Přípustná úroveň vibrací lpds. Přípustné vibrace čerpadla. Vypracování doporučení pro snížení dopadu vibrací na tělo montéra 5. kategorie technologických instalací LPDS "Perm" JSC "North-Western Oil Lines"
Montáž a potrubí čerpacích jednotek (PU) se provádí dle projektu. Seřízení a zkoušení se provádí v souladu s požadavky příslušných pokynů výrobců.
Čerpadla smontovaná s motory jsou instalována na základech a vyrovnána s referenčními osami, půdorysně a výškově, s přesností stanovenou projektem.
Před vázáním jsou rámy a čerpadla bezpečně připevněny k základu. Po připojení sacího a výtlačného potrubí se zkontroluje vyrovnání čerpací jednotky. Přesnost vyrovnání je nastavena podle pokynů výrobce pro namontovaná čerpadla, a pokud takové pokyny neexistují, přesnost by měla být v rozmezí:
- házení - radiální - ne více než 0,05 mm;
- axiální házení - ne více než 0,03 mm.
Vyrovnání se kontroluje ručně otáčením hřídelí čerpadla a motoru spojených spojkami. Hřídele by se měly otáčet snadno, bez zadření. Vyrovnání hřídelů čerpadel a motorů se měří vhodnými nástroji (indikátory atd.).
Pomocná a hlavní čerpadla jsou před instalací podrobena individuálním hydraulickým zkouškám v souladu s údaji z výrobního návodu. Hydrotesty vstupního a výstupního potrubí pomocných a hlavních čerpadel a rozdělovače čerpací stanice po instalaci a opravě se provádí v souladu s projektovou dokumentací. Zkušební podmínky musí splňovat požadavky SNiP III-42-80. Testování sacího a výstupního potrubí a rozdělovače lze provádět společně s čerpadly.
Inženýrsko-technický personál LPDS, PS odpovědný za provoz a spouštění SE (elektromechanik, přístrojový inženýr, mechanik), před prvním spuštěním nebo spuštěním SE po opravě, musí osobně zkontrolovat připravenost k provozu všech pomocných systémů a provádění technických a požárně bezpečnostních opatření:
- nejpozději 15 minut před spuštěním hlavních bloků se ujistěte, že systém přívodu a odvodu ventilace funguje ve všech prostorách rozvodny;
- zkontrolovat připravenost elektrického obvodu, polohu olejového spínače (startéry), stav přístrojového a automatizačního zařízení;
- ujistěte se, že pomocné systémy jsou připraveny ke spuštění;
- ujistěte se, že hlavní čerpací stanice a uzavírací ventily jsou připraveny ke spuštění podle technologického schématu;
- zkontrolujte průtok oleje do ložiskových jednotek, hydraulické spojky čerpadel a chladicí kapaliny k chladičům oleje (pokud se jedná o chladiče vzduchu, pak v případě potřeby zkontrolujte, zda jsou připojeny);
- zkontrolujte přítomnost potřebného tlaku vzduchu ve vzduchové komoře spojovacího hřídele v dělicí stěně (nebo ve skříni motoru).
Za normálního provozu tyto úkony provádějí pracovníci ve službě (obsluha, řidič, elektrikář atd.) v souladu se svými popis práce a pokyny pro obsluhu a údržbu zařízení.
Na začátku provozu čerpací stanice by měly být připraveny pokyny, které by měly uvádět sled operací pro spouštění a zastavování pomocných a hlavních zařízení, postup jejich údržby a činnosti personálu v nouzových situacích.
Je zakázáno spouštět jednotku:
- bez zapnutí přívodní a odsávací ventilace;
- bez olejového systému;
- když čerpadlo není naplněno kapalinou;
- za přítomnosti technologických poruch;
- v ostatních případech stanovených návodem (úřední, obsluha zařízení, návod výrobce apod.).
Je zakázáno provozovat jednotku, pokud je porušena těsnost spojů; během provozu jednotky je zakázáno utahovat závitové spoje pod tlakem, provádět jakékoli úkony a práce, které nejsou stanoveny pokyny, předpisy apod.
Na neautomatizovaných rozvodnách musí být nouzové zastavení SE provedeno v souladu s pokyny obsluhujícího personálu, včetně:
- když se objeví kouř z těsnění, žlázy v oddělovací stěně;
- při výrazném úniku ropného produktu na provozní jednotku (rozstřikování ropných produktů);
- když se v jednotce objeví kovový zvuk nebo šum;
- se silnými vibracemi;
- když je teplota ložiskového pouzdra nad limity stanovenými výrobcem;
- v případě požáru nebo zvýšené kontaminace plynem;
- ve všech případech, které ohrožují obsluhující personál a bezpečnost provozu zařízení.
Tlakový rozdíl mezi vzduchovou komorou šachty a čerpací místnosti musí být minimálně 200 Pa. Po zastavení SS (včetně po jeho uvedení do pohotovostního režimu) se přívod vzduchu do vzduchové ucpávkové komory nezastaví.
Čerpadla, kapalinové spojky a motory musí být vybaveny zařízeními, která umožňují sledování provozních parametrů nebo signalizaci překročení jejich přípustných mezních hodnot. Podmínky pro instalaci a používání těchto zařízení jsou uvedeny v příslušných návodech výrobce.
Přívodní a výfukové systémy ventilace čerpacích místností (hlavní a pomocná) a systémy řízení plynu v těchto místnostech by měly fungovat v automatickém režimu. Kromě automatického zapínání přívodní a odsávací ventilace a vypínání čerpadel by mělo být lokálně zajištěno ruční ovládání ventilátorů; tlačítko nouzového zastavení na čerpací stanici by mělo být umístěno mimo budovu čerpací stanice poblíž předních dveří.
Tělesa čerpadel musí být uzemněna bez ohledu na uzemnění jejich motorů.
Proplachovací a vypouštěcí kohouty čerpadel musí být vybaveny trubkami pro vypouštění a vypouštění produktu do sběrače netěsností a dále do sběrné nádrže netěsností umístěné mimo čerpací stanici. Vypouštění proplachovacích a drenážních produktů čerpadel do atmosféry čerpací stanice je zakázáno.
Po neplánované odstávce SE je nutné zjistit důvod odstávky a tuto jednotku nespouštět, dokud nebude odstraněna. O zastavení bloku musí službukonající personál neprodleně informovat dispečera pobočky provozní organizace a sousedních rozvoden.
Uvedení záložní hlavní nebo pomocné jednotky do provozu v automatickém režimu se provádí s plně otevřeným sacím a uzavřeným výtlačným (tlakovým) ventilem nebo otevřenými oběma ventily. V prvním případě může otevírání ventilu na výtlaku čerpadla začít současně se startem elektromotoru nebo předstihnout start motoru o 15–20 s. V souladu s projektem může být stanoven jiný postup pro spuštění pohotovostního NS v automatickém režimu.
Automatické zadání záložního hlavního, posilovacího agregátu nebo agregátu některého z pomocných systémů (olejové systémy, záložní systémy pro komory beztlakových spojů atd.) se provádí po vypnutí hlavního bez časového omezení. zpoždění nebo s minimálním (selektivním) časovým zpožděním.
Při spouštění stanice se sériovým potrubním schématem pro ND se doporučuje spouštět hlavní ND proti pohybu toku ropného produktu, tj. od většího čísla jednotky k menšímu. V případě spuštění pouze jedné PU je možné spustit kteroukoli z připravených k práci.
HA se považuje za pohotovostní, pokud je provozuschopná a připravená k provozu. Všechny armatury, šoupátka na potrubním systému NS obsažené v rezervě (studené) musí být v poloze stanovené projektem a návodem k obsluze.
AS se považuje za v pohotovostním režimu, pokud jej lze bez přípravy nebo v režimu ATS co nejdříve uvést do provozu.
Řízení provozu PS provádí operátor pomocí přístrojů nainstalovaných na automatizační desce nebo pomocí hodnot parametrů na obrazovce monitoru. Při běžném provozu zařízení musí být kontrolované parametry ND podle stanoveného seznamu zaznamenávány každé dvě hodiny do zvláštního deníku. Pokud se parametry zařízení odchýlí od stanovených limitů, vadná jednotka se zastaví a spustí se záložní jednotka. Obsluha v tomto případě musí zaznamenat do provozního deníku hodnotu parametru, kvůli kterému došlo k vypnutí provozní jednotky. Automatická registrace odpovídajícího parametru je okamžitě provedena speciálním nouzovým záznamníkem s vydáním jeho hodnoty a názvu na obrazovce monitoru.
Při provozu zařízení je nutné sledovat jeho parametry v souladu s pokyny, zejména:
- pro těsnost potrubí zařízení (přírubové a závitové spoje, těsnění čerpadla);
- hodnoty tlaku v olejovém systému a chladicí kapalině (vzduchu), jakož i během provozu napájecích, výfukových a obecných ventilačních systémů, dalších mechanismů a systémů.
Pokud jsou zjištěny netěsnosti nebo závady, je nutné provést nápravná opatření.
Instalace čidel analyzátoru plynu v čerpací stanici by měla být zajištěna v souladu s projektem u každého čerpadla v místech, kde je největší pravděpodobnost hromadění plynu a kde dochází k únikům výbušných par a plynů (těsnění ucpávek, mechanické ucpávky, přírubové spoje, ventily atd. .).
Elektromotory používané k pohonu hlavních čerpadel, pokud jsou umístěny ve společné hale, musí být nevýbušné, odpovídající kategorii a skupině výbušných směsí. Při použití nevýbušných elektromotorů k pohonu čerpadel musí být elektrická místnost oddělena od čerpací místnosti dělicí stěnou. V tomto případě jsou v dělicí stěně na křižovatce elektromotorů a čerpadel instalována speciální zařízení pro zajištění těsnosti dělicí stěny (membrány s komorami pro bezproblémové spojení) a měl by být zajištěn přetlak vzduchu 0,4 - 0,67 kPa. v elektrické místnosti.
Spouštění stanice je zakázáno, pokud je teplota vzduchu v elektrické místnosti nižší než +5°C, a to v jakémkoli režimu spouštění (automatickém, dálkovém nebo místním).
Mazací systém
Instalace olejového systému se provádí podle výkresů projekční organizace v souladu se schématem zásobování olejem hlavních čerpadel, s montážními výkresy a pokyny od výrobců. Projekt by měl počítat se záložním mazacím systémem pro hlavní zařízení, který zajistí zásobování bloků olejem při nouzových odstávkách. Po promoci instalační práce tlakové a vypouštěcí olejové potrubí a olejovou nádrž je třeba vyčistit a propláchnout, vyčistit a vyměnit filtry.
