Дипломная работа: Система управления узлом дегидрирования этилбензола

3.3 Разработка и описание функциональной схемы технологического объекта автоматизации

(Лист № 1 ДП 210200 022 05 ГЧ)

Функциональная схема является основным проектным документом, определяющим структуру и уровень автоматизации технологического процесса, проектируемого объекта и оснащение его приборами и средствами автоматизации [1].

Функциональная схема представляет собой чертеж, на котором при помощи условных изображений показывают технологическое оборудование, органы управления, приборы и средства автоматизации, и другие агрегатные комплексы с указанием связи между приборами и средствами автоматизации.

Проанализировав технологический процесс, устанавливаются параметры контроля, регулирования, сигнализации и блокировки.

К параметрам контроля относятся:

- температура водяного пара на вводе в отделение дегидрирования (0-2000С);

- температура топливного газа перед печами поз.П-201/1,2 (0-100 0С);

- расход абгаза перед печами поз.П-201/1,2 (0-10,7 т/ч);

- расход топливного газа перед печами поз.П-201/1,2 (0-5,5 т/ч);

- температура пара по профилю печей поз.П-210/1,2 (0-750 0С);

- температура пара на выходе из перегревателя поз.Т-203 (0-450 0С);

- температура этилбензольной шихты перед перегревателем поз.Т-203 (0-2000С);

- температура пароэтилбензольной шихты после перегревателя поз. Т-203 (0-5500С);

- температура пара после межступенчатого перегревателя Р-202/2 (0-6500С);

- давление в нижней части реактора поз.Р-202/1 (0-100 кПа);

- температура контактного газа по профилю реакторов поз.Р-202/1,2 (0-6300С);

- давление в верхней части реактора поз.Р-202/2 (0-100 кПа);

- состав контактного газа после реактора поз.Р-202/1 (не менее 30% стирола);

- состав контактного газа после реактора поз.Р-202/2 (не менее 50% стирола);

- температура пара после котлов-утилизаторов поз.Пн-205/1,2 (0-2000С);

- расход пара после котлов-утилизаторов поз.Пн-205/1,2 (0-45 т/ч);

- расход конденсата в котлы-утилизаторы поз.Пн-205/1,2 (0-80 т/ч);

- температура контактного газа после пенного аппарата поз.Пн-209 (0-2000С);

- давление контактного газа перед пенным аппаратом поз.Пн-209 (0-100 кПа);

- температура контактного газа перед пенным аппаратом поз.Пн-209 (0-2000С);

- температура этилбензольной шихты после испарителя поз.Т-204 (0-2000С);

- температура этилбензольной шихты после теплообменника поз.Т-229 (0-1000С);

- расход пара 1600 кПа в испаритель поз.Т-204 (0-10 т/ч);

- давление этилбензольной шихты на вводе в К-303 (0-600 кПа);

- температура пара 600 кПа в испаритель поз.Т-204 (0-3000С).

К параметрам регулирования относятся:

- давление водяного пара в П-201/1,2 (0-600 кПа);

- расход водяного пара в печи поз.П-201/1,2 (0-95 т/ч);

- давление топливного газа на вводе в К-303 (0-600 кПа);

- давление топливного газа перед горелками печей поз.П-201/1,2 с двойной коррекцией по температуре на выходе из печей поз.П-201/1,2 и в реакторах поз.Р-202/1,2 (0-400 кПа);

- давление абгаза перед печами поз.П-201/1,2 (0-400 кПа);

- расход напорного конденсата в утилизаторы печи поз.П-201/2 (0-2,5 т/ч);

- уровень в котлах-утилизаторах Пн-205/1,2 (0-400 мм);

- расход углеводородного конденсата, подаваемого на орошение в пенный аппарат поз. Пн-209 (0-120 т/ч);

- уровень в емкости поз.Е-223 (0-1600 мм);

- расход этилбензольной шихты в теплообменник поз.Т-229 (0-40 т/ч);

- расход пара 600 кПа в испаритель поз.Т-204 (0-6,3 т/ч);

- давление пара 1600 кПа в испаритель поз.Т-204 (0-2500 кПа).

Для предупреждения возникновения аварийных ситуаций технологический процесс оснащен системой предупредительной и аварийной сигнализации, системой блокировки и сигнализации, системой противоаварийной защиты.

К параметрам сигнализации относятся:

- давление перед слоем катализатора в Р-202/1;

- давление перед слоем катализатора в Р-202/2;

- давление контактного газа после из Р-202/2;

- давление топливного газа на вводе в К-303;

- давление водяного пара на вводе в К-303;

- уровень в котлах-утилизаторах Пн-205/1,2;

- давление контактного газа перед пенным аппаратом поз.Пн-209.

Для качественного регулирования параметров процесса в схеме регулирования используем ПИ- и ПИД- законы регулирования.

ПАЗ предусматривает автоматический останов установки в случае:

- при снижении давления пара на вводе в К-303 ниже 300 кПа закрываются отсечные клапана (поз. 35-20, 35-32) и в результате прекращается подача топливного газа в печь поз.П-201/1,2 и этилбензольной шихты в теплообменник поз.Т-229;

- при снижении давления топливного газа на вводе в К-303 ниже 80 кПа закрываются отсечные клапана (поз.35-20, 35-32) и в результате прекращается подача топливного газа в печь поз.П-201/1,2 и этилбензольной шихты в теплообменник поз.Т-229;

- при повышении давления контактного газа после реактора поз.Р-202/2 выше 60 кПа закрывается отсечной клапан на линии подачи этилбензольной шихты (поз.35-20), в результате чего прекращается ее подача в теплообменник поз.Т-229; закрываются отсечные клапана на линии подачи пара (поз.35-23,35-29), а отсечной клапан (поз.35-26) открывается на 30%, в результате подача пара в печь поз. П-201/1,2 сокращается на 70%.

Схема технологической сигнализации должна обеспечивать одновременную подачу светового и звукового сигналов; съем звукового сигнала, нажатием кнопочного выключателя; повторность срабатывания исполнительного устройства звуковой сигнализации (при вторичном отклонении параметра после его отключения нажатием кнопочного выключателя); проверку исполнительных устройств сигнализаторов (световых и звуковых) от одного кнопочного выключателя. Для сигнализации и блокировки предлагается использовать систему противоаварийной защиты «QUADLOG» полностью интегрированную в сетевую структуру «APACS+».

4. Разработка и описание сборочных чертежей

4.1 Описание схемы внешних электрических и трубных проводок

(Лист № 3 ДП 2102 00 022 05 ГЧ)

Схема внешних электрических и трубных проводок представляет собой документацию, на которой показывается с помощью графических и условных изображений все линии связи между приборами и средствами автоматизации. Для разработки данного чертежа необходимы функциональная схема автоматизации (Лист №1 ДП 2102 00 022 05 ГЧ), структурная схема (Лист №2 ДП 2102 00 022 05 ГЧ) и спецификация на приборы и оборудование [1].

В верхней части чертежа размещают сгруппированные по параметрам или системам регулирования монтажные символы приемных и отборных устройств, регулирующих органов. Над ними проводят поясняющие надписи.

В нижней части чертежа в виде прямоугольников размещают щиты и пульты управления.

В качестве электропроводок в равной степени могут быть использованы электрические провода и кабели с медными и алюминиевыми жилами. Для надежной и безаварийной работы системы автоматизации и АСУ ТП необходимо использовать провода и кабели, непосредственно на установке, с медными жилами. Это связано с тем, что алюминиевые провода в местах соединения имеют большее переходное сопротивление вследствие образования оксидной пленки, что соответственно вызывает возрастание погрешностей измерения.

Для монтажа электропроводок используются контрольные кабели с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката типа КВВГ 4×1,5; контрольные кабели с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката, экранированный типа КВВГЭ 19×1,5; силовые кабели с медными жилами, изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката типа ВВГ 2×1,5.

Для защиты от внешних воздействий, кабели прокладывают в металлических коробах, защитных трубах. Для исключения влияния электромагнитных, частотных наводок на кабели их экранируют, экран заземляется.

При подсоединении датчиков к соединительным коробкам предлагается использовать кабель КВВГ 4×1,5 (4 – число жил, 1,5 – сечение в мм2) в защитной трубе Р-М-20×2,8. От соединительной коробки до короба предлагается использовать кабель КВВГЭ 19×1,5 (число жил зависимости от количества подсоединенных датчиков, плюс необходимый резерв) в защитной трубе Р-М-25×3,2. При присоединении термоэлектрических преобразователей используется компенсационный кабель ПКВ 2×1,5. Дальнейший ход кабельных трасс осуществляется в защитном коробе.

Количество резервных жил медных кабелей выбирается: при числе рабочих жил 3 – одна резервная жила.

Для импульсных трубок рекомендуется выбрать трубу стальную 14×2,0 марки 10Х18Н10Т, соответствующую ГОСТ 9941-81, а для подачи воздуха КИПиА – трубу медную 8×1.

В качестве соединительных коробок предлагаются У615, соответствующие ТУ360232-75.

Сигналы с измерительных преобразователей поступают на искробе-зопасные барьеры, а затем на соответствующие входы распределенной системы управления «APACS» .

Для прокладки кабельной трассы предлагается короб стальной 200×200, поставляемый секциями по 2 метра и соответствующий ТУ 3622.21.001-86.

Все приборы и металлические конструкции соединяются стальной полосой 20´4 мм с общецеховым заземлителем. Контрольные кабели подлежат зануле-нию, для этого используется резервная жила.

Для монтажа КТС АСУ используют отдельные помещения (машинные залы), их располагают в здании центрального пункта управления.

Составные модули КТС монтируют в стандартных шкафах, устанавливают их в определенной технологической последовательности в соответствии с указаниями в проектной документации.

После установки шкафов производиться укладка кабельных трасс с после-дующим подключением их к различным модулям.

Таблица 3 – Заказная спецификация на монтажные материалы и трубные проводки

4.2 Описание плана трасс

(Лист № 4 ДП 2102 00 022 05 ГЧ)

Чертежи трасс являются проектным материалом, на основании которого производятся монтажные работы в части установки щитов, соединительных коробок, приборов и других средств автоматизации, а также прокладки электрических и трубных проводок. Эти чертежи предназначены для указания координат установки оборудования, автоматики, направления потоков электрических и трубных проводок и для рекомендаций по способам их крепления [1].

На плане трасс показывают:

-контуры зданий объекта, цеха или промышленной площадки, с указанием каналов, траншей, эстакад, планировочных отметок, а также обозначение осей и рядов строительных колонн;

-поэтажное расположение технологического оборудования и проводок;

-места установки первичных приборов и отборов;

-символы приборов, регуляторов и других средств автоматизации, установленных вне щитов;

-условное изображение щитов, пультов, шкафов, соединительных коробок, протяжных коробок и т. д.;

-условное изображение электрических и трубных проводок всех назначений и конструкций, на которых они прокладываются;

-условное изображение проходов проводок через стены и перекрытия зданий и сооружений;

-общие пояснения, примечания и технические условия;

-перечень монтажных материалов, изделий, конструкций;

-относящиеся чертежи.

На чертеже плана трасс (Лист № 4 ДП 2102 00 022 05 ГЧ) представлены план операторного помещения и фрагмент плана трасс реакторного блока.

План операторного помещения выполнен в масштабе 1:100, на нем с помощью условно графических изображений показано расположение шкафов РСУ, ПАЗ за щитом, а также рабочие места операторов-технологов. План трасс изображен в масштабе 1:40. На схеме изображены: реактора поз. Р-202/1,2 и используемые первичные измерительные преобразователи. Все приборы и трассы расположены на различных уровнях. Кабели приборов протянуты в соединительные коробки, а от них в короб, который проложен в операторное помещение. Вся нумерация приборов, кабелей и соединительных коробок соответствует нумерации на схеме внешних и трубных проводок (Лист №3 ДП 2102 00 022 05 ГЧ).

При составлении плана трасс использовались функциональная схема (Лист № 1 ДП 2102 00 022 05 ГЧ) и схема внешних и трубных проводок (Лист № 3 ДП 2102 00 022 05 ГЧ).

4.3 Описание схемы подключения барьеров искробезопасности

(Лист № 5 ДП 2102 00 022 05 ГЧ)

На плакате представлен общий вид системы управления и блокировки APACS+/QUADLOG в масштабе 1:100, а также расположение барьеров искробезопасности HiD 2030SK, HiD 2062, HiD 2072, HiD 2038, HiD 2872, HiD 2842 на терминальных панелях, каждая из которых рассчитана на 8, или 16 слотов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10