Проект модернізації систем теплопостачання ливарного цеху Косогорського металургійного заводу міста Тула

Загальний роздаючий колектор 10 розділений запірною арматурою 26 на всмоктуючу ділянку 27 і напірну ділянку 28 . При цьому всмоктуючу ділянку 28 загального роздаючого колектора 10 з'єднали із загальним підвідним трубопроводом 17 і через запірну арматуру 29 з всмоктувальним магістральним трубопроводом 11 . Напірну ділянку 28 загального роздаючого колектора 10 з'єднали через запірну арматуру 30 з напірним магістральним трубопроводом 12 і підводять трубопроводами 31, 32 і 33 з підвідними колекторами 4, 6 і 8 відповідно нижньої зони охолодження 1, середньої зони охолодження 2, верхньої зони охолодження 3. Підвідні колектори 4, 6 і 8 відповідно нижньої зони охолодження 1 , середньої зони охолодження 2 , верхньої зони охолодження 3 з'єднані з напірною ділянкою 28 загального роздаючого колектора 10 через відповідну запірну арматуру 34, 45 і 36.

Охолодження плавильної печі здійснюється так: спочатку система охолодження при відкритому повітряному клапані на баці-конденсаторі 16 заповнюється за допомогою пристрою для підживлення води 19 через клапан 20 хімічно очищеною водою. Після досягнення заданого рівня води в баці-конденсаторі 16 по сигналу датчика рівня води 21 клапан 20 закривається, і в баці-конденсаторі 16, створюють необхідний надлишковий тиск, подаючи його від джерела газу 22 через клапан 23. Потім після досягнення оптимального тиску в баці-конденсаторі , в охолоджуваних елементах плавильної печі та на вході циркуляційного насоса включають циркуляційний насос 18.

Охолоджуюча вода надходить з бака-конденсатора 16 через загальний підвідний трубопровід 17 у всмоктуючу ділянку 27 загального роздаючого колектора 10, звідки при відкритій запірної арматури 26 вся система заповнюється водою. При відкритій запірної арматури 29 через усмоктувальний магістральний трубопровід 11 охолоджуюча вода всмоктується циркуляційним насосом 18 і подається в теплообмінник 24, де охолоджується. Охолоджена вода надходить по напірному магістральному трубопроводу 12 через відкриту запірну арматуру 30 в напірний ділянку 28 загального роздаючого колектора 10, створюючи необхідний тиск для закриття запірної арматури 26 (зворотного клапана). При цьому напірна ділянка 28 відключається від всмоктуючої ділянки 27 загального роздаючого колектора 10. Далі потік охолоджувальної води розділяється на паралельні потоки по числу охолоджуваних зон. Після проходження кожної з охолоджуваних зон нагріта вода через відвідні трубопроводи 13, 14 і 15 надходить в бак-конденсатор 16 вище рівня води 25. При цьому вирівнюється тиск води , що надійшла в бак через відвідні трубопроводи від всіх охолоджуваних зон , і після змішування в баці-конденсаторі вирівнюється температура охолоджувальної води. Далі через загальний підвідний трубопровід 17 вода знову надходить у всмоктуючу ділянку 27 загального роздаючого колектора 10, і процес повторюється.

Якщо в процесі охолодження плавильної печі рівень води в баці-конденсаторі 16 знижується , то по команді датчика рівня води 21 відкривається клапан 20 і система через пристрій для підживлення води 19 поповняться хімічно очищеною водою.

Незалежне охолодження кожної зони плавильної печі хімічно очищеною водою з однаковою для кожної зони охолодження початковою температурою води при заданій витраті охолоджуючої води в кожній охолоджуючій зоні підвищує надійність і ефективність охолодження металургійного агрегату.

2.9.3 Вибір насосу для системи охолодження

При температурі 150 °C приймаємо тиск 0,5 МПа

Q_печі = G_{води з печі} с Дt

Витрата води:

G_{води з печі} = Q_печі / с Дt

G_{води з печі} = 156 / 4 40 = 0,97 кг/с

З даних розрахунків підбираємо відцентровий насос P-1500.

Основні параметри відцентрового насосу P- 1500

Напір, м 22 - 277

Витрата , м³/год 1 - 6

Максимальна потужність, кВт 7

Температура робочого середовища, °C -46 . + 180

Кількість ступенів в насосі 14

Розташування насосу горизонтальне

Насос являє собою єдину інтегровану конструкцію, що включає в себе проточну частину з робочим колесом і корпусом. Насос P-1500 розроблений для тривалої безперервної роботи і відрізняється підвищеною надійністю в експлуатації.

Розділ 3. Розробка кожухотрубного теплообмінного апарату

3.1 Опис конструкції кожухотрубного теплообмінного апарату системи охолодження

Теплообмінник - це пучок труб, кінці яких завальковані у трубні дошки, призначений для підводу тепла до одного із теплоносіїв (теплосприятливого) за рахунок його відведення від іншого теплоносія (тепловіддаючого).

Пучок труб розташований у циліндричному корпусі, який має патрубки для підведення та відведення води. Труби розташовані горизонтально. Вода омиває труби ззовні. У середині корпусу розташовано декілька перегородок, які створюють рух води з середини пучка. Загальний рух середовищ - багатоходова перехресна течія із загальною протитечією.

3.2 Вимоги до теплообмінного апарату

Теплообмінний апарат, що проектується, повинен відповідати наступним вимогам:

- теплообмінний апарат повинен мати циліндричну форму;

- витримувати високі температуру та тиск зовнішнього середовища;

- не допускати протікання середовища, тобто протікання гарячої води в холодну або навпаки.

У якості конструкції до даного теплообмінного апарату пропонується використати кожухотрубний теплообмінний апарат з прямими гладкими трубами. Ці труби прості у виготовленні та надійні в експлуатації.

В даному випадку використовувати оребрення недоцільно, тому що при високих температурах води оребрення може потрапити в водний потік.

3.3 Тепловий розрахунок

Тепловий розрахунок кожухотрубного теплообмінного апарату безперервної дії виконуємо за наступною методикою. [25]

Вихідні дані:

Т_1вх=70 ⁰С - температура води на вході в підігрівач системи опалення;

Т_1вих=105 ⁰С - температура води на виході системи опалення;

р₁=0,52 МПа - тиск води на вході в підігрівач;

G₁=0.18 кг/с

Т_2вх=150 ⁰С - температура води на вході системи охолодження;

Т_2вих=100 ⁰С - температура води на виході системи охолодження .

Властивості холодної води для системи опалення:

Середня температура

Т₁=360.5 К

питома теплоємність води С₁=4.20410³ кДж/кгК

густина води кг/м³

коефіцієнт теплопровідності води л₁=0.678 Вт/мК

коефіцієнт кінематичної в'язкості води н₁=3.410^-7 м²/с

Гаряча вода із системи охолодження печі:

Середня температура

Т₂=398 К

питома теплоємність води С₂=4,25910³ кДж/кгК

густина води кг/м³

коефіцієнт теплопровідності води л₂=0.686 Вт/мК

коефіцієнт кінематичної в'язкості води н₂=2.4310^-7 м²/с

З таблиць властивостей води тиск насичення для температури 150С дорівнює 0,489 МПа. З запасом приймаємо

р₂=0,5 МПа

Температура стінки, початкове наближення

Т_ст= (T1+T2)/2 Т_ст=379.25 К

Трубки. Обраний матеріал: нержавіюча сталь.

