Эксплуатация средств автоматизации

10. Эксплуатация средств автоматизации

 

Эксплуатация камерной диафрагмы типа ДКС-10-150

Диафрагма устанавливается в трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество для сужения местного потока.

Качество изготовления сужающих устройств и особенно их правильный монтаж, имеют решающее значение для получения точных результатов измерения расхода.

Наружный диаметр зависит от присоединительных размеров трубопровода.

Сужающие устройства периодически прочищают, открывая вентиль. Продувку ведут до тех пор, пока не прекратиться выброс из сужающего устройства осадков, скопившихся в камерноотборных отверстиях.

На время продувки, дифманометр отключают, так как при сообщении с атмосферой одного вывода сужающего устройства, по второму выводу на дифманометр будет действовать статическое давление в трубопроводе во много раз превышающий предел давления.

Эксплуатация дифманометра типа ДМ

Перед установкой, дифманометр необходимо заполнить измеряемой жидкостью. Для этого на клапаны типового и импульсного сосудов, поочередно надевают резиновый шланг с сосудом, емкостью 0,005-0,001 м³, заполненный измеряемой жидкостью. Не реже одного раза в сутки проверяют нулевую точку, для поверки открывают уравнительный вентиль.

Если результат измерения вызывает сомнения, проводят контрольную поверку на рабочем месте.

Снимать показания измеряемого параметра жидкости на следующий день после включения дифманометра, периодически постукивая по соединительным импульсным линиям между диафрагмой и дифманометром для полного удаления пузырьков воздуха.

Если дифманометр предназначен для измерения параметров газа при отрицательных температурах окружающей среды (до -30⁰С) рабочие камеры его необходимо тщательно продуть сухим сжатым воздухом.

Дифманометры должны содержаться в чистоте.

Эксплуатация блока питания БПС-90П

Текущее обслуживание блока заключается в ежедневной проверке правильности его работы по регистрирующему прибору РМТ.

Ежемесячно необходимо проверять надежность затяжки контактных винтов при отключенном от прибора напряжения питания.

Во время капитального ремонта технологической установки следует проводить лабораторную проверку выходных параметров блока с составлением протокола.

Эксплуатация преобразователя Метран-100

Все приборы для измерения давления и разряжения обеспечивают показания в течение длительного времени, если выполняются нормальные условия.

 Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного блока. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство и отличаются лишь конструкцией измерительного блока. Перед включением преобразователей нужно убедиться в соответствии их установки и монтажа.

Подключение питания к плюю через 30 минут после включения электропитания проверьте и при необходимости установите в соответствие значения выходного сигнала преобразователя. Соответствующее нижнему значению измеряемого параметра. Установку производят с помощью элементов настройки "нуля" с точностью не хуже 0,2Дх, бех учета погрешности контролируемых средств. Контроль значения выходного сигнала может производиться так же с помощью милливольтметра постоянного тока, подключаемого к клеммам 3-4 электронного преобразователя. При выборе милливольтметра необходимо учитывать, что падение напряжения на нем не должно превышать 0,1В. Установка выходного сигнала у Метрана-100 должно производиться после подачи и сброса избыточного давления, составляющего 8-10% верхнего предела измерений.

Преобразователь Метран-100 выдерживает воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением в равной мере, как со стороны плюсовой, так и минусовой камер. В отдельных случаях односторонняя перегрузка рабочим избыточным давлением нормальных характеристик преобразователя. Для подключения этого необходимо строго соблюдать определенную последовательность операций при включении преобразователя в работу, при продувке рабочих камер и сливе конденсата.

Эксплуатация ТСП-1088

Каждую смену проводят визуальный осмотр термопреобразователей сопротивлений типа ТСП-1088. При этом проверяют, чтобы крышки на головках были плотно закрыты и под крышками были прокладки. Асбестовый шнур для уплотнения выводов проводов должны быть плотно поджаты штуцером. В местах возможной тяги продукта следует предотвратить его попадание на защитную арматуру и головки термопреобразователя. Проверяют наличие и состояние съемочного слоя тепловой изоляции, уменьшающего отвод тепла от чувствительного элемента по защитному чехлу в окружающую среду. В зимнее время на наружных установках нельзя допускать образование ледяных налетов на защитной арматуре и отходящих проводах, так как они смогут привести к повреждению термопреобразователей сопротивлений. Не реже одного раза в месяц осматривают и чистят электрические контакты в головках термопреобразователей сопротивления.

Обслуживание прибора сводится к следующим периодическим операциям: замены диаграммного диска, протирание стекла и крышки прибора, заливки чернил, промывки чернильницы и пера, смазки подшипников и трущихся деталей механизма. Длительная с частым перемещением контакта по реохорду может привести к засорению контактной поверхности реохорда продуктами износа контактов, осадками, поэтому периодически необходимо чистить реохорд щеткой, смоченной в бензине или спирте.

Замена диаграммного диска производится следующим образом: снять указатель, взять за наружную обойму и, нажимая от себя до упора, повернуть указатель против часовой стрелки до выхода из зацепления. Затем снять диаграммный диск, предварительно вынув пружинную шайбу. Заправка чернильницы производится специальными чернилами. При длительной эксплуатации прибора следует периодически проводить чистку и смазку подвижных частей.

11. Экономический расчет

Расчет средств, требуемых для разработки проекта

 При разработке научно-технического проекта одним из важных этапов является его технико-экономическое обоснование. Оно позволяет выделить преимущества и недостатки разработки, внедрения и эксплуатации данного программного продукта в разрезе экономической эффективности, социальной значимости и других аспектов.

