Мероприятий по защите и блокировке

1.3.1 Выбор контролируемых параметров

Контролю подлежат те параметры, по значениям которых осуществляется оперативное управление технологическим процессом синтеза МТБЭ, а также его пуск и останов. К таким параметрам относятся все режимные и выходные параметры, а также входные параметры, при изменении которых в объект будут поступать возмущения.

Особое внимание уделено контролю технологических параметров взрывоопасных зон. Для каждого из них определяется совокупность значений критических физико-химических величин технологического процесса, а также допустимый диапазон их изменений. Для контроля загазованности (по предельно допустимой концентрации) в рабочей зоне наружной установки предусмотрены в обязательном порядке средства автоматического газового анализа.

Параметры, характеризующие состояние взрывоопасных веществ в ТОУ, должны не только контролироваться, но и регистрироваться.

К контролируемым параметрам относятся:

- температура в реакторах №1,4 и в трубопроводе с конденсатом (контур 6) в пределах 20-80 ⁰С;

- давление смеси С4+метанол в трубопроводе(контуры 8,11) в пределах 1,0-1,6МПа;

- расход смеси С4+метанол в трубопроводе (контур 3),

- расход конденсата в трубопроводе (контур 5)

И так далее

1.3.2 Выбор сигнализируемых параметров

К выбору параметров сигнализации приступают после анализа ТОУ в отношении его взрыво-пожароопасности, токсичности и агрессивности перерабатываемых веществ, возможных аварий и несчастных случаев.

Предаварийной сигнализации подлежат параметры, предельные значения которых могут привести к указанным ниже последствиям: взрыву и пожару (концентрация взрывоопасных веществ в технологических аппаратах, рабочей зоне открытых наружных установок); несчастным случаям (концентрация токсичных веществ в помещении); выводу из строя оборудования (давление в аппаратах, температура в реакторах с катализаторами); существенному нарушению технологического режима; выпуску некондиционной продукции и браку.

Сигнализации подлежит факт изменения количественных и качественных характеристик целевых продуктов, а также не предусмотренная технологическим регламентом остановка отдельных агрегатов.

К сигнализируемым параметрам относятся;

- превышение давления на входе в ТОУ (контуры 4,5) смеси С4+метанол свыше 1,8 МПа);

- концентрация взрывоопасных углеводородов в воздухе выше 15% (контур 10);

- концентрация смеси С4+метанол) ниже 25% (контуры 7,12);

1.3.2 Выбор мероприятий по защите и блокировке

Устройства защиты предназначены для предотвращения аварий, пожара, взрывов, выхода из строя оборудования. При срабатывании аварийных сигнализаций, которые воздействуют на процесс таким образом, чтобы ликвидировать критическое состояние объекта управления с наименьшими потерями.

Оперативный технологический персонал при оповещении его устройствами сигнализации о нежелательных событиях должен принять соответствующие меры по их ликвидации.

Если эти меры окажутся неэффективными и параметр, характеризующий состояние ТОУ, достигает аварийного значения, должны сработать системы протиаварийной защиты (ПАЗ), которые автоматически по заданной программе перераспределяют материальные и энергетические потоки, включают и отключают аппараты объекта с целью предотвращения взрыва, аварий, несчастного случая, выпуска большого количества брака. При этом ТОУ должен быть переведен в безопасное состояние, вплоть до его остановки. Возврат в рабочее состояние осуществляется технологическим персоналом.

В процессе синтеза МТБЭ предусмотрены мероприятия по защите и блокировке при аварийных ситуациях.

С помощью прибора Базис-1(поз. 7в), который сигнализирует взрывоопасную концентрацию углеводородов в воздухе (контур 10) и блокирует подачу смеси (С4+метанол) в реактор пневмоотсекателями (контуры 4,5).

При достижения опасного значения концентрации взрывоопасных углеводородов приводится в действие аварийная система вентиляции.

При превышении предельного значения давления смеси в трубопроводе должен сработать запорный клапан типа ЗРК(поз. 20г).

Взрыво и пожароопасные производства должны оснащаться системами, базирующимися на резервируемых электронных средствах (включая ЭВМ и микропроцессорную технику) с самодиагностикой и световой индикацией исправного состояния. Эти системы должны работать по специальным программам, задающим последовательность и время выполнения операций отключения при аварийных выбросах. Высокий уровень техники должен обеспечивать максимальное снижение вероятности ошибочных действий технологического персонала.

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Определение параметров устойчивости системы автоматического регулирования в статическом и динамическом режимах

В современных условиях статические и динамические свойства объекта регулирования (ОР) оцениваются аналитически по результатам решения дифференциальных уравнений, составленных на основании материального и энергетического балансов объекта.

Статические свойства ОР определяют способность объекта сохранять состояние равновесия и связь между различными состояниями его равновесия. В проекте эта связь представляет собой зависимость между входной (Хо) и выходной (Уо) величинами в установившемся режиме.

Контур регулирования системы состоит из нескольких звеньев (ОР, Д, Р,ИМ), с помощью которых осуществляется связь между Хо и Уо. Каждое звено имеет свою статическую характеристику.

Аналитическое исследование САР в статическом режиме заключается:

- в построении совместных характеристик ОР и ДРИМ и определения координат рабочей точки, а также угла между ними. В случае устойчивой работы системы угол пересечения статических характеристик ОР и ДРИМ должен быть в пределах 60-90о. Если это условие не соблюдается, то в цепь ОС САР включается дополнительное усилительное или ослабительное звено,

- в решении системы уравнений и определении координат рабочей точки системы, координаты должны совпадать с координатами рабочей точки, полученными графическим путем.

Динамические свойства системы исследуются аналитическим путем с помощью переходных функций ОР и звеньев цепи обратной связи(ДРИМ)

Динамический режим (переходный процесс) графически изображается кривой переходного процесса, его устойчивость характеризуется амплитудой колебания, инерционностью, колебательностью и прочими критериями. В проекте устойчивость заданной системы в динамическом режиме определяется:

- по критерию Ляпунова, путем решения характеристического уравнения системы и исследования его корней,

- по критерию Найквиста, путем построения годографа переходной функции САР и его исследования.

Исследуется система автоматического регулирования давления смеси в трубопроводе (контур 6), на структурной схеме системы обозначено:

ОР- объект регулирования,

Д- датчик,

К- усилитель или ослабитель

Р- регулятор,

З- задатчик,

ИМ- исполнительный механизм

Х Хо

Исходные данные: (выписать заданный вариант)

Дата добавления: 2015-06-28