Проектирование автоматизированной системы верхнего герметичного налива автоцистерн

Проектирование автоматизированной системы верхнего герметичного налива автоцистерн в рамке. Так же имеются все чертежи! ...

Введение 4
1 Расчетная часть 5
1.1 Гидравлический расчет трубопроводов 5
1.2 Механический расчет трубопроводов 9
1.3 Расчет фланцевых соединений 12
2 Конструктивная часть 14
2.1 Назначение комплекса 14
2.2 Состав комплекса 15
2.3 Безопасность комплекса 15
2.3 Метрологическое обеспечение комплекса 16
2.4 Экологичность комплекса 17
2.5 Автоматизация комплекса 17
2.6 Взрывозащита комплекса 18
2.7 Пожаробезопасность комплекса 20
2.8 Заземление и молниезащита 20
3 Технологическая часть 23
3.1 Описание работы АСН 23
3.2 Требования безопасности при обслуживании объекта 24
3.3 Действия персонала при аварийных ситуациях 25
3.4 Техническое обслуживание станций налива 26
Заключение 27
Список использованных источников 28
Приложение А 29

В условиях современного мира, достижений промышленности и ужесточающихся требований безопасности все больше отраслей обхватывает необходимая автоматизация процесса. Особенно это актуально для предприятия топливно-энергетического комплекса, где производство неизбежно связано с опасными объектами, и системы налива нефтепродуктов – не исключение.
Автоматизированные системы налива предназначены для дистанционного управления наливом автоцистерн нефтью и нефтепродуктами на нефтеналивных станциях нефтебаз и учета нефтепродукта в объемных единицах и единицах массы отпускаемого нефтепродукта.
В основном применяется верхний налив автоцистерн, который обладает рядом преимуществ:
- устройство наконечника отличается герметичностью, есть патрубок отвода паров;

Наконечник не телескопический закрытого верхнего налива из нерж.стали (12Х18Н10Т) в комплекте:- датчик аварийного "СТОПа";- съемный каплесборникКрышка наконечника под горловину а/ц 300 – 600мм.Длина наконечника 1510ммРукав отвода паров Ду60Датчик предельного уровняДатчик предельного уровня налива термисторного типа для светлых н/п.Датчик предельного уровня налива камертонного типа Endress+Hauser Liquiphant M FTL 51 для вязких н/п и ДТ в северных регионахКлапан-отсекательКлапан-отсекатель Ду100 электрогидравлический, нормально закрытый, пилотный.Клапан с плавным регулированием расхода (в том числе в начальный и конечный период налива), регулировка осуществляется программным путем.Клапан-отсекатель Ду100 электрогидравлический, нормально закрытый для налива вязких нефтепродуктов, пилотный, для вязких н/п и ДТ в северных регионах.Клапан с плавным регулированием расхода (в том числе в начальный и конечный период налива), регулировка осуществляется программным путем. Гидроуправление осуществляется за счет давления создаваемого внешним насосом (рабочая жидкость тормозная жидкость или ее аналоги)Клапан- отсекатель Hogfors Ду100 с электроприводом AUMA c дублером ручного открытия (закрытия), во взрывозащищенном исполнении для высоковязких н/п и агрессивных жидкостей.Двухступенчатый клапан с переходом с максимального расхода на минимальный (в том числе в начальный и конечный период налива), регулировка осуществляется программным путем.Общая шина заземления (для заземления всех эл. узлов, установленных на комплексе)Модуль оператора служит в качестве опорной конструкции наливного стояка и перекидного трапа, а также служит каркасом безопасности оператора.На блок устанавливается узел гаражного положения стояка с датчиком гаражного положения наливного наконечника и пост управления для штатного останова налива.Входная лестница установлена под углом 45° с горизонтальными ступенями согласно требованиям ГОСТ 12.2.044-80 Трап перекиднойПерекидной трап на 4 порожка с датчиком положения в комплекте с поручнями безопасности оператора.Трап выполнен на базе параллелограмного механизма, благодаря которому ступени всегда остаются в горизонтальном положении.Покрытие: Термодиффузионное цинкованиеПокрытие ступенек: Горячее цинкованиеТрущиеся пары трапа – искробезопасныеПереходной трап между металлоконструкциямиМодуль измерительный в составе:- опорный каркас на раме- фильтр – газоотделитель ФГУ 100-0,6 с двойной степенью очистки продукта с сетками грубой и тонкой очистки;- индикатор загрязненности фильтра;- обратный клапан;- массовый расходомер Micro Motion CMF-300 или Endress+Hauser 83F Dn80 со встроенным термодатчиком или объемный счетчик ППВ 100-1,6;- дренажный трубопровод;- клапан сброса повышенного давления- расширительный бачок (объем 2л) для сбора дренированного продуктаСоединительный трубопровод от насосного блока к фильтру модуля измерительногоНасосный блокНасосный блок в составе:1. Опорная рама с поддоном для сбора остатков нефтепродуктов;2. Насос КМ 100-80-170Е с двойным торцовым уплотнением;3. Бачок охлаждающей жидкости торцовых уплотнений;4. Взрывозащищенный эл. двигатель (11кВт);5. Сильфон. компенсатор Ду100 перед насосом,6. Кран шаровый Ду100 перед насосом;7. Сильфон. компенсатор Ду80 на выходе насоса 8. Кран шаровый Ду32 для дренажа9. Мановакууметр, Манометр;10. Ответный фланец;11. Пост ручного управления "Пуск/ Стоп"Силовой шкафНе взрывозащищенного исполнения для установки в операторной (температура в помещении не ниже минус 10°С). Защитные функции силового шкафа:- электронная защита от пропадания, перекоса, слипания, или неправильной последовательности подключения фаз;- электронная защита от повышения, понижения тока и напряжения;- контроль сопротивления утечки обмотки электродвигателя на корпус;- защита от короткого замыкания (автоматический выключатель)Комплект ЗИП:- комплект уплотнительных прокладок на модуль измерительный;- комплект уплотнительных колец, манжет, прокладок на наливной стояк и наконечник, - ЗИП на насос; - датчик ДИП – 1шт, - ЗИП на фильтр – газоотделитель (в комплекте: диск с сеткой – 10шт,комплект уплотнительных колец)2.3 Безопасность комплексаИзмерительные комплексы изготовлены согласно требований промышленной безопасности и обеспечивают максимальную безопасность при операциях слива-налива нефтепродуктов. Для обеспечения безопасности налива применены следующие решения:- блок заземления с определением электроемкости автоцистерны и контролем цепи заземления имеет функцию распознавания автоцистерны от заземленной металлоконструкции;- обеспечивается ограничение скорости налива в начальный и конечный период налива согласно правил государственных нормативов (во избежание возникновения статического электричества);- наливной телескопический наконечник оснащен самотормозящей лебедкой для опуска и подъема телескопической трубы с датчиком;- общая шина заземления к которой присоединяются как внешние, так и внутренние клеммы.Комплексы оснащены датчиками, обеспечивающими автоматическое прекращение налива: - при достижении заданной дозы; - при срабатывании датчика ограничения уровня;- через 20 сек. после прекращения потока от расходомера;- при нарушении заземления (комплекс оснащен устройством заземления автоцистерн);- при ручном отключении насоса;- при отключении процесса налива оператором с поста налива;- при отключении процесса налива оператором с кнопки "СТОП" на наливном наконечнике;- дистанционно с ПДУ или компьютера, расположенных в операторной, в автоматическом режиме или оператором при аварийной ситуации в соответствии с технологическим регламентом;- при получении сигнала от датчиков загазованности;- при срабатывании датчика наличия продукта в фильтре газоотделителе, что свидетельствует об отсутствии продукта в фильтре или большом количестве воздуха в нем.Устройство заземления автоцистерн не дает разрешение на налив продукта при неполном заземлении.2.3 Метрологическое обеспечение комплексаИзмерительная схема установки налива полностью соответствует рекомендациям международной и метрологической организации МОЗМ. Применение комплексной измерительной схемы состоящей из насоса, расходомера, клапана отсекателя и управляющего контроллера позволяет добиться максимальной точности при дозированном отпуске нефтепродуктов в автоцистерны с точностью 0,15% по объему и 0,25% по массе (при заказе АСН с массовым расходомером).Регулировка расхода и поддержание постоянной производительности налива осуществляется программным путем и позволяет производить настройку расхода для конкретного технологического трубопровода объекта, с учетом высоты взлива в резервуаре и минимизировать гидроудары, что увеличивает точность дозирования.Метрологические функции оборудования:- контроль дозы отпущенного продукта на контроллере управления на посту налива;- учет отпущенной дозы в единицах массы (при заказе АСН с массовым расходомером), фактического объема и объема, приведенного к заданной температуре (ПО "АРМ Оператора налива слива");- задание дозы из операторной;- продолжение отпуска заданной дозы при устранении аварии с разрешения оператора с ПДУ или компьютера;- отображение информации о суммарном количестве отпущенного топлива по вызову оператора на ПДУ или при подаче соответствующей команды с компьютера;- высокая точность дозирования и защита от гидроудара.2.4 Экологичность комплекса Герметичность стыковки АСН с автоцистерной обеспечивается использованием крышек отсеков автоцистерны с унифицированными размерами заливной горловины и уплотняющей крышкой наливного наконечника.Стыковка наливного наконечника с заливной горловиной крышки автоцистерны производится путем поворота двух рычагов и обеспечивает абсолютную герметичность по сравнению с конусным уплотнением, при котором в атмосферу выбрасывается до 50% вытесняемой паровоздушной смеси.Наливные стояки оснащены переносными каплесборниками. Обеспечивается отвод ПВС из зоны налива при заполнении автоцистерны через специальный рукав "на свечу" или к установке к установке рекуперации паров. Рукава отвода паров оснащены огнепреградителем и обратным клапаном.2.5 Автоматизация комплексаПроизводство в современных условиях диктует определенные требования безопасности, а также максимальную автоматизацию процесса, в целях удаления человека от опасных факторов. Выбранный комплекс отвечает этим требованиям и обладает следующими средствами автоматизации: - датчик предельного уровня в автоцистерне;- контроль за переливом при помощи монитора налива;- кнопка "СТОП" для аварийного останова налива;- датчик наличия продукта в ФГУ;- датчик загрязненности ФГУ (с выводом информации на ПО и блок индикации);- кнопка ПУСК/СТОП на посту налива;- кнопка аварийного останова;- расходомер (массовый или объемный);- термодатчик (при установке массового расходомера термодатчик встроенный);- устройство заземления с определением электороемкости автоцистерны с возможностью распознавания цистерны от металлоконструкции;- регулирующий клапан отсекатель электроуправляемый с сигнализацией положения;- разрешение налива (наливщиком из операторной);- электроуправляемый клапан сброса воздуха для опорожнения наливного стояка;- силовой шкаф с возможностью управления АСН, насосом с контролируемыми датчиками, а так же управление дополнительными сервисными устройствами (датчиками загазованности, пожарной сигнализации, терминалами доступа и т.д.);- отображение параметров процесса налива для визуального контроля водителем или оператором налива на контроллере управления на посту налива;- сохранение в отсчётном устройстве информации о суммарном количестве отпущенного топлива и отсутствие возможности его изменения в течение 10 лет при отключении электропитания;- локальное управление процессом налива.2.6 Взрывозащита комплексаОбеспечение взрывозащищенности электрооборудования систем налива, изложено в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации на эти изделия.Взрывозащищенность датчика налива обеспечивается видом взрывозащиты «взрывозащищенная оболочка», а соленоида и устройства съема сигнала УСС - специальным видом взрывозащиты по с маркировкой взрывозащиты соленоида 2 ЕхзПТЗ и УСС 1Ехз владельца автоцистерны ПТЗ.Взрывонепроницаемая оболочка датчика налива ДН-5, в которую заключена электрическая часть изделия, выдерживает давления взрыва внутри ее и исключает передачу взрыва в окружающую взрывоопасную среду. При этом прочность взрывонепроницаемой оболочки изделия проверяется при ее изготовлении путем гидравлического испытания избыточным давлением 0,5 МПа в течение времени, необходимого для осмотра, но не менее 10 секунд. Взрывонепроницаемость оболочки обеспечивается применением щелевой взрывозащиты. На чертеже средств взрывозащиты датчика налива показано сопряжение деталей, обеспечивающую щелевую взрывозащиту. Шероховатости обработки поверхностей прилегания, образующих взрывонепроницаемую щель. Взрывозащитные поверхности должны быть защищены от коррозии антикоррозионными покрытиями (смазками типа ЦИАТИМ), окраска их и какие либо механические повреждение не допускаются. Взрывонепроницаемость ввода кабелей достигается путем уплотнения их эластичными резиновыми кольцами. Все болты, крепящие детали, со взрывозащитными поверхностями, а также токоведущие и заземляющие зажимы предохранены от самоотвинчивания применения пружинных шайб. Наружные крепящие болты имеют головки, доступ которым возможен только посредством специального торцевого ключа. На оболочке датчика налива имеется маркировка взрывозащиты 1ExdАЗТ, на съемной крышке имеется предупреждающая надпись «Открывать отключив от сети». Температура наружной поверхности оболочки датчика налива в наиболее нагретых местах при нормальных режимах работы не превышает температуры окружающей среды, а соленоидов СВ-70°С.Прежде чем приступить к монтажу систем налива, необходимо произвести их тщательный осмотр. При этом необходимо обратить внимание на:- знаки взрывозащиты и предупредительные надписи;- отсутствие повреждений оболочек;- наличие крепежных элементов (болтов, гаек, шайб и т.д.);- наличие средств уплотнения (для кабелей, проводов, крышек);- наличие заземляющих устройств;- наличие заглушек в неиспользуемых вводных устройствах;- наличие монтажной документации.При монтаже необходимо проверить состояние взрывозащищенных поверхностей, подвергаемых разборке (царапины, трещины, вмятины и другие дефекты не допускаются). Все крепящие болты должны быть затянуты, съемные детали должны прилегать к корпусу оболочки плотно, насколько позволяет эта конструкция.При монтаже следует обратить внимание на то, что максимальный наружный диаметр кабеля должен быть на 102 мм меньше диаметра проходного отверстия в нажимном фланце (гайка), и диаметральный зазор между расточкой в корпусе вводного устройства для уплотнительного кольца не должен превышать 0,5 мм. Уплотнение кабеля, проводов должно быть выполнено самым тщательным образом, так как от этого зависит взрывонепроницаемость вводных устройств. Применение уплотнительных колец, изготовленных на месте монтажа с отступлением от рабочих чертежей завода-изготовителя, не допускается. Узлы систем налива должны быть заземлены как с помощью внутреннего заземляющего зажима, так и наружного. Место присоединения наружного заземляющего проводника должно быть тщательно зачищено и предохранено от коррозии путем нанесения слоя консистентной смазки. По окончании монтажа должна быть проверена величина сопротивления заземляющего устройства, которая должна быть не более 4 Ом. Снимавшиеся при монтаже крышки и другие детали должно быть установлены на место, при этом обращается внимание на наличие всех крепящих элементов и их затяжку. После этого с помощью наборы щупов ГОСТ 882-75 производится проверка ширины щелей плоских взрывозащитных соединений по всему периметру. Ширина щели не должна превышать определенной величины.2.7 Пожаробезопасность комплексаИсходя из НПБ-111-98 «АЗС. Требования пожарной безопасности» [5], АСН должна располагаться преимущественно с подветренной стороны ветров преобладающего направления по отношению к жилым, производственным и общественным зданиям и сооружениям.Планировка АСН с учетом размещения на их территории зданий и сооружений должна исключать возможность растекания аварийного пролива топлива как по территории поста налива, так и за его пределы.Площадка слива-налива автомобильных цистерн должна быть выполнена из неискрообразующих материалов и иметь уклон в сторону промышленной ливневой канализации, которая представляет собой дренажную систему, состоящую из следующих сооружений:приемные лотки;коллектор;сухой колодец;дренажная и аварийная емкости;локальные очистные сооружения.2.8 Заземление и молниезащитаСогласно ПБ 09-560-03 «Правила промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов» [6], которым подчиняются системы налива, а также РД 153-39.2-080-01 "Правила технической эксплуатации автозаправочных станций" [7] можно выделить следующие основные положения заземления и молниезащиты. Все металлические части электрических устройств и оборудования должны быть надежно занулены (для сетей с глухозаземленной нейтралью) или заземлены (для сетей с изолированной нейтралью). Применение в сетях с глухозаземленной нейтралью заземления корпусов электроприемников без их зануления не допускается.Присоединение заземляющих и нулевых проводников к заземлителям, заземляющему контуру и к заземляющим конструкциямвыполняется сваркой, а к корпусам электрооборудования - сваркой или надежным болтовым соединением.Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления с помощью отдельного проводника.Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки запрещается.Не допускается использовать в качестве заземлителей и заземляющей проводки технологические трубопроводы.Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполнятся, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона.Отдельно стоящими молниеотводами должны быть защищены резервуарные парки с ЛВЖ и ГЖ общей вместимостью 100 тыс. м3 и более, а также резервуарные парки нефтебаз, расположенных на селитебных территориях.Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполнятся, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона.В целях защиты от проявлений статического электричества заземлению подлежат:- наземные резервуары для ЛВЖ и ГЖ и других жидкостей, являющихся диэлектриками и способные при испарении создавать взрывоопасные смеси паров с воздухом;- наземные трубопроводы через каждые 200 м и дополнительно на каждом ответвлении с присоединением каждого ответвления к заземлителю;- металлические оголовки и патрубки рукавов;- передвижные средства заправки и перекачки горючего - во время их работы;- железнодорожные рельсы сливо-наливных участков, электрически соединенные между собой, а также металлические конструкции сливоналивных эстакад с двух сторон подлине;- металлические конструкции автоналивных устройств;- все механизмы и оборудование насосных станций для перекачки нефтепродуктов;- металлические конструкции морских и речных причалов в местах производства слива(налива) нефтепродуктов;- металлические воздуховоды и кожухи термоизоляции во взрывоопасных помещениях через каждые 40-50 м.