Целью выполнения данного раздела является расчет затрат на разработку учебно – методического обеспечения дисциплины «Технические средства систем автоматизации».

Организация и планирование работ

Одной из основных целей планирования работ является определение общей продолжительности их проведения. Наиболее удобным, простым и наглядным способом для этих целей является использование линейного графика. Для его построения определим события и составим таблицу 6.

Перечень событий

Таблица 6

Событие	Код
Постановка задачи	0
Составление технического задания	1
Подбор и изучение литературы	2
Разработка проекта	3
Формирование информационной базы	4
Набор методического пособия	5
Проверка	6
Анализ результатов	7
Апробация инструментального средства	8
Оформление отчетной документации о проделанной работе	9
Составление пояснительной записки	10
Сдача готового проекта	11

Для организации процесса разработки инструментального средства использован метод сетевого планирования и управления. Метод позволяет графически представить план выполнения предстоящих работ, связанных с разработкой системы, его анализ и оптимизацию, что позволяет упрощать решения поставленных задач, координировать ресурсы времени, рабочие силы и последствия отдельных операций.

Составим перечень работ и соответствие работ своим исполнителям, продолжительность выполнения этих работ и сведем их в таблицу 7.

Трудозатраты на проведение НИР

Таблица 7

Этап	Исполнители	Продолжительность работ, дни			Загрузка исполнителей, %	Длительность работ, чел - дни
		tmin	tmax	tож		ТРД	ТКД
1 Постановка задачи	Руководитель, Студент	1	2	1,4	100 20	1,4 0,28	2 1
2 Составление технического задания	Руководитель, Студент	3	4	3,4	20 100	0,68 3,4	1 5
3 Подбор и изучение литературы	Студент	10	15	12	100	12	17
4 Разработка проекта	Руководитель, Студент	25	26	25,4	20 100	5,08 25,4	7 36
5 Формирование информационной базы	Руководитель, Студент	28	30	28,8	10 100	2,88 28,8	4 42
6 Набор методического пособия	Студент	10	11	1,4	100	1,4	2
7 Проверка	Руководитель, Студент	3	5	3,8	20 100	0,76 3,8	1 5
8Анализ результатов	Руководитель, Студент	2	3	2,4	20 100	0,48 2,4	1 3
9 Апробация инструментального средства	Студент	5	7	5,8	100	5,8	9
10 Оформление отчетной документации о проделанной работе	Студент	7	10	8,2	100	8,2	12
11 Составление пояснительной записки	Студент	4	5	4,4	100	4,4	7
12 Сдача готового проекта	Студент	1	2	1,4	100	1,4	2
ИТОГО						11 97	16 141

Расчет трудоемкости этапов

Для организации научно-исследовательских работ (НИР) применяются различные методы экономического планирования. Работы, проводящиеся в коллективе с большими людскими затратами, рассчитываются методом сетевого планирования.

Настоящая работа имеет малый штат исполнителей (научный руководитель и инженер-программист) и проводится с малыми затратами, поэтому целесообразно применить систему линейного планирования с построением линейного графика.

Для расчета продолжительности выполнения работ будем использовать вероятный метод.

В настоящее время для определения ожидаемого значения продолжительности работ tож применяют вариант основанный на использовании двух оценок tmax и tmin.

 

где tmin – минимальная трудоемкость, чел/дн.;

tmax – максимальная трудоемкость, чел/дн..

Сроки tmin и tmax устанавливает руководитель.

Для выполнения перечисленных работ потребуются следующие специалисты -

а) инженер программист (ИП);

б) научный руководитель (НР).

На основе таблицы 7 построим диаграмму занятости рисунок 2 и линейный график выполнения работ исполнителями рисунок 2.

Рис. 2 - Процент занятости

Для построения линейного графика необходимо перевести длительность работ в календарные дни. Расчет ведется по формуле:

 

где ТК - коэффициент календарности.

 (1)

где ТКАЛ - календарные дни, ТКД=365;

 ТВД - выходные дни, ТВД=104;

 ТПД - праздничные дни, ТПД=10.

В выполнении работы действуют научный руководитель и инженер.

Подставляя численные значения в формулу (1) находим .

Расчет нарастания технической готовности работ

Величина нарастания технической готовности работы показывает, на сколько процентов выполнена работа

где tн - нарастающая продолжительность выполнения работ с момента начала разработки темы, дни;

tо- общая продолжительность, которая вычисляется по формуле.

Для определения удельного веса каждого этапа воспользуемся формулой

где tОЖi - ожидаемая продолжительность i-го этапа, календарные дни;

tО - общая продолжительность, календарные дни.

Этапы	ТКД, дни	УВi, %	Гi, %	Март			Апрель			Май			Июнь
1 Постановка задачи	3	0,89	1,91
2 Составление технического задания	6	2,16	5,73
3 Подбор и изучение литературы	17	7,64	16,56
4 Разработка проекта	43	16,17	43,94
5 Формирование информационной базы	46	18,34	73,24
6 Набор методического пособия	2	0,89	74,52
7 Проверка	6	2,42	78,34
8Анализ результатов	4	1,52	80,86
9 Апробация инструментального средства	9	3,69	86,96
10 Оформление отчетной документации о проделанной работе	12	5,22	94,26
11 Составление пояснительной записки	7	2,80	98,72
12 Сдача готового проекта	2	0,89	100

Научный руководитель Студент

Рис. 3 - График занятости студента и преподвателя

Расчет затрат на разработку и внедрение

Планирование и учет себестоимости проекта осуществляется по калькуляционным статьям и экономическим элементам. Классификация по статьям калькуляции позволяет определить себестоимость отдельной работы.

Исходными данными для расчета затрат является план работ и перечень требуемой аппаратуры, оборудования и материалов.

Затраты на проект рассчитываются по следующим статьям расходов:

1.         Заработная плата.

2.         Начисления на зарплату (в пенсионный фонд, социальное страхование, медицинское страхование).

3.         Расходы на материалы и комплектующие изделия.

4.         Амортизационные расходы.

5.         Затраты на электроэнергию.

6.         Прочие расходы.

7.         Общая себестоимость.

Расчет заработной платы

В этой статье расходов планируется и учитывается основная заработная плата инженерно-технических работников, непосредственно участвующих в разработке, доплаты по районным коэффициентам и премиям.

Сосн =,

где n - количество участников в i-ой работе;

Ti - затраты труда, необходимые для выполнения i-го вида работ, (дни);

Сзпi - среднедневная заработная плата работника, выполняющего i-ый вид работ, (руб/дней).

Среднедневная заработная плата определяется по формуле:

СЗПi=

где D - месячный должностной оклад работника, определяется как D=З*Ктар;

 З - минимальная заработная плата;

Ктар - коэффициент по тарифной сетке;

Мр — количество месяцев работы без отпуска в течение года (при отпуске 24 днях

Мр=11.2, при отпуске 56 дней Мр=10.4;

K - коэффициент, учитывающий коэффициент по премиям Кпр=40%, районный коэффициент Крк=30% (K = Кпр + Крк = 1 + 0,4 + 0,3= 1,7);

F0 - действительный годовой фонд рабочего времени работника, (дни).

Минимальная заработная плата на время разработки составила 1200 рублей.

Тогда среднемесячная заработная плата руководителя, имеющего по тарифной сетке тринадцатый разряд, составляет

D1= 1200 * 3,36 =4032,0 рублей

Среднемесячная заработная плата инженера одиннадцатого разряда, состовляет

D2= 1200 * 2,68=3216,0 рублей.

 Результаты расчета действительного годового фонда занесены в таблицу 8.

Таблица 8 - Действительный годовой фонд рабочего времени работников

Показатели рабочего времени, дни	ИП	НР
Календарное число дней в году	365	365
Количество нерабочих дней  Выходные  Праздники	46 10	104 10
Планируемые потери отпуска	56	24
Действительный годовой фонд	247	229

С учетом того, что F01 = 247 и F02=229 дня, среднедневные зарплаты будут составлять-

а) научный руководитель - Сзп1= (4032,0* 1,7 * 11,2) / 229 = 335,24 рублей;

б) инженер-программист - Сзп2= (3216,0* 1,7 * 10,4) / 247 = 230,20 рублей.

Учитывая то, что научный руководитель был занят при разработке 11 дня, а инженер-программист 97 дней, найдем основную заработную плату и сведем в таблицу 9.

Таблица 9 - Основная заработная плата работников

Участники разработки	Сзпi , руб	ti , дни	Cоснз/п, руб
НР	411	11	3687,64
ИП	250,20	97	22329,4
Итого			27309,04

Соснз/п= 11 * 335,24 + 97 * 230,2 = 27309,04 руб.

Расчет отчислений от заработной платы

Здесь рассчитывается отчисления во вне бюджетные социальные фонды.

Отчисления от заработной платы определяются по следующей формуле:

Ссоцф =Ксоцф * Сосн

где Ксоцф- коэффициент, учитывающий размер отчислений из зар. платы.

Коэффициент включает в себя затраты по этой статье складывающиеся из отчислений на социальные нужды (26% от суммы общей зарплаты).

Сумма отчислений составит 6764,43 рублей.

Расчет затрат на материалы и комплектующие

Отражает стоимость материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов (1% от стоимости материалов), используемых при разработке программного инструментального средства. Сведем затраты на материалы и комплектующие в таблицу 10

Таблица 10 - Расходные материалы

Наименование материалов	Цена ед., руб	Количество	Сумма, руб
Диск CD/RW	45,0	2 шт	90,0
Печатная бумага	175,0	2 пач	350,0
Картридж для принтера	450,0	1 шт	450,0
Канцелярские товары	200,0		200,0
Программный продукт	500	1 шт	500,0
Итого			1590,0

Согласно таблице 10 расход на материалы составляет:

Смат =90,0+350,0+450,0+200,0+500,0=1590,0 руб.

Расчет амортизационных расходов

В статье амортизационные отчисления от используемого оборудования рассчитывается амортизация за время выполнения работы для оборудования, которое имеется в наличии.

Амортизационные отчисления рассчитываются на время использования ПЭВМ по формуле:

С_А = ,

где На - годовая норма амортизации, На = 25% = 0,25;

 Цоб - цена оборудования, Цоб = 45000 руб.;

 FД - действительный годовой фонд рабочего времени, FД=1976 часа;

 tрм - время работы ВТ при создании программного продукта, tрм = 157 дня или 1256 часов;

 n – число задействованных ПЭВМ, n=1.

СА = (0,25 * 45 000 * 1256) / 1976 =7150,80 рублей.

Таблица 11 - Специальное оборудование

Наименование	Количество	Цоб, руб	На, %	FД, час	СА, руб
Компьютер	1 шт.	30000	25	1976	4767,20
Принтер	1 шт.	15000	25	1976	2383,60
Итого:					7150,80

Затраты на электроэнергию

Количество необходимой электроэнергии определяется по следующей формуле:

Э = Р * Цэн * Fисп, (2)

 где Р – потребляемая мощность, кВт;

Цэн – тарифная цена на промышленную электроэнергию, руб./кВт∙час;

 Fисп – планируемое время использования оборудования, час.