Při uvádění do provozu je olej čerpán olejovým systémem, průtok oleje ložisky je regulován volbou škrticích podložek nebo aretačního zařízení. Olejový systém je zkontrolován na těsnost přírubových spojů a fitinků.
Při uvádění do provozu se při zastavení olejových čerpadel kontroluje spolehlivost dodávky oleje z akumulační olejové nádrže (je-li k dispozici) do PU ložisek, aby bylo zajištěno překročení hlavního PU.
Při provozu SE je třeba hlídat teplotu a tlak oleje na vstupu do ložisek agregátů, teplotu ložisek atd. Režim v systému chlazení oleje musí být udržován v mezích stanovených mapou nastavení technologické ochrany a zajistit, aby teplota ložisek agregátů nepřekročila maximální povolené hodnoty.
Hladina v olejových nádržích a tlak oleje musí být v mezích, které zajišťují spolehlivý provoz ložisek čerpadla a elektromotorů. Kontrolu hladiny oleje v olejových nádržích provádí směnový personál. Tlak oleje v olejovém systému je řízen automaticky, hlavní čerpací jednotky jsou opatřeny automatickou ochranou pro minimální tlak oleje na vstupu čerpadla a ložisek motoru. Kontrolní body teploty, hladiny a tlaku v mazacím systému jsou určeny projektem.
Olej v mazacím systému musí být vyměněn za čerstvý nastaveno instrukcí provozní době nebo po 3000 - 4000 hodinách provozu zařízení.
Pro každý typ ND musí být stanovena frekvence odběru vzorků z mazacího systému pro kontrolu kvality oleje. Vzorky musí být odebrány v souladu s GOST 2517-85 „Ropa a ropné produkty. Metody odběru vzorků“.
V mazacím systému ložisek ND je zakázáno používat oleje jakostí, které neodpovídají těm, které doporučuje výrobce (firmy).
Olej od dodavatele je akceptován s certifikátem shody a certifikátem kvality oleje. V případě neexistence těchto dokumentů by měla být přejímka oleje provedena po provedení příslušných fyzikálních a chemických rozborů na shodu jeho parametrů s požadovanými parametry a po vydání posudku specializovanou laboratoří.
Instalace prvků mazacího systému (potrubí, filtry, chladiče, olejová nádrž (nádrže) atd.) musí odpovídat konstrukci a zajistit gravitační tok oleje do olejové nádrže (nádrže) bez vytváření stagnujících zón; hodnoty montážních sklonů musí odpovídat požadavkům NTD. Filtry by měly být umístěny v nejnižších bodech systému nebo jeho částí. Prvky mazacího systému (filtry) musí být pravidelně čištěny v době uvedené v návodu.
Pro každý typ čerpadel a motorů je spotřeba oleje nastavena na základě továrních a provozních údajů.
V čerpání oleje (olejové vany) by mělo být vyvěšeno schválené technickým vedoucím PS, NP atd. technologické schéma mazacího systému udávající přípustné hodnoty minimálního a maximálního tlaku a teploty oleje.
Chladící systém
Podmínky a způsoby čištění chladicích dutin jednotek a výměníků chladicí soustavy od vodního kamene a kontaminované vody by měly být stanoveny v závislosti na konstrukci chladicí soustavy, stupni znečištění, tvrdosti, spotřebě vody. Potrubí chladicího systému musí být provedeno se sklonem, který zajistí samovypouštění vody speciálními kohouty nebo armaturami.
Minimálně jednou za směnu je nutné zkontrolovat nepřítomnost oleje nebo oleje v chladicí vodě. Pokud jsou zjištěny posledně jmenované, jsou přijata opatření k okamžitému zjištění a odstranění poškození. Výsledky kontroly směny na přítomnost ropy nebo ropných produktů ve vodě by měly být zaznamenány do deníku.
Chladicí systém musí vyloučit možnost zvýšení tlaku vody v chlazených dutinách jednotky nad limit stanovený výrobcem. Teplota kapalinového chlazení před chladiči motoru nesmí překročit +33°C.
Vnější prvky chladicího systému (potrubí, armatury, chladicí věž, nádrže) musí být včas připraveny pro provoz v zimních podmínkách nebo vyprázdněny a odpojeny od hlavního systému.
Nasávání vzduchu pro chlazení motoru se provádí v souladu s projektem v místech, která neobsahují výpary ropných produktů, vlhkost, chemikálie apod. nad limity. Teplota vzduchu přiváděného k chlazení motorů musí odpovídat konstrukčnímu návrhu a pokynům výrobce.
Čerpací stanice musí mít technologické schéma chladicí soustavy schválené technickým vedoucím LPDS, PS, NP s uvedením přípustného tlaku a teploty chladicího média.
Diplomový projekt obsahuje 109 stran, 24 obrázků, 16 tabulek, 9 odkazů, 6 aplikací.
AUTOMATIZACE HLAVNÍ ČERPACÍ JEDNOTKY HM1250-260, SENZOR, SIGNÁL, ACS ŘADY "MODICON TSX QUANTUM", OVLÁDÁNÍ VIBRACÍ, SYSTÉMY ŘÍZENÍ VIBRACÍ
Předmětem studie je hlavní čerpací jednotka NM 1250-260, která je používána v Čerkasy LPDS.
V průběhu studie byla provedena analýza stávající úrovně automatizace bloku, zdůvodněna potřeba modernizace jeho řídicího systému.
Účelem práce je vyvinout řídicí program pro Modicon TSX Quantum PLC od Schneider Electric.
V důsledku studie byl vyvinut automatizační systém pro hlavní čerpací jednotku založený na moderním softwaru a hardwaru. Tak jako software Projekt využíval jazyk ST programu ISaGRAF.
Experimentální provedení a technicko-ekonomické ukazatele naznačují zvýšení účinnosti modernizovaného řídicího systému hlavního čerpacího bloku.
Stupeň implementace - získané výsledky aplikované v systému kontroly vibrací "Cascade".
Efektivita implementace je založena na zvýšení spolehlivosti automatizačního systému MND, což je potvrzeno výpočtem ekonomického efektu za zúčtovací období.
Definice, symboly a zkratky……………………………………………… 6
Úvod……………………………………………………………………………………….. 7
1 Dispečink lineární výroby "Čerkasy"…. 9 1.1 stručný popis dispečink lineární výroby "Čerkasy"……………………………………………………………………….. 9
1.2 Charakteristika technologického zařízení………………………………. 9
1.3 Charakteristika technologických prostor……………………………… 12 1.4 Provozní režimy LPDS „Cherkassy“……………………………………. 13 1.5 Hlavní čerpací jednotka………………………………………………. 16 1.6 Potrubí čerpadel LPDS Čerkasy………………………………………. osmnáct
1.7 Analýza stávajícího schématu automatizace pro LPDS "Cherkasy"……... 19
2 Patentové zpracování………………………………………………………………... 22
3 Automatizace LPDS „Cherkasy“……………………………………………………… 27
3.1 Automatizace hlavní čerpací jednotky………………………….. 27
3.2 Systém nouzové ochrany……………………………………… 33
3.3 APCS založené na ovladačích Modicon TSX Quantum………………….. 35
3.4 Strukturní diagram APCS založený na systému Quantum………………… 39
3.5 Zařízení obsažená v systému……………………………………….. 42
3.6 Senzory a technické prostředky automatizace…………………………. 48
4 Výběr systému řízení vibrací MHA………………………………………... 54 4.1 Zařízení pro řízení vibrací (AKV)…………………………………. 54
4.2 Zařízení pro regulaci vibrací „Cascade“….……………………………………….. 56
4.3 Vývoj řídicího programu čerpací jednotky……………….…….. 64
4.4 Nástrojový systém pro programování průmyslových regulátorů………………………………………………………………………………. 65
4.5 Popis jazyka ST………………………………………………………………. 67
4.6 Vytvoření projektu a programů v systému ISaGRAF………………………. 71
4.7 Programování regulátoru………………………………………………... 73
4.8 Algoritmus pro signalizaci a řízení čerpací jednotky……………………… 74
4.9 Výsledky programu…….………………………..………………………... 77
5 Bezpečnost a ochrana zdraví při práci hlavní čerpací stanice „Směr Ufa-Zapadnoye“………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………….
5.1 Analýza potenciálních nebezpečí a pracovních rizik… 80
5.2 Bezpečnostní opatření při provozu objektů LPDS Čerkasy ...................................... ...................................................... ...................................
5.3 Opatření pro průmyslovou hygienu……………………………… 86
5.4 Protipožární opatření………………………………… 89
5.5 Výpočet instalace pěnového hasicího zařízení a přívodu požární vody……… 91
6 Vyhodnocení ekonomické efektivity automatizace lineárního výrobního dispečinku „Čerkassy“……………………. 96
6.1 Hlavní zdroje zvyšování efektivity………………… 97 6.2 Metodika výpočtu ekonomické efektivity……………………… 97
6.3 Výpočet ekonomického efektu………………………………………………. 99
Závěr……………………………………………………………………………… 107
Seznam použitých zdrojů………………………………………... 109
Příloha A. Seznam předváděcích listů ……………………… 110
Příloha B. Specifikace a schémata zapojení napájecích zdrojů ................................................ ...................................................... ...................................
Dodatek B. Specifikace CPU... 114
Dodatek D. Specifikace I/O modulu………………………….. 117
Příloha E. Specifikace modulu Advantech………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 122
Příloha E. Seznam ovládacího programu……………………………… 125
DEFINICE, SYMBOLY A ZKRATKY
|
Lineární výroba a expediční stanice |
||
|
Pracoviště |
||
|
Manuální řídicí jednotka |
||
|
Ufa-západní směr |
||
|
Automatické zapnutí rezervy |
||
|
místní dispečink |
||
|
Hlavní čerpací jednotka |
||
|
Hlavní ropovod pro ropu |
||
|
Mikroprocesorový automatizační systém |
||
|
Normy požární bezpečnosti |
||
|
Čerpací stanice ropy |
||
|
Programový logický ovladač |
||
|
elektrický motor |
||
|
Okresní řídící středisko |
||
|
dispečerské řízení a sběr dat |
||
|
Čistící a diagnostický nástroj |
||
|
Programovací jazyk |
||
|
Systém vyhlazování tlakovými vlnami |
||
|
vysokonapěťový jistič |
||
|
Objektové komunikační zařízení |
||
|
Filtry na nečistoty |
||
|
procesor |
||
|
Pravidla pro instalaci elektroinstalace |
||
|
Stavební předpisy |
||
|
Systém norem bezpečnosti práce |
||
|
Systém zpracování informací |
ÚVOD
Automatizace technologických procesů je jedním z rozhodujících faktorů zvyšování produktivity a zlepšování pracovních podmínek. Všechna stávající a stavební zařízení jsou vybavena automatizačními nástroji.