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу стінки трубок: л_ст=30 Вт/мК

Параметри поверхні теплообміну

В якості поверхні теплообміну використовується пучок гладких трубок.

зовнішній діаметр d₃=2010^-3м

товщина стінки д_ст=1.610^-3м

внутрішній діаметр d_вн= d3-2*дст d_вн=0,0168 м

середній діаметр d_ср=(d_вн+ d3)/2 d_ср=0,0184 м

Нехай повздовжній і поперечний кроки рівні між собою(s₁ = s₂ = s_t). Тоді приймаємо:

s_t=0,028 м

Тепловий потік через поверхню теплообміну:

Q_ТО = 2.648510⁴ Вт

Витрата гарячої води:

G₂=1,25 кг/с

Розрахунок по залежностях

Водяні еквіваленти для теплоносіїв:

W₁=756.72 Вт/К

W₂=5,323810³ Вт/К

Максимальній і мінімальний водяні еквіваленти:

W_min=756.72 Вт/К

W_max=5,3238 10³ Вт/К

Зміна температур теплоносіїв:

ДT₁=Т_1вих-Т_1вх=35 ⁰С

ДT₂=Т_2вх-Т_2вих=50 ⁰С

Мінімальна зміна температур: = 53 ⁰С

Допоміжні функції:

А= 7.0353

R=0.1421

P= 0.4375, р_э=0,98

z_t=6.0817

Розраховуємо середній температурний перепад:

Дt_ср=58.7191

Приймаємо швидкість гарячої води: w₂=0.17 м/с

Визначаємо основні конструктивні розміри теплообмінника

Кількість трубок у пучку:

n_1x=35,3329

Кількість трубок у теплообміннику:

n_тр= z₂*n_1x=35.3329

Кількість трубок в одному ряді:

n_1р=6

Призначаємо кількість труб в одному ряді: для коридорного компонування труб: n_1р=6

Кількість рядів: n_р=6

Кількість отворів у трубній дошці: n₀= n1р nр=36

Уточнюємо кількість трубок у теплообміннику: n_тр=35

Уточнюємо швидкість гарячої води в трубах:

W₂=0.1716 м/с

Визначення діаметра корпуса.

Приймаємо коефіцієнт заповнення трубної дошки (0.7.0.95) з_тр=0,8

Діаметр гнізда трубок:

D=0,1972 м

Внутрішній діаметр корпуса повинний бути більше величини D+d3=0.2172

на величину конструктивного зазору (60-180 мм).

Виходячи з цього в якості кожуха можна використати трубу з умовним діаметром 250 мм.

зовнішній діаметр кожуха: Dз=27310^-3 м

товщина стінки кожуха: дк= 410^-3 м

внутрішній діаметр кожуха: D₀=0,265 м

Визначення коефіцієнту тепловіддачі води, що тече в середині трубок:

Число Рейнольдса:

Re2=1,175310⁴

Оскільки Re>10 000, то режим течії теплоносія турбулентний.

Число Прантдля при температурі теплоносія: Pr₂=1.41

Число Нуссельта для турбулентного режиму:

= 43.9041

Коефіцієнт тепловіддачі:

б₂= 1,792810³ Вт/м²К

Приймаємо швидкість води: w₁=0.046 м/с

Число Рейнольдса:

Re₁ = 2,705910³

Число Прантдля при температурі теплоносія: Pr₁=2.03

Число Прантдля при температурі теплоносія рівній температурі стінки:

Prст=1.66

Поправочний коефіцієнт, що залежить від кроку пучка:

е_s=0,9508

Коефіцієнт, що враховує турбулізацію потоку перед i-м рядом труб:

для першого ряду еn₁=0,6

для другого ряду еn₂=0,9

для третього еn₃=1

Коефіцієнти для критеріального рівняння тепловіддачі :

Значення числа Нуссельта для кожного ряду:



Nu₁=33.6165

Nu₂=50.4247

Nu₃=56.0274

Коефіцієнт тепловіддачі при поперечному обтіканні пучка труб:

б₁₁=1.1396 10³ Вт/м²К

б₁₂=1.7094 10³ Вт/м²К

б₁₃=1.8993 10³ Вт/м²К

Середній коефіцієнт тепловіддачі при поперечному обтіканні пучка труб:

б_1cp = 1.7411 10³ Вт/м²К

Коефіцієнт теплопередачі, віднесений до внутрішнього діаметру:

k_то=918.1995

Необхідна поверхня теплообміну:

F_то=0.4912 м²

Поверхня теплообміну, що приходиться на одну трубку:

F_то1=0,014 м²

Довжина трубки:

L_тр=0.2659 м

Довжина трубки між перегородками:

L=0,0532 м

Перевірка швидкості води при обтіканні трубного пучка.

Площа перетину:

S₁=2.1274 10^-3 м²

Уточнення швидкості води:

w_1пр=0.0872 м/с

89,5263 %

Температура стінки визначається з рішення рівняння теплового балансу:

Температура стінки:

T_ст2=377.8921 К

Отримане значення температури стінки необхідно порівняти з прийнятим,

розбіжність не повинна бути більше ніж 5 %

(Т_ст2 - Т_ст / Т_ст) 100 = - 0.358

Патрубки для підводу і відводу гарячої води.

Швидкість води в патрубку: w_2п=1,5 м/с

Діаметр патрубка для підводу і відводу води:

d_2п=0,0078 м

Патрубки для підводу і відводу холодної води.

Швидкість води в патрубку: w_1п=1,5 м/с

Діаметр патрубка для підводу і відводу води:

d_1п=0.0020 м

3.4 Гідравлічний розрахунок

Визначення втрат напору гарячої води (рух у трубах).

Втрати на тертя при русі води в трубах

Коефіцієнт опору тертю при русі води в трубах (при турбулентному русі рідини)

ж_{тр_2} = 0.0304

Втрати на тертя при русі води в трубках:

ДР_{тр_2} = 0.5910³ Па

Втрати при вході і виході води з труб:

коефіцієнт опору при вході і виході води з труб

ДР_{вх_2} = 352 Па

Втрати при русі води в патрубках і в середині кришок:

коефіцієнт опору в патрубках входу і виходу води

ДР_{пт_2} = 0.584210³ Па

Сумарні втрати тиску при русі води:

ДР_{?_2} = 4.58210³ Па

Відносні втрати тиску, %

ДР_{?_2} = 4.58210³ Па

Відносні втрати тиску, %

Визначення втрат напору холодної води (рух у міжтрубному просторі).Втрата напору на вході в міжтрубний простір і вихід з нього

коефіцієнт опору при вході в пучок

ДР_{1_вх} = 50.4 Па

 коефіцієнт опору при виході з пучка

ДР_{1_вих} = 33.6 Па

Втрата напору при русі в міжтрубному просторі

Втрата напору на тертя в пучку

ж_{1_тр_т} = 4.7691

ДР_{1_тр_т} = 230 Па

Місцевий опір:

