1 РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА СИСТЕМУ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ

ЗАГАЗОВАННОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ

1.1 Назначение системы автоматического управления

Система управления уровнем загазованности предназначена для устранения превышений установленных значений довзрывных концентраций метана, этана, пропана/бутана, этилена, пропилена в помещениях и на площадках технологических объектов газовой промышленности, где по условиям эксплуатации возможно образование взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом категории ПВ группы Т2 согласно ГОСТ 12.1.011-78.

Перечень задач системы автоматического управления уровнем загазованности в помещении:

1) контроль уровня загазованности воздуха метаном, этаном, пропаном-бутаном, этиленом, пропиленом в месте нахождения датчиков;

2) вентилирование опасной смеси газа с воздухом;

3) взрывобезопасность;

4) малая энергоемкость.

Подача контролируемой среды на газовые датчики производится за счет естественной конвекции и диффузии.

1.2 СОСТАВ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Измерительным ядром системы является детектор газа, в качестве которого предлагается использовать детектор модели PIR9400 фирмы Det-Rtonics, представленный на рисунке 1.1. Принцип действия предлагаемого датчика основан на оптико-абсорбционном методе анализа газов, сводящемся к измерению энергии инфракрасного излучения, поглощённой анализируемым газом. Оптические датчики, в отличие от более дешевых каталитических, стабильно работают в условиях высоких концентраций или при постоянных фоновых уровнях углеводородов и устойчивы к воздействию отравляющих веществ с содержанием кремния или гидридов. Эти датчики успешно прошли проверку в испытательном центре средств автоматизации газовых систем и по своим метрологическим характеристикам полностью соответствуют требованиям к сигнализаторам горючих газов по ГОСТ 27540-87. Сигнал с датчика обрабатывает микропроцессор. В зависимости от установленного порога срабатывания, микропроцессор подает сигнал на электронный ключ. От напряжения, подводимого с электронного ключа, запускается воздушная турбина, вентилирующая помещение. Все показатели загазованности, а также сигнал изображаются на дисплее.

Рисунок 1.1 – Детектор газа PIR9400

1.3 Структурная схема системы автоматического управления

Работа системы управления контролем уровня загазованности в помещении основана на принципе включении турбины при повышенном уровне концентрации горючих газов в воздухе.

Измерительным ядром системы является детектор газа, в качестве которого предлагается использовать детектор модели PIR9400 фирмы Det-Rtonics. Сигнал с датчика обрабатывает микропроцессор. В зависимости от установленного порога срабатывания, микропроцессор подает сигнал на электронный ключ. От напряжения, подводимого с электронного ключа, запускается воздушная турбина, вентилирующая помещение. Все показатели загазованности, а также сигнал изображаются на дисплее.

Структурная схема системы представлена на рисунке 1.2.

η₁ – уровень загазованности в помещении до включения турбины; η₂ - уровень загазованности в помещении при включенной турбине; I₁ – сигнал с датчика загазованности; I₂ – сигнал с микропроцессора; U – напряжение с электронного ключа.

Рисунок 1.2 – Структурная схема системы управления уровнем загазован-

ности в помещении.

1.4 Технические требования системы автоматического управления

К системе автоматического управления уровнем загазованности в помещении предъявляются некоторые требования:

- взрывобезопасность;

- малое потребление электрической энергии;

- оперативность срабатывания.

Технические характеристики системы.

Время срабатывания, секунд не более 1,5.

Время прогрева, секунд 300.

Погрешность, процентов 25.

Задаваемая предельная концентрация, процентов от 0 до 100.

Условия эксплуатации системы:

- взрывоопасные помещения;

- влажность воздуха, процентов до 85;

- температура воздуха, градусов Цельсия от минус 20 до плюс 75.

Требования к помехозащищенности: взрывозащита, искрозащита.

Обеспечение удобства и безопасности эксплуатации: при правильном монтаже не требует специальных мер предосторожности.

Требования по надежности:

λ – интенсивность отказов 10⁵;

Т – наработка наотказ 10000 часов;

P(t) – вероятность безотказной работы 0,973.

8