Přeprava ropných produktů je nepřetržitá výroba, která vyžaduje zvýšenou pozornost věnovanou otázkám spolehlivého provozu, výstavby a rekonstrukce čerpacích zařízení ropy, generální oprava zařízení. V současnosti je hlavním úkolem přepravy ropných produktů zvýšení efektivity a kvality dopravního systému. Ke splnění tohoto úkolu se počítá s výstavbou nových a modernizací stávajících ropovodů, s plošným zavedením automatizace, telemechaniky a automatizovaných řídicích systémů pro přepravu ropných produktů. Zároveň je nutné zlepšit spolehlivost a efektivitu přepravy ropovodem.
Automatizační systém lineárního výrobního dispečinku (LPDS) je určen k řízení, ochraně a řízení zařízení ropovodu. Měl by zajistit autonomní údržbu specifikovaného režimu provozu. benzínka a jeho změnu příkazy z konzole operátora LPDS a z vyšší úrovně řízení - okresního dispečinku (RDC).
Naléhavost vytvoření automatizace řídicích systémů v LPDS "Cherkassy" se zvýšila kvůli nízké úrovni automatizace, přítomnosti zastaralých reléových obvodů, nízké spolehlivosti a složitosti údržby. To vyžaduje nahrazení stávajících systémů automatizačním systémem na bázi mikroprocesoru.
Účelem diplomového projektu je: zvýšení spolehlivosti a životnosti technologických zařízení a automatizačních zařízení pro LPDS; rozšíření funkčnost; zvýšení frekvence údržby a oprav stanic.
Cíle absolventského projektu jsou:
- analýza stávajícího automatizačního systému LPDS;
- modernizace řídicího systému čerpacích jednotek na bázi PLC;
Automatizace je nejvyšším stupněm mechanizace výroby a používá se v komplexu technologického řízení. výrobní procesy. Otevírá obrovské možnosti pro zvýšení produktivity práce, rychlý růst tempa rozvoje výroby, ale i bezpečnost výrobních procesů.
1 Dispečink lineární výroby "Cherkasy"
1.1 Stručný popis dispečinku lineární výroby "Cherkasy"
LPDS "Cherkassy" výrobního oddělení Ufa OAO "Uraltransnefteprodukt" byla založena v roce 1957 uvedením do provozu MNPP Ufa - Petropavlovsk, čerpací stanice č. 1 a tankoviště RVS-5000 v množství 20 kusů o celkové kapacitě cca 57,0 tisíc tun. Stanice byla zřízena jako druhé místo NPS "Cherkassy" Ufimského regionálního oddělení ropovodů, které je součástí oddělení Ural-sibiřských hlavních ropovodů.
1.2 Charakteristika technologického zařízení
Technologické vybavení LPDS "Cherkasy" zahrnuje:
Tři hlavní čerpadla NM 1250-260 pro jmenovitý průtok 1250 m/h s dopravní výškou 260 m, s elektromotory STD 1250/2 o výkonu N=1250 kW, n=3000 ot/min a jedním hlavním čerpadlem NM 1250- 400 pro jmenovitý průtok 1250 m/h s dopravní výškou 400 m, s elektromotorem AZMP-1600 o výkonu N=2000 kW, n=3000 ot./min, umístěným ve společném přístřešku a odděleným protipožární stěnou;
Systém řízení tlaku sestávající ze tří regulátorů tlaku;
Olejový systém pro nucené mazání ložisek čerpacích agregátů sestávající ze dvou olejových čerpadel, dvou olejových nádrží, akumulační nádrže, dvou olejových filtrů, dvou olejových chladičů;
Systém zásobování cirkulační vodou sestávající ze dvou vodních čerpadel;
Systém sběru a čerpání netěsností, sestávající ze čtyř nádrží a dvou čerpadel pro čerpání netěsností;
Větrací systém sestávající z přívodního a odsávacího větrání čerpací místnosti (dva přívodní a dva odsávací ventilátory); zachování větrání prostoru elektromotoru (jeden ventilátor je stávající, do budoucna je plánována instalace druhého pro nouzové zapnutí rezervy (ATS)); zadržovací ventilace bespromvalných komor (dva ventilátory); odvětrávání komory regulátorů tlaku (jeden ventilátor je stávající, do budoucna je plánována instalace druhého pro provedení ATS); odvětrávání komory pro odčerpávání netěsností (jeden ventilátor je stávající, instalace druhého je uvažována do budoucna pro provádění ATS);
Elektrická šoupátka na technologických potrubích;
Filtrační systém sestávající z filtru nečistot a dvou jemných filtrů;
Systém napájení;
Systém automatické hašení požáru.
Komora regulátoru tlaku - chráněný prostor: cihlové zdi. V této místnosti jsou 3 regulátory tlaku.
Úniková komora - chráněná místnost: cihlové zdi. V této místnosti jsou 2 čerpadla pro odčerpávání netěsností.
Všechno výkonné mechanismy poskytování automatický provoz PS musí být vybavena elektrickými pohony. Uzavírací ventily potrubí musí být vybaveno snímači pro signalizaci krajních poloh (otevřeno, zavřeno). Automatizované zařízení je vybaveno
zařízení pro instalaci řídicích senzorů a akčních členů.
Průtokový diagram hlavní čerpací stanice MNPP "Ufa-Západní směr" č. 2 LPDS "Cherkassy" je na obrázku 1.1.
1.3 Charakteristika technologických prostor
Obecný kryt čerpací stanice se skládá z části čerpadla a části elektromotoru, které jsou odděleny protipožární stěnou. Místnost oddělení čerpadel patří do výbušné zóny B-1a v souladu s Pravidly elektroinstalace PUE, (zóna třídy 1 v souladu s GOST R 51330.3-99), z hlediska nebezpečí požáru - do kategorie A v souladu s požárem Bezpečnostní normy NPB 105-95, z hlediska funkčního ohrožení - do kategorie F5.1 v souladu se Stavebními předpisy a pravidly SNiP 21-01-97. Místnost podléhá automatickému hašení.
Prostor prostoru elektromotoru nepatří do nebezpečné oblasti. Z hlediska požárního nebezpečí patří místnost elektromotorového prostoru do kategorie D. V elektromotorovém prostoru je umístěn olejový jímač, který z hlediska požárního nebezpečí patří do kategorie B dle NPB 105-95. Zásobník oleje podléhá automatickému hašení. Podle funkčního nebezpečí patří prostor elektromotoru do kategorie F5.1 podle SNiP 21-01-97.
Komora regulátoru tlaku - chráněný prostor: cihlové zdi. V této místnosti jsou 3 regulátory tlaku. Prostor uvnitř areálu patří do výbušné zóny B-1a dle PUE (třída zóny 1 dle GOST R 51330.3-99). Podle funkční nebezpečnosti - do kategorie F 5.1 podle SNiP 21-01-97). Pro požární nebezpečí - do kategorie A dle NPB 105-95. Komora regulátoru tlaku podléhá automatickému hašení. Potrubí pro přívod hasiva není zajištěno. Automatizační systém zajišťuje realizaci automatického hašení komory regulátorů tlaku.
Úniková komora - chráněný prostor: cihlové zdi. V této místnosti jsou 2 čerpadla pro odčerpávání netěsností. Prostor uvnitř areálu patří do výbušné zóny B-1a dle PUE (třída zóny 1 dle GOST R 51330.3-99), z hlediska funkčního ohrožení - do kategorie F5.1 dle SNiP 21-01-97, z hlediska požárního nebezpečí - do kategorie A dle NPB 105-95. Potrubí pro přívod hasiva není zajištěno. Automatizační systém zajišťuje realizaci automatického hašení únikové čerpací komory.
1.4 Provozní režimy LPDS "Cherkasy"
Automatizační systém by měl poskytovat následující řídicí režimy pro čerpací stanice:
- "telemechanické";
- "ne telemechanické".
Volba režimu se provádí z automatizovaného pracoviště (AWS) operátora-technologa čerpací stanice LPDS "Cherkasy".
Každý vybraný režim musí vylučovat druhý.
Přepnutí z režimu do režimu by mělo být provedeno bez zastavení provozních jednotek a stanice jako celku.
V „telemechanickém“ režimu jsou z RDP ropovodu prostřednictvím systému telemechaniky poskytovány následující typy dálkového ovládání (TC):
Spouštění a odstavování pomocných systémů čerpací stanice;
Otevírání a zavírání ventilů na vstupu a výstupu ze stanice;
Spouštění a odstavování hlavních čerpacích jednotek podle programů spouštění a odstavování hlavní jednotky.
Ovládání jednotek a systémů včetně pomocných systémů a šoupátek na vstupu a výstupu ze stanice systémem telemechaniky by mělo být doprovázeno kromě hlášení o stavu (poloze) bloku hlášením „Povoleno - vypnuto správcem potrubí“ na obrazovce pracovní stanice operátora a zaznamenáno do protokolu událostí.
V „netelemechanickém“ režimu je ovládání procesních ventilů, posilovacích a hlavních čerpacích jednotek, jednotek pomocných systémů čerpací stanice zajišťováno společnými příkazy „soft start“, „softwarové zastavení“ hlavních čerpacích jednotek a pomocných zařízení.
