Разработка автоматизированной системы управления сбором и отображением информации на установке продувки азотом

p> Разработанная в данном дипломном проекте автоматизированная система сбора, обработки и отображения информации позволит облегчить труд работников за счет автоматизации части ручной и умственной работы.

6.2 Мероприятия по безопасности труда при эксплуатации УПСА

Установка продувки стали азотом/аргоном предназначена для продувки газообразным азотом/аргоном и корректировки по химическому составу стали в ковше. Эксплуатация оборудования, связанного с использованием инертных газов, является ответственной технологической операцией, требующей строгого выполнения правил безопасности.

Для безопасности труда при эксплуатации УПСА разработаны следующие мероприятия: применение защитных ограждений, организация пешеходных переходов, применение звуковых сигналов при движении сталевозов и шлаковозов, аспирация, кондиционирование воздуха, организация общеобменной и местной вентиляции; применение пылеуловителей и фильтров.

Установка оборудования ключ-биркой для управления, и ключ-биркой на управление электросетью, места хранения ключ-бирок – пульты управления электропечей №1,2.

Установки продувки жидкого металла азотом/аргоном оборудованы пуско- запорной арматурой трубопроводов азота/аргона, средствами сигнализации и связи.

Давление азота в азотопроводах к началу продувки должно быть не ниже минимально допустимого (6 кг/см2).

В цехе организовано питьевое водоснабжение: 4-5 литров подсоленной
(Na+, Ka+ необходимые соли) воды в смену на одного человека. Максимальное удаление питьевых точек от рабочих мест – 75 метров.

Электрооборудование в помещении выбрано в соответствии с классификацией помещений по опасности поражения электрическим током и по классификации оборудования по способу защиты человека.

К мероприятиям по электробезопасности относятся:

. недоступное расположение токоведущих частей;

. надежная изоляция;

. применение малого напряжения;

. использование блокировок;

. использование систем защитного отключения;

. заземление (сопротивление заземления не превышает 4 Ом);

. зануление электрозащитных приспособлений и другое.

Мероприятия по защите от вредных веществ: автоматизация и комплексная механизация процесс, сопровождающихся вредными выделениями.

Методы защиты от шумовых воздействий предусматривают звукоизоляцию, звукопоглощение, экранирование источников. Шумное оборудование концентрируется в одном отделении, стены звукоизолированы. Для эффекта звукопоглощения используют акминит и гипс.

Защитой от электромагнитных полей служит герметизация агрегатов, экранирующие устройства, защитное оборудование, электротехнические устройства.

Мероприятия по нормализации микроклимата, защите от тепловых воздействий:

. герметизация оборудования;

. дистанционное управление процессами;

. экранирование источников излучение;

. рациональные режимы труда и отдыха.

По технологии обработки стали на УПСА требуется контролировать температуру металла. Одним из основных средств защиты от теплоизлучения является теплозащитный экран.

Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты на рабочих местах и снижая температуру поверхностей, окружающих рабочее место. Температура наружной поверхности экрана, согласно ГОСТ
12.4.123-83*, ССБТ не должна превышать 45(С (318 К).

Необходимость применения защитного теплового экрана следует из фактической интенсивности теплового потока q на рабочем месте.
Интенсивность теплового потока рассчитывается по формуле:

[pic] (13)

где F – площадь излучающей поверхности, м2;

Т – температура излучающей поверхности, К;

L - расстояние от центра излучающей поверхности до облучаемого объекта, м.

В данном случае излучающей поверхностью является зеркало металла.

[pic]

Так как qдоп.?0.35 кВт/м2 (для всего организма), то фактическая интенсивность теплового потока превышает допустимое значение.
Следовательно, необходим теплозащитный экран. Расчет теплозащитного экранирования производится по нижеприведенной методике.

Температура ковша t1 = 127(C; температура воздуха рабочей зоны t2 =
25(C; обшивка стальная, Е1 = 0.8; степень черноты окружающих ограждений Е2
= 0.82; температура поверхности экрана не должна превышать 45(С. Экран из алюминия полированного: Е3 = 0.07.

[pic]

1. Степень экранирования или коэффициент понижения температуры:

[pic] (14)

2. Приведенные коэффициенты черноты источника и экрана:

[pic] (15)

3. Находим степень снижения температуры потока:

[pic] (16)

4. Количество слоев n определяется:

[pic] (17)

Из расчета следует, что однослойный экран из полированного алюминия обеспечивает защиту персонала от теплового излучения.

