секциями вместимостью не более 200 м3 каждая для легковоспламеняющихся продуктов и не более 1000 м3 для нефтепродуктов с температурой вспышки выше 45°С.

Деревянные бочки с пластичными смазками емкостью 200 л могут грузиться в железнодорожный вагон в два яруса, меньшей емкости - в три яруса. Бочки первого и второго ярусов должны устанавливаться на торец, а третий ярус из бочек меньшего объема в накат пробками вверх.

При загрузке вагона бочками объемом 50 и 100 л все бочки должны устанавливаться на торец.

Между ярусами бочек должен быть настил из досок, а бочки, уложенные в накат, должны быть закреплены прокладками.

При загрузке в кузов автомашины бочки должны устанавливаться на торец пробками вверх и закрепляться для исключения перемещений при транспортировании.

Масла и пластичные смазки в складских помещениях должны храниться на стеллажах не более чем в три яруса и по длине штабеля не более 10 бочек. Под бочки должны быть установлены деревянные прокладки. Между стеллажами должен быть проход не менее 1,8 м.

Ручная погрузка бочек на транспортное средство разрешается при массе бочек не более 100 кг и при накате по слегам с наклоном не более 30°.

Перед заполнением нефтепродуктами необходимо осмотреть цистерну, проверить ее укомплектованность необходимым оборудованием, исправность задвижек, дыхательного клапана, герметичность крышек горловины цистерны, наличие остатка нефтепродукта. Цистерны и транспортная тара, поданные для заполнения, должны использоваться для однородных нефтепродуктов.

Выдавать со склада бензин, дизельное топливо, масла следует в первую очередь из резервуаров, которые заполнены меньше и где топливо хранится более длительный срок.

Наливные отверстия бочек должны быть закрыты металлическими пробками с прокладками из маслобензостойкой резины или специального картона.

Порожняя тара из-под нефтепродуктов должна складироваться в штабеля по длине не более 10 м, по ширине - 6 м, по высоте -2 м. Расстояние от верха штабеля до выступающих конструкций перекрытия складского помещения должно быть не менее 0,5 м. Штабеля должны отстоять от стен не менее чем на 1 м, между штабелями разрыв должен быть не менее 2 м, а в штабеле через каждые два ряда бочек - 1 м.

Нефтебитумы должны транспортироваться в затаренном виде (крафт-мешки, деревянные, металлические бочки и другая мелкая тара или специализированные контейнеры) и их погрузка, выгрузка должны производиться с применением автопогрузчиков, грузоподъемных кранов или в бункерных железнодорожных вагонах, железнодорожных цистернах, разгрузка которых должна осуществляться после разогрева битума специальными системами, обеспечивающими его текучесть (например, подачей пара давлением 0,3-0,4 МПа и температурой 160°С в паровую рубашку цистерны или в паровые змеевики).

Для разогрева битума могут применяться системы с паровым, газовым, масляным и электрическим подогревом.

Режим слива и налива нефтепродуктов, эксплуатация резервуаров, средств транспортирования и тары должны удовлетворять требованиям электростатической искробезопасности.

При хранении и транспортировании этилированного бензина должны соблюдаться требования, изложенные в ПОТ РМ-008-98.

Нефтепродукты имеют повышенную пожароопасность, а в определенных условиях и взрывоопасность, в связи с чем при производстве погрузочно-разгрузочных работ необходимо строгое соблюдение правил пожарной безопасности.

При загрузке светлых нефтепродуктов падающей струёй в резервуарах и цистернах накапливаются значительные потенциалы статического электричества, которые могут привести к электрическому разряду, следствием чего может быть воспламенение или взрыв смеси нефтепродукта с воздухом.

Поэтому запрещается загружать цистерны, резервуары и другие емкости свободно падающей струёй.

Для налива жидких нефтепродуктов необходимо шланг заливного патрубка подавать в емкость до ее дна.

Для снятия статического электричества все металлические части эстакад, наливных телескопических труб, рукава и наконечники во время слива и налива, резервуары и цистерны должны быть заземлены.

Склады нефтепродуктов должны быть оборудованы молниезащитой с применением молниеотводов стержневого, тросового и сетчатого типов.

Открывать крышки горловин цистерн и резервуаров, вводить наконечник наливного или заборного патрубков следует осторожно, без ударов, т.к. в газовом пространстве заполненных светлыми нефтепродуктами емкостей создается взрывоопасная концентрация смеси паров топлива и воздуха.

Лестницы, поручни, площадки, ограждения площадок, цистерн, резервуаров должны быть в исправном состоянии, обеспечивающем безопасность труда обслуживающего персонала.

При проведении работ с нефтепродуктами запрещается пользование открытым огнем, курение. Допускается использование электроподогрева для жидких битумов при надежной изоляции нагревателей.

При постановке на погрузочно-разгрузочные работы железнодорожные транспортные единицы должны быть надежно заторможены с помощью башмаков и должны быть приняты меры по исключению случайной подачи на место производства этих работ другого подвижного состава.

При разгрузке бункерных вагонов с нефтебитумом запрещается нахождение работников в зонеопрокидывания бункера.

При хранении нефтепродуктов в таре на стеллажах необходимо их защищать от прямого действия солнечных лучей и атмосферных осадков.

Открытое хранение нефтепродуктов в таре допускается под навесами из горючестойких кровельных материалов.

Склад нефтепродуктов и пункт производства перегрузочных работ должны быть оборудованы электросветильниками во взрывозащищенном исполнении, и их включение, выключение должны быть размещены в местах, гарантировано исключающих наличие взрывоопасной смеси паров нефтепродуктов с воздухом.

Безопасность работ с нефтепродуктами должна обеспечиваться эффективной вентиляцией, предотвращающей высокую концентрацию их паров в закрытых помещениях, с контролем воздушной среды. Приводы вентиляторов должны быть в пожаро- и взрывозащищенном исполнении.

Места производства работ с нефтепродуктами должны быть укомплектованы необходимыми средствами пожаротушения. Для тушения возгорания следует применять универсальные углекислотные огнетушители, химическую пену, песок, грунт.

Применение воды для тушения горящих масел и битума запрещается, т.к. вода в контакте с маслами дает эмульсию, интенсифицирующую процесс горения.

Список использованной литературы

1. Железнодорожный транспорт: Энциклопедия, Гл. ред. Н. С. Конарев. М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. -- С. 496.

2. Монтажно-наладочные работы: безопасность при проведении. Практическое пособие Гридин А.Д.

Размещено на Allbest.ur