3. Асу технологическим процессом
Под автоматической системой управления технологическим процессом на современном этапе понимается система, которая без вмешательства оперативного персонала обеспечивает управление в реальном времени основной или группой основных технологических операций по заданным технологическим или технико-экономическим критериям.
Классификация АСУТП
по характеру управляемого технологического процесса;
по степени сложности управляемого процесса;
по степени охвата уязвляемого процесса;
по степени автоматизации задач управления;
по функционально-алгоритмическому признаку;
Задачи АСУТП в общей схеме управления производством
вести процесс с производительностью, максимально достижимой для данных производительных сил, автоматически учитывая непрерывные изменения технологических параметров, свойств исходных материалов и полуфабрикатов, изменения в окружающей среде, ошибки операторов;
управлять процессом, постоянно учитывая динамику производственного плана для выпускаемой номенклатуры продукции (сортамент, номиналы, классы, группы точности и качество) путем оперативной перестройки режимов технологического оборудования и т. п.;
реализовать статистическое управление процессами в реальном времени по экстремальному или адаптивному алгоритму;
осуществлять автоматическое управление технологическими процессами в условиях, вредных для человека и пожаро- и взрывоопасных.
Функциям АСУТП
сбор и обработка информации о состоянии технологического процесса (выпускаемых изделий;
контроль и идентификация процесса;
стабилизация и регулирование процесса;
логико-программное управление;
поиск оптимальных решений по управлению процессом;
комплексное координационное управление объектом;
анализ и предотвращение аварийных ситуаций;
техническая диагностика отдельных частей и системы в целом.
АСУТП, которая разбивается на две и более подсистемы, решающие задачи управления на своем горизонтальном уровне управления и связанные между собой по вертикали информационными связями и соответствующими аппаратно-программными средствами, объединяется в понятие иерархической системы
Практическое занятие 5. Автоматические системы обнаружения и подавления взрывов в технологических аппаратах.
Методы взрывозащиты технологического оборудования
Для предотвращения возникновения взрыва разработан комплекс конструктивных и профилактических мероприятий, предполагающих главным образом,
1) исключение возможности образования взрывоопасных смесей, воспламенения горючих газов, пылей и паров горючих жидкостей
2) снижение уровня опасных концентраций с помощью систем вентиляции, продува и разбавления газовых сред с целью вывода состава смеси за пределы возможного воспламенения.
Предусматриваются также меры, не допускающие взрывоопасное исполнение агрегатов, двигателей, электросистем и других технических устройств. В тех случаях, когда указанных мер недостаточно, применяют способы нейтрализации пожаро- и взрывоопасной среды путем введения нейтральных газов и другие профилактические приемы и методы.
2. Автоматические системы локализации и подавления взрывов в технологических аппаратах, устройство и принцип работы.
Системы локализации взрывов предназначены для:
-защиты от разрушения технологического оборудования путем его аварийной разгерметизации, сброса избыточного давления в атмосферу, перепуска продуктов в аварийные емкости.
-отсечения пламени в транспортных коммуникациях.
-блокирования аварийного производственного участка.
Принцип действия заключается в обнаружении аварийного состояния прибором контроля (датчиком взрыва), усилении сигнала усилителем и подачи исполнительным органом управляющего импульса в устройства разгерметизации, блокирования,
1. Датчики взрыва основаны на обнаружении внешних признаков взрыва - светового излучения - индикаторы взрыва на основе счетчика фотонов (высокое быстродействие 0,0001 сек, однако не пригодны в пылевых средах).
2. Датчики повышения температуры, терморезисторы (время срабатывания 0,05 сек, высокая надежность).
3. Датчики повышения давления, реле давления (время срабатывания 0,05 сек, могут работать в любых средах).
3. Датчики ионизации газа - ионизации газов.
Устройства разгерметизации - защита технологического оборудования от разрушения, путем создания в аппарате проходного сечения для сброса избыточного давления. Данные устройства разделяются на пассивные (предохранительные клапаны - многоразовые, мембраны -одноразовые) и активные (клапаны с пироприводом, управляемые мембраны).
Предохранительные клапаны являются устройствами многократного действия и при срабатывании не разрушаются.
Предохранительные мембраны при срабатывании разрушаются при повышении давления в аппарате на заданную по условиям безопасности величину. В зависимости от условий работы технологического оборудования предпочтительны следующие отношения давления разрушения предохранительных мембран к рабочему давлению:
-к постоянному рабочему давлению 1,5;
-к слабо пульсирующему рабочему давлению 1,75;
-к сильно пульсирующему рабочему давлению 2,0.
В случаях, когда взрывной процесс протекает с высокой скоростью, необходимо разгерметизировать оборудование в начальный момент взрыва. Для этой цели используют устройства активной разгерметизации: клапаны с электро- или пироприводом и управляемые мембраны. В разгерметизирующей предохранительной мембране, показанной на рис. 2, разрушение мембраны 4 обеспечивается ножом 3, закрепленным на плунжере 2, который приводится в действие под давлением газов, образующихся при срабатывании пиротехнического заряда 7.
Автоматические системы подавления взрывов, их устройство и принцип работы.
АСПВ предназначены для обнаружения, локализации и полного подавления взрыва в технологических аппаратах и производственных помещениях в начальной стадии процесса. Отличительной особенностью АСПВ является то, что АСПВ допускают воспламенение взрывоопасной смеси и включаются в начальный момент развития взрыва. Структурная схема АСПВ представлена на рис.4.
Начальный момент взрыва обнаруживается датчиком АСПВ по одному из характерных для взрыва параметров (излучение, повышение давления, ионизация). Выходной сигнал датчика, передается усилителем сигнала к исполнительному органу взрывоподавляющего устройства -пороховому аккумулятору давления. Под действием давления пороховых газов специальное вещество - ингибитор распространяется по всему объему защищаемого пространства, нейтрализует взрывоопасную горящую смесь, локализуя очаг взрыва в зоне его возникновения.
Основными параметрами взрыва, которые учитываются при выборе методов и способов взрывозащиты, являются:
-давление и температура взрыва,
-скорость нарастания давления, -
-скорость распространения пламени,
-"инкубационный" безопасный период развития взрыва, концентрационные пределы различных добавок и разбавителей.