646

Вдосконалення системи автоматизації відділення випарної станції

Реферат

Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Умови праці. Наявність шкідливих та небезпечних факторів на робочому місці. Санітарно-гігієнічні вимоги до виробничих приміщень та розміщення технологічного обладнання. Розрахунок звукопоглинаючої конструкції операторського пункту.

Украинкский

2013-01-06

92 KB

32 чел.

Вдосконалення системи автоматизації відділення випарної станції

                                               

Вступ

Вдосконалення системи автоматизації відділення випарної станції направлене  на підвищення ступеня керування технологічним процесом та покращення умов праці в цілому у відділенні випарювання, за рахунок  полегшення обслуговування технологічного обладнання та зниження рівня впливу шкідливих та небезпечних факторів на працюючих (виведення людини із безпосередньої зони дії шкідливих і небезпечних факторів). Це досягається шляхом впровадження автоматичної системи регулювання на базі мікропроцесорного контролера і ПЕОМ , які розташовуються в окремому пункті керування де підтримуються оптимальні умови роботи (4).

1 Умови праці. Наявність шкідливих та небезпечних

факторів на робочому місці

Робоче   місце    оператора    випарної    установки    знаходиться   як   у

виробничому приміщенні біля апаратів та засобів автоматизації по місцю, так і в операторському пункті де розташований щит живлення і перетворювачів, мікропроцесорний контролер та ПЕОМ (1).

У виробничому приміщенні присутні такі шкідливі та небезпечні фактори:

  •  підвищена температура повітря робочої зони;
  •  наявність сірчистого ангідриду в повітрі робочої зони;
  •  інфрачервоне випромінювання;

-   шум та вібрація;

  •  рівень освітленості робочої  зони;

  •  наявність обладнання працюючого під тиском (1-й, 2-й, 3-й корпуси);
  •  електро- та пожежонебезпека.

2 Санітарно-гігієнічні вимоги до виробничих приміщень

та розміщення технологічного обладнання

                   

Апарати випарної установки та допоміжне обладнання встановлено в головному корпусі цукрозаводу згідно вимог ГОСТ 12.3.002-75 “Ведомственных норм технологического проектирования свеклосахарных заводов”

Випарна станція складається із 4-х апаратів А2-ПВВ, та концентратора. Поблизу випарної установки  розміщенні підігрівачі та збірники, ширина проходів між апаратами і боковими стінками складає 1.30м. Ширина проходів між технологічним обладнанням (випарними апаратами, підігрівниками і т. д.) складає 1.25м. Основні проходи по фронту обслуговування обладнання мають ширину 2.5м.

Для зручності обслуговування, ремонту та чистки трубок випарних апаратів і підігрівачів змонтовані двоярусні технологічні площадки, які починаються з висоти 2.5м. Висота вільного проходу в місцях розташування площадок для обслуговування складає 2.2м (2).

Технологічні площадки і сходи мають рифлену поверхню шириною відповідно 0,8 м і 0,6 м , обладнанні перилами висотою 1м та обшиті знизу суцільною бортовою обшивкою висотою 0.17м. Між обшивкою та перилами на висоті 0.5м від настила площадки знаходиться додаткова поздовжня загорожа.

Відкриті монтажні пройоми мають загорожу висотою 1.2м

Пункт керування випарною станцією знаходиться в окремому приміщенні, який має розміри 4х5х3 м. Поблизу нього відсутні:

  •  пожежо- та вибухонебезпечні технологічні процеси;
  •  джерела сильного шуму та вібрації;

  •  джерела інтенсивних виділень теплоти, шкідливих газів, парів та пилу;
  •  потужні електромагнітні та електростатичні поля;
  •  об’єкти з підвищеною вологістю повітря (душові, санвузли).

В пункті керування розміщується таке обладнання: щит живлення і перетворювачів ШЩ-ЗД-1(1000х800х400 мм) контролер “TSX Premium 57302”, стіл з тумбою і кресло, персональний комп’ютер (Intel Celeron 500MHz) і кондиціонер (LG) .

План пункту керування та розташування обладнання наведено на листі 4 графічної частини дипломного проекту .

3 Мікроклімат

Рівні  температури, відносної вологості і швидкості руху повітря на робочих місцях підтримуються згідно вимог ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху  рабочей зоны та наведені в       табл. 5.1

Таблиця 5.1

Період

року

Температура,

Віднос-

на во-

логість,

φ,%

Швид-

кість

руху,

V,м/с

Верхня межа

Нижня

Робоче приміщення

Теплий

28

26

60

0.4…0.5

Холодний

23

19

75

0.3

На пультах і постах керування технологічними процесами під час виконання робіт операторського типу слід дотримуватися оптимальних величин температури повітря 22…240С, його відносної вологості 40…60% і швидкості руху повітря не більше 0.1м/с 

Параметри мікроклімату і чистота повітря на дільниці випарюваня забезпечуються теплоізоляцією корпусів і збірників, та загальнообмінною змішаною припливно-витяжною вентиляцією, яка змонтована у відповідності з вимогами

СНиП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”.