V tabulce 1.1 jsou uvedeny technologické parametry stanice. Tabulka 1.1 - Technologické parametry provozu LPDS "Cherkasy"
|
Parametr |
Význam |
|
Poloha stanice podél dálnice MNPP, km |
|
|
Značka nadmořské výšky, m |
|
|
Maximální povolený provozní tlak na výtlaku čerpadla (na rozdělovači, až po ovládací zařízení), MPa |
|
|
Maximální dovolený pracovní tlak na výtlaku stanice (za regulačními zařízeními), MPa |
|
|
Minimální a maximální povolený pracovní tlak na sání čerpadla, MPa |
|
|
Nejnižší a nejvyšší viskozita ropného produktu čerpaného do potrubí, mm/s |
|
|
Limit změny teploty vstřikovaného ropného produktu z nádrží v MNPP, С |
|
|
Typ a účel čerpadla |
HM1250-260 č. 1 hlavní HM1250-260 č. 2 hlavní HM1250-400 č. 3 hlavní HM1250-400 č. 4 hlavní |
|
Průměr oběžného kola, mm |
|
|
Typ motoru |
STD-1250/2 №1 STD-1250/2 №2 STD-1250/2 №3 4AZMP- 1600/6000 č. 4 |
|
Minimální tlak na sání stanice, MPa |
|
|
Maximální tlak v MNPP na výstupu ze stanice, MPa |
1.5 Hlavní čerpací jednotka
Každá MPU obsahuje následující objekty: čerpadlo, elektromotor.
Jako zařízení MPA je použito čerpadlo značky NM 1250-260 a elektromotor typu STD-1250/2 a jedno čerpadlo značky NM 1250-400 s elektromotorem AZMP-1600.
Odstředivá čerpadla- hlavní typ vstřikovacího zařízení pro čerpání ropy hlavními ropovody. Splňují požadavky MND pro čerpání významných objemů ropy na velké vzdálenosti. Hlavní čerpadla musí mít na vstupu přetlak. Tento tlak má zabránit nebezpečnému jevu, kavitaci, ke které může dojít uvnitř čerpadla v důsledku poklesu tlaku v rychle se pohybující kapalině.
Kavitace spočívá ve vytváření bublin naplněných parami čerpané kapaliny. Když tyto bubliny vstoupí do oblasti vysoký tlak se zhroutí a vyvinou obrovské bodové tlaky. Kavitace vede k rychlému opotřebení částí kompresoru a snižuje jeho účinnost. Použité čerpadlo NM je určeno pro dopravu ropy a ropných produktů hlavními potrubími s teplotou od minus 5 do +80C, s obsahem mechanických nečistot v objemu do 0,05 % a velikosti do 0,02 mm. Čerpadlo je horizontální, sekční, vícestupňové, jednoplášťové nebo dvouplášťové NM, s oběžnými koly s jednosměrným vstupem, s kluznými ložisky (s nuceným mazáním), s koncovými těsněními mechanického typu, poháněné elektromotorem .
Jako pohon čerpací jednotky je použit elektromotor typu STD o výkonu 1250 kW v nevýbušném provedení. Je instalován ve společenské místnosti s kompresorem. Nevýbušná konstrukce elektromotoru je dosažena nuceným vstřikováním vzduchu ventilační systém pod ochranným krytem pohonu, aby se udržoval přetlak (s vyloučením pronikání olejových par do motoru), a také pomocí nevýbušného pláště.
Jako pohon čerpadel se používají také vysokonapěťové asynchronní elektromotory. Nicméně při použití indukční motory výkon od 2,5 do 8,0 MW vyžaduje instalaci drahých statických výkonových kondenzátorů v čerpací stanici (které při kolísání zatížení stanice a teplot životní prostředíčasto selhávají), stejně jako komplex vysokonapěťových zařízení, které komplikují schéma napájení.
Synchronní elektromotory mají lepší indikátory stability než asynchronní, což je důležité zejména při poklesech napětí v síti.
Z hlediska nákladů jsou synchronní elektromotory obvykle dražší než podobné asynchronní, ale mají lepší energetické vlastnosti, díky čemuž je jejich použití efektivní. Má se za to, že koeficient výkonu (COP) synchronního motoru se nevýznamně mění při zatížení blízkém jmenovitému výkonu motoru. Se zátěží v rozsahu od 0,5 do 0,7 jmenovitého výkonu je účinnost synchronních motorů výrazně snížena. Praxe provozování ropovodů ukázala, že v podmínkách neustále se měnící úrovně zatížení potrubních systémů je vhodné používat stavitelné pohony čerpacích jednotek. Úpravou otáček oběžného kola dmychadla je možné plynule měnit jeho hydraulickou a energetickou charakteristiku a přizpůsobovat chod čerpadla měnícímu se zatížení. Motory stejnosměrný proud umožňují regulaci otáček pouhou změnou odporu (např. zavedením reostatu do obvodu rotoru motoru), avšak u takových motorů je regulační rozsah poměrně úzký. Střídavé motory umožňují regulaci otáček změnou frekvence napájecího proudu (z průmyslové frekvence 50 Hz na vyšší nebo nižší hodnotu, podle toho, zda je potřeba zvýšit nebo snížit počet otáček hřídele rotoru, resp. ).
1.6 Potrubí čerpadel LPDS "Cherkasy"
Potrubí čerpadel může být provedeno sériově, paralelně a kombinovaným způsobem (obrázky 1.2 - 1.4).
Obrázek 1.2 - Sériové potrubí čerpadel
Obrázek 1.3 - Paralelní potrubí čerpadel
Obrázek 1.4 - Potrubí kombinovaného čerpadla
Sériové zapojení čerpadel se používá pro zvýšení tlaku a paralelní - pro zvýšení průtoku čerpací stanice LPDS "Cherkasy" zahrnuje čtyři hlavní čerpací jednotky s elektromotory umístěnými ve společném krytu čerpací stanice ropy. Pro zvýšení tlaku na výstupu ze stanice jsou čerpadla zapojena do série (obrázek 1.6), takže při stejném přívodu tlaku, vytvořené čerpadly, shrnul. Potrubí čerpadel zajišťuje provoz LPDS při přechodu některého z bloků stanice do zálohy. Na sání a výtlaku každého čerpadla je instalováno šoupátko a paralelně s čerpadlem je instalován zpětný ventil.
Obrázek 1.5 - Potrubí čerpadel v rozvodně
zpětný ventil, oddělující sací a výtlačné potrubí každého čerpadla, umožňuje kapalině proudit pouze jedním směrem. Při chodu čerpadla je tlak působící na klapku ventilu vlevo (výtlačný tlak) větší než tlak působící na tuto klapku vpravo (sací tlak), v důsledku čehož je klapka uzavřena a olej protéká pumpa. Při nečinnosti čerpadla je tlak napravo od klapky ventilu větší než tlak nalevo od ní, v důsledku čehož je klapka otevřená a ropný produkt protéká KO-1 do dalšího čerpadla, obcházení nečinného.
1.7 Analýza stávajícího schématu automatizace pro LPDS "Cherkassy"
Automatizované zařízení je vybaveno zařízeními pro instalaci řídicích senzorů a akčních členů.
Všechny servomotory jsou vybaveny servomotory s elektrickými ovládacími signály. Uzavírací armatury potrubí vnějšího a vnitřního potrubí LPDS jsou vybaveny snímači pro signalizaci krajních poloh (otevřeno, zavřeno).
Při implementaci automatizačního systému se provádějí následující úkoly:
Analýza režimů technologických zařízení;
Kontrola technologických parametrů;
Řízení a ovládání šoupátek;
Kontrola připravenosti ke spuštění hlavních a pomocných čerpacích jednotek;
Zpracování mezních hodnot parametrů pro hlavní čerpací jednotku;
Řízení a kontrola hlavních a pomocných čerpacích jednotek;
Řízení a ovládání přijímacího ventilu hlavní čerpací jednotky;
Oprava požadované hodnoty řízení při spuštění hlavní jednotky;
Nastavení nastavení ovládání;
Regulace tlaku;
Řízení a kontrola olejových čerpadel;
Řízení a řízení přívodního ventilátoru čerpací stanice;
Řízení a kontrola odsávací ventilátor oddělení čerpadel;
Řízení a kontrola čerpadla odčerpávání netěsností;
Zpracování naměřených parametrů;
Přijímat a přenášet signály do telemechanických systémů.
Stav a provozní parametry zařízení LPDS se zobrazují na obrazovce pracoviště operátora LPDS ve formě následujících video snímků:
Obecné schéma benzínka;
Schéma jednotlivých hlavních jednotek a pomocných systémů;
Energetické schéma;
Schéma přilehlých úseků trasy.
Ruční řídicí jednotka (BRU) LPDS instalovaná v řídicí místnosti (SCHSU) zajišťuje:
Světelná signalizace od:
1) nouzová tlaková čidla na vstupu, v kolektoru a na výstupu LPDS;
Systémové kanály požární hlásič;
2) kanály prostředků kontaminace plynem;
3) snímač přetečení sběrné nádrže;
4) čidlo zaplavení čerpací stanice;
5) relé alarmu ZRU;
Tlačítka pro vydávání ovládacích příkazů:
Nouzové vypnutí LPDS;
Odstavení hlavních a čerpacích jednotek;
Zahrnutí hlavních a čerpacích jednotek;
Otevírací a zavírací šoupátka pro připojení stanice.
V současné době při neustálém poklesu těžby ropy se objem čerpané ropy zmenšuje. V tomto ohledu je použit systém automatického řízení režimu čerpání. Systém je určen k řízení a regulaci tlaku na vstupu a výstupu z čerpacích stanic ropovodů. Systém využívá regulační klapky s elektrický pohon k regulaci tlaku na vstupu a výstupu z ropovodů škrcení průtoku na výstupu.
2 Patentová studie
2.1 Výběr a zdůvodnění předmětu rešerše
V diplomovém projektu je uvažován projekt modernizace systému řízení procesů pro lineární výrobní dispečink LPDS "Cherkasy" OJSC "Uraltransnefteprodukt".
Jedním z měřených parametrů čerpací jednotky lineárního výrobního dispečinku jsou vibrace. V LPDS pro tyto účely navrhuji využít systém měření vibrací Cascade, proto byla při provádění patentové rešerše věnována pozornost vyhledávání a analýze piezoelektrických snímačů pro měření vibrací v technologických objektech ropného a plynárenského průmyslu.
2.2 Pravidla patentové rešerše
Patentová rešerše byla provedena pomocí fondu USPTU na zdrojích patentové dokumentace Ruské federace.
Hloubka vyhledávání - pět let (2007-2011). Vyhledávání bylo provedeno na indexu mezinárodní patentové klasifikace (IPC) G01P15 / 09 - „Měření zrychlení a zpomalení; měření zrychlovacích impulsů pomocí piezoelektrického snímače“.
Byly použity následující zdroje patentových informací:
Referenční a vyhledávací přístroje;
Kompletní popisy k ruským patentům;
Oficiální bulletin Ruské agentury pro patenty a ochranné známky.
2.3 Výsledky patentové rešerše
Výsledky prohlížení zdrojů patentových informací jsou uvedeny v tabulce 2.1.
Tabulka 2.1 – Výsledky vyhledávání patentů
2.4 Analýza výsledků patentové rešerše
Piezoelektrický akcelerometr podle patentu č. 2301424 obsahuje vícevrstvé balení piezokeramických destiček, skládající se ze tří částí. Sekce zahrnují skupiny tří desek. Koncové desky ve skupině jsou opatřeny diametrálními drážkami vyplněnými spínacími přípojnicemi. Jedna ze středních desek je zcela polarizovaná na tloušťku, další dvě střední desky obsahují segmenty polarizované na tloušťku v opačných směrech. Sekce se segmentovými deskami jsou vůči sobě pootočeny o 90° kolem podélné osy obalu. EFEKT: rozšíření funkčnosti měřením zrychlení vibrací ve třech vzájemně kolmých směrech.
Snímač vibrací podle patentu č. 2331076 obsahuje piezokeramickou trubicovou tyč s elektrodami, upevněnou v pouzdře jedním koncem na základně s elektrickými kontakty kolmo k jejímu povrchu a na druhém konci tyče je upevněn setrvačný prvek, vyrobeno ve formě hromadné konstrukce, která se skládá z tenkostěnného válce, jehož dutina je vyplněna tekutým tlumícím médiem (například nízkoviskózním olejem) a jednoduchými kulovými závažími s možností jejich volného pohybu , zatímco kulová závaží mají různé hmotnosti. Uvnitř pouzdra se nachází tlumicí prvek, který se také používá jako kapalinové tlumicí médium. Technickým výsledkem je rozšíření rozsahu měření při současném zvýšení citlivosti snímače.
Vibrační měnič podle patentu č. 2347228 obsahuje pouzdro, v němž je upevněn piezoelektrický prvek, vyrobený ve formě pravoúhlého rovnoběžnostěnu se čtvercovou základnou a s prvky pro odstraňování náboje ve formě elektricky vodivých povrchů upevněných na jeho čelech a elektricky od sebe izolované, vodiče pro odstraňování nábojů a dielektrický substrát, na kterém je instalována čtvercová základna piezoelektrického prvku, jehož polární osa je kolmá k rovině jeho připevnění k substrátu. Každá elektricky vodivá plocha je vyrobena ve formě desky s lalokem vyčnívajícím na jedné ze svých stran za odpovídající plochu kvádru, vyrobena z izotropní měděné fólie a upevněna na líci kvádru pomocí polymerovatelného termosetového vodivého materiálu. zatímco na každém páru sousedních desek jsou okvětní lístky orientovány k různým okrajům kvádru, každý list má zářez pro připojení vodiče k odstranění nábojů a osa každého listu se shoduje s jednou z rovin symetrie odpovídající desky. Tato konstrukce převodníku umožňuje přenést připojovací body vodičů k prvkům pro odstranění náboje, jako nejvýraznějším koncentrátorům napětí, za hranice povrchů pro odstranění náboje citlivého prvku a umožňuje implementovat technologie pro výroba dílů a montáž piezoelektrického pouzdra průmyslovým způsobem, který minimalizuje nehomogenitu a mechanické namáhání okrajů piezoelektrického prvku.
Třísložkový oscilační snímač zrychlení podle patentu č. 2383025 obsahuje pouzdro, které je pevně připevněno k základně a je uzavřeno uzávěrem. Pouzdro je vyrobeno z kovu ve formě trojbokého jehlanu se třemi ortogonálními rovinami, na každé z nich je konzolově upevněn jeden citlivý prvek. Citlivé prvky jsou vyrobeny ve formě piezoelektrických nebo bimorfních destiček.
Zařízení pro měření vibrací podle patentu č. 2382368 obsahuje piezoelektrický měnič, přístrojový zesilovač a operační zesilovač, jehož výstupem je výstup zařízení. Výstupy piezoelektrického měniče jsou připojeny k přímým a inverzním vstupům přístrojového zesilovače, jehož první vstup pro nastavení zisku je připojen k prvnímu výstupu prvního rezistoru. Výstup operačního zesilovače je připojen k jeho invertovanému vstupu přes kondenzátor. Inverzní vstup operačního zesilovače je připojen přes druhý rezistor k výstupu přístrojového zesilovače. Přímý vstup operačního zesilovače je připojen na společnou sběrnici. Do zařízení je zavedena indukčnost, která je zapojena mezi druhý výstup prvního rezistoru a druhý vstup nastavení zesílení přístrojového zesilovače a třetí rezistor je zapojen paralelně s kondenzátorem. Přímé a inverzní vstupy přístrojového zesilovače mohou být připojeny ke společné sběrnici přes první a druhý pomocný odpor.
Podstatou piezoelektrického měřicího měniče dle patentu č. 2400867 je, že obsahuje piezoelektrický měnič a předzesilovač.První část předzesilovače je umístěna v pouzdře měniče a obsahuje zesilovací stupeň na tranzistoru s efektem pole a tři rezistory. Druhá část předzesilovače je umístěna vně pouzdra a obsahuje oddělovací kondenzátor a proudově stabilizační diodu, jejíž katoda a první vývod oddělovacího kondenzátoru jsou připojeny ke zdroji polem řízeného tranzistoru. Druhá svorka oddělovacího kondenzátoru a anoda proud stabilizující diody jsou připojeny k registrátoru a zdroji energie, jejichž společný bod je připojen k kolektoru tranzistoru s efektem pole. Převodník dále obsahuje první a druhou diodu zapojené do série. Katoda první a anoda druhé diody jsou připojeny ke zdroji a kolektoru tranzistoru s efektem pole. Jejich střední bod je spojen s hradlem tranzistoru s efektem pole, s první elektrodou piezoelektrického měniče první svorkou prvního rezistoru, jehož druhá svorka je spojena s první svorkou druhého a třetího rezistoru. Druhý výstup druhého rezistoru je připojen ke zdroji tranzistoru s efektem pole. Druhý výstup třetího rezistoru je připojen k druhé elektrodě piezoelektrického měniče a ke kolektoru tranzistoru s efektem pole. Technický výsledek: zjednodušení elektrický obvod, redukce šumu a ochrana proti výpadku FET.
Patentové studie ukázaly, že dnes existuje poměrně velké množství piezoelektrických vibračních měřicích přístrojů, které jsou různorodé ve své konstrukci a mají výhody i nevýhody.
Zcela relevantní je tedy použití senzorů, které umožňují určit vibrace na základě vlastností piezoelektrických krystalů.
3 Automatizace LPDS "Cherkasy"
3.1 Automatizace hlavní čerpací jednotky
Automatizace čerpací stanice zahrnuje řízení hlavních čerpacích jednotek v režimech start-stop, automatické řízení, ochranu a alarm čerpacích jednotek a stanice jako celku podle řízených parametrů, automatický start-stop, řízení, ochranu a alarm pro pomocné instalace čerpacích stanic.
Řídicí systém čerpacích jednotek pracuje v režimech dálkového krokového řízení, programového spouštění čerpadel, programového zastavení čerpadel a nouzového zastavení.
V režimech dálkové ovládání z operátorského panelu se spouští olejové čerpadlo, ovládá se větrání čerpací místnosti a otevírají a zavírají se ventily na sacím a výtlačném potrubí hlavních čerpacích jednotek.
V režimu spuštění a zastavení programu MHA se všechny spouštěcí operace provádějí automaticky. Spouštěcí režim elektromotoru závisí na jeho typu (synchronní nebo asynchronní) a je prováděn spouštěcími stanicemi.
Obecně je spuštění hlavní čerpací jednotky poměrně jednoduché. Když elektromotor dosáhne jmenovitých otáček, otevřou se sací a výtlačné ventily a jednotka začne pracovat. Systém zásobování olejem na moderní čerpací stanici je centralizovaný, společný pro všechny agregáty, čímž odpadá ovládání čerpadel a těsnění olejového systému při start-stop agregátu.
Pro čerpání LPDS je důležité softwarové spuštění MPU. Existují různá schémata pro spouštění čerpadel v závislosti na charakteristikách čerpadel, schématech napájení a dalších faktorech. Liší se programy pro sekvenční otevírání ventilů a spouštění hlavního elektromotoru jednotky.
Jednotky převedené do pohotovostní polohy pro systém ATS lze zapínat i podle programu, kdy se při přepnutí jednotky do pohotovostního režimu předem otevřou obě šoupátka a při vypnutí provozní jednotky se spustí hlavní elektromotor. spustí se systém ATS. Tento program zapínání bloku je nejlepší z hlediska hydraulických poměrů hlavního potrubí, jelikož při takovémto spínání bloků se tlaky na sání a výtlaku stanice mění velmi nepatrně a lineární část hlavní potrubí prakticky není zatěžováno tlakovými vlnami.
Program vypnutí jednotky zpravidla zajišťuje současné vypnutí hlavního elektromotoru a uzavření obou ventilů. V tomto případě je povel k uzavření ventilů obvykle dán krátkým impulsem (obrázek 3.1).
Ochranu čerpacího agregátu z hlediska parametrů čerpané kapaliny zajišťují tlaková čidla 1-1, 1-2, 7-1, 7-2 (Sapphire-22MT), která řídí tlak v sacím a výtlačném potrubí . Snímače 1-1, 1-2, instalované na sacím potrubí u vstupního ventilu, jsou nastaveny na tlak charakterizující kavitační režim čerpadla. Ochrana minimálního sacího tlaku je časově zpožděná, což eliminuje reakci na krátkodobé poklesy tlaku při zapnutí čerpadel a průchodu malých vzduchových kapes potrubím. Snímače 7-1, 7-2, instalované na výtlačném potrubí u výstupních ventilů, chrání před maximálním výtlačným tlakem. Maximální kontakt snímače 7-1 dává signál do řídicího obvodu jednotky a přeruší proces spouštění v případě překročení povoleného tlaku po otevření ventilu. Maximální kontakt snímače 7-1 zajišťuje automatické zastavení jednotky, pokud je odeslán signál do řídicího obvodu jednotky, přeruší proces spouštění v případě překročení povoleného tlaku po otevření
proces spouštění v případě překročení povoleného tlaku po otevření ventilu.
Maximální kontakt snímače 7-1 zajišťuje automatické vypnutí jednotky, pokud tlak ve výtlačném potrubí překročí přípustnou hodnotu z důvodu mechanické pevnosti zařízení, armatur a potrubí.