6.3 Мероприятия по производственной санитарии

ООО "Сталь КМК" представляет собой комплекс технологически связанных между собой производств. Площадка комбината расположена на ровном возвышенном месте, но при проектировании комбината не учтены факторы вредного влияния производства на город, между комбинатом и жилым массивом нет санитарного разрыва. Этот недостаток частично компенсируется тем, что роза ветров направлена на юго-запад, в противоположном направлении от жилого массива.

ЭСПЦ-2 построен на территории, удаленной от жилого массива, с учетом розы ветров. В административно-бытовом корпусе (АБК) находятся два рабочих входа, на каждом этаже по два эвакуационных выхода. В цехе, в каждом пролете расположено по два эвакуационных выхода. С АБК цех сообщается по пешеходной галерее, но в тоже время подходы к АБК неблагоустроенны, озеленение территории произведено только частично. В цехе постоянно происходит перемещение большого количества сырья, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства, что связанно с применением разнообразных подъемно-транспортных средств, и, как следствие, наличием множества сложных транспортных развязок и пересечений грузопотоков. По мере возможности эти пересечения ликвидированы строительством эстакад, туннелей, пешеходных галерей и дорожек. ЭСПЦ-2 сообщается с трамвайными путями и городским автотранспортом по пешеходной галерее, расположенной выше нулевой отметки.
Трудящиеся доставляются в цех городским общественным и ведомственным транспортом предприятия.

Для обеспечения естественной вентиляции во всю стену загрузочного пролета выполнены аэрационные проемы. Для обеспечения механической вентиляции (СНиП 2.04.05-91*), кондиционирования и теплозащиты организован воздухообмен, аспирация от стендов ломки футеровки ковшей, вакуум-камер, тракта подачи сыпучих; размещение участка футеровки ковшей, вакуум-камер, оборудования МНЛЗ в отапливаемых помещениях; выполнение постов управления в пыле- и теплоизолированном исполнении; устройство установок воздушного душирования наружным воздухом с обработкой в кондиционере.

Соответствие естественного освещения СНиП 23-05-95 на рабочих местах достигается устройством окон и световых фонарей в кровле здания. Стекла окон и фонарей регулярно очищаются от пыли и копоти. Помимо рабочего освещения предусмотрено аварийное, действующее от независимых источников питания при отключении рабочего напряжения. Оборудование и перекрытия в цехе периодически белят или окрашивают в светлые тона. Для освещения главных пролетов основных отделений ЭСПЦ-2 в связи с большой высотой применяют лампы ДРЛ, которые применяются и во вспомогательных пролетах.
Люминесцентные лампы используются на постах управления, в конторских, лабораторных помещениях; лампы накаливания используются на постах для освещения вспомогательных производственных площадок. В пыльных помещениях устанавливают светильники с эмалированными отражателями. Снаружи здания установлены прожекторы. Аварийное освещение осуществляется специально установленными прожекторами.

Фактические и предельно-допустимые уровни шума в "ЭСПЦ-2 приведены в таблице 14.

Таблица 14 - Уровни шума в условиях ЭСПЦ-2.
|Уровень шума |Уровни звукового давления, дБА, в октавных полосах со |
| |среднегеометрическими частотами, Гц. |
|1997 |49,07 |719,63 |
|1998 |49,23 |734,45 |

В итоге отмечен рост заболеваемости на 10% в случаях и на 12% в днях.
Цех по заболеваемости занимает 11 место среди цехов комбината.

Причины заболеваемости:

1. Тяжелые условия труда и воздействие токсичных веществ.

2. Текучесть кадров.

3. Психоэмоциональные перегрузки.

4. Отсутствие и дороговизна препаратов лечения и профилактики.

5. Сквозняки в цехе.

Динамика учетного производственного травматизма приведена в таблице
15.

Для УПСА источником выбросов вредных веществ является труба; число источников выбросов - 1; высота источника выбросов - 46 м; диаметр устья трубы - 1,4 м; газоочистка - ЦН-11; вещество, по которому производится очистка - пыль. Степень очистки - 99,9 %.

Таблица 18 - Выбросы веществ на УПСА.
|Выбросы |г/с |мг/м3 |т/год |
|До очистки |769.17 |3900 |1415 |
|После очистки |1.54 |78 |2.8 |

В ЭСПЦ-2 планируются следующие мероприятия по сокращению загрязнения атмосферы города:

1. Замены загрузки на ФСВЗ (фильтрах) на БОСВ отделения непрерывной разливки стали.

2. Строительство газоочистки в ЭСПЦ-2. Эффект от строительства заключается в сокращении выбросов пыли на 1000 т/год.

Уменьшение количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу в сталеплавильном производстве, достигается использованием различных технологических приемов и устройств. Большое значение имеет механизация ручных операций. Для снижения вредных выбросов предусматривается: механизированная загрузка шихты, подвесные бункера для сыпучих материалов и ферросплавов; автоматизированная система для загрузки этих материалов и т. п.

Таким образом, в описанном разделе рассмотрены условия труда рабочих и пожарная безопасность в ЭСПЦ-2, разработаны вопросы безопасности труда на
УПСА мастеров-технологов в условиях, характерных по наличию вредных факторов для электросталеплавильного производства, проведен анализ загрязнения окружающей среды выбросами ООО "Сталь КМК".

Разработанная автоматизированная система сбора, обработки и отображения информации на УПСА способствует облегчению работы технологического персонала, сокращению общего времени обработки стали на установке, уменьшению вредных выбросов в атмосферу посредством применения специальных компьютерных программ, производящих автоматический контроль за ходом ведения обработки металла на УПСА и благодаря более эффективному использованию возможностей вычислительной техники.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте проведено изучение действующей технологии обработки стали в ковше на установке продувки стали азотом (аргоном), при этом особое внимание обращено на процесс сбора, обработки и отображения информации.

Указанная технология и агрегат изучены в составе ЭСПЦ-2 ООО "Сталь
КМК".

В результате проведенных в дипломном проекте исследований обосновано следующее:

1) необходимость тщательного контроля первичной и отображаемой информации на УПСА;

2) целесообразность разработки общего алгоритма контроля и частных алгоритмов, применяемых в отдельных случаях.

После проведения исследований алгоритмов контроля с использованием данных промышленной эксплуатации УПСА ЭСПЦ-2 ООО "Сталь КМК" подтверждена их работоспособность и получены результаты, близкие к оптимальным.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Бегеев А.М. Металлургия стали. – М.: Металлургия, 1988. – 502 с.: ил.

2. БЖД/ Под ред. Профессора Белова С.В. – М.: Высшая школа, 1999.

3. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А, Якушев А.М. Общая металлургия. –

М.: Металлургия, 1979. – 488 с.: ил.

4. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96. – М.: Информационно- издательский центр Госкомсанэпиднадзора России, 1996. – 64 с.

5. ГОСТ 12.0.003-74* (СТ СЭВ 790-77). ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. – М.: Издательство стандартов, 1996. – 6 с. – УДК 389.6:658.382.3:006.354. Группа Т58.

6. ГОСТ 19.005-85. Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. –

М.: Издательство стандартов, 1985 – 18 с. – УДК

65.011.66:002:006.354. Группа Т58.

7. Денисенко Г.Ф., Губина З.И. Охрана окружающей среды в черной металлургии. – М.: Металлургия, 1989. – 120 с.

8. Дядюнов А.Н., Онищенко Ю.А. Адаптивные системы сбора и передачи аналоговой информации. – М.: Машиностроение, 1988.

9. Иваненко В.Ф. Пультовщик электроплавильной печи. – М.: Металлургия,

1987. – 168 с.

10. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. – М.: Издательство стандартов, 1991. – 36 с.

11. Каппелини В., Константинидис А.Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение/ Пер. с англ. – М.: Энергоиздат, 1983.

12. Климовицкий М.Д., Копелович А.П. Автоматический контроль и регулирование в черной металлургии. Справочник. – М.: Металлургия,

1967. – 787 с.

13. Козлов П.Н., Чернов Н.Н., Нугаев Ш.Р. Автоматизированная система

КМК. Центральная система. Техническое задание. – М.:

Союзспецавтоматика, 1977. – 410 с.: ил.

14. Кошелев А.Е., Серов Ю.В. Новые средства метрологического обеспечения сталеплавильного производства// Бюллетень НТИ ЧМ. 1992.

- №10. – с.3-28.

15. Липаев В.В. Отладка систем управляющих алгоритмов реального времени. М.: Сов. Радио, 1974

16. Морозов А.Н. Современное производство стали в дуговых печах. –

Челябинск: Металлургия, 1987. – 175 с.: ил.

17. Охрана труда в черной металлургии/ Под ред. Бринзина В.Н. – М.:

Металлургия, 1982. – 336 с.: ил.

18. Папандуполо И.К., Михневич Ю.Ф. Непрерывная разливка стали. – М.:

Металлургия, 1990. – 296 с.: ил.

19. Первичная обработка информации с помощью ЭВМ. Часть 1. Сглаживание временных последовательностей данных// Метод. указания.

20. Пирожников В.С. Автоматизация электросталеплавильного производства.

– М.: Металлургия, 1985. – 184 с.

21. Правила пожарной безопасности для предприятий черной металлургии.

ППБО 136-86. – М.: Металлургия, 1987. – 128 с.

22. Ройтбурд Л.Н., Штец К.А. Организация и планирование предприятий черной металлургии. – М.: Металлургия, 1967. – 516 с.: ил.

23. Санитарные правила и нормы. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.2.4.548-96/ Госкомсанэпиднадзор России. – М.,

1996.

24. Серов Ю.А. Справочник. Метрологическое обеспечение технологических процессов черной металлургии (Метрология и информатика). – М.:

Метрология, 1993. – 352 с.: ил.

25. Симсарьян Р.А., Соловьев В.И., Кошелев А.Е. и др. Автоматический контроль температуры жидкого металла с применением погруженных датчиков// Сталь, 1983. - №8. – с.122-128.

26. Смирнов Н.В., Коган Л.М. Пожарная безопасность предприятий черной металлургии. Справочник. – М.: Металлургия, 1989. – 432 с.

27. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/

Госстрой России. – М.: ГП ЦПП, 2000. – 72 с.

28. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение/ Минстрой

России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 40 с.

29. СНиП 2.09.04-00. Административные и бытовые здания. - М.: ЦИТП

Госстроя России, 2000.

30. Справочник химического состава стали. – Новокузнецк: ЛОТ КМК, 1992.

– 90 с.

31. Стрижко Л.С. и др. Безопасность жизнедеятельности в металлургии. –

М.: Металлургия, 1996. – 416 с.

32. Технологический проект 0227911.1П22А.047. Автоматизированная система управления технологическим процессом доводки стали в ковше.

– Новокузнецк, 1990.

33. Техно-рабочий проект модернизированной АСУ ТП УПСА в ЭСПЦ-2 КМК. –

Новокузнецк, 1997.

34. Халецкий И.М. Вентиляция и отопление заводов черной металлургии. –

М.: Металлургия, 1981. – 240 с.

35. Юзов О.В. Анализ производственно-хозяйственной деятельности предприятий черной металлургии. – М.: Металлургия, 1980. – 516 с.: ил.

36. Яценко А.К., Кого В.С. Методы оптимального управления сталеплавильными процессами. – М.: Машиностроение, 1988.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Мероприятия при чрезвычайных ситуациях

Проектные решения составляются на основе СНиП 2.01.51-90. Для ЭСПЦ-2
ООО "Сталь КМК" характерны следующие аварии техногенного характера:

. прогар днища сталеразливочного ковша при внепечной обработке стали;

. уход металла в стенку ковша выше или на уровне цапф;

. уход металла в стенку ковша ниже уровня цапф;

. прогар шлаковой чаши на самоходном шлаковозе;

. отключение электроэнергии во время продувки;

. повреждение трубопроводов с аргоном/азотом во время продувки;

. пожар в помещении микропроцессорной техники;

. прогар водоохлаждаемой крышки;

. пожар на пульте управления УПСА.

Исход аварий, чрезвычайных ситуаций зависит от оперативности действий по ликвидации аварий, от просвещенности рабочих в этой области.

К обслуживанию установок внепечной обработки стали и работе с инертными газами допускаются сталевары, прошедшие специальное обучение по программе, утвержденной главным сталеплавильщиком, и сдавшие экзамены, назначенные распоряжением по цеху. Все работы, связанные с эксплуатацией установки продувки стали инертными газами, ведутся в спецодежде, спецобуви и защитных средствах в соответствии с положенными нормами.

Для избежания чрезвычайных ситуаций перед началом работы с УПСА нужно:

1. Проверить освещенность рабочих мест.

2. Проверить исправность лестниц, площадок, ограждений установки.

3. Проверить наличие ключ-бирок на пультах управления.

4. Проверить состояние рукава подвода аргона к фурме, трубки, надежность и герметичность его соединения.

5. Проверить состояние фурмы и надежность крепления ее к каретке.

6. Проверить наличие аргона в системе, исправность запорной арматуры и приборов контроля измерения.

7. Проверить состояние бункеров, наличие ферросплавов и их влажность.

8. Проверить исправность звуковой и световой сигнализаций.

9. Проверить отсутствие повреждений на шланге подвода азота/аргона к трубке.

10. При обнаружении дефектов или неисправностей не приступая к работе доложить о них мастеру МНЛЗ. К работе приступить только после устранения неисправностей.

Для каждого типа аварии разрабатывается план ликвидации аварии. Это уменьшает разрушительные последствия аварий.

Исход аварии зависит от оперативности действий по их ликвидации от просвещенности рабочих в этой области.

Внедрение АСУ приводит к облегчению работы технологического персонала на УПСА и позволит вовремя оповестить рабочих об аварии.

-----------------------
(8)

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Разработка автоматизированной системы управления сбором и отображением информации на установке продувки азотом

ИНТЕРЕСНОЕ