Забирання забрудненого повітря здійснюється за допомогою аераційного ліхтаря, а подача свіжого – механічним вентилятором із підігрівом у холодний період. Кратність обміну повітря становить 3 рази на годину. Згідно стандарту ГОСТ 12.1.005-88  гранична допустима концентрація SO2 складає 10мг/м3 . Фактична концентрація SO2 становить 6-8мг/м3 , що не перевищує допустиму.

Захист від опіків та інфрачервоного випромінювання здійснюється за рахунок теплоізоляції гарячих поверхонь. Температура на поверхні теплоізоляції не перевищує 45С. 

В  операторському пункті керування оптимальні параметри мікроклімату та чистоти повітря забезпечуються встановленням кондиціонера:

  •  температура 22-24 0С;
  •  вологість 40-60 %;
  •  швидкість руху повітря – менше 0,1 м/с.

5.4 Шум та вібрація

На дільниці обслуговування випарної установки присутні шум та вібрація, що викликані роботою двигунів та апаратів.

Шум та вібрація негативно впливають на органи слуху, серцево-судинну  та нервові системи людини, що веде до загальної втоми і зниження працездатності.

Згідно ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ “Шум. Общие требования безопасности”  рівень шуму на робочому місці оператора у виробничому приміщенні не перевищує 80 дБА, а в операторському пункті не повинен перевищувати 60-65 дБА.

Згідно ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ “Вибрационная безопасность. Общие требования” загальна вібрація у виробничому приміщенні на робочих місцях не перевищує 81-83 дБ, а в операторському пункті не повинна перевищувати      73-75 дБ.

Для зменшення шуму та вібрації у випарному відділенні застосовують такі заходи:

  •  своєчасний ремонт та профілактика обладнання;
  •  віброактивне обладнання ізолюють від несучих конструкцій  будівлі та встановлюють на гумові прокладки;
  •  обладнання, що створює шум та вібрацію (насоси, електродвигуни) розташоване на першому поверсі в окремому приміщенні;
  •  встановлення звукоізолюючих кожухів на електроприводи;
  •  дистанційне керування процесом з операторського пункту; 

4.1. Розрахунок звукопоглинаючої конструкції операторського пункту

1. Визначаємо загальну площу огороджувальних конструкції приміщення:

Sогр = S підл. + Sстін + Sперекр 

Sогр = (4*5) +(((3*5)*2 + (3*4)*2) – 6) + (4*5)  = 88 м2

Sстін = 48 м2

2. Визначаємо середній коефіцієнт звукопоглинання огороджувальних конструкцій до акустичної обробки:

а1 = (1/ Sогр)* ∑ αм Sі = (1/ Sогр) * ((αпідл * Sпідл) + (αстін * Sстін) + (αперекр * Sперекр) + (αвікна + Sвікна)) = 1/88 * (0,016*20+0,035*48+0,016*20+0,027*6) = 0,011

3. Визначаємо середній коефіцієнт звукопоглинання після акустичної обробки відповідним матеріалом:

а2 = (1/ Sогр)* ∑ αм Sі = (1/ Sогр) * ((αпідл * Sпідл) + (αстін * Sстін) + (αперекр * Sперекр) + (αвікна + Sвікна)) = 1/88 * (0,016*20+0,62*48+0,016*20+0,027*6) = 0,336

4. Визначаємо зниження рівня звукового тиску:

ΔL = 10 lg a2/a1 = 10 lg 0,336/0,011 = 10 lg 30,5

5. Визначаємо рівень звукового тиску в приміщенні після акустичної обробки:

L1 = LΔL = 51,5

Результати розрахунків: розрахунок доводить доцільність використання звукопоглинаючої конструкції.

5 Виробниче освітлення

На дільниці випарної станції присутні природне комбіноване освітлення, яке здійснюється через односторонні бокові віконні прорізи та аераційний ліхтарь (коефіцієнт природного освітлення еср = 2%). В пункті керування присутнє одностороннє бічне природне освітлення emin=0,5%.

Для освітлення робочого приміщення та пункта керування в нічний час використовують  штучне освітлення за допомогою люмінісцентних ламп:

  •  робоче загальне (на дільниці випарки - не менше 120лк, в пункті керування -150лк);
  •  місцеве  у ПЕОМ (рівень комбінованої освітленості - лампа розжарювання - 400 лк);
  •  аварійне освітлення (лампи розжарювання) використовується у виробничому приміщенні та операторському пункті (випарні апарати, технологічні площадки, пульт керування - Еа=8 лк).

Рівень виробничої освітленості відповідає вимогам СНиП  - 4-79 “Естественное и искусственное освещение”.

6 Техніка безпеки

Випарні апарати відносяться до стаціонарних посудин, що працюють під тиском . Їх оснащення та безпечна експлуатація повинні відповідати вимогам ДНАОП 0.00-1.07-94 “Правила будови та безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском” та технічним умовам на апарати.

Тиск пари у випарних апаратах не повинен перевищувати допустимий. Він контролюється за допомогою датчика тиску типу “МС-Е” з класом точності

не нижче 2, який проходить перевірку не рідше одного разу на рік. Випарні апарати для запобігання вибуху оснащенні запобіжними клапанами 25ч30нж  (два клапана на апарат),  які спрацьовують при перевищенні допустимого тиску   на 10%.

Температура соку в підігрівачі соку контролюється за допомогою датчика температури ДТ-150 з класом точності 1.

Рівень соку у випарних апаратах та збірниках підтримується за допомогою каскадно-зв’язаної системи регулювання. В якості датчиків рівня використовують датчики рівня DC11TEN. Крім того всі випарні апарати оснащені водомірними скельцями для спостереження за рівнем соку в них.

У виробничому приміщенні існує світова та звукова сигналізація ввімкнення та роботи двигунів.

До експлуатації та ремонту засобів автоматизації допускаються спеціалісти КВПіА, розряд яких не нижче .

Керування технологічним процесом здійснюється оператором, ПЕОМ в автоматичному режимі з операторського пункту через дисплейну мнемосхему, яка забезпечує автоматичне вмикання двигунів та насосів, сигналізацію та контроль всіх необхідних параметрів, видає технологічні повідомлення при порушенні ходу технологічного процесу. Передбачене також ручне керування двигунами та насосами як з операторського пункту, так і по місцю.

Робота оператора ПЕОМ повинна відповідати встановленому графіку – 40 хв. – роботи, 10 хв. – перерви.

7 Електробезпека

Дільниця випарки та ПК, згідно ПВЕ “Правила влаштування електроустановок” класифікуються як приміщення з підвищеною небезпекою .  

Безпечна експлуатація електроустановок здійснюється у відповідності з вимогами ПВЕ, ДНАОП 00-1.21-98 “Правила експлуатації електроустановок» - ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ “Электробезопасность. Общие требования безопасности и номенклатура видов защиты” та ВСН 205-84."Инструкция по проектированию электроустановок систем автоматизации технологического оборудования" і передбачає такі заходи та засоби:

  •  недоступність струмоведучих частин, прокладання електрокабелів під підлогою, в спеціальних каналах, скрите виконання освітлювальної проводки, ізоляцію струмо-провідних елементів (Rіз  0.5 МОм);
  •  захисне заземлення всіх металевих струмопровідних частин електроустановок, корпусів електродвигунів, щитів живлення, мікропроцесорного контролера та ПЕОМ ( Rз доп  4 Ом);
  •  застосування автоматичних вимикачів типу АП 50-2МТ від струмів короткого замикання;
  •  використання пониженої напруги 36 В (для аварійного освітлення щита) в операторському пункті та виробничому приміщені;
  •  застосування попереджувальної сигналізації, написів, плакатів при проведенні планово-попереджувальних ремонтів і профілактичних випробувань електрообладнання;
  •  для ремонту та обслуговування електрообладнання допускаються спеціалісти з групою допуску не нижче ;
  •  проведення організаційних заходів (спеціальне навчання, атестація та переатестація осіб електротехнічного персоналу, інструктажі тощо).

При виконанні робіт  в защитовому чи щитовому просторі із  використанням електроінструмента  напругою 220 чи 127 В, їх необхідно заземлити, а роботи проводити в діелектричних рукавицях.

Захист від атмосферної електрики здійснюється згідно вимог РД 34.21.122-87. “Инструкция по защите от молнии зданий и сооружений” двома блискавковідводами, які закріпленні на даху головного корпусу цукрозаводу і приєднанні до заземлюючого контуру.

8 Пожежна безпека

Відповідно до норм технологічного проектування, приміщення, в якому розташовані випарна станція та ПК, відносяться до пожежонебезпечної  категорії Д - .

Протипожежний режим на дільниці випарки та у ПК забезпечується згідно вимог ГОСТ 12.1.004-85.ССБТ “Пожарная безопасность. Общие требования” та ДНАОП  0.01-1.01-95  “Правила пожежної безпеки в Україні“.

