Дипломная работа: Автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Авиационный колледж

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

На тему: Автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Автор выпускной квалификационной работы

Колесников Максим Андреевич

Обозначение ВКР 150207920000000 Группа 4-13 АТП

Направление подготовки (специальность) 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) код наименование направления подготовки (специальности)

Руководитель работы

преподаватель Ю.А. Смирнов

Ростов-на-Дону, 2022

Cодержание

Введение

1. Технологическая часть: Разработка проекта автоматизации системы перекачки сточных вод

1.1 Краткая характеристика технологического процесса

1 2 Обоснование и выбор контролируемых и регулируемых параметров

1.3 Разработка систем контроля и автоматизации котлоагрегата ДЕ-4-14-ГМ

1.4 Расчет системы автоматического регулирования

1.5 Выбор приборов и средств автоматизации

1.6 Выбор монтажных материалов и изделий

1.7 Переходные процессы в котле при изменении нагрузки

1.8 Размещение приборов и средств автоматизации

2. Проект производства работ

2.1 Подготовка объекта под монтаж

2.2 Определение состава работ и подсчет объемов

2.3 Выбор метода производства монтажных работ

2.4 Монтажные указания

2.5 Определение трудоемкости работ и потребности в материалах, механизмах

2.6 Сетевое планирование монтажных работ

2.7 Расчет сетевого графика

2.8 График движения рабочей силы

3.Экономическая часть

3.1 Расчет проектно-сметной стоимости системы контроля и автоматизации

4 Техника безопасности и охрана труда котельной установки

4. Охрана труда. Экологическая безопасность

4.1 Техника безопасности при монтаже систем автоматического управления

4.2 Указания по испытанию смонтированной системы

4.3 Определение трудоемкости работ и потребности в материалах, механизмах

Заключение

Список использованных источников

Введение

Использование насосов для обеспечения подачи воды на место возникновения пожара, человечество стало применять с момента появления вначале ручных, а затем и механических, и в дальнейшем автоматических насосов подачи воды. Эволюция модификаций насосов естественно, постепенно наращивала скорости подачи воды и как следствие -- большего количества спасенных человеческих жизней и имущества.

Заложенная в генетике, человеческая осторожность и страх перед огненной стихией, а также инстинкт самосохранения подсознательно заставили человечество устанавливать стационарные насосы на случай возникновения пожара на каждом важном объекте, для возможности оказания первого сопротивления огню. Такие меры предосторожности стали прообразом современных мощных и автоматизированных насосных станций для осуществления пожаротушения.

Системы водяного пожаротушения остаются одними из наиболее используемых вариантов, которые применяются в составе комплексов пожарной безопасности различных объектов. Высокая популярность такого оборудования обусловлена тем, что вода является дешёвым огнетушащим веществом, позволяющим эффективно бороться с огнём. На сегодняшний день, практически 85…90% пожаров тушат с использованием систем водяного пожаротушения. Чтобы поддерживать безопасное функционирование комплексов различного назначения,а также,объектов с массовым пребыванием людей, в обязательном порядке устанавливается насосная станция пожаротушения.

Автоматические насосные станции пожаротушения обеспечивают требуемый уровень давления жидкости в магистралях, по которым вода подается к оросителям водяного пожаротушения. От правильной и корректной работы насосных станций зависит, насколько быстро будет потушен пожар, а от этого, в свою очередь, зависит безопасность жизни людей и сохранность хранимого на объекте имущества.

1. Технологическая часть: Разработка проекта автоматизации системы перекачки сточных вод

1.1 Краткая характеристика технологического процесса

автоматизация насосная станция водоснабжение

Объекты на территории предприятия обеспечены наружным противопожарным водоснабжением из резервуаров, объем которых рассчитан на трехчасовое тушение пожара.

- Степень огнестойкости здания - III.

- Класс конструктивной пожарной опасности - С0.

- Класс функциональной опасности - Ф 5.2

Здание отапливаемое, схема системы отопления - двухтрубная, с нижней разводкой подающего трубопровода.

В здании выполнена общеобменная приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением. Для ограничения распространения и удаления продуктов горения при пожаре, предусмотрена система противодымнойвентиляции.

Цех оборудован внутренним противопожарным водопроводом, обеспечен первичными средствами пожаротушения.

В помещениях и на путях эвакуации предусматривается аварийное (эвакуационное), в том числе антипаническое освещение.

На рисунке .1.1. представлена скелетная схема автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Станция пожарного водоснабжения осуществляется от существующего газопровода с диаметром условного прохода d=150 мм и рабочим давлением природного газа P=0,6 МПа, к которому подключен трубопровод диаметром d=219х5 мм, трубопроводом диаметром d=25х2,5 мм и трубопроводом, отходящим от гребенки диаметром d=57х3 мм.

Скелетная схема автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Загазованность котельной контролируется газоанализаторами CO и CH на 3 котла. Характеристика природного газа представлена в табл.

