Вакуумная компрессорная станция Нефть и газ
.pdfСПБГУАП / Санкт-Петербург
Объекты энергосбережения должны обслуживаться энерготехническим персоналом, имеющим соответствующую группу допуска. Напряжение на электрооборудование должно подаваться и сниматься дежурным электроперсоналом по указанию ответственного за эксплуатацию этого оборудования или старшего по смене. При возгорании электрооборудования,
напряжение с него должно быть снято.
Важным фактором безопасности является заземление оборудования путем присоединения к контору заземления. Заземляющее устройство является одним из средств защиты персонала в помещении от возникновения искры, от напряжения, возникающего на металлических частях оборудования, не находящихся под напряжением, но могущих оказаться под ним в результате повреждения изоляции.
Все сооружения установок, в зависимости от категории, должны быть надежно заземлены при помощи заземляющих устройств от прямых ударов,
вторичных проявлений молнии и статического электричества.
Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению,
присоединяется непосредственно к сети заземления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий проводник заземляющих частей и электроустановок.
На ВКС предусматривается система молниезащиты зданий,
сооружений и оборудования, а также защита от статического электричества.
Для определения зоны защиты рассчитаем число возможных воздействий молний:
N = [(S + 6 hx)(L + 6 hx) - 7,7h2х] n 10-6 , (5.1)
где hx - наибольшая высота здания или сооружения, м;, L -
соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;- среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности (удельная плотность ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения, n = 1.=
СПБГУАП / Санкт-Петербург
[(15 + 6 7) (25 + 6 7) - 7,7 49] 1 10-6 = 0,0034417 < 1,
значит, зона защиты типа Б.
Необходимая высота молниеотвода определяется подбором при условии, что S / 2 = 7,5 м rcx. Примем h = 15 м.
По формуле для h L 1,5h (как для одиночного молниеотвода): r0 = rc = 1,5 h=1,5 15 = 22,5 м,
hc = h0 − 0,14 (L−1,5 h) = 0,92 15 − 0,14 (25−1,5 15) = 13,45 м, rcx = r0 ( hc−hx)/h c= 22,5 (13,45−7)/13,45 = 10,789963 м,
h0 = 0,92 h = 0,92 15 = 13,8 м.
Так как rcx = 10,8 S / 2 = 7,5 (на защищаемом уровне hx = 7 м), то высота молниеотвода (h = 15 м) подобрана правильно.[15]
Расчет устойчивости элементов объекта
Одной из наиболее частых аварий на ВКС при работе с горючими и
легковоспламеняющимися веществами являются взрывы.
При взрыве паровоздушной и газовоздушной смеси в абсорбере
(рисунок 5.1.) выделяют зону детонационной волны с радиусом |
R |
, зону |
|
1 |
|||
|
|
ударной волны. Определяют также: радиус зоны смертельного поражения людей Rспл ;радиус безопасного удаления RБУ ; радиус предельно допустимой
взрывобезопасной концентрации пара, газа |
R |
ПДВК |
.[15] |
|
|||
|
|
|
Радиус зоны детонационной волны определяется по формуле:
R1
=18.5 * |
3 |
Q |
|
|
, (5.2)
где Q - количество газа, т
Радиус зоны смертельного поражения людей определяется по формуле:
СПБГУАП / Санкт-Петербург
Rспл
= 30 * |
3 |
Q |
|
|
, (5.3)
Рис.5.1. Взрыв паро- и газовоздушной смеси. 1 - зона детонационной
волны; 2 - зона ударной волны;
R |
СПЛ |
|
- радиус зоны смертельного поражения
людей; RБУ
- радиус безопасного удаления;
R |
ПДВК |
|
- радиус предельно
допустимой взрывобезопасной концентрации пара, газа; R1 - радиус зоны
детонационной волны; |
r |
и |
r |
- расстояния от центра взрыва до элемента |
2 |
3 |
предприятия в зоне ударной волны.
Определим вероятные параметры ударной волны при взрыве газовоздушной смеси в газосепараторе:
R =18.5 * |
3 |
25.6 *10 |
−3 |
= 5.41 |
(м); |
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
= 30 * |
3 |
25.6 *10 |
−3 |
= 8.84 |
(м). |
|
|
|||||
ñïë |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Избыточное давление в зоне детонационной волны в первой зоне:
|
|
r |
= |
7 |
=1.29 |
|
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
P = 900 |
(КПа), |
R |
|
5.41 |
|
ф1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из этого соотношения
.