Система запобігання пожежі передбачає:

  •  надійну теплову ізоляцію елементів, що мають високу температуру    (корпусів ВУ, трубопроводи подачі пари, гарячої води, соку);
  •  періодичний контроль цілісності ізоляції;
  •  наявність спеціальних місць для куріння;
  •  періодичне проведення інструктажів з протипожежної  безпеки;
  •  незахаращення приміщення горючими матеріалами;
  •  дотримання протипожежних правил при виконанні вогняних робіт;
  •  наявність системи захисту від атмосферної електрики;
  •  дотримання вимог регламенту при роботі на випарній установці.

Система пожежного захисту включає:

  •  наявність плану евакуації із дільниці випарки у двір заводу (два     

    евакуаційних виходи);

  •  протипожежні розриви  між будівлями – 17 м;
  •  застосування негорючих будівельних матеріалів ( ступені вогнестійкості);
  •  протипожежне водопостачання, яке розташоване біля відділення ВУ    (гідранти – 4 шт; внутрішні пожежні крани – 4шт);
  •  наявність первинних засобів гасіння пожеж (вогнегасників ОУ-5 – 6шт);
  •  аварійне відключення установок, апаратури та комунікацій;

Система пожежного захисту пункту керування, який виконується із негорючих будівельних матеріалів  ступені вогнестійкості включає: аварійне відключення апаратури, наявність автоматичної системи оповіщення про пожежу з димовими датчиками та вогнегасники ОП-1 – 2шт.

9 Розрахунок штучного контурного заземлюючого пристрою

Вихідні дані для розрахунку:

dв = 0.05 – діаметр вертикального електрода, м;

lв = 3 – довжина вертикального електрода, м;

H0 = 0.9 – глибина занурення вертикального електрода, м;

ρ = 120 – питомий електричний опір грунту, Ом∙м;

b = 440 – прямокутна стрічка перерізом, мм;

  1.  Визначимо електричний опір  окремого вертикального електрода:

, Ом

де Hв - глибина занурення середини вертикального електроду в землю, м

Ом

  1.  Розрахуємо загальну довжину горизонтального електрода, що з’єднує вертикальні:

, м

де ав – відстань між вертикальними електродами, м;

nв – кількість вертикальних електродів, шт;

а)  Приймаємо nв = 4 шт, тоді:

м

  1.  Оцінимо електричний опір горизонтального електрода:

, Ом

де dг – діаметр горизонтального електрода, м. Оскільки електрод має не круглий, а прямокутний переріз, то dг екв = 0.5b, b – ширина прямокутної стічки, м.

м

Hг – глибина занурення середини горизонтального електрода в землю, м

м

Ом

  1.  Обчислимо електричний опір заземлюючого пристрою розтікання струму:

Ом

де ηв, ηг – відповідно коефіцієнти використання вертикальних і горизонтальних грунтових заземлювачів, які розташовані по контуру.

Таким чином , Rз =4,8 Ом , що не задовольняє умовам опору заземлюючого пристрою розтікання струму .

б) Приймаємо nв = 13 шт, тоді:

м

  1.  Оцінимо електричний опір горизонтального електрода:

, Ом

де dг – діаметр горизонтального електрода, м. Оскільки електрод має не круглий, а прямокутний переріз, то dг екв = 0.5b, b – ширина прямокутної   стічки, м.

м

Hг – глибина занурення середини горизонтального електрода в землю, м

м

Ом

  1.  Обчислимо електричний опір заземлюючого пристрою розтікання струму:

Ом

де ηв, ηг – відповідно коефіцієнти використання вертикальних і горизонтальних грунтових заземлювачів, які розташовані по контуру.

Таким чином, Rз=3.1 Ом < Rз доп,= 4 Ом , що задовольняє умови опору заземлюючого пристрою розтікання струму.

Результати розрахунків : Rз =3.1 Ом ; nв=13 шт ; lГ = 60 м .


Список літератури до розділу
 5:

1. М.П. Купчик та ін.   Основи охорони праці. -   Київ, 2000

2. В.С.Никитин, Ю.М. Бурашников   Охрана труда в пищевой промышленности. – М. 1991

3. М.П. Купчик Охорона праці  лабораторний практикум. – Київ, 1998

4. О.М. Крюков  Державні санітарні правила та норми роботи з візуальними дисплейними обчислювальними машинами. – Київ, 1998

5. Б.А. Князевський  Охрана труда в электроустановках. – М. 1983

6. ГОСТ 12.1.003-83 Пропуск ССБТ «Общие требования безопасности»

7. Правила будови та безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском