По ПМ.06 Выполнение работ по профессии рабочего «Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике

Задание № 1

Наименование задания

№ ПК

1. Организация механических соединений. http://www.myshared.ru/slide/400911/ презентация Примеры использования приспособления, инструмента для сборки типовых подвижных соединений, применяемых в контрольно-измерительных приборах и системах автоматики. Примеры получения и сборки неразъёмных соединений. Как мы уже с Вами выяснили в конструкцию любой машины входит много различных механизмов. Механизм - это устройство для передачи или преобразования движения. Механизмы и машины состоят из множества различных деталей, например в автомобиле их больше 15 000, а в самолете больше миллиона. Некоторые детали применяются почти во всех машинах (болты, гайки, шайбы и др.) Они называются деталями общего назначения. Другие детали, корпуса машин, станины станков, являются деталями специального назначения. (Таблица «Типовые детали»), демонстрируются типовые детали: болты, винты, гайки, шайбы и др. Детали механизмов соединены одна с другой различными способами. Если они не могут перемещаться относительно друг друга, то такое соединение называется неподвижным. Существуют неподвижные соединения деталей с помощью винтов, болтов и гаек (резьбовые соединения), с помощью сварки и др. 2. Трубные проводки. Классификация трубных проводок по назначению и месту расположения. Способы соединения трубных проводок (разъемные и неразъемные). Температурная компенсация трубных проводок. Расчет температурного компенсатора. Примеры монтажа уклонов трубных проводок. КЛАССИФИКАЦИЯ ТРУБНЫХ ПРОВОДОК Трубные проводки систем контроля и автоматики представляют собой комплекс труб, соединительных и присоединительных устройств, арматуры, крепежных и установочных деталей, узлов и конструкций, проложен­ных и закрепленных на элементах зданий, сооружений и технологическом оборудовании. При выполнении ра­бот по монтажу приборов и средств автоматизации они занимают значительное место в общем объеме мон­тажных работ. Трубные проводки выполняются из чер­ных и цветных металлов, а также из полимерных ма­териалов (полиэтиленовыми и полихлорвиниловыми тру­бами). По назначению трубные проводки делятся на про­водки импульсных и командных линий связи, питаю­щих, выбросных, обогревных, охлаждающих, вспомога­тельных, защитных трубопроводов и капилляров мано­метрических термометров (или манометрических регу­ляторов температуры). Импульсные трубные проводки Под импульсной (первичной) линией связи пони­мается трубная проводка, соединяющая отборное устройство или место измерения с первичным измери­тельным прибором, датчиком или регулятором. Она предназначена для передачи воздействия контролируе­мой или регулируемой технологической среды на чув­ствительные органы первичных измерительных прибо­ров, датчиков или регуляторов непосредственно или через разделительные среды (жидкости или газ). Импульсные трубные проводки в зависимости от измеряемой или регулируемой среды могут выполняться из самых различных труб. Но чаще всего для этих целей применяются стальные цельнотянутые трубы, сварные водогазопроводные трубы, стальные электро­сварные трубы (при необходимости применяются тру­бы из специальных легированных сталей), красно-мед­ные цельнотянутые, голмтилеповые и полихлорвинило­вые трубы. Командные трубные проводки Под командной линией связи понимается трубная проводка, соединяющая между собой отдельные эле­мента или комплектные устройства автоматики (дат­чики, вторичные измерительные приборы, вычислитель­ные устройства, преобразователи, регуляторы) и вспо­могательные механизмы, предназначенные для передачи командных сигналов (давление воздуха или жидкости) от передающих элементов к приемным. К числу таких трубных проводок можно отнести пневматические тру­бопроводы из красно-медных, полиэтиленовых труб; широкое применение нашли также пневмокабели. Питающие трубные проводки Питающие трубопроводы, укомплектованные соеди­нительными и присоединительными устройствами и ар­матурой, предназначены для подачи жидкости или газа к отдельным элементам или комплектным устройствам автоматики в качестве вспомогательной энергии для передачи командных сигналов. К числу таких трубо­проводов могут быть отнесены коллекторы сжатого воздуха на пневматических щитах или маслопроводы, подводящие масло к гидравлическим регуляторам от маслонасосных станций. Выбросные, обогревные и охлаждающие трубопроводы Выбросные (сливные) трубопроводы отво­дят отработавшие жидкости или газы, конденсат, про­дукты продувки трубных проводок и т. п. По обогревным трубопроводам подводят и отводят теплоносители для обогрева трубных проводок, отборных устройств, приборов, щитов и т. п., а по охлаждающим — охлаждающую среду к отборным (приемным) устройствам-и от них. Обогреваемые и охлаждаемые трубопроводы, укомплектованные соединительными и присоединительными устройствами и арматурой, предназначены для подвода и отвода теплоносителей и охладителей к от­борным устройствам, импульсным и командным ли­ниям связи, приборам, регуляторам, исполнительным механизмам, щитам и др. Вспомогательные и защитные трубопроводы Вспомогательные трубопроводы подводят инертные вещества к импульсным проводкам для предо­хранения отборных устройств от засорения или для предо­хранения приборов от действия измеряемых агрессив­ных сред, а также создают параллельный проток части продукта из технологического трубопровода для уско­рения подачи проб продукта к удаленному от трубо­провода прибору (например, к автоматическому ана­лизатору жидких нефтепродуктов) и др. Защитные трубопроводы, укомплектован­ные соединительными и присоединительными устрой­ствами (электрофитингами, соединительными и протяж­ными коробками и другими изделиями), предназначе­ны для защиты электрических проводов и кабелей. Основные требования, которым должны отвечать трубные проводки, сводятся к обеспечению: механической прочности при максимальных значениях температуры и давления; стойкости против воздействия агрессивной среды — как измеряемой, так и окружающей; передачи информации при величине времени запаздывания не более максимально допустимой для данной схемы управления; контроля и регулирования. При монтаже трубных проводок в системах КИП и А наиболее часто применяются: трубы стальные водогазопроводные (∅ ½÷2″), бесшовные и легированные (∅ 10÷22 мм); медные (∅ 6÷14 мм); полиэтиленовые (∅ 6х1 мм и 8х1,6 мм); резиновые (∅ 10 мм), а также трубный кабель (пневмокабель 7x6, 7х8, 12х6, 12х8 мм). При монтаже защитных трубопроводов для защиты электропроводок используются: трубы стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262—75) внутренним диаметром ½″, ¾″, 1″, 1½″, 2″; тонкостенные электросварные (ГОСТ 10704—76) наружным диаметром от 16 до 50 мм; трубы из винипласта (ГОСТ 9639—71) наружным диаметром от 20 до 40 мм. Эти материалы вместе со стандартизированными и нормализованными разъемными соединителями обеспечивают механическую прочность, плотность и стойкость трубных проводок к воздействию на них измеряемой и окружающей сред. Импульсные трубные проводки в зависимости от измеряемой среды выполняются из стальных бесшовных труб из углеродистых и легированных сталей, стальных водогазопроводных и красно-медных труб, а командные трубные проводки — из полиэтиленовых труб и трубных кабелей, красно-медных и стальных бесшовных труб. Для питающих, выбросных, охлаждающих и вспомогательных трубных проводок применяются стальные водогазопроводные трубы; для обогревных трубных проводок — стальные водогазопроводные (теплоноситель — вода) или цельнотянутые трубы (теплоноситель — пар). Все трубы, предназначенные для монтажа трубопровода, должны быть тщательно осмотрены для выявления трещин, свищей, вмятин и овальностей. Трубы, имеющие указанные дефекты, нельзя использовать для монтажа трубопровода. Способы соединения трубных проводок (разъемные и неразъемные). Соединения труб трубных проводок систем автоматизации может быть как разъемными, так и не разъемными. Достоинство разъемных соединений труб в трубном потоке – возможность разборки проводки без нарушения целостности труб или без их вращения. Применяют при подключении к приборам и средствам автоматизации, при соединении труб между собой возле уплотненных проходов через стены и перекрытия, на входах в щиты и пульты и т.п. Неразъемные соединения не позволяют разобрать трубную проводку без нарушения целостности труб. Разъемные соединения. Для разъемных соединений стальных неоцинкованных водогазопроводных труб при рабочих давлениях до 1,6 МПа для труб с условным проходом не более 40 мм используют как стальные соединители, так и соединители из ковкого чугуна; для труб с условным проходом 40 мм при рабочих давлениях до 1,6 МПа и для труб с условным проходом более 40 мм при рабочих давлениях до 1 МПа – из ковкого чугуна; причем для всех видов труб максимальная температура среды не должна превышать 175 °С. Для соединения стальных оцинкованных водогазопроводных труб применяют соединители оцинкованные как из стали, так и из ковкого чугуна. Резьбовые соединения уплотняют намоткой из льняного волокна, пропитанного суриком или белилами, тертыми на олифе. В настоящее время существуют новые полимерные материалы, заменяющие лен и не требующие пропитки суриком. Для соединения медных и алюминиевых труб и присоединения их к приборам, аппаратуре и запорной арматуре чаще всего применяют резьбовые соединители под развальцовку. Для соединения полиэтиленовых труб диаметром 6 и 8 мм применяют пластмассовые соединители на давление до 0,6 МПа. Полиэтиленовые трубы диаметром 8 и 10 мм могут быть соединены с применением резьбовых соединителей, применяемых для медных труб с развальцовкой. Для выполнения соединения на трубу надевают накидную гайку, затем конец оплавляют в электроразвальцевателе до образования на нем буртика. После остывания трубы буртик прижимают к штуцеру соединителя накидной гайкой. Неразъемные соединения. Стальные трубы соединяют электросваркой встык или накладной муфтой. Перед сваркой концы труб ровно опиливают, чтобы их торцы прилегали друг к другу по всему периметру, очищают от грязи и ржавчины на длине не менее 10 мм, соединяют и закрепляют трубы прижимами. Место соединения сначала прихватывают в трех – четырех точках равномерно по окружности, после чего заваривают в общий сплошной шов.   Медные трубы соединяют пайкой твердыми припоями враструб развальцовкой одной из труб или накладной муфтой. Перед пайкой концы труб очищают металлической щеткой или травлением в 10% растворе азотной кислоты. Затем соединив с зазором 0,5 мм, равномерно прогревают место пайки газовой горелкой, после чего накладывают флюс, а затем припой. Важное условие правильного соединения металлических труб – соблюдение их соосности, отклонение осевых линий соединяемых труб должно быть не более ± 2 мм на 1 м прямого участка проводки. Полиэтиленовые трубы соединяют сваркой враструб или встык. При сварке враструб с помощью специальной оправки подготавливают концы труб, затем после оплавления концов труб на предварительно разогретом специальном блоке, трубы одновременно снимают с блока и состыковывают, вставляя конец одной трубы в раструб другой. После выдержки в покое до полного отвердения полиэтилена, трубы считаются сваренными. Сварка встык отличается тем, что не нужно формировать раструб на одной из труб, а на обоих торцах снимается фаска под углом 45 ° с внутренней стороны. Температурная компенсация трубных проводок. При прокладке трубных линий необходимо учитывать изменение длины под действием температуры. Для компенсации температурных удлинений применяют П-образные компенсаторы или компенсация осуществляется за счёт незакреплённых участков в местах поворотов. Чаще всего компенсация осуществляется за счёт незакреплённых участков трубопровода. Расчет температурного компенсатора. Расчёт П-образного компенсатора заключается в определении минимальных размеров компенсатора, достаточных для компенсации температурных деформаций трубопровода. Заполнив выше приведенную форму, вы сможете рассчитать компенсирующую способность П-образного компенсатора заданных размеров. В основе алгоритма данной online программы лежит методика расчёта П-образного компенсатора приведенная в — Справочнике проектировщика «Проектирование тепловых сетей» под редакцией А. А. Николаева. Рекомендации к расчёту 1. Максимальное напряжение в спинке компенсатора рекомендуется принимать в диапазоне от 80 до 110 МПа.   2. Оптимальное отношение вылета компенсатора к наружному диаметру трубы рекомендуется принимать в диапазоне H/Dн = (10 — 40), при этом вылет компенсатора в 10DN соответствует трубопроводу DN350, а вылет в 40DN – трубопроводу DN15.   3. Оптимальное отношение ширины компенсатора к его вылету рекомендуется принимать в диапазоне L/H= (1 — 1,5), хотя могут быть приняты и другие значения.   4. Если для компенсации расчётных тепловых удлинений необходим компенсатор слишком больших размеров, возможна его замена двумя меньшими компенсаторами.   5. При расчёте тепловых удлинений трубопровода температуру теплоносителя следует принимать максимальной, а температуру окружающей трубопровод среды минимальной.   В расчёте приняты следующие ограничения: · Трубопровод заполнен водой или паром · Трубопровод выполнен из стальной трубы · Максимальная температура рабочей среды не превышает 200 °С · Максимальное давление в трубопроводе не превышает 1,6 МПа (16 бар) · Компенсатор установлен на горизонтальном трубопроводе · Компенсатор симметричен, а его плечи одинаковой длины · Неподвижные опоры считаются абсолютно жёсткими · Трубопровод не испытывает ветрового давления и других нагрузок · Сопротивление сил трения подвижных опор при тепловом удлинении не учитывается · Отводы гладкие Примеры монтажа уклонов трубных проводок. трубные проводки должны иметь уклоны для стока конденсата или отвода газов: а) к манометрам 1:50, к дифманометрам 1:10; б) в верхних точках импульсных трубных проводок устанавливаются газосборники (для жидкостных импульсных трубных проводок); в) в нижних точках импульсных трубных проводок устанавливаются конденсатосборники (для газовых импульсных трубных проводок). 3. Основные требования к качеству регулирования. Критерии качества переходного процесса. Степень затухания, перерегулирование, максимальная величина динамического отклонения, время выхода на режим.   Понятие устойчивости систем регулирования. Показатели качества регулирования   Система автоматического регулирования вследствие самого принципа ее действия, когда часть энергии с выхода передается на вход, является системами склонными к колебаниям. Принцип обратной связи, лежащий в основе действия системы автоматического регулирования, может превратиться из средства подавления колебаний в средство их генерации. Из этого примера также видно, что для нормальной работы системы регулирования прежде всего необходимо, чтобы она была устойчива, т.е. система должна обладать свойством, при котором начальные отклонения регулируемой величины с течением времени должны стремиться к нулю. Поэтому требование устойчивости является первым и важнейшим условием нормальной работы систем регулирования. При этом требование устойчивости должно удовлетворяться с некоторым запасом, предусматривающим возможные изменения параметров системы во время ее работы.   На рисунке 8 изображена система автоматической стабилизации давления газа в емкости и график изменения давления в емкости при различных ситуациях. Основная задача системы заключается в поддерживание заданного давления в емкости – Рном, которое определяется технологическим режимом и задается технологией. Значение этого давления должно быть постоянным, в течение всего времени работы, (прямая (1))-идеальный случай В случае выхода системы из состояния равновесия под действием различных внешних воздействий, система может через некоторое время вернуться в прежнее состояние равновесия (кривая 2) или система не вернется в прежнее состояние равновесие (кривая 3).   Показатели качества определяются следующим образом: Величина перерегулирования – Коэффициент затухания – Статическая ошибка - Время регулирования Тр, время когда , где заранее заданная величина Система регулирования будет идеальной, если она точно поддерживает требуемый технологический режим процесса. На практике создание идеальных систем регулирования невозможно. Поэтому при создании систем речь может идти лишь о большей или меньшей степени приближения, т.е. чем меньше отклонение регулируемой величины в процессе регулирования и чем, следовательно, выше ее качество, тем сложнее оказывается система. В связи с этим при создании системы приходится идти на компромисс между стремлением получить возможно более высокое качество регулирования и стремлением достичь решения указанной задачи возможно более простыми техническими средствами.   Критерии качества переходного процесса Всякий технологический процесс характеризуется определенными физическими величинами. Для обеспечения требуемого режима работы эти величины необходимо поддерживать постоянными или изменять по тому или иному закону. Физические величины, определяющие ход технологического процесса, называются параметрами технологического процесса. Параметрами технологического процесса могут быть давление, температура, уровень жидкости, концентрация вещества, расход вещества или энергии, скорость изменения какой – либо величины и т. п. Параметр технологического процесса, который необходимо поддерживать постоянным или изменять по определенному закону, называется регулируемой величиной. В системе ручного регулирования выходное воздействие не оказывает без вмешательства оператора никакого влияния на входное воздействие. Состояние входа системы приводится в соответствие с состоянием ее выхода действиями оператора. Таким образом, лишь благодаря работе оператора система регулирования замыкается. Следовательно, для того чтобы полностью автоматизировать процесс регулирования, необходимо систему сделать замкнутой без вмешательства оператора. Автоматическим управление называется процесс, при котором операции выполняются посредством системы, функционирующей без вмешательства человека в соответствии с заданным алгоритмом. Существуют три группы критериев качества: корневые, интегральные и частотные. Группа корневых критериев основана на оценке качества переходного процесса по значениям полюсов и нулей передаточной функции АСР. В частном случае, когда нулей нет, качество переходного процесса определяется только полюсами. Переходный процесс в устойчивой системе распадается на затухающие и колебательные составляющие. Если найти длительность самой длительной составляющей и величину колебательности самой колебательной составляющей, то по ним можно оценить верхние пределы величин длительности и колебательности всего переходного процесса. Интегральными критериями качества называются такие, которые одним числом оценивают и величины отклонений, и время затухания переходного процесса. Такие критерии качества используются для определения оптимальных значений варьируемых параметров по минимуму значения соответствующей интегральной оценки. Применяются интегральные критерии обычно в теории оптимальных систем. Наибольшее распространение получили частотные критерии, в основу которых положено использование частотных характеристик. Степень затухания, перерегулирование, максимальная величина динамического отклонения, время выхода на режим. Прямые показатели качества - это показатели, которые можно определить непосредственно по переходной кривой процесса. К ним относятся: 1). Степень затухания определяется по формуле: где А1 и А3 - соответственно 1-я и 3-я амплитуды переходной характеристики рис.1. Чем больше степень затухания - тем меньше будет колебаний переходной кривой до достижения установившегося значения. Чем меньше степень затухания - тем больше будет колебаний переходной кривой до достижения установившегося значения. Для незатухающих колебаний с постоянной амплитудой y=0. Для апериодического процесса y=1. 2) Перерегулирование (s) - показывает, насколько сильно регулируемая величина в процессе регулирования отклоняется от установившегося значения. s=A1/yуст, где A1-амплитуда первого пика переходной кривой, yуст-установившееся значение регулируемой величины. Во избежание возникновения аварийных ситуаций значение перерегулирования должно быть таким, чтобы не допустить выхода значений регулируемого параметра за рамки нормального технологического режима. 3) Статическая ошибка (e) - показывает, на сколько отличается задание и установившееся в результате регулирования значение. e=x-yуст, где x-задание, yуст-установившееся значение регулируемой величины. 4) Время регулирования (tр) - время, через которое отклонение регулируемого параметра от установившегося значения не превышает 5%. Оно определяется следующим образом: проводится прямая y=yуст, проводятся линии y=yуст-5% и y=yуст+5% (границы области 5%-ого отклонения). Последняя точка пересечения переходной кривой и этих границ определяет время регулирования (tр).

ПК 1-4   ПК 5-7   ПК 8-10

Задание № 2

В соответствии с требованиями межрегионального технологического управления Ростехнадзора ответить на вопросы касающиеся промышленной безопасности и охраны труда:

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 5