Характеристика природного газа

Эксплуатация средств автоматизации -- комплекс мероприятий, включающий подготовку и использование средств автоматизации по назначению, их техническое обслуживание, хранение и транспортирование. Подготовку приборов, средств и систем автоматизации к использованию следует начинать одновременно с монтажными работами по их установке на объекте. Основное в подготовке приборов -- пуско-наладочные работы по доведению их до состояния, при к-ром они могут быть использованы для эксплуатации. Для систем автоматизации, в т.ч. систем блокировок и защиты, отказы которых могут быть опасны, при наладке должна быть предусмотрена программа испытаний в режимах, имитирующих аварийные. Для регулирующих систем наладка состоит в статической и динамической настройке регуляторов. Первая заключается в задании регулятору параметров настройки, обеспечивающих требуемые данному потребителю отопит, график (регулятору системы отопления), температуру горячей воды (регулятору системы горячего водоснабжения), давлений, перепада давлений, расхода (регуляторам гидравлических режимов); вторая -- в задании регулятору параметров настройки для обеспечения оптимального переходного процесса в реальных условиях эксплуатации. Основными условиями надежности эксплуатации средств автоматизации, обеспечивающей их эффективность и долговечность, являются: строгое выполнение обслуживающим персоналом правил технической эксплуатации и техники безопасности; своевременное и квалифицированное выполнение технического обслуживания и планово-предупредит. ремонтов приборов и регуляторов. Техническое обслуживание состоит: в периодичности наблюдении за работой регуляторов, в частности в контроле температуры воды в системе отопления (горячего водоснабжения), сравнении ее с расчетной по заданному графику при данных значениях температуры наружного воздуха (или с заданной для горячего водоснабжения) и в периодичной проверке работы регулирующих клапанов в ручном режиме управления; в ежемесячном осмотре крепления приборов и их электрических соединений; в ежегодной ревизии, состоящей в проверке технического состояния всего комплекта регулятора или системы контроля и управления по сопроводит.документации, по которой устраняются все выявленные неисправности.

Требования по автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Функциональная схема автоматизации (ФСА) является однимиз основных проектных документов, определяющих функциональнуюструктуру и объем автоматизации технологических установок иотдельных агрегатов промышленного объекта. Она представляет собойчертеж, на котором схематически условными обозначениямиизображены: технологическое оборудование; коммуникации; органыуправления и средства автоматизации (приборы, регуляторы,вычислительные устройства) с указанием связей междутехнологическим оборудованием и элементами автоматики, а такжесвязей между отдельными элементами автоматики.

Вспомогательные устройства, такие, как редукторы, фильтры длявоздуха, источники питания, соединительные коробки и другиемонтажные элементы, на ФСА не показывают.ФСА выполняют на одном чертеже, на которомизображают аппаратуру всех систем контроля, регулирования,управления и сигнализации, относящуюся к данной технологическойустановке.

На основании ФСА выполняют остальные чертежи проекта исоставляют ведомости и заказные спецификации приборов и средствавтоматизации.

Для однотипных технологических объектов, не связанныхмежду собой и имеющих одинаковое оснащение приборами исредствами автоматизации, выполнение ФСА допускается лишь дляодного из них. На схеме даются пояснения. Например: ”Схемаразработана для агрегата 1, для агрегатов 2-5 схемы аналогичны”.

Функции контроля и управления на функциональных схемах автоматизации изображают в соответствии с ГОСТ 21.208-2013 и отраслевыми нормативными документами.

1.2 Обоснование и выбор контролируемых и регулируемых параметров

При разработке системы автоматизации технологического процесса получения горячей воды для теплоснабжения промышленных объектов необходим ряд измерительных преобразователей, исполнительных устройств, которые обуславливают необходимый контроль, своевременное управление и сигнализацию, как параметров технологического процесса, так и оборудования.

При выборе измерительных преобразователей технологических параметров следует учитывать технические характеристик средств контроля и управления:

- пределы измерения средств измерения;

- класс точности прибора, определяющий погрешность, допускаемую для систем управления;

- влияние внешних факторов (температуры, давления, влажности и так далее) на нормальную работу измерительных преобразователей;

- расстояние, на которое может быть передана информация, выданная измерительным преобразователем;

- предельное значение измеряемой величины и других параметров среды.

Датчики. Являются «нервной системой» котельной. От правильности их показаний зависит качество работы всей системы управления. Датчики подбираются в зависимости от физической природы измеряемой величины (давление, температура, уровня жидкости, разряжение в топке, поворот привода и т.д.), от ее диапазона измерений и от схемы подключения датчиков к устройствам обработки информации (контроллерам или персональным компьютерам) или исполнительным механизмам.

Особенно важным фактом при выборе измерительных преобразователей является пожаровзрывобезопасность производственного помещения, в котором протекает технологический процесс и степень его защиты. Все приборы, используемые для контроля и управления технологическим процессом, должны быть в пожаровзрывобезопасном исполнении.

Выбор первичных преобразователей и датчиков измеряемых величин был составлен на основании следующих требований:

Условия в точке установки прибора соответствуют условиям его эксплуатации, указанным заводом-изготовителем.

Номинальное значение измеряемой величины лежит в последней трети шкалы прибора. При этом диапазон измерения прибора выбирался из стандартного ряда, указанного заводом-изготовителем.

Прибор устойчив к повреждающим воздействиям измеряемой среды: абразивности, химической агрессивности и т.д.

Метрологические характеристики приборов должны обеспечивают измерения с требуемой для данного процесса точностью.

Для объекта вспомогательное оборудование водогрейной части котла все данные требования были соблюдены. Схема технологического контроля и автоматизации представлена в графическом материале.

Спецификация оборудования для нормального технологического режима приведена в п.1.4 данного дипломного проекта.

Выполнение функциональной схемы автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Функции контроля и управления на функциональной схемеавтоматизацииизображена в соответствии с ГОСТ 21.208-2013 и отраслевыминормативными документами. Схема автоматизации (рис. 1.2) представлена в графической части дипломного проекта на листе 1.

Описание функциональной схемы автоматизации насосной станции пожарного водоснабжения

Система автоматизации автоматизация насосной станции пожарного водоснабженияпредусматривает: