Автоматизированная система измерения и контроля расхода топлива на предприятии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Июня 2014 в 06:41, курсовая работа

Краткое описание

Методы управления производственным процессом на основе компьютерных технологий получили широкое распространение на большинстве промышленных предприятий. Все успешно работающие системы обеспечивают контроль и управление, включая графический интерфейс оператора, обработку сигналов тревог, построение графиков, отчетов и обмен данными. В тщательно спроектированных системах эти возможности способствуют улучшению эффективности работы предприятия и, следовательно, увеличению прибыли. В настоящее время это становится все более актуальным, учитывая постоянное увеличение конкуренции, борьбу за снижение тарифов и издержек.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
1 Прием, хранение и учет топлива на АЗС 6
1.1 Прием топлива на АЗС 6
1.2 Хранение нефтепродуктов 9
1.3 Учет топлива на АЗС 10
2 Методы измерения расхода топлива 12
2.1 Объемный метод 13
2.2 Метод постоянного перепада давлений 13
2.3 Метод переменного перепада давлений 14
2.4 Турбинный метод 15
2.5 Ультразвуковой метод 16
2.6 Электромагнитный метод 17
3 Автоматизированная система измерения и контроля расхода топлива на АЗС 18
3.1 Автоматизация топливозаправщиков и АЗС 19
3.1.1 Модификации «ПОРТ-3» 19
3.2 Система идентификации транспортных средств в составе расходомера «ПОРТ-3» для топливозаправщиков и АЗС 23
3.3 Системы контроля и учета топлива на технике 23
3.3.1 Модификации «ПОРТ-1» 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 32

Прикрепленные файлы: 1 файл

курсовая автоматизация.docx

— 1.27 Мб (Скачать документ)

При приеме нефтепродуктов по трубопроводу и от наливных судов обязательно представление данных о партии и сертификатов качества [1].

1.2 Хранение нефтепродуктов

Хранение нефтепродуктов на АЗС осуществляется в резервуарах и в фасованном виде в таре. Техническое и технологическое оборудование АЗС должно обеспечивать исключение загрязнения, смешения, обводнения, воздействия атмосферных осадков на хранимые в резервуарах нефтепродукты.

При хранении в резервуарах бензинов не допускается наличие подтоварной воды выше минимального уровня, обеспечиваемого конструкцией устройства для дренажа воды.

Порядок хранения фасованных нефтепродуктов должен гарантированно обеспечивать сохранность и целостность тары. Руководитель АЗС обязан ежедневно контролировать порядок хранения и сохранность тары фасованных нефтепродуктов.

Хранение легковоспламеняющихся жидкостей в мелкой таре разрешается в объеме, необходимом для 5-суточной торговли. Запасы технических жидкостей для автотранспорта в торговом зале (операторной) не должны превышать двадцати расфасованных единиц.

Заполнение резервуара нефтепродуктом не допускается более 95% его номинальной вместимости.

1.3 Учет топлива  на АЗС

Учет количества нефтепродуктов на АЗС осуществляется в соответствии с действующей нормативной документацией по учету нефтепродуктов на АЗС.

Приказом (распоряжением) по организации для обеспечения учета нефтепродуктов на АЗС определяются:

- порядок (система) организации  учета нефтепродуктов;

- материально-ответственные  лица из числа персонала АЗС;

- лица, осуществляющие контроль за организацией, порядком и правильностью осуществления учета нефтепродуктов;

- состав инвентаризационной  комиссии;

- периодичность проведения  инвентаризации и порядок предоставления  результатов;

- порядок учета нефтепродуктов, находящихся в технологических  трубопроводах.

Учет нефтепродуктов на АЗС осуществляется по:

- наличию в резервуарах (учитывается количество нефтепродуктов  по каждому резервуару и суммарно  по нефтепродуктам каждой марки);

- результатам отпуска  через топливо-, маслораздаточные  колонки;

- наличию в технологических  трубопроводах;

- фасованных - по фактическому  наличию;

- документам, отражающим  движение нефтепродуктов и иных  товаров.

При приеме и передаче смены операторы (передающие смену и принимающие смену) совместно выполняют следующее:

- снимают показания суммарных  счетчиков всех топливо- и маслораздаточных  колонок;

- определяют объем нефтепродуктов, реализованных потребителю за  смену;

- по результатам измерений  уровня (объем определяется по  градуировочной таблице), плотности  и температуры определяют количество (массу) остатков продукта, находящихся  в каждом резервуаре АЗС;

- определяют количество  расфасованных в тару нефтепродуктов  и других товаров;

- передают по смене  остатки денег, талонов и иные  материальные ценности;

- проводят контроль погрешности каждой ТРК.

При выполнении ремонтных, зачистных работ по резервуарам, когда требуется его освобождение от нефтепродуктов, для ликвидации и предотвращения аварийных ситуаций допускается перемещение (перекачка) нефтепродуктов в другие резервуары АЗС с идентичной маркой нефтепродукта. Перемещения нефтепродуктов оформляются актом, утверждаемым руководителем организации и отражаются в сменном отчете [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Методы измерения  расхода топлива

На практике основную часть расходов, связанных с эксплуатацией транспортного средства (ТС), составляют расходы на топливо. В связи с этим информация о режиме расходования топлива, объемах заправок, текущем объеме топлива является весьма ценной и используется для ведения статистической и оперативной отчетности, определения себестоимости перевозок и других видов транспортных работ, осуществления режима экономии потребляемых нефтепродуктов. Существует ряд методов измерения расхода топлива. К наиболее распространенным можно отнести:

- объемный;

- метод постоянного  перепада давлений;

- метод переменного  перепада давлений;

- турбинный;

- ультразвуковой;

- электромагнитный (индукционный).

Соответственно для каждого метода измерения существует свой тип расходомера, которые рассчитаны на измерения в определенной области расходов, представленной на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Диапазоны измерений расходов жидкостей различными расходомерами

Рассмотрим наиболее важные типы расходомеров, применяемых для высокоточного контроля и учета расхода топлива.

2.1 Объемный метод

Объемный расходомер (рисунок 2) - в качестве измерителей объема служат счетчики с цилиндрическими или овальными шестернями, поршневые, с плавающей шайбой, лопастные, винтовые и другие. Они снабжены устройствами выдачи сигналов, пропорциональных объемному расходу вещества. Эти приборы пропускают определенный объем жидкости за один цикл хода чувствительного элемента. Мера расхода - число таких циклов. Диаметр трубопроводов 15-300 мм; температура среды до 150°С, давление до 10 МПа; диапазон измерений до 20:1. Основное достоинство-стабильность показаний. Недостатки: необходимость установки фильтров, задерживающих твердые частицы (чувствительный элемент при их проникновении может выйти из строя); износ движущихся деталей, приводящий к увеличению погрешности показаний, которая обычно составляет 0,5-1,0 от измеряемой величины.


 

 

 

Рисунок 2 – Объемный расходомер: 1- трубопроводы; 2- счетчик с овальными шестернями;

3 - преобразователь физических величин в соответствующие электрические импульсы

2.2 Метод постоянного  перепада давлений

Расходомеры постоянного перепада давлений (рисунок 3) -  в этих приборах измеряется прямо пропорциональная расходу величина перемещения поплавка h внутри конической трубки под воздействием движущегося снизу вверх потока контролируемой среды. Последний поднимает поплавок до тех пор, пока подъемная сила, возникающая благодаря наличию на нем перепада давлений, не уравновесится весом поплавка. Трубки ротаметров могут быть стеклянными (рассчитаны на давление до 2,5 МПа) и металлическими (до 70 МПа). Поплавки в зависимости от свойств жидкости или газа изготовляют из различных металлов либо пластмасс. Приборы работоспособны при температурах от 80 до 400 °С, предпочтительны для трубопроводов диаметром до 150 мм, имеют равномерные шкалы, градуированные в единицах объемного расхода. Достоинства: возможность измерений расхода жидкостей и газов от весьма малых значений (0,002 л/ч по воде, 0,03 л/ч по воздуху) до высоких (150-200 и до 3000 м 3/ч); широкий диапазон измерений (10:1); малые потери давления (до 0,015 МПа). Погрешность 0,5- 2,5% от максимального расхода.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Расходомер постоянного перепада давления: 1- трубопроводы;

2- коническая трубка; 3 –  поплавок

2.3 Метод переменного  перепада давлений

Расходомеры переменного перепада давлений (рисунок 4) - действие их основано на зависимости перепада давлений на гидравлическом сопротивлении (диафрагмы, сопла и трубы Вентури, сопла Лаваля и др.), расположенном в потоке контролируемой среды, от ее расхода Q. Измерения разности давлений ∆Р= Р1-Р2 осуществляются на прямолинейном участке трубопровода (длиной до 10 и не менее 5 диаметров соответственно до и после гидравлического сопротивления).

Расходомеры данного типа особенно распространены благодаря следующим достоинствам: простоте конструкции и возможности измерений в широком диапазоне значений расхода и диаметров трубопроводов (от десятков до 3000 мм и более); возможности применения для различных по составу и агрессивности жидкостей и газов при температурах до 350-400 °С и давлениях до 100 МПа; возможности расчетным путем определять расход без натурной градуировки Р. в случае трубопроводов диаметрами 50-1000 мм.

Недостатки: небольшой диапазон измерений из-за квадратичной зависимости между расходом и перепадом давлений (3:1); значительные потери давления на гидравлическом сопротивлении и связанные с этим дополнительные затраты энергии. Погрешность 1,5-2,5% от максимального расхода.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Расходомер переменного перепада давлений:

1 – гидравлическое сопротивление; 2 – дифманометр

2.4 Турбинный метод

В турбинных расходомерах (рисунок 5) используется зависимость измеряемой тахометром частоты вращения турбинки, приводимой в движение потоком среды (нефтепродукты, растворы кислот и щелочей, нейтральные или агрессивные газы) от ее расхода. Турбинки могут размещаться аксиально либо тангенциально по отношению к направлению движения потока. Диаметр трубопроводов 4-4000 мм; вязкость среды 0,8-750 мм 2/с; температура от -240 до 550 °С, давление до 70 МПа; диапазон измерений до 100:1; потери давления 0,05 МПа. Погрешность 0,5-1,5% от максимального расхода.