V provozu se mohou vyskytnout případy provozu čerpadla s velmi nízkým průtokem, který je doprovázen rychlým nárůstem teploty kapaliny v tělese čerpadla, což je nepřijatelné.
Ochranu proti stoupající teplotě oleje ve skříni čerpadla zajišťuje odporový tepelný měnič 9 nainstalovaný na skříni čerpadla. Porušení těsnosti ucpávek hřídele čerpadla vyžaduje okamžité odstavení jednotky. Kontrola netěsností je redukována na úroveň kontroly v komoře, přes kterou jsou vypouštěny netěsnosti. Překročení povolené hladiny zaznamenává hladinoměr 3-1.
Ochrana proti přehřátí ložisek 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 je provedena odporovým tepelným měničem typu TSMT. Na velínu je spuštěn poplach a jednotka je vypnuta ochranou pomocí řídicího signálu z regulátoru.
Ochrana proti zvýšení teploty vinutí jádra statoru je provedena odporovým teploměrem 10 TES-P.-1. Teplota vzduchu ve skříni motoru je řízena a signalizována pomocí řídicího signálu z regulátoru.
Tlak v systémech těsnicí kapaliny a oběhového mazání ložisek čerpadla a motoru je řízen tlakovým snímačem Sapfir-22MT a regulátorem.
Zařízení pro signalizaci vibrací 4-1, 4-2, 4-3, 4-4 řídí vibrace ložisek čerpadla a motoru a při jejich zvýšení na nepřijatelné hodnoty jednotku vypne.
Tabulka 3.1 - Seznam vybraných zařízení MND
|
Poziční označení |
název |
Poznámka |
|
|
Typ tlakového senzoru Sapphire-22MT |
|||
|
Manometr zobrazující typ EKM |
|||
|
Odporový tepelný měnič platinový typ TSP100 |
|||
|
Hladinoměr typ OMYuV 05-1 |
|||
|
Zařízení pro kontrolu vibrací "Kaskáda" |
K nouzovému zastavení jednotky dochází při spuštění zařízení a ochranných zařízení. Existují nouzové vypínače, které umožňují restartování jednotky, a ty, které to neumožňují. V druhém případě je zjištěn a odstraněn důvod, který způsobil zastavení, a teprve poté je možné jednotku restartovat. Zastavení s povolením restartu nastane, když se spuštění nezdařilo, tj. pokud zastavení bylo způsobeno teplotou produktu v tělese čerpadla. K nouzovému zastavení se zákazem opětovného spuštění jednotky dochází s následujícími parametry: zvýšení teploty ložisek elektromotoru, čerpadla a mezihřídele; zvýšené vibrace jednotky; zvýšený únik z hřídelových těsnění čerpadla; zvýšení teploty chladicího vzduchu na vstupu do elektromotoru; zvýšení teplotního rozdílu mezi přiváděným a odcházejícím vzduchem ochlazujícím elektromotor; spouštěná zařízení elektrická ochrana elektrický motor.
Pořadí operací, kdy jsou jednotky zastaveny signály ochranné automatiky, se neliší od pořadí při normálním zastavení programu.
Čerpací stanice má obecně také systém varování a havarijní ochrany pro tyto parametry: požár, zaplavení čerpací stanice, nepřijatelné tlaky na sacím a výtlačném potrubí atd.
K automatickému odstavení bloků stanice dochází sekvenčně dle programu, kromě případu plynové ochrany. Při zvýšené koncentraci olejových par v čerpací stanici se současně vypnou všechny elektrické spotřebiče s výjimkou ventilátorů a ovládacích zařízení. Automatizační schéma čerpací stanice zajišťuje protipožární ochranu (jsou instalovány senzory, které reagují na výskyt kouře, plamene nebo zvýšené teploty v místnosti), při jejich spuštění jsou všichni spotřebitelé elektřiny bez výjimky vypnuti.
Seznam zařízení používaných k automatizaci hlavní čerpací jednotky je uveden v tabulce 3.2.
Tabulka 3.2 - Zařízení používaná k automatizaci MND
|
skript |
Polohové označení |
Stav spouště |
Akce |
|
Přehřátí předního ložiska čerpadla |
ED snížení rychlosti |
||
|
Nadměrná teplota zadního ložiska čerpadla |
ED snížení rychlosti |
||
|
Překročení teploty ropného produktu v tělese čerpadla |
ED snížení rychlosti |
||
|
Překročení teploty předních ložisek ED |
ED snížení rychlosti |
||
|
Překročení teploty vinutí jádra statoru |
ED snížení rychlosti |
||
|
Překročení teploty zadních ložisek ED |
ED snížení rychlosti |
||
|
Překročení vibrací předních ložisek ED |
ED snížení rychlosti |
||
|
nadměrné vibrace zadních ložisek ED |
ED snížení rychlosti |
||
|
nadměrné vibrace zadních ložisek čerpadla |
ED snížení rychlosti |
||
|
nadměrné vibrace předních ložisek čerpadla |
ED snížení rychlosti |
3.2 Bezpečnostní systém
Spolehlivost fungování bezpečnostních systémů pro nebezpečná průmyslová zařízení zcela závisí na stavu elektronických a programovatelných elektronické systémy související s bezpečností. Tyto systémy se nazývají systém nouzové ochrany (SIS). Takové systémy musí být schopny zachovat svou provozuschopnost i v případě selhání ostatních funkcí APCS čerpací stanice oleje.
Zvažte hlavní úkoly přiřazené těmto systémům:
Prevence havárií a minimalizace následků havárií;
Blokování (zabránění) úmyslnému či neúmyslnému zásahu do technologie objektu, který by mohl vést k rozvoji nebezpečné situace a iniciovat činnost ESD.
U některých ochran existuje prodleva mezi detekcí poplachu a bezpečnostním vypnutím. Vyřazení hlavních pomocných systémů, uzavření ventilů pro připojení PS k MN.
Na čerpací jednotce je nepřetržitě sledována řada technologických parametrů, jejichž havarijní hodnoty vyžadují odstavení a zablokování jednotky. V závislosti na parametru nebo podmínce, na které byla ochrana spuštěna, lze provést následující:
Vypnutí elektromotoru;
Uzavírání ventilů agregátů;
Spuštění záložní jednotky.
Pro všechny parametry ochrany je k dispozici testovací režim. V testovacím režimu je nastaven příznak ochrany, záznam v ochranném poli a zpráva je přenášena operátorovi, ale nejsou vytvářeny řídicí akce na procesním zařízení.
V závislosti na tom, který řízený parametr spouští celozávodní ochranu spojenou s odstavením čerpacích jednotek, musí systém provádět:
Odstavení jednoho z pracovních MHA, prvního v průběhu ropy;
Současné nebo postupné odstavení všech provozních MHA;
Současné vypnutí všech pracovních PNA;
Uzavření připojovacích ventilů NPS;
Uzavření ventilů FGU;
Deaktivace určitých pomocných systémů;
Zapínání světelných a zvukových signalizačních zařízení.
Agregátní ochrana MNA a PNA musí zajistit jeho bezproblémový provoz a odstavení, když řízené parametry překročí stanovené limity.
Algoritmický obsah funkcí ESD spočívá v implementaci následující podmínky: když hodnoty určitých technologických parametrů charakterizujících stav procesu nebo zařízení překročí stanovené (přípustné) limity, měla by odpovídající jednotka nebo celá stanice být vypnutý (zastaven).
Vstupní informace pro skupinu havarijních ochranných funkcí obsahuje signály o aktuálních hodnotách řízených technologických parametrů přicházejících do logických bloků (programovatelných automatů) z příslušných primárních měřicích převodníků a digitální data o přípustných mezních hodnotách tyto parametry přicházejí do regulátorů z pracoviště operátora PS. Výstupní informace funkcí havarijní ochrany je reprezentována souborem řídicích signálů zasílaných regulátory výkonným orgánům ochranných systémů.
Přítomnost zpětné vazby značně zjednodušuje proces vývoje cílů procesoru a uživatelských aplikací. Na druhou stranu se tím zvyšuje neměnnost reakce logických a výpočetních algoritmů na testovací akci prováděnou při kontrole nouzové ochrany.
Taková kontrola nemůže zaručit opakovatelnost výsledků testu, protože stav paměti procesoru pod zpětnou kontrolou za stejných testovacích podmínek nebude stejný v různých časových bodech.
3.3 APCS založené na ovladačích Modicon TSX Quantum
Automatizovaný řídicí systém technologické procesy(APCS) olejových čerpacích stanic je založeno na řadě programovatelných regulátorů Modicon TSX Quantum, což je dobré řešení pro řídicí úlohy založené na vysoce výkonných programovatelných regulátorech. Systém založený na Quantum kombinuje kompaktnost a poskytuje nákladově efektivní a spolehlivou instalaci i v těch nejobtížnějších průmyslových prostředích. Systémy Quantum se zároveň snadno instalují a konfigurují a mají širokou škálu aplikací, což poskytuje nižší náklady ve srovnání s jinými řešeními. Podporuje také nainstalované produkty sdílením starších technologií s touto nejnovější řídicí platformou. Programovatelné automaty Modicon TSX Quantum jsou navrženy tak, aby šetřily místo v rozvaděči. S hloubkou pouhých 4 palce (včetně obrazovky) tyto ovladače nevyžadují velké štíty; vejdou se do standardních 6" elektrická skříňka, což ušetří až 50 % nákladů na běžné ovládací panely. Navzdory jejich malé velikosti podporují ovladače Quantum vysoká úroveň výkon a spolehlivost. Řídicí systémy využívající programovatelné automaty řady Modicon TSX Quantum podporují řadu řešení od jediného stub I/O panelu (až 448 I/O) až po redundantní procesory s rozvětveným I/O systémem s až 64 000 I/O linkami, definované podle potřeb. Kapacity paměti od 256 KB do 2 MB jsou navíc dostatečné pro nejsložitější schémata ovládání. Díky využití pokročilých procesorových zařízení založených na čipech Intel jsou řadiče řady Quantum dostatečně rychlé a I/O schopné splnit přísné požadavky na rychlost. Tyto řídicí jednotky také používají vysoce výkonné matematické koprocesory, které poskytují nejlepší možný algoritmus a matematickou rychlost požadovanou k zajištění kontinuity a kvality řízeného procesu.
Kombinace výkonu, flexibility a škálovatelnosti dělá z řady Quantum nejlepší řešení pro nejnáročnější aplikace, ale zároveň dostatečně ekonomické pro náročnější aplikace. jednoduché úkoly automatizace. Možnost připojení k podnikovým sítím a polním sběrnicím je implementována pro osm typů sítí od Ethernetu po INTERBUS-S.
Quantum podporuje pět programovacích jazyků vyhovujících standardu IEC 1131-3. Kromě těchto jazyků mohou řadiče Quantum spouštět programy napsané v jazycích Modicon 984 Ladder Language, Modicon Status Language a jazycích třetích stran specifických pro aplikace.
Kromě jazyků IEC využívá systém Quantum výhod vylepšené instrukční sady 984 ke spouštění aplikací napsaných v Modsoftu nebo přeložených pomocí SY/Mate na ovladači Quantum. K ovladači Quantum je možné připojit páteřní komunikační sítě Ethernet, Modbus a Modbus Plus.
Žádná architektura systému nesplňuje potřeby dnešního trhu s řízením jako řada programovatelných ovladačů Modicon TSX Quantum. Poskytuje alternativní systém, kde jsou I/O uzly dimenzovány, rozmístěny a konfigurovány tak, aby se snížily náklady na kabeláž spojující I/O uzly se senzory a akčními členy. Ovladač Quantum má flexibilitu kombinovat místní, vzdálené, distribuované I/O, peer-to-peer a fieldbus I/O konfigurace. Tato flexibilita dělá z Quantum jedinečné řešení pro všechny potřeby automatizace. Pouze s jednou řadou I/O modulů lze systém Quantum konfigurovat pro všechny architektury a je tak vhodný pro nepřetržité řízení procesů, řízení závodu popř. distribuované ovládání.
Chatujte s námi pomocí LiveChatu
Přečtěte si také:
|
Vibrodiagnostika umožňuje řídit technický stav hlavních a podpůrných jednotek v režimu kontinuálního sledování úrovně vibrací.
Základní požadavky na sledování a měření vibrací čerpacích jednotek:
1. Všechny hlavní a pomocné čerpací agregáty musí být vybaveny stacionárním monitorovacím a signalizačním vibračním zařízením (KSA) s možností nepřetržitého sledování aktuálních vibračních parametrů v prostoru obsluhy. Automatizační systém PS by měl zajistit světelnou a zvukovou signalizaci ve velínu v případě zvýšených vibrací a také automatické vypnutí jednotek při dosažení havarijní hodnoty vibrací.
2. Na každé ložiskové podpěře hlavního a horizontálního pomocného čerpadla jsou instalovány snímače řídicího a signálního vibračního zařízení pro řízení vibrací ve vertikálním směru. (obr.) U vertikálních pomocných čerpadel jsou na skříni sestavy axiálního ložiska instalovány snímače pro sledování vibrací ve vertikálním (axiálním) a horizontálním-příčném směru. (obr.
Obrázek. Měřicí body na podstavci ložiska
Obrázek. Body měření vibrací na vertikální čerpací jednotce
Automatizační systém musí být nakonfigurován tak, aby při dosažení varovné a nouzové úrovně vibrací čerpadla v kontrolovaných bodech vydal signál. Měřeným a normalizovaným parametrem vibrací je střední kvadratická hodnota (RMS) rychlosti vibrací v pracovním frekvenčním pásmu 10…1000 Hz.
3. Hodnoty nastavení alarmu a ochrany pro nadměrné vibrace se nastavují podle schválené mapy nastavení procesní ochrany v závislosti na velikosti rotoru, režimu provozu čerpadla (napájení) a normách vibrací.
Normy vibrací pro hlavní a pomocná čerpadla pro jmenovité provozní režimy
Normy vibrací pro hlavní a pomocná čerpadla pro nejmenovité provozní režimy
Při hodnotě vibrací 7,1 mm/s až 11,2 mm/s by doba provozu hlavního a pomocného čerpadla neměla přesáhnout 168 hodin.
Jmenovitý režim provozu čerpací jednotky je dodávka od 0,8 do 1,2 jmenovitého napájení (Q nom) odpovídajícího rotoru (oběžného kola).
Při zapínání a vypínání čerpací jednotky by měla být zablokována ochrana této jednotky a dalších provozních jednotek z důvodu nadměrných vibrací po dobu trvání programu pro spouštění (zastavování) čerpacích jednotek.
4. Výstražná signalizace v prostoru operátora místního dispečinku z hlediska parametru "zvýšené vibrace" odpovídá efektivní hodnotě 5,5 mm/s (nominální režim) a 8,0 mm/s (nenominální režim).
Signál "nouzové vibrace" - RMS 7,1 mm/s a 11,2 mm/s, okamžité vypnutí čerpací jednotky.
5. Kontrola vibrací pomocných čerpadel (olejová čerpadla, čerpadla čerpacích systémů pro úniky, zásobování vodou, hašení požáru, topení) by měla být provedena jednou měsíčně a před uvedením do provozu Údržba pomocí přenosného zařízení.
6. Pro získání doplňujících informací při vibrační diagnostice hlavních a zádržných celků, jakož i po dobu dočasné nepřítomnosti trvale instalovaných prostředků pro měření a sledování vibrací (ověření, kalibrace, modernizace) se používá přenosná přenosná vibrační zařízení.
Každé měření vibrací přenosným zařízením se provádí na přesně stanovených bodech.
7. Při použití přenosného vibračního zařízení se vertikální složka vibrací měří na horní části víka ložiska nad středem délky ložiskové pánve.
Horizontálně-příčné a horizontálně-axiální vibrační složky horizontálních čerpacích jednotek se měří o 2…3 mm níže od osy hřídele čerpadla naproti středu délky nosné vložky (obr.).
Body měření vibrací na vertikální čerpací jednotce odpovídají bodům 1, 2, 3, 4, 5, 6 (obr.).
Obrázek. Body měření vibrací na tělese ložiska čerpadla bez podpěr
U čerpadel, která nemají vzdálené ložiskové jednotky (jako CNS, NGPNA), se vibrace měří na skříni nad ložiskem co nejblíže k ose otáčení rotoru (obr.).
8. Pro posouzení tuhosti připevnění rámu k základu se měří vibrace na všech prvcích připevnění čerpadla k základu. Měření se provádí ve svislém směru na kotevních šroubech (hlavách) nebo vedle nich na základu ve vzdálenosti nejvýše 100 mm od nich. Měření se provádí s plánovanou i neplánovanou kontrolou vibrační diagnostiky.
9. K provádění vibrační diagnostiky se používá zařízení pro měření střední kvadratické hodnoty vibrací a univerzální zařízení pro analýzu vibrací se schopností měřit spektrální složky vibrací a amplitudově-fázové charakteristiky.
Při diagnostice rotačních zařízení jsou velmi důležité vibrační normy. Dynamické (rotační) zařízení zabírá velké procento z celkového objemu zařízení průmyslový podnik: elektromotory, čerpadla, kompresory, ventilátory, převodovky, turbíny atd. Úkolem služby hlavního mechanika a hlavního energetika je s dostatečnou přesností určit okamžik, kdy je provedení PPR technicky a hlavně ekonomicky opodstatněné. Jeden z osvědčené postupy zjišťování technického stavu rotačních agregátů je regulace vibrací vibrometry BALTECH VP-3410 nebo vibrační diagnostika vibračními analyzátory BALTECH CSI 2130, které snižují nepřiměřené náklady na materiálové zdroje na provoz a Údržba zařízení, stejně jako posoudit pravděpodobnost a předejít možnosti neplánované poruchy. To je však možné pouze tehdy, pokud je kontrola vibrací prováděna systematicky, pak je možné včas odhalit: opotřebení ložisek (valení, klouzání), nesouosost hřídele, nevyváženost rotoru, problémy s mazáním stroje a mnoho dalších odchylek a poruch.
GOST ISO 10816-1-97 stanoví dvě hlavní kritéria pro celkové hodnocení stavu vibrací strojů a mechanismů různých tříd v závislosti na výkonu jednotky. Podle jednoho kritéria porovnávám absolutní hodnoty parametru vibrací v širokém frekvenčním pásmu, podle jiného - změny tohoto parametru.
Odolnost proti mechanickým deformacím (například při pádu).
| vrms, mm/s | třída 1 | třída 2 | třída 3 | třída 4 |
| 0.28 | ALE | A | A | A |
| 0.45 | ||||
| 0.71 | ||||
| 1.12 | B | |||
| 1.8 | B | |||
| 2.8 | Z | B | ||
| 4.5 | C | B | ||
| 7.1 | D | C | ||
| 11.2 | D | C | ||
| 18 | D | |||
| 28 | D | |||
| 45 |
Prvním kritériem jsou absolutní hodnoty vibrací. Je spojena se stanovením hranic pro absolutní hodnotu parametru kmitání, stanovené z podmínky přípustného dynamického zatížení ložisek a přípustného kmitání přenášeného vně na podpěry a základ. Maximální hodnota parametru naměřená na každém ložisku nebo podpěře je porovnána s limity zóny pro tento stroj. Můžete specifikovat (vybrat) své vlastní vibrační standardy v zařízeních a programech BALTECH nebo přijmout ze seznamu mezinárodních standardů uvedených v programu Proton-Expert.
Třída 1 - Samostatné části motorů a strojů připojených k jednotce a pracujících ve svém obvyklém režimu (typické stroje této kategorie jsou sériové elektromotory do 15 kW).
Třída 2 - Stroje střední velikosti (typické elektromotory od 15 do 875 kW) bez speciálních základů, pevné motory nebo stroje (do 300 kW) na speciálních základech.
Třída 3 - Velké hnací stroje a další velké stroje s rotujícími hmotami, namontované na masivních základech, relativně tuhé ve směru měření vibrací.
Třída 4 - Velké hnací stroje a jiné velké stroje s rotujícími hmotami namontovanými na základech, které jsou relativně vyhovující ve směru měření vibrací (např. turbogenerátory a plynové turbíny s výkonem vyšším než 10 MW).
Aby bylo možné kvalitativně posoudit vibrace stroje a učinit rozhodnutí o nezbytných akcích v konkrétní situaci jsou nastaveny následující stavové zóny.
- Zóna A- Do této zóny spadají zpravidla nové stroje, které byly právě uvedeny do provozu (vibrace těchto strojů jsou obvykle normalizovány výrobcem).
- Zóna B- Stroje, které spadají do této zóny, jsou obvykle považovány za vhodné pro další provoz na dobu neurčitou.
- Zóna C- Stroje spadající do této zóny jsou obecně považovány za nevhodné pro dlouhodobý nepřetržitý provoz. Tyto stroje mohou obvykle fungovat po omezenou dobu, dokud se nenaskytne vhodná příležitost pro opravu.
- Zóna D- Úrovně vibrací v této oblasti jsou obecně považovány za dostatečně silné, aby způsobily poškození stroje.
Druhým kritériem je změna hodnot vibrací. Toto kritérium je založeno na porovnání naměřené hodnoty vibrací v ustáleném provozu stroje s předem nastavenou hodnotou. Takové změny mohou být rychlé nebo postupně narůstat v průběhu času a indikovat brzké poškození stroje nebo jiné problémy. 25% změna vibrací je obecně považována za významnou.
Pokud jsou zjištěny významné změny vibrací, je nutné provést vyšetření možné důvody takové změny za účelem zjištění příčin těchto změn a určení, jaká opatření je třeba přijmout, aby se zabránilo vzniku nebezpečných situací. A v první řadě je potřeba zjistit, zda se nejedná o důsledek nesprávného měření hodnoty vibrací.
Sami uživatelé zařízení a přístrojů na měření vibrací se často dostávají do choulostivé situace, když se snaží porovnávat naměřené hodnoty mezi podobnými zařízeními. Počáteční překvapení je často nahrazeno rozhořčením, když je v naměřených hodnotách zjištěna nesrovnalost, která překračuje povolenou chybu měření přístrojů. Důvodů je několik:
Je nesprávné porovnávat hodnoty přístrojů, jejichž snímače vibrací jsou instalovány na různých místech, i když jsou dostatečně blízko;
Je nesprávné porovnávat údaje zařízení, jejichž snímače vibrací mají různé cesty upevnění k předmětu (magnet, vlásenka, sonda, lepidlo atd.);
Je třeba vzít v úvahu, že piezoelektrické snímače vibrací jsou citlivé na teplotu, magnetická a elektrická pole a jsou schopny měnit své elektrický odpor při mechanických deformacích (například při pádu).
Na první pohled srovnání Specifikace dvě zařízení, můžeme říci, že druhé zařízení je výrazně lepší než první. Podívejme se blíže:
Uvažujme například mechanismus s frekvencí otáčení rotoru 12,5 Hz (750 ot./min) a úrovní vibrací 4 mm/s, jsou možné následující údaje:
a) u prvního zařízení chyba při frekvenci 12,5 Hz a úrovni 4 mm/s, v souladu s technické požadavky, ne více než ±10 %, tj. odečet přístroje bude v rozsahu od 3,6 do 4,4 mm/s;
b) u druhého bude chyba při frekvenci 12,5 Hz ±15 %, chyba při úrovni vibrací 4 mm/s bude 20/4*5=25 %. Ve většině případů jsou obě chyby systematické, takže se aritmeticky sčítají. Získáme chybu měření ±40 %, tj. údaj přístroje je pravděpodobně od 2,4 do 5,6 mm/s;
Zároveň pokud budeme hodnotit chvění ve frekvenčním spektru chvění mechanismu součástek s frekvencí pod 10 Hz a nad 1 kHz, budou odečty druhého zařízení lepší ve srovnání s prvním.
Je nutné dávat pozor na přítomnost RMS detektoru v přístroji. Výměna detektoru RMS za detektor průměru nebo amplitudy může mít za následek další chybu až 30 % při měření polyharmonického signálu.
Pokud se tedy podíváme na hodnoty dvou přístrojů, při měření vibrací reálného mechanismu můžeme dospět k tomu, že skutečná chyba měření vibrací reálných mechanismů v reálných podmínkách není menší než ± (15-25)%. Právě z tohoto důvodu je nutné být při výběru výrobce zařízení na měření vibrací obezřetný a ještě více dbát na neustálé zvyšování kvalifikace specialisty na vibrační diagnostiku. Protože především z toho, jak přesně se tato měření provádějí, můžeme mluvit o výsledku diagnózy. Jedním z nejúčinnějších a nejuniverzálnějších zařízení pro kontrolu vibrací a dynamické vyvažování rotorů ve vlastních podpěrách je sada Proton-Balance-II, vyráběná firmou BALTECH ve standardních a maximálních modifikacích. Normy vibrací lze měřit pomocí vibračního posunu nebo rychlosti vibrací a chyba při posuzování stavu vibrací zařízení má minimální hodnotu v souladu s mezinárodními normami IORS a ISO.
Obecné a místní vibrace působí na lidské tělo různými způsoby, proto jsou pro ně také stanoveny různé maximální přípustné hodnoty.
Normalizovanými parametry obecných vibrací jsou efektivní hodnoty rychlosti vibrací v oktávových frekvenčních pásmech nebo amplituda výchylek vybuzených provozem zařízení (strojů, obráběcích strojů, elektromotorů, ventilátorů atd.) a přenášených na pracoviště v průmyslové prostory(podlaha, pracovní plošiny, sedadlo). Zavedeny regulované parametry hygienické normy CH 245-71. Nevztahují se na vozidla a samojízdné stroje v pohybu.
Přípustné hodnoty parametrů vibrací uvedené v normách (tabulka 12) jsou určeny pro stálá pracoviště v průmyslových prostorách s nepřetržitou expozicí během pracovního dne (8 hodin).
Tabulka 12
Pokud je doba expozice vibracím kratší než 4 hodiny během pracovního dne, měly by se přípustné hodnoty parametrů vibrací uvedené v tabulce zvýšit 1,4krát (o 3 dB); při vystavení méně než 2 hodinám - dvakrát (o 6 dB); při vystavení méně než 2 hodinám třikrát (o 9 dB). Doba expozice vibracím musí být zdůvodněna výpočtem nebo potvrzena technickou dokumentací.
Pro ruční stroje byly maximální přípustné úrovně vibrací zavedeny GOST 17770-72. Jejich parametry určují: efektivní hodnoty rychlosti vibrací nebo jejich úrovně v oktávových frekvenčních pásmech v místech kontaktu strojů s rukama pracovníka; síla lisování (posuvu) aplikovaná v procesu práce na ruční stroj rukama pracovníka; hmotnost ručního stroje nebo jeho částí, vnímaná v procesu práce rukama pracovníka.
Přípustné hodnoty rychlosti vibrací a jejich úrovně v oktávových frekvenčních pásmech jsou uvedeny v tabulce. 13.
Tabulka 13
Poznámka. V oktávovém pásmu s geometrickou střední frekvencí 8 Hz by měla být kontrola hodnot rychlosti vibrací prováděna pouze u ručních strojů s počtem otáček nebo úderů za sekundu menším než 11,2.
Normy pro ruční stroje také definují lisovací sílu a hmotnost stroje a pro pneumatické pohony velikost působící síly.
Síla lisování (posuvu), vyvíjená rukama pracovníka na ruční stroj a nezbytná pro stabilní a produktivní práci, je stanovena normami a specifikacemi pro jednotlivé typy strojů; nesmí překročit 200 N.
Hmotnost ručního stroje nebo jeho částí, vnímaná rukama, gravitační silou nebo její součástí, přenášená do rukou pracovníka v procesu práce, by neměla překročit 100 N.
Povrchy strojů v místech jejich kontaktu s rukama pracovníka musí mít součinitel tepelné vodivosti nejvýše 0,5 W / (m * K). Obecné požadavky ruční pneumatické stroje jsou vybaveny GOST 12.2.010-75, který obsahuje bezpečnostní požadavky na konstrukci a provoz strojů a také požadavky na metody řízení parametrů vibrací.
Konstrukce stroje musí odpovídat požadavkům GOST 17770-72 s následujícími doplňky: konstrukce stroje musí poskytovat ochranu proti vibracím pro obě ruce obsluhy; mít ochranu pracovního nástroje; umístění výfukových otvorů je takové, aby odpadní vzduch nepřekážel při práci obsluhy. Bicí stroje musí být vybaveny zařízeními, která zabraňují samovolnému letu pracovního nástroje při rázech naprázdno.
Používání strojů k provádění operací, které nejsou stanoveny jejich hlavním účelem, je povoleno. Pokud však vibrace zároveň překročí stanovené úrovně (GOST 17770-72), pak by doba trvání práce jednoho operátora neměla překročit stanovené „Doporučení pro rozvoj pracovních podmínek pro pracovníky v profesích nebezpečných pro vibrace“ , schválené Ministerstvem zdravotnictví SSSR, Státním výborem práce a mzdy SSSR a Všesvazová ústřední rada odborů 1-XII 1971
U ručního ovládání pneumatických pohonů a zařízení by množství síly během provozu nemělo překročit: rukou - 10 N; paže k lokti - 40 N; s celou rukou - 150 N; dvě ruce -250 N.
Ovládací prvky (kliky, setrvačníky atd.), s výjimkou dálkových ovladačů, musí být umístěny vzhledem k plošině, ze které se ovládání provádí, ve výšce 1000-1600 mm při obsluze pohonů ve stoje a 600-1200 mm při obsluha vsedě.
Technické požadavky na měření a monitorování vibrací na pracovištích stanoví GOST 12.4.012-75.
Měřicí přístroje musí zajišťovat měření a kontrolu vibračních charakteristik pracovišť (sedadlo, pracovní plošina) a ovládacích prvků v provozních podmínkách, jakož i stanovení střední kvadratické hodnoty rychlosti vibrací zprůměrované za dobu měření v absolutních a příp. relativní hodnoty. Je povoleno měření středních hodnot zrychlení vibrací v absolutních a relativních hodnotách a posunutí vibrací v absolutních hodnotách.
Měřicí přístroje musí zajistit stanovení vibrací v oktávovém a třetinooktávovém frekvenčním pásmu. Charakteristiky oktávových a třetinooktávových filtrů jsou akceptovány v souladu s GOST 12.4.012-75, ale dynamický rozsah filtru musí být alespoň 40 dB.
Měřicí přístroje musí zajistit v oktávových frekvenčních pásmech stanovení středních kvadratických hodnot rychlosti vibrací vztažených k 5 * 10 -8 m/s podle tabulky. 14 a zrychlení vibrací vzhledem k 3*10 -4 m/s 2 podle tabulky. patnáct.
Tabulka 14
Tabulka 15
Měřicí přístroje se provádějí ve formě přenosných zařízení.