Реферат выпускная квалификационная работа по теме Модернизация камеры приемапуска средств очистки и диагностики
 Скачать 1.03 Mb.
|
|
5.2 Запасовочное утройство Запасовочное устройство содержит корпус с двумя отверстиями для протягивания гибкого тягового органа и направляющие ролики, жестко прикрепленные к корпусу со стороны отверстий симметрично. Корпус снабжен фланцем, выполненным с возможностью крепления к кронштейну патрубка камеры запуска так, что часть корпуса с одним отверстием располагается внутри патрубка камеры запуска. В отличие от прототипа, направляющие ролики жестко прикреплены к наружной части корпуса. Закрепление направляющих роликов снаружи корпуса позволяет увеличить возможный диапазон диаметров направляющих роликов, которые могут быть использованы в запасовочном устройстве, что расширяет диапазон возможных нагрузок, на которые рассчитано запасовочное устройство, и его функциональные возможности. Кроме того, расположение направляющих роликов снаружи корпуса упрощает процесс проведения ремонтных работ направляющих роликов. Каждый направляющий ролик установлен на своей оси и прикреплен к корпусу с помощью проушины, на которой размещена ось. Проушина, расположенная внутри патрубка камеры запуска, может быть дополнительно снабжена скобой, предназначенной для фиксации положения гибкого тягового органа на направляющем ролике, что уменьшает вероятность выпадания гибкого тягового органа из направляющих роликов. Детали запасовочного устройства, контактирующие с гибким тяговым органом: направляющие ролики, скоба изготовлены из материалов, исключающих искрообразование, например из бронзы, или из других материалов, исключающих искрообразование. Общий вид запасовочного устройства представлен на рисунке 2. 27 1 – корпус, 2 – отверстия для протягивания каната, 3 – направляющие ролики, 4 – фланец, 5 – кронштейн, 6 – патрубок, 7 – камера запуска, 8 – шпилька, 9 – гайка, 10 – ось, 11 – проушина, 12 – винт, 13 – скоба Рисунок 2 – Общий вид запасовочного устройства 6 Расчет камеры приема-пуска средств очистки и диагностики Для расчета зададимся следующими исходными данными, представленными в таблице 2. Характеристики стали согласно ГОСТ 5520-79 «Прокат листовой из углеродистой, низколегированной и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением. Технические условия» [22]. Коэффициент условий работы трубопровода и коэффициенты надежности согласно СП 36.13330.2012 «Магистральные трубопроводы» [23]. 28 Таблица 2 – Исходные данные для расчета Наименование показателя Условное обозначение, единица измерения Значение показателя Расчетное давление p , МПа 8,0 Номинальный диаметр КПП СОД Н D , мм 820 Номинальный диаметр расширенной части камеры Н расш D , мм 920 Номинальный диаметр технологических патрубков Н п D , мм 500 Номинальный диаметр патрубков дренажных трубопроводов Н др D , мм 150 Номинальный диаметр патрубка газовоздушной линии Н гв D , мм 50 Номинальный диаметр днища камеры Н д D , мм 920 Марка стали 09Г2С Предел текучести т , Н/мм 2 305 Временное сопротивление в , Н/мм 2 460 Коэффициент условий работы трубопровода m 0,825 Коэффициент надежности по материалу 1 k 1,47 2 k 1,15 Коэффициент надежности по ответственности трубопровода н k 1,1 Коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему рабочему давлению n 1,15 6.1 Расчет сопротивлений растяжению и сжатию Расчетные сопротивления растяжению и сжатию определяются по формулам 29 н 1 1 1 н m R R k k , (6.1) н 2 2 2 н m R R k k , (6.2) где 1 R , 2 R – расчетные сопротивления металла растяжению и сжатию соответственно, МПа; н 1 R – нормативное сопротивление растяжению металла труб и сварных соединений, равное минимальному пределу прочности в , МПа; н 2 R – нормативное сопротивление сжатию металла труб и сварных соединений, равное минимальному пределу текучести т , МПа; m – коэффициент условий работы трубопровода; 1 k , 2 k – коэффициенты надежности по материалу; н k – коэффициент надежности по назначению трубопровода. Расчетное сопротивление растяжению по формуле (6.1) 1 0,825 460 234,7 1, 47 1,1 R МПа. Расчетное сопротивление сжатию по формуле (6.2) 2 0,825 305 198,9 1,15 1,1 R МПа. 6.2 Расчет толщины стенки камеры Определим расчетную толщину обечайки по формуле 30 Н 1 2 n p D R n p , (6.3) где n – коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему рабочему давлению; p – расчетное давление, МПа; Н D – номинальный диаметр обечайки, мм; 1 R – то же, что и в формуле (6.2). Расчетная толщина обечайки по формуле (6.3) 6 6 6 1,15 8,0 10 820 15,5 2 234,7 10 1,15 8,0 10 мм. С учетом прибавки для компенсации коррозии (2 мм) получаем значение 17,5 мм. Выбираем ближайшее значение по сортаменту, тогда 18 мм. Выполним проверку по величине нормативного давления, которое определяется по формуле н 2 н Н 2 0,95 2 R p p D , (6.4) где – то же, что и в формуле (6.3); н 2 R – то же, что и в формуле (6.2); Н D – то же, что и в формуле (6.3); p – то же, что и в формуле (6.3). Величина нормативного давления по формуле (6.4) 31 н 2 18 0,95 305 13,3 820 2 18 p МПа, 13,3 8,0 МПа – условие выполняется. 6.3 Расчет толщины стенки расширенной части камеры Определим расчетную толщину обечайки расширенной части камеры по формуле Н расш расш 1 2 n p D R n p , (6.5) где n – то же, что и в формуле (6.3); p – то же, что и в формуле (6.3); Н расш D – номинальный диаметр обечайки расширенной части камеры, мм; 1 R – то же, что и в формуле (6.2). Расчетная толщина обечайки расширенной части камеры по формуле (6.5) 6 расш 6 6 1,15 8,0 10 920 17, 4 2 234,7 10 1,15 8,0 10 мм. С учетом прибавки для компенсации коррозии (2 мм) получаем значение расш 19,4 мм. Выбираем ближайшее значение по сортаменту, тогда расш 20 мм. Выполним проверку по величине нормативного давления, которое определяется по формуле 32 н расш 2 н расш Н расш 2 0,95 2 R p p D , (6.6) где расш – то же, что и в формуле (6.5); н 2 R – то же, что и в формуле (6.2); Н расш D – то же, что и в формуле (6.5); p – то же, что и в формуле (6.3). Величина нормативного давления по формуле (6.6) н расш 2 20 0,95 305 13, 2 920 2 20 p МПа, 13,2 8,0 МПа – условие выполняется. 6.4 Расчет толщины стенки технологических патрубков Определим расчетную толщину стенки технологических патрубков по формуле Н п п 1 2 n p D R n p , (6.7) где n – то же, что и в формуле (6.3); p – то же, что и в формуле (6.3); Н п D – номинальный диаметр стенки технологических патрубков, мм; 1 R – то же, что и в формуле (6.2). Расчетная толщина стенки технологических патрубков по формуле (6.7) 33 6 п 6 6 1,15 8,0 10 500 9, 4 2 234,7 10 1,15 8,0 10 мм. С учетом прибавки для компенсации коррозии (2 мм) получаем значение п 11,4 мм. Выбираем ближайшее значение по сортаменту, тогда п 12 мм. Выполним проверку по величине нормативного давления, которое определяется по формуле н п 2 н п Н п 2 0,95 2 R p p D , (6.8) где п – то же, что и в формуле (6.7); н 2 R – то же, что и в формуле (6.2); Н п D – то же, что и в формуле (6.7); p – то же, что и в формуле (6.3). Величина нормативного давления по формуле (6.8) н п 2 12 0,95 305 14,6 500 2 12 p МПа, 14,6 8,0 МПа – условие выполняется. 6.5 Расчет толщины стенки патрубков газовоздушной линии Определим расчетную толщину стенки патрубков газовоздушной линии по формуле 34 Н гв гв 1 2 n p D R n p , (6.11) где n – то же, что и в формуле (6.3); p – то же, что и в формуле (6.3); Н гв D – номинальный диаметр стенки патрубков газовоздушной линии, мм; 1 R – то же, что и в формуле (6.2). Расчетная толщина стенки патрубков газовоздушной линии по формуле (6.11) 6 гв 6 6 1,15 8,0 10 50 0,9 2 234,7 10 1,15 8,0 10 мм. С учетом прибавки для компенсации коррозии (2 мм) получаем значение гв 2,9 мм. Согласно РД 75.180.00-КТН-057 – 12 «Нормы проектирования узлов запуска, пропуска и приема средств очистки и диагностики магистральных нефтепроводов», минимальная расчетная толщина стенки трубы номинальным диаметром Н 50 D мм, изготовленной из стали 09Г2С, при 8,0 p МПа для I категории трубопроводов составляет min 4 мм [24]. Так как расчетное значение толщины стенки получилось меньше минимально допустимого, принимаем гв 4 мм. Выполним проверку по величине нормативного давления, которое определяется по формуле 35 н гв 2 н гв Н гв 2 0,95 2 R p p D , (6.12) где гв – то же, что и в формуле (6.11); н 2 R – то же, что и в формуле (6.2); Н гв D – то же, что и в формуле (6.11); p – то же, что и в формуле (6.3). Величина нормативного давления по формуле (6.12) н гв 2 4 0,95 305 55, 2 50 2 4 p МПа, 55,2 8,0 МПа – условие выполняется. 6.6 Расчет толщины стенки днища камеры Определим расчетную толщину стенки днища камеры по формуле Н д д 1 2 n p D R n p , (6.13) где n – то же, что и в формуле (6.3); p – то же, что и в формуле (6.3); Н д D – номинальный диаметр стенки днища камеры, мм; 1 R – то же, что и в формуле (6.2). Расчетная толщина стенки днища камеры по формуле (6.13) 6 д 6 6 1,15 8,0 10 920 17, 4 2 234,7 10 1,15 8,0 10 мм. 36 С учетом прибавки для компенсации коррозии (2 мм) получаем значение д 19,4 мм. Выбираем ближайшее значение по сортаменту, тогда д 20 мм. Выполним проверку по величине нормативного давления, которое определяется по формуле н д 2 н д Н д 2 0,95 2 R p p D , (6.14) где д – то же, что и в формуле (6.13); н 2 R – то же, что и в формуле (6.2); Н д D – то же, что и в формуле (6.13); p – то же, что и в формуле (6.3). Величина нормативного давления по формуле (6.14) н д 2 20 0,95 305 13, 2 920 2 20 p МПа, 13,2 8,0 МПа – условие выполняется. 7 Экономический расчет затрат на проведение замены затвора В экономической части выпускной квалификационной работы рассчитываются затраты по замене затвора камеры пуска-приема средств очистки и диагностики магистрального нефтепровода. Камера пуска-приема является потенциально опасным объектом, так как в процессе пропуска очистных устройств работает под избыточным внутренним давлением паров нефти магистрального нефтепровода. Возможные отказы связаны с нарушениями условий эксплуатации и дефектами элементов 37 концевого затвора, образовавшимися при монтаже и возникшими при эксплуатации. В выпускной квалификационной работе предлагается совершить плановые работы, связанные с заменой устаревшего затвора на новый концевой затвор «Миаскит», что в свою очередь повлечет уменьшение затрат по трудоемкости, экологичности и травмобезопасности. 7.1 Затраты на проведение замены Для определения экономического эффекта замены концевого затвора проведем расчет затрат и сравним полученные результаты с затратами на обслуживание существующих затворов. Затраты на проведение мероприятий по замене затвора КПП СОД МН связаны с приобретением оборудования и проведением строительно- монтажных работ определим по формуле м смр об К К К , (7.1) где м К – общие затраты, руб.; смр К – затраты на проведение строительно-монтажных работ, руб.; об К – затраты на приобретение оборудования и расходных материалов, руб. Стоит отметить, что организация, эксплуатирующая магистральный нефтепровод обладает широкой материально-технической базой. Таким образом, ремонт проводится персоналом и силами компании без привлечения сторонних организаций и аренды какой-либо техники. Затраты на проведение замены затвора сведем в таблицу 3. 38 Таблица 3 – Затраты на проведение замены затвора п/п. Наименование глав, объектов, работ и затрат Сметная стоимость по замене затвора, тыс. руб. 1 Организационно-технические мероприятия Подготовительные работы 1.1 Подготовка документации 8 Итого по п.1: 8 2 Подготовительные работы 2.1 Подготовка оборудования, инструментов, материалов 6,7 2.2 Проверка связи 6,8 Итого по п.2: 13,5 3 Технологические переключения на линейной части 3 Итого по п.3: 3 4 Прочие работы и затраты 27,7 Итого: 52,2 Стоимость замены затвора включает в себя: - затраты на электроэнергию; - затраты на оплату труда; - отчисления на страховые взносы; - амортизационные отчисления; - прочие расходы. Затраты на электроэнергию вычислим по формуле э э П Т Q , (7.2) где э П – плата за электроэнергию, руб.; э Т – тариф за электроэнергию (3,35 руб/кВт ч); Q – потребление электроэнергии (1800 кВт). 39 Затраты на электроэнергию определим подставив значения в формулу (7.2) э 3,35 1800 6030 П руб. Затраты на электроэнергию в год составят 6030 рублей. При новом варианте затраты на электроэнергию не изменятся. 7.1.1 Расчет затрат на оплату труда Для расчета фонда заработной платы необходимо определиться с персоналом, осуществляющим работы по замене затвора КПП СОД магистрального трубопровода. Ориентировочная продолжительность замены затворов – 12 часов. Рассчитаем фонд заработной платы бригады. На предприятии принята пятидневная рабочая неделя с рабочей сменой по 8 часов. Таким образом, замена проводится за 2 рабочие смены. Учтем, что в среднем, в году 253 рабочих дня. Расчет фонда заработной платы занесем в таблицу 4. Таблица 4 – Расчет фонда заработной платы. Категория персонала Количество Заработная плата (месячная), руб. Итого за 12 часов, руб. Мастер ЛАЭС 2 50000 10909 Линейный трубопроводчик 4 40000 17455 Водитель 2 40000 8727 Электромонтер 2 40000 8727 Автокрановщик 2 45000 9818 Сварщик 1 42000 4582 Итого: 13 60218 Расчет месячной заработной платы производится по формуле 40 рк сн ФЗП ЗП ЗП ЗП , (7.3) где ФЗП – фонд заработной платы, руб.; ЗП – месячная заработная плата, руб.; рк ЗП – районный коэффициент (30 % от ЗП ); сн ЗП – северная надбавка (30 % от ЗП ). Рассчитаем месячную заработную плату, подставив значения в формулу (7.3) Мастер ЛАЭС 50000 15000 15000 80000 ФЗП руб., 80000 Итого за замену 12 2 10909 22 8 руб. Линейный трубопроводчик 40000 12000 12000 64000 ФЗП руб., 64000 Итого за замену 12 4 17455 22 8 руб. Водитель 40000 12000 12000 64000 ФЗП руб., 64000 Итого за замену 12 2 8727 22 8 руб. Электромонтер |