 

 


Рисунок 5 – Турбинные расходомеры: 1- турбинка; 2 – тахометр

2.5 Ультразвуковой  метод

Ультразвуковые расходомеры (рисунок 6) - в основу их работы положено использование разницы во времени прохождения ультразвуковых колебаний (более 20 кГц) в направлении потока контролируемой среды и против него. Электронное устройство формирует электрический импульс, поступающий на пьезоэлемент П1, который излучает электромеханические колебания в движущуюся среду. Эти колебания воспринимаются через некоторое время пьезоэлементом П2, преобразуются им в электрический импульс, попадающий в электронное устройство и снова направляемый им на пьезоэлемент П1 и т. д.

Контур П1 -П2 характеризуется частотой f1 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной разности между скоростью распространения звука в контролируемой среде и скоростью самой среды. Аналогично электронное устройство подает импульсы в обратном направлении, т. е. от пьезоэлемента П2 к пьезоэлементу П1. Контур П2 -П1 характеризуется частотой f2 повторений импульсов, прямо пропорциональной расстоянию между пьезоэлементами и обратно пропорциональной сумме скоростей распространения звука в среде и самой среды. Далее электронное устройство определяет разность Df указанных частот, которая пропорциональна скорости (расходу) среды.

Эти приборы не вызывают потерь давления, обладают высоким быстродействием и обеспечивают измерение пульсирующих расходов (частота 5-10 кГц) любых не содержащих газовых включений жидкостей (в т. ч. вязких и агрессивных), а также газов и паров. Диаметр трубопроводов 10-3000 мм и более; температура среды от 40 до 200°С (реже - от 50 до 250 °C), давление до 4 МПа; диапазон измерений 100:1. Погрешность 1,0-2,5% от макс. расхода.

 


 

 

 

 

Рисунок 6 – Ультразвуковой расходомер: 1 – электронное устройство

2.6 Электромагнитный  метод

Электромагнитные расходомеры (рисунок 7) - действие их основано на прямо пропорциональной зависимости расхода от ЭДС, индуцированной в потоке электропроводной жидкости (минимальная удельная электрическая проводимость 10-3-10-4 См/м), движущейся во внешнем магнитном поле, которое направлено перпендикулярно оси трубопровода. ЭДС определяется с помощью двух электродов, вводимых в измеряемую среду диаметрально противоположно через электроизоляционное покрытие внутренней поверхности трубопровода. Материалы покрытий - резина, фторопласты, керамика и др. Приборы позволяют измерять расход различных агрессивных и радиоактивных жидкостей и т. д. при давлениях обычно до 2,5 МПа (иногда до 20 МПа); диаметр трубопроводов, как правило, 2-3000 мм.

Во избежание поляризации электродов измерения проводят в переменном магнитном поле. Допустимые температуры контролируемой среды определяются термостойкостью электроизоляционных покрытий и могут достигать, как правило, 230 °С. Достоинства: высокое быстродействие; широкий диапазон измерений (100:1); отсутствие потерь давления (приборы не имеют элементов, выступающих внутрь трубопровода); показания приборов не зависят от вязкости и плотности жидкостей. Погрешность 0,5-1,0% от измеряемой величины [2].


 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Электромагнитный расходомер: 1- трубопроводы; 2 - электрод

3 Автоматизированная  система измерения и контроля расхода топлива на АЗС

Автоматизированная система измерения и контроля расхода топлива (рисунок 8)  на передвижных и стационарных АЗС «ПОРТ» позволяет обеспечить тотальный контроль и учет за движение  расходом топлива.

Состав системы:

1) расходомеры серии «ПОРТ-3» с системой идентификации транспортных средств, устанавливаемые на стационарные и передвижные АЗС, позволяют пресечь хищение топлива в самом начале движения топлива внутри предприятия;

2) расходомеры серии «ПОРТ-1», «ПОРТ-1-2 W/8», устанавливаемые на технику, предотвращают необоснованный перерасход и воровство топлива, а также позволяют учитывать время работы техники.

Рисунок 8 – Автоматизированная система измерения и контроля расхода топлива на АЗС

 

 

 

3.1 Автоматизация  топливозаправщиков и АЗС

Расходомеры топлива серии «ПОРТ-3» с системой идентификации транспортных средств, предназначены для контроля заправок на передвижных топливозаправщиках, а также на стационарных АЗС.

Преимущества автоматизации заправки транспортных средств:

- тотальный контроль за  движение топлива на заправочных  комплексах;

- исключение несанкционированных заправок (не имеющих идентификационную карту);

Информация о работе Автоматизированная система измерения и контроля расхода топлива на предприятии