Э =0,35 * 1,89 * 1976=1307,12руб.

Стоимостные оценки потребностей в материально-технических ресурсах определяются с учетом оптовых цен и тарифов на энергоносители путем их прямого пересчета.

Тарифы на энергоносители в каждом из регионов России устанавливаются и пересматриваются решениями органов исполнительной власти в порядке, установленном для естественных монополий.

Расчет прочих расходов

В статье «прочие расходы» отражены расходы на разработку инструментального средства, к ним можно отнести почтовые, телеграфные расходы, рекламу, т.е. все те расходы, которые не учтены в предыдущих статьях.

Прочие расходы составляют 5-20% от единовременных затрат на выполнение программного продукта и проводятся по формуле:

Спр = (Сз/п + Смат + Ссоцф + Са + Сэ) * 0,05,

Спр = (26017,04+1590,0+6764,43+7150,80+1307.12)*0,05= 42829,39 руб.

Себестоимость проекта

Себестоимость проекта определяется суммой статей 1-5 таблица 12.

Таблица 12 - Смета затрат

№ п\п	Наименование статьи	Затраты, руб	Примечание
1	Заработная плата	26017,04	Таблица 6.5
2	Начисления на зарплату	6764,43	26% от ст.1
3	Расходы на материалы	1590,0	Таблица 6.6
4	Амортизационные расходы	7150,80	Таблица 6.7
5	Затраты на электроэнергию	1307,12	Формула (2)
6	Прочие расходы	2102,57	5% сумма ст.1-5
7	Итого	44931,96

Оценка эффективности проекта

Важнейшим результатом проведения НИР является его научно-технический уровень, который характеризует, в какой мере выполнены работы и обеспечивается ли научно-технический прогресс в данной области.

Оценка научно-технического уровня

На основе оценок новизны результатов, их ценности, масштабам реализации определяется показатель научно-технического уровня по формуле

,

где Кi - весовой коэффициент i - го признака научно-технического эффекта;

ni - количественная оценка i - го признака научно-технического уровня работы.

Таблица 13 - Признаки научно-технического эффекта

Признак научно-технического эффекта НИР	Примерные значения весового коэффициента Кi
Уровень новизны	0,6
Теоретический уровень	0,4
Возможные реализации	0,2

Количественная оценка уровня новизны НИР определяется на основе значения баллов по таблице 14.

Таблица 14 - Количественная оценка уровня новизны НИР

Уровень новизны  Разработки	Характеристика уровня новизны	Баллы
Принципиально новая	Результаты исследований открывают новое направление в данной области науки и техники	8 - 10
Новая	По-новому или впервые объяснены известные факты, закономерности	5 - 7
Относительно новая	Результаты исследований систематизируют и обобщают имеющиеся сведения, определяют пути дальнейших исследований	2 - 4
Продолжение таблицы 14
Уровень новизны  Разработки	Характеристика уровня новизны	Баллы
Уровень новизны  Разработки	Характеристика уровня новизны	Баллы
Традиционная	Работа выполнена по традиционной методике, результаты которой носят информационный характер	1
Не обладающая новизной	Получен результат, который ранее был известен	0

Теоретический уровень полученных результатов НИР определяется на основе значения баллов, приведенных в таблице 15.

Таблица 15 - Количественная оценка теоретического уровня НИР

Теоретический уровень полученных результатов	Баллы
Установление закона; разработка новой теории	10
Глубокая разработка проблемы: многоаспектный анализ связей, взаимозависимости между фактами с наличием объяснения	8
Разработка способа (алгоритм, программа мероприятий, устройство, вещество и т.п.)	6
Элементарный анализ связей между фактами с наличием гипотезы, симплексного прогноза, классификации, объясняющей версии или практических рекомендаций частного характера	2
Описание отдельных элементарных фактов (вещей, свойств и отношений); изложение опыта, наблюдений, результатов измерений	0,5

Возможность реализации научных результатов определяется на основе значения баллов по таблице 16.

Таблица 16 - Возможность реализации научных результатов

Время реализации	Баллы
В течении первых лет	10
От 5 до 10 лет	4
Более 10 лет	2
Масштабы реализации	Баллы
Одно или несколько предприятий	2
Отрасль (министерство)	4
Народное хозяйство	10

Примечание: баллы по времени и масштабам складываются.

Результаты оценок признаков отображены в таблице 17.

Таблица 17 - Количественная оценка признаков НИР

Признак научно-технического эффекта НИР	Характеристика признака НИР	Кi	Пi
1 Уровень новизны	систематизируют и обобщают сведения, определяют пути дальнейших исследований	0,6	1
2 Теоретический уровень	Разработка способа (алгоритм, программа мероприятий, устройство, вещество и т.п.)	0,4	6
3 Возможность реализации	Время реализации в течение первых лет	0,2	10
	Масштабы реализации - предприятие		2

Используя исходные данные по основным признакам научно-технической эффективности НИР, определяем показатель научно-технического уровня:

Нт= 0,6·1+0,4·6+0,2·(10+2)=5,4

Таблица 18 - Оценка уровня научно-технического эффекта

Уровень научно-технического Эффекта	Показатель научно-технического эффекта
Низкий	1 - 4
Средний	5 - 7
Сравнительно высокий	8 - 10
Высокий	11 - 14

В соответствии с таблицей 18, уровень научно-технического эффекта настоящей работы - средний.

Рассчитана смета затрат на разработку данной системы и смета затрат на ее годовую эксплуатацию. Затраты на создание системы составляют 44931,96 рублей.

Расчет средств, требуемых для внедрения

Капитальные вложения в модернизацию – это в первую очередь, стоимость электрооборудования и стоимость монтажных работ.

Смета – это документ, определяющий окончательную и предельную стоимость реализации проекта. Смета служит исходным документом капитального вложения, в котором определяются затраты, необходимые для выполнения полного объема необходимых работ.

Исходными материалами для определения сметной стоимости усовершенствования объекта служат данные проекта по составу оборудования, объему строительных и монтажных работ; прейскуранты цен на оборудование и строительные материалы; нормы и расценки на строительные и монтажные работы; тарифы на перевозку грузов; нормы накладных расходов и другие нормативные документы.

Расчет произведен на основе договорных цен. Исходные данные и стоимости сведены в таблицы.

После утверждения технического проекта разрабатывается рабочий проект, то есть рабочие чертежи, на основании которых определяется окончательная стоимость.

Затраты на оборудование

Таблица 4

№ п/п	Наименование прибора	Кол-во	Стоимость 1 шт	Итого
1	Метран-100	23	15000 р.	345000 р.
2	БПС-90П/К	23	14000 р.	322000 р.
3	РС-29	10	5000 р.	50000 р.
4	У29.3М	10	6000 р.	60000 р.
5	Siemens SIPART	10	10000 р.	100000 р.
6	РМТ-69	5	50000 р.	500000 р.
7	Другое(кабеля, разъемы, шлейфы, транспортные расходы)		50000 р.	50000 р.
	итого	81		1427000 р.

Фонд оплаты труда

Определим количество лиц, требуемых для работ, и сведем эту информацию в таблицу:

Работники, задействуемые в модернизации и их зарплата.

Таблица 5

Должность	Зарплата за месяц	Кол-во месяцев	Зарплата работника за все время работы
Гл.инженер	30000	1	30000
Главный метролог	30000	2	60000
Зам.гл.метролога	25000	2	50000
Начальник участка	15000	4	60000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Слесарь КИПиА	10000	1	10000
Электрик	10000	1	10000
Слесарь	10000	1	10000
Оператор (аппаратчик)	10000	1	10000
Премия 30%			81000
итого			351000

Стоимость монтажных работ и заработная плата людям, которые проводили все расчеты, т.е. инженерно-техническим работникам составила 351000 рублей.

На примере одного прибора – Метран-100 показано количество трудозатрат. В расчет принимаем, что на том месте, где он должен стоять, находится другой датчик, который необходимо модернизировать.

В этот расчет не вошло время, которое нужно на доставку сварочного оборудования, подготовку к работе и т.д.

Количество трудозатрат для Метрана-100

Таблица 6

№ п/п	Наименование действия	Кол-во минут
1	Демонтаж проводов, отсоединение импульсов, откручивание прибора	30
2	Протяжка кабеля, в том числе через клемную коробку	120
3	Переваривание крепежей, подгонка размеров	60
4	Монтаж проводов, присоединение импульсов, прикручивание прибора	30
5	Нанесение обозначений	30
	Итого	270 минут или 4,5 часа

В следующей таблице показаны трудозатраты на некоторые виды работ.

Трудозатраты на некоторые приборы

Таблица 7

Наименование работы	Перечень требуемых действий	кол-во человек для одной операции	Количество человеко-часов
Монтаж ДКС	разборка, замена, сборка, затяжка	2	2
Монтаж Метрана-100	Демонтаж предыдущего прибора, подгонка соединительных импульсов, присоединение переходников,	2	4,5
Монтаж БПС90	Подготовка места расположения, подсоединение проводов, настройка	1	3
Монтаж волнового уровнемера	Демонтаж старого уровнемера, монтаж нового места расположения с помощью сварочного оборудования, присоединение нового прибора, присоединение проводов, настройка.	2	5
Монтаж позиционера Siemens	Демонтаж старого позиционера, присоединение нового, настройка	1	5

Видно, что очень большое время уходит на монтаж импортных приборов. Это происходит из-за того, что приборы новые и опыта работы с ними нет. На самом деле на монтаж уйдет значительно больше времени ввиду непредвиденных обстоятельств, нехватки опыта, других обстоятельств.

Процесс проектирования занимает намного больше времени, чем монтаж, ввиду того, что необходимо продумать каждую мелочь, ведь котельная установка – очень важное звено в работе производства мономеров. Именно поэтому проектирование занимает большую часть времени. Все работы разделены на части и сведены в таблице.

План выполнения работ

Таблица 8

Перечень выполняемых работ	Исполнители	Кол-во человек	Количество дней
Ознакомление с техническим заданием, разработка плана действий, распределение работы	Инженер, главный метролог, зам.гл.метролога	3	14 дней
Разработка схемы, технико-экономический расчет схемы, заказ материалов и деталей	Инженер, главный метролог, зам.гл.метролога, нач.участка	4	14 дней
Подготовка места работы, организационные работы	Зам.гл.метролога, нач.участка, слесарь КИПиА	5	14 дней
После остановки котла в кап.ремонт начинаются основные работы
Демонтаж старого оборудования	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	7 дней
Установка оборудования (параллельно на всех участках)	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	20 дней
Проверка работы оборудования, срабатывание уставок.	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	2 дня
Сдача готовой схемы, обкатка с имитацией рабочих ситуаций	Гл.инженер, нач.участка, аппаратчик, слесарь КИПиА,	11	1 день
Пуск котельной установки	аппаратчик, слесарь КИПиА, электрик	7	1 день
Устранение мелких недочетов	Слесарь КИПиА, электромонтер	5	1 день

Итого затраты на переоборудование котельной установки: фонд заработной платы 351000 р + затраты на покупку оборудования 1427000 рублей = 1778000 рублей.

Экономический эффект от внедрения

Внедрение АСУ ТП подобного рода, как показывает мировая практика, приводит к экономии сжигаемого топлива на 1-7%.

1.         При расходе природного газа 500 м3/час на одном работающем котле эта экономия может составить 5-35 м3/час или 43800-306600 м3/год. При цене 2500 рублей за 1000 м3 экономический эффект будет от 40 646 рублей в год. Но так как газ постоянно дорожает, эта сумма увеличится.

2.         Так же экономия происходит на сокращении затрат на транспортную железнодорожную доставку. Если в среднем брать экономию 150000 м³/год, а вместительность цистерны 20000 м³,то экономится перевоз почти 8 цистерн. Стоимость солярки для тепловоза, амортизация, зарплата машинистам и др. составляет около 1000 рублей на 100 километров за 1 цистерну. Газодобывающая станция находится на расстоянии 200 км, следовательно затраты составят около 20000 рублей. Но с учетом стоимости топлива эти затраты через год могут существенно увеличиться.

Т.е. чистая окупаемость произойдет за 20 лет. С учетом удорожания топлива и повышением зарплат этот срок может снизиться до 5 лет.

Но при остановке завода или даже разрушении от отказавшего старого оборудования убытки могут составить миллионы рублей.

12. Безопасность и экологичность работы

 

Анализ вредных и опасных факторов

Производство мономеров, в состав которого входит установка ректификации ароматических углеводородов, связано с применением и переработкой больших количеств легковоспламеняющихся веществ в сжиженном и газообразном состоянии. Эти продукты могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Особую опасность представляют низкие места, колодцы, приямки, где возможно скапливание взрывоопасных смесей углеводородов с воздухом, так как пары углеводородов в основном тяжелее воздуха.

Наиболее опасными являются такие места, которые считаются труднодоступными для контроля путем внешнего осмотра, где может быть повышенная загазованность, и которые по характеру работы аппаратчик посещает не часто

Особо опасными факторами при эксплуатации данного узла являются:

- высокое давление и температура при эксплуатации оборудования установки получения пара высокого давления;

- образование взрывоопасных концентраций природного газа (метана) при розжиге и эксплуатации котла;

- возможность получения химических ожогов и отравлений при приготовлении раствора гидразин-гидрата и аммиачной воды.

Наиболее опасные места.

1. Система разводки топливного газа.

2. Паропроводы высокого и среднего давления.

3. Узлы редуцирования пара.

4. Отделение приготовления реагентов.

 5. Колодцы, люки, низкие места, приямки, где возможно скопление взрывоопасных смесей углеводородов с воздухом.

Технологический процесс выработки перегретого пара высокого давления связан с наличием взрывоопасного топливного газа, продуктов горения топливного газа, а также высокого давления и высоких температур пара и воды. Кроме того для обработки воды применяются такие токсичные вещества, как гидразин-гидрат, аммиак, тринатрий фосфат.

Основными условиями безопасного ведения процесса получения пара и выработки электроэнергии являются:

- соблюдение норм технологического режима;

- соблюдение требований инструкции по рабочему месту, правил ОТиПБ при работе, пуске и остановке отдельных единиц оборудования и всей котельной;

- проведение своевременных и качественных ремонтов оборудования;

- проведение, согласно графикам, контрольных проверок контрольно-измерительных приборов и автоматики, систем сигнализации и блокировок, предохранительных устройств.

Во время работы вспомогательной котельной оборудование и коммуникации находятся под давлением горючих газов, воды и водяного пара. Поэтому при нарушении нормального технологического режима, а также при нарушениях плотностей в соединениях аппаратов и узлов могут иметь место:

- прорыв газа с последующим загоранием и взрывом;

- образование местных взрывоопасных концентраций природного газа;

- отравления в результате наличия газов, содержащих компоненты (СН₄, NO₂, СО₂, СО);

- отравление реагентами коррекционной обработки питательной и котловой воды, при несоблюдении правил обращения с ними и пренебрежением средствами индивидуальной защиты;

- термические ожоги при прорывах трубопроводов дымовых газов, водяного пара и конденсата;

- поражение электрическим током при неисправностях электрооборудования и электрических сетей, а также в результате несоблюдения правил электробезопасности;

- механические травмы при нарушениях в обслуживании машин, меха­низмов и другого оборудования;

- загорание смазочных и уплотнительных масел и обтирочных материалов при несоблюдении правил хранения их и нарушении противопожарных норм;

- неудовлетворительная продувка трубопроводов и аппаратов, что может вызвать образование взрывоопасных концентраций и при определенных условиях взрыв;

- опасности, связанные с эксплуатацией оборудования, работающего под высоким давлением, выполнением работ в приямках, колодцах, сосудах и при обращении с вредными веществами (аммиак, гидразин-гидрат).

Производственная санитария

Микроклимат. Для нормальной и высокопроизводительной работы в производственных помещениях необходимо, чтобы метеорологические условия (температура, влажность и скорость движения воздуха), т.е. микроклимат, находились в определенных соотношениях.

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны обеспечено выполнением определенных мероприятий, в том числе:

- механизацией и автоматизацией производственных процессов и дистанционным управлением ими;

- применением технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону;

- надежной герметизацией оборудования, в котором находятся вредные вещества;

- защитой от источников тепловых излучений;

- устройством вентиляции и отопления;

- применением средств индивидуальной защиты.

