Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

Кафедра автоматизированных систем управления

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Автоматизация измерений, контроля и испытаний

на тему: «Автоматизированная система определения температуры вспышки в закрытом тигле»

Содержание

Введение

1. Определение температуры вспышки

2. Метод определения температуры вспышки в закрытом тигле

2.1 Подготовка и проведение испытания на приборе ТВЗ-ЛАБ-01

2.2 Определение температуры вспышки на приборе ПТВ-1

2.3 Определение температуры вспышки на автоматическом аппарате для определения температуры вспышки

3. Методы измерения температуры

3.1 Контактные методы измерения температуры

3.1.1 Ртутные термометры

3.1.2 Термометры сопротивления

3.1.3 Термоэлектрические преобразователи

3.2 Бесконтактные методы измерения температуры

3.2.1 Пирометры полного излучения, или радиационные пирометры

4. Автоматизированная измерительная система

Заключение

Список использованных источников

Введение

Под управлением технологическим процессом понимается совокупность операций, необходимых для осуществления таких целей, как пуск и остановка технологического процесса, поддержание какого-либо параметра процесса на заданном уровне, изменение параметра по заданной программе и т.п.

Усложнение технологических процессов добычи нефти и газа, увеличение единичной мощности оборудования, рассредоточенность, в пространстве оперативного и эксплуатационного персонала и его неэффективное использование, а также целый ряд других причин привели к необходимости создания качественно новых систем управления этими процессами.

В настоящее время эта проблема решается созданием автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Основное назначение АСУ ТП — выработка и реализация управляющих воздействий на технологический процесс в соответствии с принятым критерием управления. Наиболее часто в качестве такого критерия применяется разность стоимостей готовой продукции и затрат на ее изготовление. В этом случае цель функционирования АСУ ТП — выработка и реализация управляющих воздействий на процессы, которые позволяют получить максимальное значение этой разницы.

В соответствии с государственным стандартом АСУ ТП представляет собой человеко-машинную систему, основными компонентами которой являются оперативный персонал и комплекс технических средств (КТС). Они осуществляют сбор информации о ходе технологического процесса, обрабатывают и анализируют ее, принимают решения по управлению, формируют и осуществляют управляющие воздействия. Распределение функций, между оперативным персоналом и КТС — одна из проблем при создании АСУ ТП.

Интенсивное развитие средств вычислительной техники в последние годы позволило передать функции сбора и предварительной обработки информации от оперативного персонала комплексу технических средств. Это дало возможность реализовать функционирование АСУ ТП на многих предприятиях нефтяной и газовой промышленности в так называемом «информационном» режиме, когда КТС выполняет контроль технологических параметров, вычисление комплексных технических и технико-экономических показателей, а также контроль работы и состояния оборудования.

Пары горючего могут воспламениться от открытого пламени, разрядов статического электричества, при попадании горючего на нагретую поверхность или от искры при ударе.

Огнеопасность горючего оценивается температурами вспышки и самовоспламенения, температурными пределами образования взрывоопасных смесей паров горючего с воздухом и концентрацией взрывоопасных смесей.

Температурой вспышки называется температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в определенных условиях, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Температура вспышки в известной мере характеризует огнеопасность нефтепродукта. Впервые ее начали определять для керосинов, чтобы обнаружить в них примесь бензина, которая приводила к взрывам во время горения керосина. В настоящее время температура вспышки является нормируемым показателем смазочных масел, дизельных и котельных топлив, а также топлив Т-1, ТС-1, осветительных и тракторных керосинов и бензинов-растворителей.

Взрывоопасные смеси паров горючего с воздухом образуются только в определенных условиях. Различают верхний и нижний температурные пределы образования взрывоопасных смесей.

Нижним температурным пределом называется минимальная температура, при которой пары горючего образуют взрывоопасную смесь. Обычно эта температура равна температуре вспышки, определенной в закрытом тигле.

Верхним температурным пределом называется максимальная температура горючего, при которой смесь паров горючего с воздухом еще сохраняет взрывные свойства. При дальнейшем повышении температуры смесь переобогащается парами горючего настолько, что становится негорючей.