ж_{1_тр_м} = 3.7052

ДР_{1_тр_м} = 197.53 Па

Втрата напору при обтіканні перегородок

Висота вікна в перегородці

b_пер = 0.0385 м

Центральний кут сегмента в перегородці:

ш_пер = 89.6222 град

Площа вікна в перегородці (площа сегмента):

F_пер = 4.9598 10^-3 м

У цю формулу підставляється в радіанах ш_пер = 1.5642

Швидкість води при огинанні перегородок

w_{1_п} = 0.5 м/с

Коефіцієнт опору -

ДР_{1_пр} = 696.9 Па

Втрати при русі води в патрубках, вхідній та вихідній камерах:

- коефіцієнт опору в патрубках входу і виходу води

ДР_{пт_1} = 1.67810^-3 Па

Сумарні втрати при русі води в міжтрубному просторі:

ДР_{?_1} = 3.60510⁴ Па

Відносні втрати тиску, %

Припустиме напруження:

Поправочний коефіцієнт

Припустиме напруження:

3.5 Розрахунок на міцність

Розрахунок корпуса

У розрахунку прийнято, що корпус навантажений тільки внутрішнім тиском теплоносія. Всі інші навантаження не враховуються.

Визначення припустимої напруги

Матеріал корпуса - сталь Х18Н9Т [19]

Визначення збільшення товщини корпусу

Оскільки корпус виготовлений із труби, то величина збільшення с складає:

При найбільшому мінусовому допуску 10%

с= 0.33 мм

Визначення розрахункового коефіцієнта міцності:

коефіцієнт міцності зварених з'єднань

коефіцієнт міцності поперечного звареного з'єднання при вигині

Максимальний тиск, що може витримати корпус:

Р_max = 1.4163 МПа

Максимальний тиск багато більше робочого тиску, товщину корпусу збільшувати не потрібно.

Найбільший припустимий діаметр неукріпленого отвору в корпусі:

ф_о = 0.3672

d_max = 0.0728 м

Діаметри отворів під патрубки багато менше, ніж , отвори в корпусі можна не зміцнювати.

3.6 Вибір кожухотрубного теплообмінного апарату

Після виконання розрахунків підбираємо з каталогу кожухотрубний теплообмінний апарат моделі C 200.

Теплообмінники FUNKE стандарту C 200 має прямі внутрішні труби і фіксований трубний пучок. Кожух і трубні решітки з'єднуються між собою методом зварювання , що являє собою надійне ущільнення між двома робочими середовищами.

Завдяки особливостям конструкції теплообмінник може бути оснащений максимальною кількістю внутрішніх трубок. З'єднання труб з трубною решіткою виконані підходящим методом розвальцьовування або зварювання залежно від конструкторських угод , комбінації матеріалів і умов експлуатації використовуються середовищ. Щоб уникнути корозії в стиках труба- трубна решітка всі зварні з'єднання розвальцьовуються . Залежно від значення напруг при значних термічних розширеннях кожух може бути оснащений осьовим компенсатором .

З боку трубної решітки комбінація двох ущільнень і ущільнюючих кілець перешкоджає змішуванню робочих середовищ.

Всі ущільнення цього дизайну в разі виникнення течі виводять середовища назовні, а не змішують їх.

Розділ 4. Монтаж плавильної печі УППФ-3МК

4.1 Методи монтажу енергетичного обладнання стаціонарних установок

Агрегат, змонтований на рамі блочним методом, встановлюють на підготовлений бетонний фундамент. Передчасно в колодязі фундаменту опускають анкерні болти, а на підготовлені місця укладають плоскі або парні клинові підкладки. Кількість підкладок по висоті має бути не більш двох, ширина підкладок 80 мм, а їх довжина і кількість залежить від маси агрегату. Відстань між підкладками 500 мм з двох сторін від болта, щоб забезпечити рівномірне затягування рами. Підкладки прихвачують електрозварюванням і перевіряють центрування агрегату. Роблять опалубку, і фундаменту раму разом із фундаментними болтами підливають бетоном. Необхідно передбачити пройми для розміщення трубопроводів. Після того, як затверділа підлива, фундаментні болти затягують і перевіряють центрування агрегату разом із фундаментною рамою за допомогою клинових домкратів. Змінюючи товщину підкладок під рамою, встановлюють агрегат в необхідному положенні; центрують фланці агрегату з точністю 0,2 - 0,3 мм методом лінійки та щупа.

Агрегат можна встановлювати двома способами:

- безпосередньо на бетонний фундамент;

- на поверхні закладних опорних плит.

Якщо монтаж здійснюється за допомогою закладних плит, то вони встановлюються на бетонній поверхні фундаменту по осьовим і висотним відміткам. Закладні плити бетонують або по збірному залізобетону, або при монтажі фундаментних рам.

4.2 Технічні вимоги, що пред'являються до монтажу плавильної печі. Вказівки до монтажу гідросистеми

Подача мастила від гідростанції до панелі гідравлічної здійснюється стандартною арматурою. Виконавчі механізми з'єднуються з панеллю шлангами середнього тиску. Розведення труб здійснюється згідно гідравлічної принципової схеми після остаточного монтажу установки.

Приміщення, в якому експлуатується установка повинно бути сухим і таким, що вентилюється. Приміщення повинно бути обладнане зовнішніми комунікаціями стисненого повітря.

При монтажі плавильної печі треба дотримуватись наступних вимог:

· шихта повинна бути добре просушена і повинна мати температуру приміщення;

· не допускати зависання шихти на стінках печі;

· температура охолодної води від печі повинна бути не більше 45-50°С;

· відключення охолодної води виконується тільки після охолодження тигля, через 35-40 хвилин після злива метала і знаття напруги.

Печі монтують паралельно із будівельними роботами до спорудження перекриття відповідних приміщень. До установки обладнання в проектне положення в приміщеннях спец корпусу мають бути виконані фундаменти і металоконструкції під обладнання. Фундаменти перевіряють на відсутність тріщин.

Бетон має бути очищений від масляних плям, а дрібні раковини і тріщини вирубують і заливають бетоном.

Для правильної установки плавильної печі на фундаменті вказують подовжені та поперечні осі, а також висотні відмітки.

Фундаментні плити опор печі встановлюють на сталевих плоских прокладках, вирівнюють плити по рівню так, щоб їх, опорна поверхня була горизонтальною. По закінченні вивірки фундаментні плити й підкладки прихвачують електрозварюванням між собою, після чого їх підливають бетонним розчином.

4.3 Аналіз та опис технології монтажу плавильної печі

Установка вакуумна плавильно-заливочна з попереднім підігрівом форм УППФ-ЗМК являє собою конструкцію, яка складається з декількох функціональних блоків:

а) блок плавильної камери з вузлами плавлення й заливки;

б) блок камери завантаження з печі підігріву форм і вакуумним затвором, що забезпечує завантаження й розвантаження форм, що заливаються без розгерметизації плавильної камери;

в) пристрій завантаження забезпечує завантаження шихти й тигель в умовах вакууму.

Розміщення плавильної печі на фундаменті знаходиться на кресленні 7.05060101.6241.02.08 ДП

Основні технічні характеристики плавильної печі:

- Вакуум, Па, не менше 66510^-3

- Ємність тигля, кг 20

- Температура всередині печі, °С 1400

- Робочі розміри печі підігріву форм, мм

діаметр 525

висота 350

- Тиск води на вході , Па 210⁵

- Потужність установки, кВт 200

- Загальна площа, м² 0,57

- Маса плавильної печі, кг 6000

Технологія монтажу плавильної печі представлена в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 Технологія монтажу плавильної печі

№ етапу	№ операц.	Склад операції	Вимоги	Інструмент	Норма
					бригада	норма часу, год
1		Підготовка монтажних баз
	005	Очистити фундамент від бру- ду	Відсутність на фундаменті дефектів, наявність осей, висотних відміток		1/3	0,35
	010	Подача плавильної камери		Кран вантажопідйомний	1/4	0,25
	015	Проконтролювати та нанести риску зовнішнього діаметру плавильної камери	Контроль ухилу, нанесення повздовжньої та поперечної осей, перевірка висотних відміток	молотоккернрівеньнівелір	1/2	0,45
2		Завантаження та підготовка технологічних баз для плавильної печі	Очистити бетон від масляних плям
	020	Свердлити отвір до фундаментної рами під плавильну піч		Радіально-свердлувальний станок	1/3	0,35
	030	Погрузити плавильну піч на фундаментну раму	Раму очистити від сміття, арматуру що виступає, відрізати	кранстроп	1/5	0,25
3		Визначення положення плавильної печі на фундаментній рамі	Вказати повздовжні та поперечні осі, а також висотні відмітки	Віджимні пристосуванняплашки	1/2	0,5
	035	Сполучити отвори печі і рами
4		Зборка плавильної печі на робочому місці
	045	Встановити камеру шлюзову		Кран	1/3	0,3
	050	Приварити технологічні планки	Електрозварювання	Електрод діаметром 3 мм	1/3	0,35
Продовження таблиці 4.1
5		Закріплення плавильної печі
	055	Встановити підкладки й остаточно піджати болти	Гайки після піджимання ключем додатково закрутити на кут 45°	Щуп д=0,05мм	1/3	0,35
	060	Установити фундаментну раму з підвішеними анкерами		Кран	1/3	0,3
	065	Проконтролювати установку прокладок	Рівномірно навантажені, щільно прилеглі одна до одної. Підкладки розмістити з обох боків	Щуп д=0,05мм	1/4	0,25
	070	Прихватити підкладки електрозварюванням	Перевірка щільності з'єднання	Електрод діаметром 3 мм	1/4	0,25
	075	Перевірити центрування плавильної печі		Щуп д=0,05ммструна	1/4	0,25
	080	Підлити фундаментну раму з анкерними болтами бетоном			1/5	0,2
	085	Затягнути анкерні болти			1/5	0,2
	075	Перевірити центрування плавильної печі		Щуп д=0,02ммструна	1/3	0,35

4.4 Розрахунок на нерухомість та міцність болтів [13]

Вихідні дані:

- Маса плавильної печі - 6000 кг;

- Кріплення здійснюється 12 анкерними болтами М 20х2,5 мм; [11]

- Сталь 40 (у_т = 380 МПа); [19]

- Підкладки - 6 шт.

Визначаємо нерухомість болтів кріплення обладнання.

Для нерухомості печі необхідно, щоб навантаження, які зсувають механізм в зоні кріплення були в два рази менше сил тертя від затягування болтів й тиску маси механізму.

Величина навантаження, яке діє на механізм, встановлений на фундаменті в умовах нестандартної ситуації , розраховується по формулі:

,

де m = 6000 кг - маса механізму;

k=1,5 - коефіцієнт перенавантаження;

g = 9,8 м/с² - прискорення вільного падіння.

Розрахункове значення навантаження:

Р = 60001,59,8 = 88290 Н = 88,3 кН

Цьому навантаженню повинна протидіяти сила тертя F_тер(загальна), що виникає на стику "механізм - прокладка - фундамент" від тиску маси механізму та осьового зусилля затягування болтів V_зат, тобто повинна виконуватись умова F_тер >2Р.

Зусилля затягування визначається по формулі:

V_зат = 0,8 у_т

де d_вн - внутрішній діаметр різьблення болта, мм.

d_вн = d - 0,514 S

S = 2,5 - шаг різьблення, мм. [11]

d_вн = 20 - 0,5142,5 = 18,7 мм

Розрахункове значення зусилля затягування:

V_зат = 0,8380((3,1418,7²)/4) = 83450 Н

Сила тертя від затягування болтів:

,

де z = 12 - кількість болтів;

- коефіцієнт тертя для контактної пари тертя сталь-бетон. [19]

= 83450 ? 0,4 ? 12 =400560 H = 400,5 кН

Сила тертя ,що виникає від тиску масою:

R_м = m·g·м = 6000 ? 9,8 ? 0,4 = 23544 Н = 23,5 кН

Загальна сила тертя :

F_тер = R_м;

F_тер =400,5 + 23,5 =424,0 кН

Для підвищення надійності установки плавильної печі сила тертя повинна бути більше у 2 рази ніж ударне навантаження F_тер>2P

424,0 > 176,6

Умова виконується, тобто буде забезпечена нерухомість всієї плавильної печі на рамі.

Розрахунок питомого навантаження на підкладку.

Питомий тиск на підкладку від маси плавильної печі:

де n - кількість підкладок , n=6;

F-площа підкладки, мм²

F=aЧb-((рЧd²)/4)

де a-ширина прокладки;

b-довжина прокладки;

d -діаметр отворів у прокладці.

Розміри прокладки представлені на рисунку 4.1.



Рис. 4.1 Схема отворів прокладки

F = 75 ? 225 - (2? ((3,14 ? 25²)/4)) = 15894 мм² = 0,016 м²

Розрахункове значення питомого тиску:

q₁ = 6000 ? 9,8 / 6 ? 0,016 = 0,61 МПа

Питомий тиск на підкладку від зусилля затягування фундаментних болтів.

q₂ = V_зат? z / F? n = 83450?12/ 0,016 ? 6 = 11,1 МПа

Умова нерухомості:

q₁ + q₂ < [q]

Припустимий тиск для сталі [q] = 40 МПа ( підкладка із Ст. 40) [19]

0,61 + 11,1 < 40

Питомий тиск на прокладки менший за допустимий тиск для данного матеріалу.

4.5 Охорона праці та техніка безпеки при монтажі печі

Робочі місця і проходи не повинні загороджуватися будь-якими матеріалами, їх необхідно систематично очищувати від сміття та бруду.

Під час роботи необхідно використовувати захисний одяг та спецвзуття, індивідуальні захисні засоби.

Знаходячись на території будівництва, працівники зобов'язані виконувати тільки ту роботу, яка їм доручена; забороняється самовільно вмикати або вимикати машини, станки, механізми (окрім аварійних випадків).

Підлога на робочому місці повинна бути покрита діелектричним гумовим килимком.