Температура воздуха в лабораториях колеблется от 20 до 25 градусов.

Освещение: освещение в помещениях соответствуют нормам. Все объекты, с которыми приходится часто работать хорошо освещены. В главном зале находится достаточное количество оконных проемов, которое необходимо днем. У работников, которым приходится иметь дело с работой в темных местах (электрики, слесаря КИП) имеются специальные фонари – шахтерки, которые обеспечивают достаточное освещение любой детали.

Шум и вибрации. Основными мерами борьбы с шумом являются:

- устранение или ослабление причин шума в самом его источнике;

- изоляция источника шума от окружающей среды средствами звукоизоляции и звукопоглощения;

Защита от действия ультразвука выполнена следующими способами:

- использование в оборудовании более высоких рабочих частот, для которых допустимые уровни звукового давления выше;

- использование источников ультразвукового излучения в звукоизолирующем исполнении типа кожухов. Такие кожухи изготовлены из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с оклейкой резиной или рубероидом, а также из гетинакса (толщиной 5 мм). Применение кожухов дает снижение уровня ультразвука на 60…80 дБ;

- экранирование;

В основном цехе уровень шума достигает 100 дБ. При работе, рабочие используют беруши или просто затыкают уши пальцамиJ.

Техника безопасности

Рабочий, допущенный к эксплуатации котельной, должен быть обучен специальной программе и сдать экзамен квалификационной комиссии. Перед допуском к работе каждый поступающий в цех должен быть ознакомлен с начальником цеха или его заместителем по техники безопасности, с общими правилами ведения работ, после чего мастер проводит инструктаж поступающего, на рабочем месте.

При этом рабочий должен быть ознакомлен с особенностями работы на данном рабочем месте, с оборудованием и инструментом. После инструктажа на рабочем месте рабочий допускается к стажировке и обучению на рабочем месте под руководством опытного рабочего, о чем издается приказ по цеху. К самостоятельной работе рабочий должен быть допущен только после окончания срока стажировки, установленного для данного рабочего места и после проверки знаний комиссией назначенной распоряжением по цеху. Рабочий обязан твердо знать опасные моменты своего рабочего места и методы устранения их.

Лица, принимаемые на работу по обслуживанию тепломеханического оборудования, должны пройти предварительный медицинский осмотр и в дальнейшем проходить его периодически в сроки, установленные для персонала энергопредприятия.

Лица, обслуживающие оборудование цехов электростанций и тепловых сетей должны знать и выполнять правила техники безопасности, применительно к занимаемой должности. персонал, использующий в своей работе электрозащитные средства, обязан знать и выполнять правила применения и испытания средств защиты, используемые в электроустановках. Весь персонал должен быть обеспечен по действующим нормам спецодеждой, спецобувью и другими средствами защиты в соответствии с характеристикой выполняемых работ и обязан пользоваться ими во время работы. Весь производственный персонал должен быть практически обучен приемам освобождения человека попавшего под напряжение, от действия электрического тока и оказания ему доврачебной помощи, а также приемам оказания доврачебной помощи пострадавшим при других несчастных случаях. Каждый работник должен четко знать и выполнять требования правил пожарной безопасности и противоаварийного режима на объекте, не допускать действий, которые могут привести к пожару или загоранию.

Запрещается курение на территории установки, за исключением установленных мест для курения, оборудованных специальным противопожарным инвентарем

При эксплуатации котлов должны быть обеспечены надежность безопасность работы всего основного и вспомогательного оборудования; возможность достижения номинальной производительности котлов, параметров и качества воды, экономичный режим работы. Запрещаются работы на технологическом оборудовании, если трубопровод, к которому подключены импульсные линии, остается под давлением. Отсутствие давления в отключенной импульсной линии должно проверяться соединением ее с атмосферой. Запрещаются работы на действующем электрооборудовании без применения электрозащитных средств. При работе без применения средств электрозащиты электрооборудование должно быть отключено.

Безопасность в чрезвычайных ситуациях.

Наиболее вероятная ЧС в помещении котельной пожар, ввиду больших температур, применением газа и большим количеством электрического оборудования.

Ответственным лицом за пожарную безопасность котельной является мастер, который обязан следить за выполнением требований пожарной безопасности. Все производственные участки обеспечены противопожарным инвентарем и первичными средствами пожаротушения.

Для предотвращения случаев ЧС в помещении котельной запрещается:

1. хранить легковоспламеняющиеся и горючие вещества;

2. загромождать проходы между котлами, тамбурами и подступы к противопожарному инвентарю;

3. производить растопку котлов без вентиляции топок и газоходов, а также применять для розжига жидкое горючее;

4. производить проверку герметичности газопроводов открытым огнем;

5. пользоваться неисправными приборами и электросетью;

6. применять средства пожаротушения в других целях.

При пожаре обслуживающий персонал обязан:

1. Немедленно вызвать пожарную охрану по телефону.

2. приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения, не прекращая наблюдения за котлами.

Мероприятия по охране окружающей среды

Охрана окружающей среды – глобальная проблема. Мероприятия по охране окружающей среды направлены на сохранение, восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов и предупреждение вредного влияния результатов хозяйственной деятельности общества на природу и здоровье человека. Сущность охраны окружающей среды состоит в установлении постоянной динамической гармонии между развивающимся обществом и природой, служащей ему одновременно и сферой и источником жизни. Ежедневно выбрасываются миллионы тонн различных газообразных отходов, водоемы загрязняются миллиардами кубометров сточных вод. При решении задачи снижения загрязнения окружающей среды главным является создание и внедрение принципиально новых, безотходных технологических процессов.

