Введение 6
1 Описание существующего лабораторного стенда 8
2 Техническое предложение 12
3 Модернизация лабораторного стенда «Режимы работы насосной станции» .. 13
3.1 Выбор основного оборудования и материалов 13
3.1.1 Насос 14
3.1.2 Трубопровод 15
3.1.3 Контрольно-измерительные приборы 18
3.1.4 Трубопроводная арматура 20
3.2 Гидравлическая схема 21
3.3 Монтаж и сварка 21
3.4 Испытание стенда 23
4 Расчеты гидравлических характеристик насосов 24
4.1 Определение гидравлических характеристик насоса 24
4.2 Определение характеристик сети 27
4.3 Совместная работа насосов на сеть 32
4.3.1 Параллельное соединение 34
4.3.2 Последовательное соединение 36
5 Экономическая часть 38
5.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для модернизации и монтажа 39
5.1.1 Расчет затрат на приобретение оборудования для модернизации 39
5.1.2 Расчет затрат на монтаж оборудования 40
5.2 Расчет эксплуатационных затрат 41
5.2.1. Расчет затрат на текущий ремонт 41
5.2.2 Определение затраченного времени на разработку
аппаратно - программного комплекса 42
5.2.3 Определение численности лаборантов 42
5.2.4 Расчет фонда оплаты труда лаборанта 43
5.2.5 Рассчитаем отчисление на обязательное социальное страхование .... 47
5.2.6 Расчет накладных расходов 47
5.2.7 Определим затраты на электроэнергию при работе стенда 47
6 Безопасность и экологичность проекта 49
6.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при
проведении работ 49
6.2 Инженерные и организационные решения по обеспечению
безопасности работ 50
6.3 Санитарные требования к помещению и размещению используемого
оборудования 51
6.4 Обеспечение безопасности технологического процесса 52
6.5 Обеспечение взрывопожарной и пожарной безопасности 52
6.6 Обеспечение безопасности при авариях и чрезвычайных ситуациях 54
Заключение 55
Список сокращений 56
Список использованных источников 57
В современном обществе процесс получения высшего технического образования требует особого подхода к обеспечению учебного процесса. Качественный подход позволяет подготавливать квалифицированный кадры, увеличить информативность занятий, а также способствовать развитию теоретических навыков учащихся. Поэтому без должного уровня оснащения технических лабораторий не обойтись. Для практической демонстрации преподавателем учебной информации принципов работы разнообразных систем необходимы лабораторные стенды. При проведении лабораторных работ, при проверке уровня знаний, а также степени усвоения нового материала, подобные установки незаменимы. Разработки и модернизации стендов ведутся с учетом современных технологий. Подобные установки позволяют наглядно показать, как происходят важнейшие процессы работы нефтегазового оборудования. На текущий момент времени лабораторных стендов, которые способны воспроизводить такие процессы в Институте Нефти и Газа не существует.
Целью данной работы является улучшение качества обучения студентов путем модернизации лабораторного стенда «Режимы работы насосной станции», для дальнейшего использования в лаборатории Института Нефти и Газа. Лабораторный стенд способен обеспечить наглядное представление гидравлических процессов протекающих на реальной НПС, таких как байпассирование, дросселирование визуализировать режимы течения жидкости (ламинарный и турбулентный). Также на данном стенде можно рассмотреть режимы работы насосной станции (последовательно и параллельное подключение насосов). Стенд является технологически безопасным, обладает простотой конструкции, а также экономически целесообразен.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнить следующие задачи:
- изучить конструкцию нефтеперекачивающих станций, насосов, и трубопроводной арматуры;
- изучить основные гидравлические процессы, происходящие на нефтеперекачивающих станциях;
- подобрать материал и оборудование для лабораторного стенда и произвести расчет;
- рассчитать экономические затраты;
- провести закупку и монтаж оборудования;
- провести испытание и настройку;
- обеспечить безопасность лабораторного стенда при работе.
В ходе работы были выполнены следующие задачи:
- изучен теоретический материал об устройстве НПС, насосов, трубопроводной арматуры, контрольно-измерительных приборах, а также изучены методы регулирования характеристик насоса и сети;
- произведен подбор необходимых материалов и оборудования, согласно требуемым характеристикам;
- произведена сборка узлов трубопроводной обвязки, а так же смонтирован насос;
- проведены испытания, после которых были изучены полученные характеристики установки;
- произведен расчет экономических затрат на модернизацию, монтаж, а также обслуживание лабораторного стенда;
- обеспечена безопасность эксплуатации лабораторного стенда, согласно стандартам.
Разработанный стенд обладает требуемыми техническими характеристиками. Является безопасным, простым в управлении и ремонте, самое главное качество стенда - это надежность. Все эти параметры удалось достичь за счет качественного подбора комплектующих и тщательной сборкой лабораторного стенда. Каждый конструктивный элемент подвергался рассмотрению, как с технической точки зрения, так и экономической.
Можно заявить, что данный стенд полностью готов к выполнению поставленных целей, а именно, доступно и наглядно продемонстрировать студентам процессы дросселирования, байпассирования, а так же возможности последовательного и параллельного подключения насосов и их работы на сеть.
В дальнейшем, данный стенд будет использован в учебных целях, чтобы у студентов была возможность наглядно увидеть как происходят процессы на производстве.
