Электропривод Буровой Лебедки 0200 000000 023ПЗ

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Мая 2013 в 13:01, дипломная работа

Описание работы


В настоящем дипломном проекте произведен анализ электроприводов буровой лебедки, выбран вид регулирования электропривода, выполнен расчет мощности приводного электродвигателя, построены механические характеристики, рассмотрена математическая модель электропривода по системе преобразователь-двигатель, модель нагрузки и выполнен экспериментальный анализ переходных процессов при подъеме колоны бурильных труб на стенде лаборатории электропривода. Также в дипломном проекте проработаны безопасность и экологичность проекта, произведены анализ опасностей и вредностей, а также выполнен расчет экономического эффекта от внедрения регулируемого электропривода буровой лебедки.

Содержание работы


Обозначения и сокращения
7
Введение
8
1 Электроприводы буровых установок
9
1.1 Электропривод буровых насосов
9
1.2 Электропривод роторного стола
14
1.3 Электропривод буровых лебедок
18
2 Патентные исследования и обзор публикаций
23
2.1 Обоснование предмета поиска
23
2.2 Поиск по патентам
23
2.3 Обзор публикаций
29
3 Расчет электропривода буровой лебедки
32
3.1 Выбор электропривода для буровой лебедки
32
3.2 Естественная и искусственные характеристики
39
3.3 Нагрузка на валу электродвигателя
42
4 Моделирование системы преобразователь-двигатель-лебедка
46
4.2 Модель нагрузки на валу двигателя
54
4.3. Модель тиристорного преобразователя
55
5 Экспериментальное исследование системы преобразователь-двигатель-буровая лебедка
59
5.1 Описание лабораторного комплекса
59
5.2 Экспериментальная реализация системы
66
5.3 Оценка полученных результатов
69
6 Безопасность и экологичность проекта
71
6.1 Характеристика производственной среды и анализ потенциальных опасностей и вредностей
71
6.2 Мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации электроустановок
74
6.3 Производство работ в действующих электроустановках на буровой
76
6.4 Мероприятия по промышленной санитарии
76
6.5 Мероприятия по пожарной безопасности
78
6.6 Расчет молниезащиты буровой установки
79
6.7 Мероприятия по обеспечению экологической безопасности
83
7 Оценка экономической эффективности от внедрения регулируемого электропривода по системе ТП-ДПТ
85
7.1 Краткая характеристика предприятия
85
7.2 Методика расчета экономической эффективности.
88
7.3 Расчет экономической эффективности внедрения регулируемого электропривода по системе ТП-ДПТ
90
Заключение
99
Список использованных источников
100
Приложение А. Параметры блоков для создания модели системы
102
Приложение Б. Универсальный лабораторный стенд
104
Приложение В. Осциллографирование переходных процессов

Файлы: 22 файла

06 1 Электроприводы буровых установок.doc

— 178.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

07 2 Патентная проработка.doc

— 89.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

08 3 Расчет электропривода буровой лебедки.doc

— 165.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

09 4 Моделирование системы преобразователь-двигатель-лебедка.doc

— 267.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

10 5 Экспериментальное исследование системы преобразователь-двигатель-буровая лебедка.doc

— 1.66 Мб (Просмотреть файл, Скачать файл)

11 6 Безопасность и экологичность проекта.doc

— 133.00 Кб (Скачать файл)

6 Безопасность и экологичность проекта

 

Темой дипломного проекта, как отмечено ранее, является разработка регулируемого  электропривода буровой лебедки  по системе ТП-ДПТ.

С целью обеспечения безопасности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте электрооборудования буровой лебедки в данном разделе дипломного проекта необходимо рассмотреть характеристику производственной среды, в которой будет эксплуатироваться электропривод буровой лебедки, а также выполнить анализ производственных опасностей  
и вредностей. Безопасность производства и экологическая безопасность должны соблюдаться при всех видах работ, связанных с монтажом, эксплуатацией и ремонтом электрооборудования буровой установки.

Не  соблюдение требований безопасности производства при монтаже, эксплуатации и ремонте электрооборудования буровой лебедки может привести к производственным травмам, а также и к экологической опасности загрязнению окружающей среды

6.1 Характеристика производственной среды и анализ потенциальных опасностей и вредностей

 

Монтаж, наладка, испытание и эксплуатация электрооборудования буровых установок должны проводиться в соответствии с установленными требованиями.

Электропривод буровой лебедки (рисунок 6.1) находится  
в производственной среде, которая имеет ряд особенностей. Буровой станок, рассматриваемый в дипломном проекте, располагается в условиях крайнего Севера на территории Красноярского края. Необходимо отметить,  
что на буровой возможен выход бурового раствора, проявление нефти  
и попутных газов, а также образование их смесей с воздухом окружающей среды. При выборе электрооборудования и электроаппаратуры для объектов нефтегазового комплекса следует руководствоваться классификацией взрывоопасных зон.

Согласно ПБ 08-624-03 пространство вокруг буровой вышки, 
при открытом и огражденном подроторными пространствами в соответствии  
с классом и границами (рисунок 6.2) относится к зоне 2.

Рисунок 6.1 – Схема расположения электропривода буровой лебедки

Рисунок 6.2 – Буровая установка с открытым подроторным пространством.

Согласно НПБ 105-03 зона установки буровой лебедки  
по взрывопожаробезопасности относятся к категории производства А_н,  
по ПУЭ-06 по степени взрывоопасности – к зоне класса В-1г.  
По ГОСТ 12.1.011-91 «Смеси взрывоопасные» категория и группа взрывоопасных смесей, которые могут образовываться в зоне электропривода буровой лебедки – IIA и ТЗ.

По ПУЭ-06-06 и ГОСТ 12.1.019–96 «Строительство и электробезопасность» зону установки буровой лебедки по степени поражения электрическим током относят к особо опасным условием работы.

Анализ условий труда показывает, что работа электротехнического  персонала на буровой связана  с особой опасностью в отношении поражения электрическим током. На буровых установках применяется электрооборудование на напряжение до и выше 1000 В.

  • особенно опасными в отношении получения ушибов и механических травм являются работы по монтажу и демонтажу электропривода на буровой, спускоподъемные операции, так как возможны падения с высоты различных тяжестей на стоящего внизу человека;
  • приближение к месту падения оборванного провода на близкое расстояние опасно, из-за возможности попадания под напряжение шага;
  • осмотры и работы с электрооборудованием на буровой представляют особую опасность для электротехнического персонала из-за повышенной опасности в отношении поражения электрическим током;
  • особую опасность представляют собой вращающиеся и движущиеся поступательно части электродвигателей и буровых механизмов;
  • при работе обслуживающего персонала в ночное время возможны травмы вследствие недостаточной освещенности;
  • во время работ на открытом воздухе в зимнее время опасность представляет возможные обморожения людей, обусловленные неблагоприятными метеоусловиями. Большое количество осадков и резкие колебания температур могут быть причиной обрыва проводов ВЛ вследствие обледенения, а также отказа срабатывания устройств релейной защиты  
    и автоматики;
  • большую опасность в отношении поражения электрическим током представляет наличие влажной площадки в зоне электропривода;
  • при осмотре и обслуживании преобразовательной установки возможно поражение электрическим током электротехнического персонала от батарей статических конденсаторов.
  • для буровых лебедок применяются мощные электродвигатели, которые являются источниками интенсивного шума и вибрации. Опасность  
    для обслуживающего персонала заключается в следующем, воздействие  
    на человека снижает остроту слуха, может привести к изменению кровяного давления, ослаблению внимания, ухудшению зрения;
  • вибрация вызывает в организме человека функциональные расстройства, а при длительном воздействии может привести к развитию вибрационной болезни. Источником вибрации на буровой является колебание частей талевой системы, вызываемой неуравновешенностью вращающихся деталей;
  • пожарная опасность буровых установок обусловлена возможностью выброса нефти из скважины. Пожары могут возникать при различных видах замыканий, при перегрузках, вследствие перегрева мест соединений, оставленных без наблюдения. Температура наружной поверхностей оборудования и кожухов теплоизоляционных покрытий не должны превышать температуры самовоспламенения наиболее взрывоопасного продукта,  
    а в местах, доступных для обслуживающего персонала, должны исключить возможность ожогов;

На основании приведенного анализа  опасностей и вредностей разрабатываются  мероприятия, исключающие их проявление.

6.2 Мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации электроустановок

 

Персонал, допускаемый к работе с электротехническими установками, электрифицированным инструментом или соприкасающийся по характеру  работы с машинами и механизмами с электроприводом, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности, соответствующую требованиям действующих нормативных документов в области электробезопасности.

Все работы, связанные с монтажом и эксплуатацией электропривода буровой лебедки, необходимо выполнять с соблюдением правил безопасного ведения работ с грузоподъемными механизмами и приспособлениями, правил безопасной эксплуатации электроустановок (ПУЭ-06, ПТЭ) и других правил, действующих на нефтедобывающих предприятиях (ПБ 08-624-03).