В котельной образующиеся при сгорании продукты передают часть тепла рабочему телу, а другая его часть вместе с продуктами сгорания (CO2, CO, O2, NO) выбрасывается в атмосферу. В атмосфере газообразные продукты сгорания в результате вторичных химических реакций с участием кислорода и паров воды образуют кислоты, а также различные соли. Загрязняющие атмосферу вещества вместе с осадками выпадают на поверхность почвы и водоемов, вызывая их химическое загрязнение. Для уменьшения выброса вредных веществ и загрязнения окружающей среды, устанавливают в котельных герметизированное технологическое оборудование, газо- и пылеулавливающие установки, высокие трубы.

Автоматизация котельной обеспечивает экономное использование топлива, а также полноту его сжигания. В проекте контролируется содержание O2 в дымовых газах и регулируется расход воздуха с коррекцией по содержанию кислорода в дымовых газах, что позволяет обеспечить полноту сжигания топлива.

Заключение

В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы автоматизации котельной установки производства мономеров.

Так как все оборудование морально и физически устарело актуальность данного вопроса очень высока.

В ходе этой работы были рассмотрены приборы импортного и отечественного производства. Выявлено, что некоторые отечественные приборы занимают достойное место на рынке приборов автоматики и электроники. Так как стоимость отечественных приборов намного ниже импортных аналогов, а надежность, функциональность и другие параметры такие же, то предпочтение было отдано именно им. Исключением являются лишь позиционеры фирмы Siemens и позиционеры Rosemount.

Каждая модернизация должна быть экономически обоснованной, поэтому был проведен экономический расчет стоимости всей модернизации. Общая стоимость составила 1778000 рублей. Для производства мономеров, да и для всего предприятия в целом это большие деньги, но ущерб от внезапного отказа оборудования может быть намного выше.

В конце дипломной работы в части «Требования по охране труда» были выведены основные мероприятия и требования, которые должны выполняться для безопасного выполнения работ.

Conclusion

The possibility of automation of boiler plant for monometer producing was reviewed in this qualified paper.

Since all the equipment morally and physically became out of date the importance of this issue is very high.

In the course of this paper the import and domestic producing devices were reviewed. During this reviewing it was clear up that some domestic devices take the worth place in the market of automation and electronics devices. As the price of domestic devices much lower than import counterpart and reliability, functionality and other parameters are the same, so the preference was given to them. The exclusions were the positioners of Siemens and the gages of Rosemount.

Every enhancement should be economically proved, that is why economical calculation of the price of all enhancements was carried. The total cost is 1778000 rubles. For producing monometers and for the whole enterprise it’s big money, but the loss from the unexpected breakdown of equipment can be much higher.

At the end of the qualified paper in the part «Protection of labour request» the main actions and requirements were introduced, which should be followed for the safe work.

Литература

1.      Адабашьян А.И. Монтаж контрольно-измерительных приборов и аппаратуры автоматического регулирования. М.: Стройиздат. 1969. 358 с.

2.      Герасимов С.Г. Автоматическое регулирование котельных установок. М.: Госэнергоиздат, 1950, 424 с.

3.      Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация производственных процессов и АСУП в химической промышленности. М.Химия, 1978. 376 с.

4.      Ицкович А.М. Котельные установки. М.: Нашиц, 1958, 226 с.

5.      Казьмин П.М. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств химических производств. М.: Химия, 1979, 296 с.

6.      Ктоев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1990, 464 с.

7.      Купалов М.В. Технические измерения и приборы для химических производств. М.: Машиностроение, 1966.

8.      Лохматов В.М. Автоматизация промышленных котельных. Л.: Энергия, 1970, 208 с.

9.      Монтаж средств измерений и автоматизации. Под ред. Ктоева А.С. М.: Энергоиздат, 1988, 488 с.

10.    Мурин Т.А. Теплотехнические измерения. М.: Энергия, 1979. 423 с.

11.    Мухин В.С., Саков И.А. Приборы контроля и средства автоматизации тепловых процессов. М.: Высшая школа. 1988, 266 с.

12.    Павлов И.Ф., Романков П.П., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов иаппаратов химических технологий. М.: Химия, 1976.

13.    Приборы и средства автоматизации. Каталог. М.: Информприбор, 1995, 140 с.

14.    приборы и средства автоматизации. Номенклатурный перечень. М.: Информприбор, 1995, 100 с.

15.    Путилов А.В., Коплеев А.А., Петрухин Н.В. Охрана окружающей среды. М.: Химия, 1991, 224 с.

16.    Раппопорт Б.М., Седанов Л.А., Ярхо Г.С., Рудинцев Г.И. Устройства автоматического регулирования и защиты котельных горных предприятий. М.: недра, 1974, 205 с.

17.    Столлкер Е.Б. Справочник эксплуатации газовых котельных. Л.:Недра, 1976. 528 с.

18.    Фейерштейн В.С. Справочник по автоматизации котельных. М.: Энергия, 1972, 360 с.

19.    Фаников В.С. , Витальев В.П. Автоматизация тепловых пунктов. Справочное пособие. М.: Энергоиздат, 1989. 256 с.

20.    Шевцов Е.К. Справочник по поверке и наладке приборов. Л.: Техника, 1981, 205 с.

21.    Шипетин А.И. Техника проектирования систем автоматизации технологических процессов. М.: Машиностроение, 1976, 496 с.

22.    Шувалов В.В., Осаджанов Л.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1991, 480 с.

23.    Электрические кабели, провода и шнуры. Под ред. Белорусова М.И. М.: Энергоиздат, 1988, 536 с.