Чистку камери від окису та нагару виконувати за допомогою неметалевої щітки.

З метою попередження загорянь та пожеж необхідно дотримуватись мір безпеки:

· палити тільки в спеціально відведених місцях;

· прибирати обрізочний матеріал ( паклю, ганчірки та ін.);

· зварювальні роботи вести на відстані не меншн 5 метрів від матеріалів, що швидко загоряються.

В приміщеннях, які передані під монтаж, підлога має бути забетонована та в ній прокладені канали, змонтована вентиляція, забезпечені безпечні виходи і входи, приміщення очищені від будівельних відходів.

В одному приміщенні з вакуумним обладнанням не повинні виконуватися виробничі процеси з виділенням пилу та парів агресивних речовин (кислот).

Вихід газу вакуумним нагнітачем повинен здійснюватися по трубопроводу на межі дільниці.

Періодично внутрішні поверхні електронного обладнання потрібно очищати від технологічних забруднень й протирати чистим спиртом.

Розділ 5. Розробка заходів з охорони праці та навколишнього середовища

5.1 Охорона праці

Тема диплому пов'язана з проектуванням ливарного цеху, розташованого на території Косогорського металургійного заводу в місті Тула. Розглянемо охорону праці для цього цеху.

Закон України «Про охорону праці»

Цей закон визначає основні положення щодо реалізації конституційного права на охорону їх життя і здоров'я в процесі трудової діяльності, регулює за участі відпрвідних державних органів віжносини між власником підприємства, установи і організації або уповноваженим ним органом (далі - власник) і працівником з питань безпеки, гігієни праці та виробничого середовища встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні.

Загальні положення

Поняття охорони праці [12]

Охорона праці - це система правових, соціально-еконмічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів та засобів, спрямованих на збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Сфера дії закону

Дія закону поширюється на всі підприємства, установи і організації незалежно від форм власності та видів їх діяльності (далі - підприємство), на всіх громадян, які працюють, а також залучені до праці на цих підприємствах (далі - працівники).

Законодавство про охорону праці

Законодавство про охорону праці складається з цього закону, Кодексу законів про працю України та інших нормативних актів.

У разі, коли міжнародними договорами або угодами, в яких бере участь Україна, встановлені більш високі вимоги до охорони праці, ніж ті, що передбачені законодавством України, то застосовуються правила договору або угоди.

Державна політика в галузі охорони праці базується на принципах:

- пріоритету життя і здоров'я працівників по відношенню до результатів виробничої діяльності підприємства; повної відповідальності власника за створення безпечних і нешкідливих умов праці;

- комплксного розв'язання завдань охорони праці на основі національних програм з цих питань та з урахуванням інших напрямків економічної і соціальної політики, досягнень в галузі науки і техніки та охорони праці навколишньго середовища;

- соціального захисту працівників, повного відшкодування шкоди особам, які потерпіли від, нещасних випадків на виробництві і професійних захворювань;

- встановлення єдиних нормативів з охорони праці для всіх підприємств, незалежно від форм власності і видів їх діяльності;

- використання економічних методів управління охороною праці, проведення політики пільгового уподаткування, що сприяє створенню безпечних і нешкідливих умов праці;

- участі держави у фінансуванні заходів щодо охорони праці;

- здійснення навчання населення, професійної підготовки і підвищення кваліфікації працівників з питань охорони праці;

- забезпечення координації діяльності державних органів, установ, організацій та об'єднань громадян, що вирішують різні проблеми охорони здоров'я гігієни та безпеки праці, а також співробітництво і проведення консультацій між власниками та працівниками (їх представниками), між усіма соціальними групами при прийнятті рішень з охорони праці на місцеврму та державному рівнях;

- міжнародного співробітництва в гвлузі охорони праці, використання світового досліду організації роботи щодо поліпшення умов і підвищення безпеки праці.

Основні небезпечні та шкідливі виробничі чинники в ливарних цехах.

У ливарних цехах основними небезпечними й шкідливими виробничими чинниками є: пил, пари й гази, надлишкова теплота, підвищений рівень шуму, вібрацій, електромагнітних випромінювань, машини й механізми що рухаються, рухливі частини виробничого устаткування та ін. [12]

Пил. Пил ливарних цехів дрібнодисперсний. До 90% порошин мають розміри менш 2 мкм. При очищенні виливків виділяється пил, що містить більше 90% двоокису кремнію, а при вибиванні виливків - близько 99%. Так, при очищенні виливків у барабанах зміст двоокису кремнію у виділеннях пилу доходить до 94,3%, а при вибиванні виливків - до 99,2%. Двоокис кремнію входить також до складу пилу формувальних і стрижневих сумішей.

При плавці легованих сталей і кольорових металів у повітря робочої зони можуть виділятися аерозолі конденсації окислів марганцю, цинку, ванадію, нікелю й багатьох інших металів та їх сполук.

До газів і парів, якими забруднюється повітря робочої зони ливарних цехів, відносять акролеїн, ацетон, ацетилен, бензол, окис азоту, окис вуглецю, двоокис сірки, уротропін, вуглекислий газ, фенол, формальдегід, хлор, етиловий спирт та ін.

Основні вимоги до повітря робочої зони регламентує ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. [7]

Окис вуглецю. Окис вуглецю є основним шкідливим виробничим чинником у чавуно- і сталеливарних цехах. Джерела виділення окису вуглецю - вагранки й інші плавильні агрегати, а також залиті форми у процесі остигання, сушильні печі, агрегати поверхневого підсушування форм й ін.

Двоокис вуглецю. Вуглекислий газ, що застосовується для хімічного сушіння (твердіння) піщано-глинистих форм, не токсичний, однак при великій кількості його в повітрі робочої зони вміст кисню зменшується, що може викликати погане самовідчуття й навіть явище удушення (асфіксію).

Теплота. Надлишкове виділення тепла здійснюється основним технологічним устаткуванням - плавильними агрегатами й становить від 14 до 62% від загальної витрати тепла на розплавлювання металу. При розплавленні металу виділення тепла становить близько 3000 МДж на тонну металу.

Інтенсивність теплового потоку на ряді робочих місць досягає високих значень. Відомо, що інтенсивність теплового потоку менш 0,7 кВт/м² не викликає неприємного відчуття, якщо діє протягом декількох хвилин, а понад 3,5 кВт/м² уже через 2 с викликає печію. Крім того, наслідки впливу теплового потоку на організм людини залежать від спектральної характеристики випромінювання. Найбільш проникну до організму людини здатність мають інфрачервоні промені з довжиною хвилі до 1,5 мкм (вони не поглинаються шкіряним покривом), а на шкіру найбільше різко діють промені з довжиною хвилі понад 1,5 до 3 мкм. Оптимальні й припустимі норми параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях подані в ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. [7]

Вібрація. Джерелами загальної вібрацій у ливарних цехах є ударні дії вибивних решіток, пневматичні формувальні, відцентрові й інші машини, що призводять до струсу підлоги й інших конструктивних елементів будівлі, а джерелами локальної вібрації - пневматичні рубильні молотки, трамбівки й т. п. Параметри загальної й локальної вібрації регламентуються ГОСТ 12.1.012-2004 ССБТ. [9]

Шум. Найбільші рівні шуму характерні для дільниць формування, вибивки виливків, зачищення, обрубки й деяких інших. Нормування рівнів шуму здійснюється відповідно до ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. [6]

Ультразвук. Ультразвук у ливарних цехах застосовується для обробки рідких розплавів, очищення виливків, а також в установках і системах очищення газів. Для цього використовують генератори з діапазоном частот 18-22 кГц. Рівень ультразвуку необхідно контролювати, ГОСТ 12.1.001-89 ССБТ [5] встановлює припустимі рівні ультразвукового тиску, які повинні враховуватися при проектуванні ультразвукового устаткування.