К работам по обслуживанию электроустановок буровых допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие специальное образование, прошедшие медицинское освидетельствование, инструктаж, проверку знаний правил технической  эксплуатации (ПТЭ) и правил техники  безопасности (ПТБ). Повторная проверка знаний должна проводиться не реже одного раза  
в 12 месяцев.

Организация и порядок обучения, проведения инструктажей, проверки знаний и допуска работников к самостоятельной  работе должны соответствовать требованиям  Трудового кодекса Российской Федерации,  
о «Положения о порядке подготовки и аттестации работников организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России» (РД 03-444-02),утвержденному постановлением Госгортехнадзора России от 30.04.02 № 21 (зарегистрирован в Минюсте России 31.05.2002  
за № 3489).

Обслуживание электрооборудования  буровых напряжением свыше 1000 В, в порядке текущей эксплуатации осуществляется лицом оперативного персонала с квалифицированной группой не ниже IV, а в электроустановках  
до 1000 В, не ниже III группы. При выполнении работ в условиях повышенной опасности, а также разовых работ, не входящих в круг обязанностей, электромонтер по обслуживанию буровых установок должен пройти разовый (текущий) инструктаж. Сведения о проведении инструктажа фиксируется  
в специальных журналах с подтверждающими подписями инструктируемого  
и инструктирующего.

Приемка и сдача смены во время  ликвидации аварий, переключения  
или операции по включению и отключению оборудования, запрещается.  
При длительном времени ликвидации аварий (более двух смен) сдача смены должна производиться с разрешения администрации. Оставлять работающее электрооборудование без сдачи вахты запрещается.

Все замеченные неисправности и  нарушения правил безопасности электромонтер  должен устранять до начала работ. При  невозможности  
их устранения электромонтер должен поставить в известность бурового мастера, а при его отсутствии – помощника мастера, а также ответственного  
за электрохозяйство лицо.

6.3 Производство работ в действующих электроустановках на буровой

 

При эксплуатации электроустановок необходимо производить плановый профилактический ремонт, а также испытания изоляции электрических машин, аппаратов, кабелей и внутренних электросетей, наладку электроприводов, релейной защиты и т. п. Кроме того, возможны небольшие по объему работы  
по предупреждению и ликвидации аварий и мелких неполадок. Одиночные установленное оборудование должно иметь самостоятельные заземлители  
или присоединяются к общей заземляющей магистрали установки при помощи отдельного заземляющего провода согласно ГОСТ 12.1.030-96. Запрещается последовательно включение в заземляющую шину нескольких заземляемых объектов. Производства работ в местах, где имеется или может возникнуть повышение производственная опасность, должна осуществляться  
по наряду-допуску. До начала ремонтных или наладочных работ должны быть выполнены технические и организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работающих, согласно ПОТ Р М-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00

6.4 Мероприятия по промышленной санитарии

 

План размещения производственных, вспомогательных и бытовых объектов на буровой должен соответствовать  требованиям Правил с учетом специфики  производства, санитарных норм и правил.

Производственные объекты бурения, должны быть идентифицированы  
по классам опасности возможных выбросов и утечек паров и газов в атмосферу в соответствии с требованиями государственных стандартов и санитарными нормами.

Во  всех случаях, когда в воздухе имеются пары вредных газов,  
в концентрациях, больше чем предельно допустимые санитарными нормами, применяют фильтрующие противогазы и противопылевые респираторы.

Работы связанные с конкретными вредными веществами должны быть обеспечены, лечебно-профилактическим питанием, средствами и препаратами для оказания первой медицинской помощи.

Помещения для приготовления и приема пищи, отдыха вахты, узел связи и другие размещаются на расстоянии не менее 200 м от устья скважины.

Электромонтер по обслуживанию буровых  установок должен работать  
в спецодежде, которая зависит от времени года. В летнее время выдается специальные костюмы защиты от комаров и гнусов. В зимнее время выдается метеокостюм, рассчитанный на климатические условия данного региона.

При выполнении работ, электромонтер должны использовать соответствующие средства индивидуальной защиты (диэлектрические галоши, ковры, перчатки), которые в свою очередь должны располагаться в специально отведенном месте и испытаны в электрической лаборатории.

Все закрытые, и полузакрытые помещения  буровой установки оборудуются  приточно-вытяжной вентиляцией с  автоматическим или ручным включением загазованного помещения выше предельно-допустимого  концентрации.

Шум и вибрация, создающие неблагоприятные условия труда  
для электромонтеров обслуживающих электрооборудование буровой установки, уменьшаются за счет упрощения кинематики буровых механизмов, оптимального использования механизмов, применением шумо– и виброгасящих материалов, разделением рабочей зоны и зоны отдыха, согласно ГОСТ 12.1.003-83 и ГОСТ 12.1.012-90. Освещенность буровых установок светильниками должно обеспечивать освещенность в соответствии  
с СНИП 23.05.95. Выбор вида освещения объектов и вспомогательных помещений должны производиться с учетом максимального использования естественного освещения.

Рабочие места, объекты, проезды и  проходы к ним, проходы и переходы  
в темное время суток также должны быть освещены.

Замеры уровня освещенности следует, проводит перед вводом объекта  
в эксплуатацию, а также ежегодно на рабочих местах и в зоне расположения буровой лебедки она должна составлять:

  • роторного стола – 100 лк;
  • пути движения талевого блока – 30 лк;
  • лестниц помещения буровой лебедки – 19 лк.

В производственных помещениях, кроме рабочего, необходимо предусматривать аварийное освещение. В зонах работ в ночное время  
на открытых площадках – аварийное или эвакуационное освещение, а также для освещения внутри аппаратов должны применяться переносные светильники во взрывозащищенном исполнении с лампами напряжения не выше 12 В.

6.5 Мероприятия по пожарной безопасности

 

В соответствии с требованиями строительных норм и правил, государственных стандартов устанавливаются основные требования пожарной безопасности, указывается  расположение средств пожарной сигнализации, прогнозируется возможные пути распространения пламени, пути эвакуации персонала из опасной зоны в случае возникновения пожара. Указывается периодичность и методы контроля за образованием в процессе эксплуатации производства взрывоопасной концентрации. На территории буровой предусмотрены следующие мероприятия по пожарной безопасности  
в соответствие с ПУЭ-06, ППБ 01-03 и ГОСТ 12.1.004-91, ССБТ  
и ВППБ 01 04-98:

  • у каждого телефонного аппарата должны быть вывешены таблички  
    с указанием номера телефона пожарной части для вызова ее при возникновении пожара;
  • на буровой площадке должно находиться противопожарное оборудование такого типа и производительности, которые достаточны для противопожарной защиты. Это оборудование должно размещаться в удобных и легко доступных местах;
  • на буровой должен быть пожарный щит с комплектом пожарных инструментов и первичных средств пожаротушения. В качестве первичных средств рекомендуется применять: огнетушители, асбестовые полотна, грубошерстные полотна (войлок, кошма), песок. Огнетушители, ящики  
    для песка, ведра, бочки, щиты, лопата и топор, футляры для кошмы должны быть окрашены в соответствии с требованиями государственного стандарта;
  • огнетушители в лебедочном блоке, буровой установки должны находиться на пожарных щитах в количестве 6 штук, тип огнетушителя ОП-5;
  • курение разрешается в местах, обозначенных специальными плакатами  
    и специальным оборудованием для этого;
  • на территории буровой должен быть разработан оперативный план тушения пожара и противопожарная инструкция. Индивидуальные  
    и коллективные средства защиты работающих, подъездные пути не должны загромождаться оборудованием;
  • запрещается производить самовольное установку электрооборудования, прокладывать временную электрическую проводку, устанавливать некалиброванные предохранители, а также пользоваться самодельными электронагревательными приборами.

12 7 Расчет экономической эффективности проекта.doc

— 252.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

13 Заключение.doc

— 31.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

14 Список использованных источников.doc

— 28.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

15 Приложение А. Параметры блоков для создания модели системы.doc

— 89.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

16 Приложение Б. Универсальный лабораторный стенд.doc

— 919.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

17 Приложение В. Осциллографирование переходных процессов.doc

— 152.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

18 Приложение Г. Демонстрационный материал.doc

— 1,005.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

19 Отзыв.doc

— 27.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

20 Рецензия .doc

— 36.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

21 Рецензия bold.doc

— 32.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

00 Титульный.doc

— 27.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

01 Задание.doc

— 33.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

02 Реферат.doc

— 23.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

03 Содержание.doc

— 60.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

04 Обозначения и сокращения.doc

— 22.00 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

05 Ввведениe.doc

— 30.50 Кб (Просмотреть файл, Скачать файл)

Информация о работе Электропривод Буровой Лебедки 0200 000000 023ПЗ