получим давление во фронте ударной
волны в зоне ударной волны Pф2 = 207 (КПа).
Избыточное давление во фронте детонационной волны Рф= 5 (КПа). Исходя из этого получим соотношение:
RБУ =12
R1 .
Найдем радиус безопасного удаления:
СПБГУАП / Санкт-Петербург
R |
=12 * 5,41 = 65 |
ÁÓ |
|
(м).
Выводы по разделу
Из проведенного анализа и расчетов устойчивости элементов объекта пришли к выводу, что вакуумная компрессорная станция, при соблюдении правил техники безопасности и графика профилактических работ, является относительно безопасным производством для жизнедеятельности человека и экологии. Введение автоматизированной системы управления технологическими процессами ВКС позволяет создать безлюдную технологию, а также сократить число аварий за счет срабатывания технологических защит и блокировок.
СПБГУАП / Санкт-Петербург
6. Комплексная оценка экономической эффективности проекта
Методика расчета экономических показателей проектируемой системы
Экономическая часть дипломного проекта выполнена на базе технической части и на основе исходных данных.
К основным исходным данным относятся:
) действующие цены на материалы, приборы и т.д.; ) срок реализации проекта; ) тарифы на электроэнергию;
) нормы амортизации, вытекающие из срока реализации проекта; ) ставки налогов (налог на прибыль - 24%, налог на имущество - 2,2%
от остаточной стоимости проекта, ставка НДС - 18%); ) средняя заработная плата;
7) накладные расходы (в %), прибавленные к з/плате (единый социальный налог - 26%, коэффициент доплат к з/п - 4%, районный коэффициент - 70%);
Степень автоматизации процесса определяется экономическим эффектом, который может быть получен от внедрения автоматического управления. Экономический эффект образуется за счет перевода технологического процесса на автоматическое управление, что в свою очередь приводит к повышению его рентабельности.
Оценка эффективности проекта осуществляется с помощью расчета системы показателей. При этом все эти показатели имеют важную особенность: расходы и доходы, разнесенные по времени приводятся к единому моменту времени - расчетному или базовому моменту. Расчетным или базовым моментом считается дата реализации объекта или начало
производства продукции.
Экономическая эффективность капитальных вложений на разработку и
внедрение системы автоматизации определяться методами окупаемости,
простой нормы прибыли и дисконтирования.
Экономическая эффективность капитальных вложений на разработку и
внедрение автоматизированной системы управления технологическими процессами добычи нефти может определяться с помощью расчета следующих показателей:
СПБГУАП / Санкт-Петербург
) чистый дисконтированный доход; ) внутренняя норма доходности;
) срок окупаемости капитальных вложений; ) рентабельность проекта.
Перечисленные показатели являются результатами сопоставлений распределенных во времени доходов к инвестициям и затратам на производство.
В качестве базового момента приведения разновременных доходов и расходов принимаем дату начала реализации проекта.
Чистый дисконтированный доход рассчитывается по формуле:
ЧДД =
t |
k |
|
|
|
|
t |
n |
|
|
ЧДt t , (6.1.)
где ЧДt - чистый доход в году t, тыс.р.;
t - коэффициент дисконтирования (приведения), доли ед.;н, tк -
соответственно начальный и конечный годы расчетного периода.
Проект считается прибыльным и его следует принять, если ЧДД больше нуля (ЧДД>0) в случае же, когда ЧДД меньше нуля (ЧДД<0) - проект отвергается.
Отдельный член денежного потока наличности (ЧДt) равен разности между ожидаемой величиной доходов от реализации проекта и всеми видами затрат, и может отличаться от другого как по знаку (т.е. быть отрицательным), так и по величине, и рассчитывается по формуле:
ЧДt = П + At - Ht - Kt , (6.2.)
где П - прибыль, обеспечиваемая внедрением системы в году t.
Аt - амортизационные отчисления от стоимости системы, тыс.р.;t -
СПБГУАП / Санкт-Петербург
сумма налогов, уплачиваемых предприятием из прибыли в бюджет, тыс.р.;
Кt - единовременные затраты в году t, тыс.р.
Так как система автоматизации технологических процессов позволяет сократить эксплуатационные расходы, то прибыль (чистый доход),
обеспечиваемая внедрением системы, определяется как разность между годовыми эксплуатационными затратами до и после автоматизации. Тогда формула (4.2.) примет вид формула (4.3.):
ЧДt = Cдt - Срt + At - Ht - Kt , (6.3.)
где Cдt , Срt - годовые эксплуатационные затраты на систему автоматизации соответственно в действующем и разработанном вариантах,
тыс.р;
Общая экономия годовых эксплуатационных затрат в результате автоматизации может быть определена и по отдельным статьям затрат.
Экономия годовых эксплуатационных затрат выражается следующим образом:
Э = Энефти + Ээл.эн + Эзп , (6.4.)
где Энефти − увеличение добычи нефти после внедрения АСУ ТП, руб.;
Ээл.эн − стоимость сэкономленной за год электроэнергии, руб.;
Эзп − стоимость сэкономленной за год заработной платы рабочим, руб.;
Экономия за счет уменьшения потерь нефти определяется по формуле:
Энефти = (Qнефти Цнефти нефти) / 100 %, |
(6.5.) |
где: Qнефти − производительность до внедрения АСУ ТП, т/год; Цнефти - цена 1 т. нефти, руб;Н - изменение добычи нефти, %.
СПБГУАП / Санкт-Петербург
Экономия расхода электроэнергии определяется по формуле:
Ээл.эн = (Qнефти Qэл. эн эл. эн Цэл. эн ) / 100 %, (6.6.)
где: Qэл. эн− расход электроэнергии на 1 тонну нефти, кВт/ч;
эл. эн - изменение расхода электроэнергии, %;
Цэл. эн − стоимость электроэнергии, руб. за 1 кВт/ч.
Экономия заработной платы определяется по формуле:
Эзп = L Зо (6.7.)
где: Зо - среднегодовая зарплата одного работника, руб.;
L - количество сокращенных работников.
Расчет рентабельности единовременных затрат производится по формуле:
P = (ЧДД + К) / К 100, (6.8.)
где К - общие единовременные затраты, тыс.р.
СПБГУАП / Санкт-Петербург
tк
К= (Кt t )
tн
. (6.9.)
Считается, что если полученная рентабельность равна 100%, то рентабельность проекта равна заданной, если больше, то имеет место сверхрентабельность, если меньше - проект не обеспечивает заданный уровень рентабельности.
Коэффициент дисконтирования определяется по формуле:
t = (1 + Eн)tp- t , |
(6.10.) |
где Ен - нормативный коэффициент эффективности единовременных затрат, равный ставке банковского процента за долгосрочный кредит,
выраженный в долях единиц;p - расчетный год;- год, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году.
В качестве начального года расчетного периода принимается год начала финансирования работ по созданию проекта, включая проведение научных исследований.
Конечный год расчетного периода определяется моментом завершения жизненного цикла системы, прекращением его использования на производстве.
В качестве расчетного года обычно принимается наиболее ранний из всех рассматриваемых вариантов календарный год, предшествующий началу использования на предприятии разрабатываемой системы.
Изменение чистого дисконтированного дохода за счет использования системы будет рассчитываться по формуле (6.1.).
Для анализа эффективности единовременных затрат на разработку и внедрение системы используется показатель - внутренняя норма доходности
(коэффициент эффективности единовременных затрат ВНД), определяемый
СПБГУАП / Санкт-Петербург
из соотношения:
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ђ |
|
|
|
|
|
t |
- t |
|
|
(CЉt |
- Cрt |
+ At |
- Ht |
- K t |
) (1 + ВНД) |
= 0 |
|||
p |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
t=t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.11.)
Вычисляемые коэффициенты эффективности позволяют судить об общем и минимальном уровне эффективности единовременных затрат,
осуществляемых на предприятии.
Другим назначением показателя ВНД является оценка возможности привлечения заемных средств на разработку и внедрение системы. Расчетное значение ВНД соответствует максимально допустимому проценту за кредит,
который может быть использован для полного финансирования единовременных затрат по данной системе.
Если величина ВНД равна проценту за кредит, то чистый дисконтированный доход оказывается равным нулю. Таким образом,
вычисляемое значение позволяет судить о приемлемости для предприятия условий кредитования.
Другим показателем, применяемым для анализа эффективности единовременных затрат, является срок окупаемости Ток. Экономическое содержание этого показателя заключается в определении момента времени,
необходимого для покрытия единовременных затрат в проект.
Период возврата единовременных затрат (Ток) определяется последовательным сложением величин:
t |
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
(Сдt |
- Cрt |
+ A t |
- H t |
) t |
t =t |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
. (6.12.)
Пока полученная сумма не сравняется с величиной единовременных затрат, приведенных к расчетному году. Количество произведенных