Електромагнітні поля. Електромагнітні поля в ливарних цехах генеруються електротермічними установками для плавлення й нагрівання металу, сушіння форм і стрижнів й ін. Припустимі параметри електромагнітних полів регламентуються ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ [8]. Вимоги до розміщення високочастотних установок зазначені у Правилах безпеки при експлуатації електротермічних установок підвищеної й високої частоти.

Електричний струм. Основними джерелами небезпеки поразки електричним струмом у ливарних цехах є електропечі, машини й механізми з електроприводом. Застосовуване електроустаткування в основному працює при напрузі до 1000 В, при використанні електротермічних установок - вище 1000 В. Основні вимоги електробезпеки подані в ГОСТ 12.1.019-79. [10]

Ливарні цехи оснащені транспортними й вантажопідйомними меха-нізмами; машинами для готування формувальних і стрижневих сумішей і сполук, форм і стрижнів; пристроями для вибивки виливків; різноманітними механізмами для фінішних операцій та ін. Виконання кожної з операцій на зазначеному устаткуванні пов'язане з небезпекою травмування обслуговуючого персоналу через наявність небезпечних зон у машинах і механізмах.

Виробниче освітлення та його розрахунок

Виконуємо розрахунок загального освітлення для ділянки настройки інструменту [24], довжина якого А=15 м, ширина В=10 м, висота Н=4,5 м, висота робочої поверхні h_p = 0,8 м. Цех з побіленими стелею та стінами, не заштореними вікнами, освітлювана поверхня, напруга у мережі U =220 В. Приймаємо систему загального освітлення. Характер зорової роботи на ділянці відповідає III б розряду.

Норма освітленості на робочому місці відповідає 300 лк. Для освітлення приміщення вибираємо світильники з люмінесцентними лампами типу ЛСПО-2x6, 5.

Рис. 1 Розрахункова схема освітлення

1. Знаходимо відстань від стелі до робочої поверхні [24]

Н₀ = Н - h_p = 4,5 - 0,8 = 3,7 м

2. Знаходимо відстань від стелі до світильника

h_с = (0,2 - 0,25) · Н₀ ,

h_с = 0,25 · 3,7 = 0,925 м, тому що низьке приміщення.

3. Висота підвісу світильника над освітлюваною поверхнею

h = Н₀ - h_с = 3,7 - 0,925 = 2,775 м

4. Висота підвісу світильника над підлогою

Н_П = h + h_p = 2,775 + 0,8 = 3,575 м

Для досягнення найбільшої рівномірності освітлення, приймаємо відношення L_p/h = 1,4, тоді відстань між центрами світильників.

L_p = 1,4 · h = 1,4 · 2,775 = 3,885 м

Приймаємо розташування світильників у три ряди: по центральній поздовжній осі і вздовж стін.

Відстань від крайніх світильників до стін l приймаємо рівним 1,16 м (l = 0,3 L_p). Фактична відстань між рядами:

L_p = (B - 2l) / 2

L_p = (10 - 2 x 1,16) / 2 = 3,84 (м)

5. Необхідна кількість світильників

При довжині світильників 1,25 м встановлюємо в ряду 5 світильників, з відстанню між ними по 1,16 м. Таким чином приймаємо всього 15 світильників по 2 лампи ЛД в кожному. Загальна кількість ламп N = 30.

6. Знаходимо індекс приміщення

і = А · В/ h·?(А+В) = 15·10/2,775·(10+15) = 2,162

7. Знаходимо світловий потік однієї лампи

Ф_р = E_min· S· k₃· z/N· з,

де E_min - нормативне освітлення(номінальне чи мінімальне), дорівнює 300 лк;

S - площа приміщення;

k₃ - коефіцієнт запасу, k₃ = 1,5 - 2,00;

z - коефіцієнт мінімального освітлення, дорівнює відношенню середньої освітленості до мінімальної, враховує нерівномірність освітленості й залежить від відстані між світильниками й їх типів, z = 1,1 - для ламп накалювання;

при і=2,162, з=0,56.

Ф_р = 300· 150· 1,5· 1,1 / 30· 0,56 = 4420 лм

Вибираємо лампу ЛБ65-2 зі світловим потоком Ф_п = 4320.

8. Зробимо перевірочний розрахунок освітленості:

Е = Ф_п · N · з / S· k₃· z = 4320·30·0,56 / 150·1,5·1,1 = 293 лк

9. Загальна потужність освітлювальної установки:

Р_о = К_п ·Р· N

де Р - потужність лампи;

N - кількість ламп;

Кп - коефіцієнт, що враховує втрати в пускорегулюючої апаратури, Кп = 1,25.

Р_о = 1,25 ·0,065· 30 = 2,43 кВт

5.2 Охорона навколишнього середовища

Розглянемо охорону навколишнього середовища для ливарного цеху. Закон України “Про охорону навколишнього природного середовища”.

Екологічні вимоги до розміщення, проектування, будівництва, реконструкції, введення в дію та експлуатацію ливарного цеху.

Будь-який проект пристрою або технології обов'язково повинен бути екологічним, в ньому слід обґрунтувати технічні рішення з позицій охорони довкілля й зв'язати їх із загальними природоохоронними та технологічними задачами. При цьому необхідно обрати ефективні засоби захисту оточуючого середовища, що дозволять виключити або знизити викиди шкідливих речовин.

Забороняється введення в дію підприємств, споруд та інших об'єктів, на яких не забезпечено в повному обсязі додержання всіх екологічних вимог і виконання заходів, передбачених у проектах на будівництво та реконструкцію (розширення та технічне переоснащення).

Діючими нормативними документами з проектування передбачено, що проекти повинні бути спрямовані на розв'язання наступних задач:

- реалізацію у проектах досягнень науки, техніки й передового вітчизняного й зарубіжного досвіду з тим, щоб побудовані або реконструйовані підприємства до моменту їхнього введення в експлуатацію були технічно передовими й забезпечували випуск продукції високої якості у відповідності до науково обґрунтованих нормативів щодо витрат праці, сировини, матеріалів та паливно-енергетичних ресурсів, які затверджені для галузей промисловості;

- впровадження високопродуктивного обладнання, механізація й автоматизація виробничих процесів та подальше скорочення ручної праці, використання найбільш екологічних схем та рішень при проектуванні й модернізації обладнання, ділянок і цехів.

Саме з цих позицій необхідно обґрунтовувати вибір технологічних схем, обладнання, технічних рішень, що використано у проекті.