1. Определение температуры вспышки

Наряду с огнеопасностью нефтепродукта по температуре вспышки можно составить представление о характере углеводородов, входящих в его состав, а также о наличии примесей легкоиспаряющихся компонентов. Высококипящие углеводороды повышают температуру вспышки и, наоборот, низкокипящие снижают ее. Во время работы двигателя при попадании бензина в смазочное масло его температура вспышки значительно снижается, масло разжижается и увеличивается его расход. Например, при введении в автомобильное . масло 1% бензина температура вспышки снижается с 200 до 170 °С, присутствие в масле 6% бензина уменьшает температуру вспышки почти в два раза.

Самые высокие температуры вспышки (300—310 °С) нормируются для масел, работающих при высокой температуре, самые низкие температуры вспышки (95—135 °С) — для некоторых трансмиссионных и индустриальных масел.

На температуру вспышки некоторое влияние оказывает атмосферное давление и влажность воздуха. Чем выше атмосферное давление, тем выше и температура вспышки. Гольде и Ломан установили, что изменение давления на каждые- 133,3 Па (1 мм.рт.ст.) вызывает изменение температуры вспышки на 0,033— 0,036°С. Принимая среднеарифметическое значение, равное 0,0345 °С, в качестве поправки на изменение давления на 133,3 Па, можно вычислить температуру вспышки Т при 0,1 МПа (760 мм рт. ст.) по следующей формуле 1:

T=t + 0,0345*(101325 - P), (1)

где P — барометрическое давление при определении температуры вспышки, Па;

t — наблюдаемая температура вспышки при давлении P, °С.

Повышенная влажность воздуха увеличивает температуру вспышки, так как при этом в паровоздушной смеси парциальное давление воздуха будет уменьшаться за счет присутствия водяных паров.

Температура вспышки зависит не только от физико-химических свойств масла и от параметров атмосферного воздуха, но в большей мере и от методики определения и конструкции прибора. В зависимости от условий эксплуатации нефтепродукта для определения его температуры вспышки применяют приборы открытого или закрытого типа, которые различаются между собой условиями испарения в них испытуемого нефтепродукта. Естественно, что для одного и того же продукта температура вспышки, определенная в открытом и закрытом тиглях, будет неодинаковой. В открытом приборе она будет всегда выше.

Воспламенение смеси паров нефтепродукта с воздухом происходит только при вполне определенной минимальной концентрации паров нефтепродукта в воздухе, которая соответствует нижнему пределу взрываемости.

При нагревании в открытом тигле пары масла легко диффундируют в окружающую атмосферу и рассеиваются в ней. Наоборот, в закрытом приборе созданы условия для накопления паров над испаряющейся жидкостью, и взрывная концентрация паров нефтепродукта достигается при температуре более низкой, чем в открытом приборе. Разность между температурами вспышки, определенными в открытом и закрытом приборах, может достигать нескольких десятков градусов. Наибольшее расхождение в этих температурах характерно для нефтепродуктов с неоднородным фракционным составом или с примесью низкокипящих углеводородов. Увеличивается эта разность также с увеличением температуры вспышки смазочных масел. В тех случаях, когда примесь низкокипящих компонентов к смазочным маслам особенно недопустима (например, для авиационных масел), разность температур вспышки в открытом и закрытом тиглях нормируется в технических условиях.

Испытанию подлежит нефтепродукт, который содержит влаги не более 0,05%. В противном случае его обезвоживают в склянке со свежепрокаленным хлоридом кальция или сульфатом натрия, выдерживая там до 5 ч.

Согласно техническому регламенту Таможенного союза "О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту" (ТР ТС 013/2011) нормы показателя температуры вспышки приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Нормы показателя температуры вспышки нефтепродуктов, согласно ТР ТС

Наименование нефтепродукта			Температура вспышки в закрытом тигле, не ниже °C
Дизельное топливо	для летнего и межсезонного дизельного топлива		55
	для зимнего и арктического дизельного топлива		30
Флотский мазут			80
Топливо для реактивных двигателе		для марки Джет А-1	38
		для марки ТС-1	28
Судовое топливо			61