При оцінці технічних рішень щодо захисту атмосфери при проектуванні ливарних цехів й ділянок необхідно виходити з того, що зниженню викидів шкідливих речовин сприяє:

- заміна лиття у разові пісчані форми на спеціальні засоби лиття (в металічні форми, лиття під тиском, за виплавними моделями й т.п.);

- автоматизація процесів, що супроводжуються виділенням пилу (виготовлення формувальної суміші, розподіл її за бункерами, приймання й відведення оброблюваної суміші з-під вибивних решіток й ін.), котра дозволяє частково або повністю герметизувати дані ділянки;

- використання гідравлічного та електрогідравлічного очищення лиття;

- впровадження для пересування пилоподібних й горохоподібних матеріалів пневматичного транспорту;

- використання у сушилах, печах, горнах замість твердого й рідкого видів палива природного газу;

- застосування самотвердіючих сумішей замість пісчано-глинистих для виготовлення форм і стрижнів;

- використання закріплювачів з мінімальним вмістом сірки та інших шкідливих компонентів;

- заміна вагранок на індукційні печі й т.п.

У ливарному виробництві вода використовується на операціях гідра-влічного вибивання стрижнів, транспортування й промивання формувальної землі у відділенні регенерації, а також при гідротранспортуванні відходів горілої землі, в системах знепилюючої вентиляції. Стічні води, що утворюються при виконанні цих операцій, забруднюються глиною, піском, зольними залишками від частини стрижньової суміші, що вигоріла, зв'язуючими додатками формувальної суміші. Концентрація цих речовин змінюється в широких межах в залежності від обладнання, що використовується, вихідних матеріалів й може досягати значень - 5000 м3/л.

Найбільш радикальним й прогресивним рішенням проблеми запобігання забруднення водоймищ стічними водами є використання безвідходних (маловідходних) технологічних процесів. Перспективним є впровадження безстічних технологічних систем й водозабірних циклів на базі існуючих й тих, що підлягають вдосконаленню, засобів очищення й доочищення промислових й господарсько-побутових стоків.

Тверді відходи ливарного виробництва посідають особливе місце у схемі утилізації відходів машинобудівних заводів. Ливарне виробництво характеризується одночасним переміщенням багатьох тон металу, піску, глини та інших компонентів, що входять до пісчано-глинистих та інших сумішей у якості основних або допоміжних матеріалів. Абсолютна кількість допоміжних матеріалів може бути використана багатократно, хоч і підпадає під категорію відходів одного ливарного циклу. Тому можливо розглядати утилізацію твердих ливарних відходів в залежності від їх виду й стану, використовуючи при цьому методи переплаву й регенерації. Наприклад, ливники, ливарний брак, застиглі розплески розплавленого металу після відповідного очищення й роздрібнення є повноцінним матеріалом, що використовується в певному співвідношенні (не більше 40%) у складі шихти для вторинного використання.

Усі формувальні й стрижньові суміші можливо піддавати регенерації, яка забезпечує, поряд з іншими заходами, економічну конкурентноздатність ливарного виробництва та сприяє зниженню забруднення оточуючого середовища за рахунок більш досконалої технології.

До числа інших твердих відходів ливарного виробництва відносяться продукти згоряння технологічного палива й пічного переплаву, тобто попіл і шлаки. Переробка цих відходів безпосередньо на машинобудівному заводі економічно не виправдана, тому їх збирають у спеціальну тару й відправляють централізовано на підприємства, де виробляються будівельні матеріали: цемент, цегла, мінеральна вата, теплоізолюючі плити та ін.

Розділ 6. Дослідження стійкості роботи ливарного цеху в умовах НС

6.1 Обґрунтування необхідності проведення дослідження стійкості об'єкта

Дослідження проводиться для ливарного цеху Косогорського металургійного заводу міста Тула.

Основна функція ливарного цеху - забезпечення безперебійної роботи цеху та надання послуг з постачання готової продукції.

Наднормативний знос основних виробничих фондів у провідних галузях народного господарства збільшує ймовірність виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру.

Наявність на об'єкті небезпечних речовин, небезпечних режимів роботи обладнання і небезпечних факторів:

· небезпечні речовини - природний газ, димові гази, аргон, ацителен;

· небезпечні режими роботи - під час миттєвого відключення електроенергії;

· небезпечні фактори - наявність вогневих процесів, наявність трубопроводів води, гарячих поверхонь нагріву обладнання, наявність обертальних механізмів, наявність високого тиску.

Можливі аварії:

· вибух шихти в плавильній печі;

· пожежа в результаті короткого замикання, або із-за високих температур в самому цеху;

· аварії з викидом з металургійного агрегату розплавів металу;

Таким чином, ливарний цех є складним об'єктом, повний аналіз якого потребує окремого дослідження.

За статистикою з усіх, наведених вище, надзвичайних ситуацій в ливарному цеху найчастіше трапляються надзвичайні ситуації техногенного характеру, а саме вибух шихти в плавильній печі.

6.2 Оцінка стійкості ливарного цеху в умовах НС

6.2.1 Характеристика об'єкту дослідження

Ливарний цех працює на базі плавильних печей. Шихта, яка використовується для плавки в плавильній печі, є вибухонебезпечною речовиною. Найбільш небезпечною ділянкою є напірний трубопровід системи охолодження. Аналіз стійкості споруд та елементів установки буде проводитись для випадку витоку води з цього трубопроводу та взаємодії її з шихтою.

Об'єктом дослідження є водяна система охолодження, яка включає в себе систему подачі води до охолоджуючих елементів. Система подачі охолоджуючої води складається з 3 насосів, розширювального баку, запірної арматури та регуляторів, для зміни витрати води на різних режимах роботи печі.

6.2.2 Методика та порядок оцінки стійкості і надійності роботи плавильної печі в умовах НС

Для дослідження стійкості плавильної печі використаємо методику оцінки ризику виходу з ладу трубопроводу системи охолодження, яка включає в себе ПАН та побудову «дерева подій» та «дерева відмов».

У якості робочого середовища системи подачі охолоджуючої води, являється 100% розчин води з тиском 0,5 МПа. Трубопроводи виконані з холоднокатаних сталевих труб.

На першій стадії аналізу як найбільш імовірні джерела небезпеки під час використання системи охолодження визначені наступні:

а) Збій регулювання подачі охолоджуючої води (перевищення подачі);

б) Помилка оператора, або обслуговуючого персоналу;

в) Відмова насосу подачі води;

г) Розгерметизація запірної арматури.

Збій регулювання (перевищення) подачі води може призвести до неконтрольованої витрати відновлювача, що у свою чергу може призвести до надмірної або недостатньої подачі води, що спровокує перегрів печі або до вибуху. Наслідки - клас 2,3,4.

Керування та експлуатація системи плавильної печі вимагає від оператору та обслуговуючого персоналу високої концентрації уваги та реакції. Помилку оператора, або обслуговуючого персоналу систем охолодження може призвести до таких небезпечних подій як перевищення подачі води, що призведе до взаємодії шихти з метолом і в результаті чого відбудеться вибух, в результаті якого відбудеться викид розплавленого металу з печі, який може призвести до травмування робочого персоналу. Також помилка може призвести до аварійного зупинення обладнання (порушення нормальної роботи) обладнання. Для зменшення ризику їх виникнення оператори та персонал повинні працювати позмінно. Наслідки - клас 4.

Відмова насосу подачі води може призвести до зупинення роботи системи охолодження, що призведе до перегріву елементів печі, що в свою чергу може призвести до вибуху або пожежі. Для зменшення ризику зупинки системи необхідно передбачити встановлення резервного насосу. Наслідки - клас 1, 2.

Розгерметизація запірної арматури може призвести до руйнування трубопроводу, що призведе до витоку води. Взаємодія води з шихтою призведе до вибуху. Наслідки - клас 3.

Друга стадія аналізу - виявлення послідовності небезпечних подій. Подальші дослідження виконуються за допомогою двох аналітичних методів: побудови дерева подій та дерева відмов. У якості досліджуваної події (ініціюючої) приймаємо подію, що має найбільшу імовірність виникнення. Найбільш небезпечним ризиком вважається збій регулювання подачі охолоджуючої води.

Дерево подій забезпечує наглядність послідовностей від початку до кінця. Процедура операцій при аналізі методом дерева подій полягає в розгляданні можливостей розвитку ініціюючої або пікової події.

Пікова подія - вибух в плавильній печі. На рис. 6.1. подано аналіз розвитку цієї події за допомогою дерева подій.

Рис. 6.1 Дерево подій для пікової ситуації

В результаті аналізу визначаємо розрахункові залежності імовірностей виникнення чергових станів: [17]

Катастрофи =0,0073

Серйозної аварії =0,00057

Аварії =0,0114

Приборкування кризової ситуації=0,006

Виконаємо наступний аналіз методом побудови «дерева відмов». Дерево відмов представляє собою графічну модель різних послідовних і паралельних зв'язків відмов, які приводять до реалізації певної пікової (небажаної) події. За допомогою «дерева відмов» простежуються небезпечні ситуації в зворотному порядку, тобто від наслідку до причини.

«Дерево відмов» дозволяє розрахувати імовірність відмови системи на основі відомих характеристик надійності її елементів. [18]

«Дерево відмов» для події - вибуху в плавильній печі представлено на рис. 6.2.

На основі побудованого дерева відмов визначаємо загальну характеристику відмови системи у піковій події. Але для розрахунку загальної характеристики необхідно визначити імовірність виникнення аварії окремого обладнання. Імовірність визначається за наступною залежністю

де - розрахунковий час, для визначення імовірності виникнення аварії, приймаємо час роботи 15 років по 9 місяців у році тобто 97200 год. Результати розрахунку зведемо до табл. 6.1.

Таблиця 6.1 Імовірность виникнення аварії

Найменування обладнання, що відмовило, приладів тощо.	Інтенсивність відмов л (1/год)	Імовірність виникнення аварії (відмови) Р
Зношення форсунки	4,2•10-6	0,34
Заклинення регулятору	3,2•10-6	0,26
Вихід з ладу електричного приводу регулятору	1,1•10-6	0,1
Вихід з ладу витратоміру	5,1•10-7	0,05
Перебої на лініях КВП	3,6•10-7

Подобные документы

• Проектування ливарного виробництва

  Розрахунок виробничої програми цеху ливарного виробництва. Вибір режиму роботи цеху, визначення фондів часу роботи. Проектний розрахунок плавильного відділення. Проектний розрахунок складу формувальних матеріалів. Витрати води та електричної енергії.
  
  курсовая работа [150,6 K], добавлен 06.07.2015
  

• Теплопостачання району міста

  Розрахунок теплового споживання району міста. Визначення річної витрати теплоти споживачами. Вибір джерела теплопостачання, теплоносія і типу системи теплопостачання. Регулювання відпуску теплоти споживачам. Транспортування теплоносія.
  
  курсовая работа [152,6 K], добавлен 19.04.2007
  

• Проектування механоскладальних цехів

  Розробка маршруту обробки деталі. Розрахунок виробничої програми цеху, обладнання для непоточного виробництва. Визначення чисельності працюючих механічного цеху. Технологічне планування цеху та розрахунок його виробничої площі. План і переріз цеху.
  
  курсовая работа [1,3 M], добавлен 05.12.2011
  

• Технологічний процес виробництва рим-болта на підприємстві ВАТ "Криворізький завод гірничого обладнання"

  Загальна характеристика діяльності заводу. Структура металургійного комплексу, обладнання та продукція фасонно-ливарного і ковальсько-пресового цехів. Послідовність операцій по виготовленню рим-болта: нагрів злитка, кування, обрубка, правка, термообробка.
  
  отчет по практике [233,9 K], добавлен 09.01.2013
  

• Проектні розрахунки сталеливарного цеху електрометалургійного заводу

  Проектування та розрахунок плавильного та шихтового відділення, розливального прольоту. Розрахунки витрати води, електроенергії та палива. Загальна технологія виготовлення виливків. Брак та контроль якості виливків. Розрахунок параметрів плавильної печі.
  
  дипломная работа [2,1 M], добавлен 13.08.2011
  

• Розрахунок систем теплопостачання

  Розрахунок теплових потоків на опалення й гаряче водопостачання п'яти кварталів. Розрахунок річних графіків теплоспоживання по тривалості теплового навантаження. Побудова для відкритої системи теплопостачання підвищеного графіку якісного регулювання.
  
  контрольная работа [197,6 K], добавлен 23.04.2010
  

• Ливарне виробництво

  Продукція підприємства ВАТ "Мотор Січ". Структура виробничої дільниці. Взаємозв’язок ливарного цеху з іншими цехами заводу. Організація праці на дільниці. Технологічний процес виготовлення відливки "Лопатка робоча 3ст ТВ". Техніки безпеки на виробництві.
  
  отчет по практике [152,9 K], добавлен 22.11.2013
  

• Газопостачання населеного пункту

  Розробка системи газопостачання населеного пункту, розміщеного в Кіровоградській області. Розрахунок витрати газу на комунально-побутові потреби, теплопостачання і потреби промислових підприємств. Визначення оптимальної кількості та обладнання ГРП.
  
  курсовая работа [82,7 K], добавлен 15.07.2010
  

• Основи металургійного виробництва та технології ливарного виробництва

  Будова і принципи роботи доменної печі. Описання фізико-хімічних процесів, які протікають в різних зонах печі. Продукти доменного плавлення. Узагальнення вимог, які ставлять до формувальних і стержневих сумішей та компонентів, з яких вони складаються.
  
  контрольная работа [129,8 K], добавлен 04.02.2011
  

• Проект холодного цеху пивного ресторану на 100 місць з пивним баром на 25 місць

  Техніко-економічне обґрунтування проекту холодного цеху пивного ресторану на 100 посадочних місць з пивним баром. Розрахунок виробничої програми підприємства. Побудова ліній приготування страв. Розрахунок обладнання, площі цеху і чисельності персоналу.
  
  курсовая работа [202,9 K], добавлен 14.01.2021
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам