lucrare

UNIVERSITATEA TEHNICĂ CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE INSTALAŢII

PROIECT DE DIPLOMĂ MODERNIZAREA INSTALAŢIEI DE AUTOMATIZARE

A CAZANULUI DE ABUR SATURAT CR16

Student: Dociu Alina Pag. 1 din 77

MINISTERUL EDUCAŢIEI ŞI CERCETĂRII UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE INSTALAŢII

PROIECT DE LICENŢĂ

CONDUCĂTORUL PROIECTULUI DE LICENŢĂ: ANTONIU DOMŞA

Student: ALINA DOCIU





CUPRINS

A. PARTEA SCRISĂ

1. TEMA LUCRĂRII DE LICENŢĂ .......................................................................... 5

2. MEMORIU TEHNIC ................................................................................................ 6

2.1 Noţiuni generale despre cazanele de abur ............................................................6 2.1.1 Structura şi funcţionarea cazanului de abur ............................................................................... 6

2.1.2 Procesul de vaporizare ............................................................................................................... 8

2.1.3 Circulaţia apei ............................................................................................................................ 9

2.1.4 Clasificarea cazanelor de abur ................................................................................................. 10

2.1.4.1 Clasificarea după natura circulaţiei ............................................................................... 10 2.1.4.2 Clasificarea după principiul constructiv al sistemului fierbător .................................. 10

2.2 Prezentare generală a instalaţiei generatoare de abur CR16 ...........................11 2.2.1 Cazanul Vulcan CR16 ............................................................................................................. 11

2.2.2 Arzător SGB-400-GM ............................................................................................................. 15

2.2.3 Automat de ardere LFL 1.322 ................................................................................................. 19

2.2.4 Pompe alimentare cu apă a cazanului CR16 ............................................................................ 21

2.2.5 Instalaţia electrică şi de automatizare a cazanului CR16 ......................................................... 21

2.3 Implementarea unui sistem SCADA pentru monitorizarea şi controlul procesului generator de abur a cazanului CR16 ...........................................................27

2.3.1 Sisteme SCADA industriale .................................................................................................... 27

2.3.2 Aplicaţia SCADA WinCC ....................................................................................................... 29

2.3.3 Specificaţii funcţionale ............................................................................................................ 32

3. CAIET DE SARCINI .............................................................................................. 34

3.1 Generalităţi ............................................................................................................34

3.2 Caiet de sarcini pentru execuţia lucrărilor .........................................................34 3.2.1 Execuţia lucrărilor ................................................................................................................... 35

3.2.1.1 Materiale şi echipamente ................................................................................................. 35 3.2.1.2 Efectuarea montajului de instalaţii de conducte ........................................................... 36 3.2.1.3 Specificaţii detaliate de instalaţii electrice...................................................................... 36 3.2.1.4 Aparate locale ................................................................................................................... 39

3.2.2 Standarde, normative şi prescripţii de referinţă privind executarea lucrărilor ......................... 39

3.2.3 Măsuri de protecţia muncii şi PSI ............................................................................................ 40

3.2.3.1 Măsuri pentru protecţia muncii ...................................................................................... 40 3.2.3.2 Măsuri pentru prevenirea şi stingerea incendiilor ........................................................ 42 3.2.3.3 Dotări cu materiale PSI ................................................................................................... 43 3.2.3.4 Măsuri de tehnica securităţii muncii .............................................................................. 44





3.3 Caiet de sarcini pentru furnizorii de materiale ..................................................45 3.3.1 Condiţii tehnice........................................................................................................................ 45

3.3.2 Verificări şi metode de verificare ............................................................................................ 46

3.3.3 Marcare, ambalare, transport şi depozitare .............................................................................. 46

3.4 Caiet de sarcini pentru teste, probe, verificări şi puneri în funcţiune .............47 3.4.1 Procedura de pornire a instalaţiei............................................................................................. 47

3.4.2 Oprirea instalaţiei .................................................................................................................... 49

3.4.3 Exploatarea instalaţiei .............................................................................................................. 49

3.4.4 Întreţinerea instalaţiei .............................................................................................................. 49

3.4.5 Verificarea instalaţiei de automatizare .................................................................................... 50

3.4.6 Examinarea constructivă a instalaţiei ...................................................................................... 52

3.4.7 Încercarea etanşeităţii conductelor de combustibil şi aer ......................................................... 52

3.4.8 Încercările de etanşare ale traseului de combustibil ................................................................. 52

3.4.9 Verificarea circuitului de aer ................................................................................................... 52

3.4.10 Încercări de funcţionare la cald ................................................................................................ 53

3.4.11 Probe de anduranţă .................................................................................................................. 55

3.5 Caiet de sarcini pentru urmărirea comportării în timp a instalaţiilor ............55 3.5.1 Întreţinerea zilnică a instalaţiei ................................................................................................ 55

3.5.2 Controlul săptămânal ............................................................................................................... 56

3.5.3 Controlul lunar ......................................................................................................................... 56

3.5.4 Revizie generală ...................................................................................................................... 56

3.5.5 Piesele de schimb de uz curent în termen de garanţie .............................................................. 57

3.6 Breviar de calcul ...................................................................................................57 3.6.1 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a ventilatorului (V) ............................ 61

3.6.2 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a pompei de apă nr. 1 (P1) ................. 62

3.6.3 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a pompei de apă nr. 2 (P1) ................. 63

3.6.4 Calculul circuitelor de alimentare sau comandă pentru echipamentele de automatizare ......... 63

3.6.5 Puterea totală instalată pe tabloul electric şi de automatizare TA ........................................... 64

3.6.6 Verificarea la pierderea de tensiune ......................................................................................... 65

3.7 Instrucţiuni de utilizare sistem SCADA .............................................................65

4. LISTELE CANTITATILOR DE LUCRARI........................................................ 74

5. PROGRAM DE CONTROL PRIVIND CONTROLUL CALITATII LUCRARILOR ............................................................................................................... 75





6. PROGRAM DE CONTROL AL LUCRARILOR IN FAZE DETERMINANTE ................................................................................................................................... 76

7. BIBLIOGRAFIE ..................................................................................................... 77 B. PARTEA DESENATĂ

1. Plan de încadrare în zonă 2. Plan de situaţie 3. Planşa STA – Schema tehnologică de automatizare 4. Planşa SIA – Schema instalaţiei de automatizare 5. Planşa TA – Tablou electric şi de automatizare TA 6. Planşa SAA – Schema de funcţionare a automatului de ardere 7. Planşa DFAA – Diagrama de funcţionare a automatului de ardere 8. Jurnal de cabluri





1. TEMA LUCRĂRII DE LICENŢĂ

1. Enunţul temei : MODERNIZAREA INSTALAŢIEI DE AUTOMATIZARE A

CAZANULUI DE ABUR SATURAT 16 t/h, 15 bari CU ARZĂTOR PE GAZ METAN

2. Date iniţiale : CAZAN CR16 DOTAT CU ARZĂTOR GB GANZ TIP SGB-400-GM

3. Conţinutul proiectului :

3.1. Partea scrisă

3.1.1 Tema proiectului de diplomă

3.1.2 Memoriu tehnic

3.1.3 Caiet de sarcini

3.1.4 Listele cantităţilor de lucrări

3.1.5 Graficul general de realizare a investiţiei publice

3.1.6 Program de control privind controlul calităţii lucrărilor

3.1.7 Program de control al lucrărilor în faze determinante

3.1.8 Bibliografie

3.2 Partea desenată

3.2.1 Plan de încadrare în zonă

3.2.2 Plan de situaţie

3.2.3 Planşe specifice categoriilor de lucrări proiectate

4. Locul de elaborare şi perioada : Cluj-Napoca, 20.02.2009 ÷ 18.02.2009

5. Data elaborării temei lucrării de licenţă : 10.02.2009

Absolvent Conducător proiect Dociu Alina Maria Prof. Dr. Ing. Antoniu Domşa





2. MEMORIU TEHNIC

2.1 Noţiuni generale despre cazanele de abur

2.1.1 Structura şi funcţionarea cazanului de abur

Cazanele de abur sunt instalaţii folosite pentru producerea de abur, căldura necesară fiind furnizată fie de un combustibil prin ardere, fie de gazele de ardere provenite dintr-o altă instalaţie. Împreună cu instalaţiile auxiliare necesare funcţionării lui, cazanul de abur formează o instalaţie de cazan.

Suprafaţa de schimb de caldură a cazanului este alcatuită din secţiuni delimitate conform cu evoluţia schimbului de caldură. Agentul termic preia caldura lichidului în preîncălzitorul de apă sau economizor, caldura de vaporizare în vaporizator şi căldura de supraîncălzire în supraîncălzitor.

Cazanul de abur mai cuprinde un supraincalzitor intermediar, in cazul incadrarii intr-un ciclu cu supraincalzire intermediara si un preincalzitor de aer.

Arderea combustibilului se produce într-o incintă numită focar. Suprafeţele de încălzit ale cazanului sunt plasate în focar şi în drumurile de gaze de ardere.

În figura 2.1 este reprezentată schema unei instalaţii de cazan cu părţile componente, cu indicarea sensului fluxurilor de masă.

În schema din figura 2.1 este reprezentat un cazan cu circulaţie naturală. Apa de alimentare pompată de o pompă de alimentare intra în cazan prin economizorul 8, în care îi creşte temperatura până, sau aproape până la temperatura de vaporizare. De aici intră în tamburul 3, care îndeplineşte mai multe funcţii principale: distribuirea apei în ţevile vaporizatorului, separarea aburului de apă şi delimitarea vaporizatorului de supraîncălzitor, adică menţinerea unui punct fix de terminare a vaporizarii în interiorul suprafeţei de încălzire a cazanului. Din tambur apa coboară prin ţevile de coborâre în colectoarele inferioare ale ţevilor vaporizatoare 5. În ţevile vaporizatoare se produce în urma preluării căldurii de la gazele de ardere, vaporizarea unei părţi din apa şi se formează o emulsie apă-abur. Aceasta emulsie se ridică în ţevi spre tambur, unde se separă aburul de apă. Aburul saturat separat intră în supraîncălzitorul 6, în care se supraîncălzeşte până la temperatura finală, cu care iese din cazan. Apa separată se amestecă cu apa de alimentare, care înlocuieşte apa vaporizată şi intră din nou în ţevile de coborâre.

Caldura preluată de agentul de lucru este produsă prin arderea combustibilului. Aceasta se produce în focar, iar prin arzătoarele 15, se introduce combustibilul şi aerul necesar arderii. Gazele de ardere parcurg focarul şi apoi trec în al doilea drum al gazelor de ardere, conform indicaţiilor date în figură prin săgeţi. Combustibilul, în cazul descris, este carbunele pulverizat. Din buncărul 11, prin alimentatoarele 12, acesta ajunge în





morile 14, în care este măcinat şi apoi insuflat în focar. Aerul de ardere este insuflat de ventilatoarele 16. Gazele de ardere parcurg drumurile de gaze ale cazanului, datorită depresiunii create de ventilatoarele de gaze 17. Ele antrenează cenuşa zburătoare, care este reţinută în separatorul de cenuşă 10.

În timpul funcţionării se menţine egalitatea între fluxul de masă de apă, care intră în cazan şi fluxul de masă de abur, care iese din cazan. Simultan se menţine egalitatea între fluxul de caldură introdus în cazan cu combustibilul şi fluxul de căldură preluat de agentul termic. Orice abatere de la echilibrul dintre fluxurile de masă şi căldură, care intră în cazan şi cele care ies, duce la modificarea parametrilor de funcţionare.

Figura 2.1. Schema unei instalaţii de cazan 1 – focar; 2 – drum de gaze; 3 – tambur; 4 – ţevi de coborâre;

5 – vaporizator; 6 – supraîncălzitor; 7 – supraîncălzitor intermediar; 8 – economizor; 9 – preîncălzitor de aer; 10 – electrofiltru; 11 – buncăr de cărbune; 12 – alimentator; 13 – canal de recirculare; 14 – moara de cărbune; 15 – arzător; 16 – ventilator de aer;

17 – ventilator de gaze de ardere; 18 – conducta de apă de alimentare; 19 – conducta de abur saturat; 20 – conducta de abur supraîncălzit primar; 21 – conducta de abur supraîncălzit

intermediar; 22 – cărbune brut; 23 – amestec praf de cărbune – gaze de transport; 24 – gaze de ardere recirculate; 25 – gaze de ardere din focar; 26 – zgură; 27 – cenuşă; 28 – aer;

29 – colector.





2.1.2 Procesul de vaporizare

Vaporizarea apei în cazan este strâns legată de fluxul de căldură, care trece prin peretele ţevilor vaporizatoare. Acesta este determinat de diferenţa de temperatură între peretele ţevii şi apa care circulă în interiorul ei, precum şi de rezistenţa faţă de schimbul termic global prin perete.

Acesta poate fi caracterizat grafic ca în figura 2.2, pentru un tub încălzit prin care curge agentul termic.

Fiecare punct al graficului reprezintă un anumit regim de funcţionare al tubului.

În abscisă este trecută diferenţa de temperatură tp-tf între perete şi agentul termic, iar în ordonată este trecut fluxul termic q, amândouă în scări logaritmice. Fiecărei diferenţe de temperatură îi corespunde un flux termic. La diferenţe de temperatură, cărora le corespund fluxurile termice, de pe portiunea A-B a curbei reprezentative, aportul de caldură este prea mic pentru a se realiza vaporizarea apei. Fluxurile termice reprezentate prin punctele de pe porţiunea B-S produc un fenomen de fierbere locală. Pe pereţii tubului se formează bule de vapori, care sunt antrenate de fluxul principal de lichid în care se condensează. Vaporizarea se face pe centre de vaporizare, care sunt asperităţile suprafeţei interioare a ţevilor, deoarece vârfurile acestor asperităţi sunt zone de flux termic maxim.

Fluxurile termice corespunzătoare porţiunii S-C sunt suficient de mari pentru a produce bule de vapori respectiv vaporizarea în întreaga masă a apei.

Figura 2.2. Regimul de funcţionare pentru un tub încălzit prin care curge agentul termic





2.1.3 Circulaţia apei

Debitul de apa G, care circulă prin elementele suprafeţei de vaporizare se compune din debitul introdus în cazan şi un debit de apa recirculat.

Raportul între debitul de apă G şi debitul de abur D produs se numeşte multiplu de circulaţie n:

DGn =

În figura 3 este prezentată schema simplificată a circulaţiei apei într-un cazan de

abur cu circulaţie naturală. Circuitul se compune dintr-un tambur superior 1 şi un tambur sau colector inferior 3 legate între ele prin ţevile de urcare 4 şi ţevile de coborâre 2. Pentru generalizare se presupune ca atât prin ţevile de urcare cât şi prin cele de coborâre trece un flux termic. Ţevile de urcare primesc un flux qu iar cele de coborâre un flux qc, qu>qc. În construcţiile moderne qc=0. În ţevile de urcare densitatea amestecului apă-vapori de apă ρu este mai mică decât densitatea apei din ţevile de coborâre, ρc. Datorită acestei diferenţe de densitate se creează o circulaţie caracterizată prin marimea Dp=H·(ρc-ρu)·g numită presiune de circulatie a conturului, H fiind înălţimea conturului, iar g fiind acceleraţia gravităţii.

Aplicând ecuaţia continuităţii se obţine relaţia:

cccuu vSvS ρρ ⋅⋅=⋅⋅ u

Figura 2.3. Schema circulaţiei naturale





În care: S este sectiunea de trecere, m²; v – viteza fluidului, în m/s; ρ – densitatea fluidului, în kg/m³; u – indice afectat ramurii urcătoare; c – indice afectat ramurii coborâtoare.

Pe baza acestei relaţii poate fi dezvoltat calculul vitezelor în ţevile urcătoare şi în

ţevile coborâtoare. Viteza bulelor de abur este mai mare decât viteza apei. Diferenţa între cele două viteze se numeşte viteză relativă.

Calculul circulaţiei se efectuează ţinând seama că amestecul din ţevi este neomogen (format din apă şi din abur), fiecare fluid având o viteză proprie şi o secţiune proprie de trecere. Diferenţa totală de presiune Δp într-o ţeavă din conturul de circulaţie este compusă din diferenţa de presiune statică Δpst şi căderea de presiune Δpp care ia naştere din circulaţie:

pst ppp Δ±Δ=Δ

2.1.4 Clasificarea cazanelor de abur

2.1.4.1 Clasificarea după natura circulaţiei

Cazanele de abur sunt clasificate după mai multe criterii. Natura circulaţiei agentului termic în cazan este un criteriu principal. Circulaţia

poate fi naturală sau forţată şi de aceea se disting şi două categorii principale de cazane: cazane cu circulaţie naturală şi cazane cu circulaţie forţată. La rândul lor cazanele cu circulaţie forţată se grupează în cazane cu circulaţie forţată multiplă şi cazane cu circulaţie forţată unică sau străbatere forţată.

2.1.4.2 Clasificarea după principiul constructiv al sistemului fierbător

Din punctul de vedere al construcţiei sistemului fierbător se deosebesc: cazane cu volum mare de apă şi cazane cu ţevi vaporizatoare, cu volum mic de apă, numite uzual cazane acvatubulare.

Cazane cu volum mare de apă Sistemul fierbător al cazanelor cu volum mare de apă cuprinde, în principal, un

rezervor cilindric de presiune (uneori două sau mai multe rezervoare comunicante, formând o baterie), închis la capete cu capace, în general bombate, care conţine apa de





vaporizat şi abur saturat, separate prin suprafaţa libera a apei. În rezervorul de presiune, masa de apă este străbătută de tuburi de flacără sau ţevi de fum prin care trec gazele de ardere; el este echipat, de obicei, cu o conductă sau un dom colector, separator de abur, racordat fie la conducta de debitare, fie la supraîncălzitorul cazanului. Sistemul fierbător este caracterizat prin valoarea mare a raportului dintre volumul de apă şi mărimea suprafeţei de încălzire.

Dezavantajele acestor cazane constau în: suprafaţa de încălzire limitată, presiunea nominală mică şi debitul specific mic.

Cazane cu volum mic de apă La cazanele acvatubulare, sistemul fierbător cuprinde, în principal, fascicule sau

ecrane de ţevi fierbătoare (a căror suprafaţă exterioară, scăldată de gazele fierbinţi, constituie suprafaţa de încălzire), montate împreună cu elementele de legătură dintre acestea. Se obţin asfel unul sau mai multe circuite paralele, prin care apa circulă dirijat, trecând treptat în stare de vapori. Sistemul fierbător al cazanelor acvatubulare se caracterizează prin valoarea mică a raportului dintre volumul spaţiului de apă şi suprafaţa de încălzire.

Avantajele cazanelor acvatubulare sunt următoarele: circulaţie dirijată a apei şi a amestecului apă-abur prin sistemul fierbător, posibilitatea de a obţine debite oricât de mari (funcţionează cazane de 3650 t/h); debit specific mare; posibilitatea obţinerii aburulului de foarte mare presiune (la nivelul actual al tehnicii, până la circa 350 bar) şi cu temperatură înaltă de supraîncălzire (până la 650°C); micşorarea pericolului de explozie, prin reducerea volumului de apă şi a diametrului elementelor cilindrice ale cazanului; greutate şi gabarit mic pe unitatea de debit; timp de pornire relativ scurt.

2.2 Prezentare generală a instalaţiei generatoare de abur CR16

2.2.1 Cazanul Vulcan CR16

Prezenta documentaţie reprezintă proiectul tehnic pentru modernizarea instalaţiei de automatizare a cazanului de abur CR16, producţie Vulcan Bucureşti, din cadrul S.C. Terapia - Ranbaxy S.A. Cluj-Napoca. Proiectul se referă în principal la schimbarea aparaturii de automatizare existente, de tip FEA Bucureşti, cu aparatură modernă cu semnale numerice şi analogice, pentru repunerea în funcţiune a cazanului generator de abur la parametrii iniţiali. Tema de proiectare este „Modernizarea instalaţiei de automatizare a cazanului de abur saturat CR16 , 10 t/h, 15 bar cu arzător pe gaz metan”, având ca amplasament locaţia din cadrul centralei termice de la S.C. Terapia - Ranbaxy S.A. Cluj-Napoca. Puterea termică a cazanului este de 8 MW.





Lucrările proiectate în cadrul prezentei documentaţii sunt reprezentate de lucrările de modernizare, automatizare şi realizare a unui sistem SCADA (Supervizory Control And Data Acquisition), necesare pentru implementarea sistemului de funcţionare în regim automat sau manual a generatorului de abur CR16.

Necesarul de abur tehnologic va fi asigurat de un cazan CR16 modernizat, care a funcţionat în perioada 1985 – 1998 în cadrul S.C. Terapia - Ranbaxy S.A Cluj-Napoca şi a suferit pe parcursul anilor reparaţii capitale (RK) şi reparaţii curente (RC), instalaţiile de automatizare existente având un pronunţat grad de uzură fizică şi morală. După această perioadă instituţia s-a privatizat şi generatorul de abur a fost trecut în conservare.

Instalaţia compusă din cazanul CR16 va produce abur tehnologic, care va fi utilizat în schimbătoare de căldură pentru încălzirea şi prepararea apei calde menajere.

Din punct de vedere constructiv (suprafeţe termice, rezistenţă mecanică) cazanul a fost expertizat conform condiţiilor ISCIR, urmând a fi modernizată instalaţia de automatizare.

Sursele de apă, energie electrică şi gaz metan sunt asigurate, obiectivul fiind instalat în incinta centralei termice, având toate utilităţile şi serviciile asigurate odată cu montarea iniţială a cazanului, în anul 1985.

Instalaţia generatoare de abur este concepută pentru funcţionarea în condiţii normale de mediu:

- temperatura: +5 …+35 ˚C; - presiunea: 860…1060 mbar; - umiditatea relativă: max 80%. Cazanele de abur CR16 s-au construit de intreprinderea Vulcan Bucureşti, având

parametrii de funcţionare prezentaţi în cele de mai jos: - presiune nominală: 15 bar; - debit nominal: 10 t/h; - debit de vârf: 11 t/h; - debit minim: 4 t/h; - temperatura aburului: 350 ˚C; - temperatura apei de alimentare: 105 ˚C; - temperatura gazelor la coş: ~170/200 ˚C; - randamentul: 90 %; - consum gaze: 845 Nm3/h; - presiunea în focar: 800 N/m2; - suprafaţa de vaporizare: 150 m2; - combustibil: gaz metan; - reglarea sarcinii automată în regim discontinuu sau manuală în regim

continuu; - reglarea nivelului apei în cazan în regim discontinuu. Generatorul de abur CR16 este un cazan de abur cu ţevi de apă cu înclinare mare

pentru combustibili fluizi. Cazanul Vulcan CR16 este prezentat în figura 2.4 şi în figura 2.5, ca secţiune orizontală prin cazan.

Cazanul se poate executa numai pentru păcură, numai pentru gaze sau pentru ambii combustibili, cu sau fără preîncălzire la 350 ˚C. Cazanul se montează în spaţii închise.





Cazanul este prevăzut cu un singur arzător şi un ventilator de aer, care asigură aerul necesar arderii, deplasarea în cazan şi evacuarea gazelor de ardere la coş.

Cazanul este prevăzut cu reglaj automat al debitului de abur şi a alimentării cu apă, precum şi cu protecţia automată care comandă stingerea arzătorului.

Figura 2.5. Secţiune orizontală prin generatorul de abur CR16: 1 – conductă de gaze combustibile; 2 – conductă de păcură; 3 – arzător; 4 – camera de aer; 5 – izolaţie; 6 – perete membrană; 7 – vizor; 8 – ţevi fierbătoare; 9 – supraîncălzitor; 10 –

clapetă de explozie; 11 şi 12 – fascicul convectiv; 13 – camera de gaze; 14 – ecran despărţitor.

Figura 2.4. Generatorul de abur CR16: 1 – ventilator; 2 – preîncălzitor de aer; 3 – conducta de aer cald; 4 – toba de aer; 5 – arzător; 6 – dispozitiv de aprindere; 7 – canal pentru gazele de ardere; 8 – canal de legătură cu coşul

de fum.





Ţevile de radiaţie ale cazanului CR16 sunt unite între ele cu platbande metalice, formând pereţi membrană şi asigurând etanşeitatea focarului (cazan cu pereţi membrană).

Înaintea preîncălzitorului de aer cu gaze arse sunt instalate patru baterii de preîncălzire a aerului cu abur, care preîncălzeşte aerul, înainte de intra în preîncălzitor până la 80 ˚C, pentru micşorarea acţiunii corozive a sulfatului din păcură, în cazul în care cazanul funcţionează cu păcură.

Alimentarea cu apă a cazanului se face prin două conducte de alimentare Dn 50 mm, cu intrări directe în cazan. Pe unul din circuite, reglarea debitului de apă se realizează cu un regulator de debit, iar pe cel de-al doilea circuit, reglarea se face manual.

Înainte ca aburul să iasă din cazan prin robinetul principal de abur, acesta trece printr-un separator de apă din abur.

Suprafaţa de încălzire este formată din ţevile de radiaţie, ţevile de convecţie şi suprafaţa tamburilor dintre ţevile de convecţie.

Principiul de funcţionare a cazanului CR16 este prezentat în figura 2.6.

R2

R3

R13

BATERII DE ÎNCALZIRE

R14

R15

R15

R7

R1 R1

RACITOR

R12R8 R6

ARZATOR

R11

R9

R10

R5

R4

R4

TAMBUR SUPERIOR

TAMBUR INFERIOR

Figura 2.6. Schema de funcţionare cazan abur CR16





Cazanul CR16 se alimentează cu apă prin intermediul a două circuite (unul în funcţiune şi unul în rezervă), având racordul în punctele R1.

În tamburul superior se prepară aburul saturat, care părăseşte cazanul de abur în punctul R2. Tamburul superior este prevăzut cu un aerisitor pe circuitul R3 iar golirea rapidă acestuia se face prin punctul R5.

Purjarea continuă a tamburului superior se realizează prin circuitul R6. Tamburul superior este prevăzut cu sticle indicatoare de nivel, a căror golire se

poate face prin punctul R7, şi cu nivostate, care au şi ele golitoare prin punctul R8. Purjarea tamburului inferior se face prin circuitele R4. Atât tamburul superior, cât şi tamburul inferior sunt prevăzute cu guri de vizitare

accesibile operatorului. În cazul în care combustibilul utilizat pentru cazanul CR16 este păcura,

alimentarea acestuia cu păcură se face prin circuitul R9. Circuitul de retur pentru păcură este R10. Dacă cazanul este alimentat prin gaze naturale, intrarea acestora în arzător se face prin circuitul R11.

Cazanul are instalat un răcitor pentru posibilitatea prelevării de probe a apei din cazan. Intrarea şi ieşirea apei din cazan pentru răcitorul de probe se face prin circuitul R12.

Cazanul CR16 este prevăzut cu baterii de încălzire, în care intră aburul prin circuitul R13. Ieşirea condensatului din bateriile de încălzire se face prin punctul R14.

Instalaţia de ardere destinată cazanului CR16 cuprinde întregul echipament pentru prepararea combustibilului şi aerului de combustie, reglarea sarcinii făcându-se automat în sistem „continuu – puţin – nimic” în funcţie de parametrul de sarcină (presiunea aburului) al cazanului.

2.2.2 Arzător SGB-400-GM

Arzătorul cazanului CR16 va fi înlocuit, utilizându-se în acest scop arzătorul SGB-400-GM. Acest tip de arzător prezintă următoarele avantaje:

- randament termotehnic ridicat; - siguranţă în funcţionare; - gamă largă de reglare; - întreţinere uşoară; - ecologic. Arzătoarele de gaz tip SGB sunt instalaţii de ardere monobloc complet

automatizate, funcţionând cu gaz metan sau propan-butan, cu reglaj în trei puncte cu schimbare rapidă sau lentă a flăcării sau cu reglaj continuu, cu suflare superioară a amestecului de ardere.

Prin intermediul arzătorului SGB-400-GM se asigură instalaţii de ardere pe gaz economice, cu randament ridicat. Funcţionarea şi modul de reglare a acestuia poate fi în două trepte cu schimbarea lentă a flăcării sau cu reglaj continuu (modulant), funcţie de necesarul instantaneu de căldură.





Arzătorul SGB-400-GM este prevăzut cu un automat de ardere de tip LFL1.322 şi

un detector de etanşeitate de tip LDU11. Avantajele utilizării acestui tip de automat de ardere se concretizează prin calitatea deosebită, reducerea numărului de relee intermediare, posibilitatea ventilării cu clapetă de aer complet deschisă, controlul automat al stării contactului presostatului de aer şi indicarea principalelor secvenţe ale ciclului automat.

Arzătorul poate fi montat pe utilizatori de căldură industriali, agricoli sau casnici: - cazane; - generatoare de aer cald; - uscătoare agricole sau industriale; - alte instalaţii tehnologice. Constructiv, arzătorul poate fi cu reglaj în două trepte cu schimbare lentă şi reglaj

continuu cu sistem proporţional pneumatic (figura 2.8) sau cu reglaj în două trepte cu schimbare lentă şi reglaj continuu cu sistem proporţional mecanic (figura 2.9).

Figura 2.7. Arzător SGB-400-GM pentru generatorul de abur CR16

Figura 2.8. Arzător SGB-400-GM pentru generatorul de abur CR16 cu sistem proporţional pneumatic





În figurile 2.8 şi 2.9, notaţiile corespund cu: 1. Presostat de minim gaz; 2. Presostat de maxim gaz; 3. Ventil de siguranţă gaz; 4.1. Ventil proporţional principal de gaz; 4.2. Ventil principal de gaz; 5. Presostatul detectorului de etanşeitate; 6. Detector automat de etanşeitate; 7. Ştuţ de măsură; 8. Cutie de comandă cu automat de ardere; 9. Transformator de aprindere; 10. Presostat de aer; 11. Ventilator; 12. Clapetă de aer; 13.1. Servomotor clapetă de aer; 13.2. Servomotor reglare proporţie gaz-aer; 14. Clapetă fluture de gaz; 15. Robinet manual de închidere rapidă; 16.1. Filtru de gaz; 16.2. Regulator de presiune gaz cu filtru încorporat; 17. Cuplaj antivibraţii; 18. Manometru. Principalele date tehnice pentru arzătorul SGB-400-GM sunt: - putere: 1400-4500 kW; - combustibil: gaze natural sau GPL; - raport de reglare: 1:3; - tip automat de ardere: LFL 1.322 sau LFL 1.622; - tip detector de etanşeitate: LDU 11;

Figura 2.9. Arzător SGB-400-GM pentru generatorul de abur CR16 cu sistem proporţional mecanic





- mod de aprindere: scânteie electrică de înaltă tensiune; - supraveghere flacără: prin ionizare sau sistem UV; - tensiune de alimentare: 3x400/230 V, 50 Hz + N + PE; - putere absorbită: 9 kW; - protecţie: IP40. Schiţa constructivă şi dimensiunile de conectare în proces a arzătorului SGB-400-

GM este prezentată în figura 2.10:

Unde: 1. Carcasă arzător; 2. Tub de flacără; 3. Rampă de gaz; 4. Cutie comandă; 5. Presostat de aer; 6. Servomotor clapetă aer; 7. Racord intrare gaz metan.

Figura 2.10. Arzător SGB-400-GM. Schiţă constructivă şi dimensiuni de racordare în proces





Schema electrică de comandă are prevăzută un întrerupător general (IG), pentru posibilitatea decuplării de la tensiune electrică în cazul apariţiei unor avarii sau pentru perioadele de revizie şi mentenanţă a echipamentului.

Ventilatorul arzătorului (V) este acţionat de către un motor cu puterea electrică de 22 kW. Motorul ventilatorului se porneşte direct, prin intermediul contactorului C1, fiind protejat la suprasarcină de către releul termic RT1.

Automatul de ardere este notat în schema electrică cu LFL1.322. Un presostat (PSL1.1) detectează prezenţa / absenţa aerului în instalaţie şi transmite informaţia automatului de ardere LFL1.

Automatul de ardere iniţiază aprinderea arzătorului prin intermediul unui transformator ridicător de tensiune (J).

În situaţia unui blocaj detectat de automatul de ardere (LFL1), acesta energizează bobina unui releu intermediar (BR) care are rolul decuplării schemei de comandă în astfel de situaţii. De asemenea, în situaţia unei avarii detectate de automatul de ardere (LFL1) acesta afişează starea de avarie operatorului prin lampa de semnalizare (H).

Arzătorul SGB-400-GM poate fi prevăzut cu detector de etanşeitate (LDU-11), la care se conectează un presostat de sesizare a etanşării (PGV).

Arzătorul SGB-400-GM are fişa tehnică cuprinsă în anexa proiectului.

2.2.3 Automat de ardere LFL 1.322

Automatul de ardere LFL 1.322 este destinat arzătoarelor cu aer insuflat care ard gaze naturale şi la care supravegherea flăcării se realizează în spectru UV sau utilizând electrod de ionizare. În anumite condiţii se poate utiliza şi pentru arzătoare mixte (gaze natural sau combustibil lichid) la care aprinderea se realizează cu aprinzător cu gaz şi supravegherea flăcării se realizează în spectru UV.

Caracteristicile tehnice ale arzătorului sunt: - tensiunea de alimentare: 230 V, -15…+10%; - frecvenţa tensiunii de alimentare: 50 Hz, -6…+6%; - puterea consumată: 3.5 VA; - curent de intrare maxim admis: 5 A; - curentul maxim la terminalele de control: 4 A în condiţiile nedepăşirii

curentului maxim de intrare; - poziţia de montare: opţional; - gradul de protecţie: IP40; - temperatura ambiantă: -20…+60 ˚C; - caracteristicile detectorului de flacără în spectru UV:

tensiunea de alimentare şi de test: 24 Vcc; current minim: 70 μA; curent maxim: funcţionare 630 μA, test 1300 μA; lungimea maximă a cablului: 100 m;

- construcţie debroşabilă; soclul are 24 borne de conectare, 2 borne pentru conexiuni auxiliare, 3 borne pentru conexiuni la nulul de lucru şi 3 borne pentru conexiuni la bara de nul; aparatul este prevăzut cu buton de reset (deblocare) şi indicator de blocare, fiind prevăzut şi cu indicator secvenţial;

- suplimentar, aparatul permite realizarea următoarelor funcţii:





testarea automată a presostatului de aer; controlul automat al poziţiei clapetei de aer în timpul

secvenţelor de aprindere; deblocare (resetare) din exterior.

Diagrama de funcţionare a automatul de ardere LFL 1.322 este prezentată în

planşa DFAA anexată, iar schema de funcţionare a acestuia în planşa SAA anexată. În schema de funcţionare este prezentată structura interioară şi modul de

interconectare dintre aparat şi echipamentele exterioare. Principalele componente ale aparatului sunt:

- motorul electric cu mecanism reductor (MS), care printr-un ciclu de rotaţie asigură acţionarea microîntrerupătoarelor notate cu I … XIV, realizând astfel timpii de comutare, conform diagramei de funcţionare. Starea secvenţială este afişată prin indicatorul din frontul aparatului;

- releul de blocare (BR), care în caz de alarmă comută în poziţia “a”, întrerupând astfel alimentarea cu energie electrică a circuitelor automatului. Deblocarea se poate realiza acţionând butonul de deblocare (S), după eliminarea cauzelor blocării;

- releul de funcţionare (AR) care poate fi acţionat numai dacă sunt îndeplinite condiţiile de funcţionare (circuit închis între bornele 4 şi 5);

- blocul de control şi supraveghere flacără (V) care acţionează releul de flacără (FR) şi la care este conectat detectorul de flacără (QRA2);

- siguranţa fuzibilă internă (F); - indicatorul de blocare (H). Aparatele exterioare cu care este interconectat automatul de ardere sunt: - siguranţa fuzibilă (FE). Se recomandă ca fuzibilul să nu depăşească 6 A; - butonul de deblocare extern (SE); - releul de alarmă (AL) ale cărui contacte pot alimenta o hupă sau lampă de

semnalizare; - aparate care condiţionează aprinderea şi, în timpul funcţionării, declanşarea

normală (DN). În serie cu aceste aparate se poate introduce şi comutatorul pornit – oprit arzător (P-O);

- aparate care determină declanşarea prin protecţie urmată de blocare (DP), care de regulă este un presostat de aer;

- transformatorul de aprindere (J); - circuitul de comandă al bobinei contactorului motorului ventilatorului de aer

(KV). Dacă este necesară postventilarea focarului în cazul declanşării normale, acest circuit se conectează la borna 7;

- ventilul aprizător (VA); - ventilul de blocare (V1) conectat în paralel cu ventilul de aerisire (V3)

conectate la borna 18; - ventilul principal (V2) care de regulă este condiţionat de poziţia clapetei de

aer printr-un microîntrerupător auxiliar servomotorului; - regulatorul de sarcină (RS); - servomotorul care acţionează clapetele de aer şi combustibil (MS); - detectorul de flacără (QRA2);





Motorul electric cu mecanism reductor (MS) este un servomotor cu braţ rotativ pentru reglare de tip SEREG MB-31-L. Acesta are principalele caracteristici tehnice:

- cuplu nominal: 30 Nm; - cursa unghiulară a braţului: 120˚; - jocul unghiular al braţului: maxim 2˚; - frecvenţa de acţionare: maxim 500 acţionări/oră; - puterea nominală a motorului: 5 W; - turaţia nominală a motorului: 2750 rot/min; - tensiunea de alimentare: 230 V, 50 Hz; - curentul nominal: 135 mA; - limitator de moment, comun pentru ambele sensuri, reglabil: 10÷35 N. În diagrama de funcţionare sunt prezentaţi timpii de comutare care realizează

programul secvenţial al automatului şi semnificaţia lor. În cazul unei secvenţe de pornire, indicatorul secvenţial prezintă succesiv

simbolurile corespunzătoare principalelor stări de durata ciclului de pornire. Dacă totul decurge normal, mecanismul secvenţial al automatului de ardere se va opri după terminarea ciclului de pornire, indicatorul afişând simbolul “|”.

În cazul unei opriri voite sau declanşări normale, motorul electric readuce mecanismul secvenţial în poziţia de start, simbolizată „”.

2.2.4 Pompe alimentare cu apă a cazanului CR16

Alimentarea cu apă a cazanului CR16 se va face prin intermediul a două electropompe, care vor funcţiona alternativ, în funcţie de numărul de ore de funcţionare. Alimentarea cazanului în varianta standard se face conform sistemului “tot-nimic”, în funcţie de nivelul apei în cazan. Apa de alimentare a cazanului este trimisă sub presiune în cazan de cele două electropompe.

Conform debitului de abur de 10 t/h şi o presiune de 15 bar, pompele de apă se vor alege de tipul Grundfos, model CRIE 15-14, pompe ce asigură un debit de 12 m3/h şi o presiune de refulare de 16 bar. Se vor monta două pompe (una în funcţiune şi una în rezervă).

Pompele de alimentare cu apă a cazanului CR16 au fişa tehnică cuprinsă în anexa proiectului.

2.2.5 Instalaţia electrică şi de automatizare a cazanului CR16

Instalaţia de automatizare controlează procesul de producere a aburului tehnologic, generat de cazanul Vulcan CR16, asigurând supravegherea funcţionării instalaţiei atât prin comenzi locale în regim manual de funcţionare, cât şi funcţionarea în regim automat, fără intervenţia operatorului uman.

Pentru alimentarea cu energie electrică şi comenzile de funcţionare a instalaţiei se proiectează un tablou electric şi de automatizare, de unde se poate selecta regimul de funcţionare: automat sau manual.

În regim manual de funcţionare, comenzile date de operatorul instalaţiei sunt:





- cuplarea, respectiv decuplarea tabloului electric şi de automatizare al cazanului la tensiunea de 3x400 Vca, 50 Hz prin întrerupătorul general IG;

- pornirea şi oprirea arzătorului şi ventilarea manuală a focarului prin intermediul comutatorului S1, care este selectorul regimului de funcţionare: automat sau manual;

- alegerea modului de reglare a sarcinii (manuală sau automată), prin comutatorul S2;

- creşterea sarcinii prin butonul de comandă B1 şi scăderea sarcinii prin butonul de comandă B2, în regim manual de funcţionare;

- selectarea pompei de apă pentru funcţionare prin comutatorul S3 şi pornirea manuală a pompelor prin butonul de comandă B5;

- resetarea blocării de protecţie a automatului de ardere prin butonul B3; - anularea semnalului sonor la apariţia unei avarii prin butonul B4; - confirmarea condiţiilor de protecţie prin butonul de comandă B6. Tabloul electric şi de automatizare asigură protecţiile procesului tehnologic prin

întreruperea accesului combustibilului în focar, urmată de blocare în următoarele situaţii de alarmă:

- scăderea nivelului apei în cazan sub –45 mm sau creşterea nivelului de apă în cazan peste +50 mm (protecţii declanşate de traductorul de nivel LSL);

- creşterea presiunii aburului peste 14.5 bar (presostatul PCH 2.1), respectiv 15 bar (presostatul PSH 2.1);

- scăderea presiunii aerului sub limita minimă admisibilă de 785 Pa (presostat PSL 1.1);

- scăderea presiunii gazului metan sub limita minimă admisibilă de 10 mbar (presostat PAL 3.1) sau creşterea presiunii gazului metan peste limita maximă admisibilă de 200 mbar (presostat PAH 3.1);

- oprirea ventilatorului în timpul funcţionării; - dispariţia flăcării, rateu la aprindere sau prezenţa flăcării în timpul

preventilării; - dispariţia tensiunii electrice. Operatorul procesului tehnologic poate urmări funcţionarea sistemului de

producere a aburului, tabloul electric şi de automatizare semnalizând următoarele evenimente sau stări ale procesului:

- semnalizarea acustică a situaţiilor de alarmă (hupa H); - semnalizare optică pentru funcţionarea pompelor de apă (lampa de

semnalizare H7 pentru funcţionare pompa 1 şi H8 pentru funcţionare pompa 2);

- prezenţa tensiunii electrice (lampa de semnalizare H1); - condiţii de aprindere îndeplinite (lampa de semnalizare H2); - flacără pilot şi flacără aprinsă (H3); - blocarea instalaţiei (lampa de semnalizare H4); - nivel minim de apă (lampa de semnalizare H6); Sistemul automat trebuie să asigure un nivel prescris al apei în tambur, în regim

discontinuu, prin pornirea şi oprirea pompei de apă selectată pentru funcţionare. Prescrierea nivelului de apă în tambur se face de către traductorul de nivel LC. Limitele de funcţionare a pompelor de apă sunt impuse de nivelul maxim de + 20 mm şi de nivelul





minim de – 20 mm al apei în tambur. Selectarea pompei de apă pentru funcţionare se face prin intemediul comutatorului S3. Pompele de apă pot să funcţioneze şi în regim manual de funcţionare, prin acţionarea butonului de comandă B5.

Instalaţia de automatizare are rolul şi reglării sarcinii arzătorului în regim discontinuu, prin acţionarea clapetelor de aer-combustibil a arzătorului SGB-400-GM, prin intermediul servomotorului MS, comandat de presostatul PC 2.1 în funcţie de presiunea aburului în cazanul CR16.

Schema tehnologică de automatizare a cazanului CR16 este prezentată în planşa STA anexată.

Funcţionarea în regim automat a generatorului de abur CR16 presupune următoarea secvenţă a operaţiilor, reprezentată în diagrama logică din figura 2.11.





START

Servomotorul MS deschide clapeta de aer în poziţie

maximă

Clapeta de aer

închisă

Blocare automat de ardere

DA

NU

Preventilare focar 36 secunde

Transformatorul de aprindere J produce scânteia

4 sec

Acţionare ventile pilot VP1 şi VP2

Detectorul de flacără a sesizat

flacăra pilot în timp de 2 sec

După 8 sec se acţionează Ventilele V1, V2 şi V3

Detectorul de flacără a sesizat

flacăra principală în timp de 2 sec

NU

NU

DA

DA

1 2 3 4 5 6





1

-20 mm ≤ Nivel apă în cazan

≤ 20 mm

DA


≤ 50 mm

NU

P1 sau P2

în funcţiune

DA

Start pompă selectată pentru funcţionare

NU


≤ -35 mm

Declanşare normală

NU

DA

NU

2

Presiune abur < 14.5 bar

DA

Presiune abur < 15 bar

NU

DA

NU

3

2 3

4 5

41 5

6

DA





52

10 mbar ≤ Presiune gaz metan

≤ 200 mbar

DA

NU

3

Presiune aer ≤ 785 Pa DA

4

NU

Presiune abur în cazan = 14 bar

Reglare sarcină de către automatul de ardere NU

Prezenţă flacără

NU

1

DA

Există comandă de oprire a instalaţiei

NU

DA

DA

Închide ventile pilot VP1 şi VP2

Închide ventile V1, V2 şi V3

1





2.3 Implementarea unui sistem SCADA pentru monitorizarea şi controlul

procesului generator de abur a cazanului CR16

2.3.1 Sisteme SCADA industriale

Pentru conducerea şi monitorizarea proceselor industriale există o mare varietate

de sisteme SCADA, aparţinând marilor firme de echipamente de automatizări industriale:

Siemens, Telemecanique, TexasInstruments, GeFanuc etc. Dintre acestea pot fi amintite:

- SIMATIC WinCC (Siemens);

- Monitor Pro (Telemecanique);

- LabView (TexasInstruments);

- iFix Intellution (GeFanuc);

- RACO Scada System; Citect Scada System, etc.

Toate aceste variante furnizează facilităţi de performanţă diferite dar cu nucleu de

operare asemănător. Sistemele SCADA sunt bazate pe standarde deschise, integratorii de

sisteme având o mare varietate de opţiuni în alegerea fabricanţilor.

1

Postventilare 12 sec

Oprire ventilator

Oprire pompă de apă în funcţionare

STOP

Figura 2.11. Diagrama logică de funcţionare a instalaţiei generatoare de abur în regim automat





Pentru conducerea proceselor există posibilitatea de a alege din mai multe

variante posibile, printre acestea numărându-se: comenzile numerice, microcontrolerele,

calculatoarele de proces etc. Toate aceste variante necesită însă, intefeţe specializate.

În automatizările industriale se utilizează tot mai intens automatele programabile.

Unul din avantajele pe care le oferă automatele programabile este prezenţa acestor

intefeţe înglobate în structura automatului.

Automatele programabile preiau semnalele analogice sau discrete din procesul

industrial şi prin intemediul unor magistrale de comunicaţie industriale, le transmit către

un calculator PC pe care rulează o aplicaţie SCADA.

SCADA (supervisory control and data acquisition system – sistem de control şi

achiziţie de date pentru supervizare) se referă la combinarea telemetriei cu achiziţia de

date. SCADA colectează informaţiile prin RTU (remote terminal unit), transferându-le

către staţia centrală prin filtrele necesare analizei şi controlului industrial şi apoi afişează

aceste informaţii la un anumit număr de terminale operator.

În vremurile timpurii a achiziţiilor de date erau utilizate relee logice pentru

controlul producţiei şi conducerea proceselor. Odată cu apariţia CPU (cu rol de

microprocesor) sau orice alt echipament electronic, furnizorii de echipamente de

automatizare au încorporat aceste componente într-un controller logic sau automat

programabil. Pentru posibilitatea monitorizării şi controlului a cât mai multe echipamente

din procesele industriale, automatele programabile sunt distribuite în procesele

tehnologice. Toate PLC-le din procesul tehnologic sunt intefaţate cu sistemul SCADA,

care are rolul achiziţiei şi controlului procesului tehnologic.

Avantejele sistemelor SCADA sunt următoarele:

- calculatoarele pot înregistra şi stoca o mare cantitate de date;

- datele pot fi afişate sub orice formă dorită de utilizator;

- pot fi conectaţi sute de senzori la sistemul SCADA;

- operatorul poate implementa simulări de date în timp real în sistem;

- datele pot fi vizualizate de la mai multe locaţii, nu doar de la staţia centrală.





2.3.2 Aplicaţia SCADA WinCC

Siemens WinCC oferă o funcţionalitate SCADA completă sub Windows 2000/XP

pentru toate ramurile de industrie – de la sisteme unic-utilizator la sisteme multi-utilizator

distribuite.

Software-ul WinCC este nucleul unui mare număr de aplicaţii diferite. Bazat pe

intefeţe de programare deschise, un mare număr de opţiuni WinCC au fost dezvoltate ca

WinCC Add-ons.

Datorită facilităţilor multilaterale, WinCC a devenit standard industrial şi leader

de piaţă în Europa. WinCC este cea mai utilizată opţiune atunci când se doreşte

monitorizarea şi controlul proceselor tehnologice şi nu numai.

WinCC oferă performanţe înalte, multă flexibilitate şi eficienţă pentru aplicaţiile

implementate, datorită noilor sale standarde:

- performanţe înalte la arhivarea datelor de proces (valori măsurate şi mesaje)

datorită sistemului bazat pe Microsoft SQL Server 2000;

- arhivarea datelor pe timp îndelungat cu nivel înalt de compresie a datelor şi

funcţii de export (backup);

- configurare simplă a scripturilor runtime, prin folosirea VBScript (Visual Basic

Scripting);

- particularizare individuală a pachetului Graphic Designer datorită

automatizărilor şi configurărilor utilizate în Visual Basic for Applications;

- sistemul Report este îmbunătăţit cu mai multă flexibilitate şi configurare mai

simplă;

- opţiuni de control a tehnologiei şi a instrumentaţiei (ex: Basic Process Control)

sunt integrate în sistemul de bază WinCC;

- tehnologie „user-friendly” de afişare a ecranelor de operare;

- clienţii web pot fi dispuşi în staţii de operare echivalente.

Simatic WinCC este de asemenea o platformă puternică pentru IT şi integrarea

afacerilor. Aceasta deoarece:

- este scalabil;

- încorporează tehnologie Web;

- are integrat pachetul „Historian” cu opţiuni de evaluare;





- deschis la noile standarde;

- oferă un mare grad de opţiuni pentru integrare.

Funcţiile SCADA proprii sunt facilităţile de bază a sistemului – pentru secvenţele

de vizualizare a proceselor şi condiţiile de stare, pentru rapoarte şi confirmare a

evenimentelor, pentru arhivarea valorilor măsurate şi a mesajelor. Sistemul înregistrează

continuu secvenţele şi evenimentele din procesul tehnologic.

Funcţiile de configurare sofisticate reduc timpul şi efortul necesar în inginerie şi

învăţare: pachetul este prietenos, editor grafic orientat pe obiecte, librării multilaterale,

tehnologie modulară, schimbări rapide datorită configurării online, unelte de configurare

şi manevrare a datelor din procese.

WinCC este bazat pe nivele înalte de integrare: controale ActiveX pentru

tehnologii specifice, comunicare între procese prin OPC (Ole for Process Control),

intefeţe standard pentru accesări a bazei de date, limbaj integrat pentru script-uri, accesul

la date şi la funcţiile de sistem prin „Application Programming Interface” folosind „Open

Development Kit”, ODK.

Figura 2.12. Facilităţile pachetului Simatic WinCC





Scalabilitatea a fost întotdeauna funcţia de bază a Simatic WinCC. Această

scalabilitate este consistentă pentru un proiect single-user cu 128 PowerTags la o soluţie

client-server cu arhivarea datelor şi staţii de operare Web.

Depinde de proiectul care se doreşte a fi implementat, următorele runtime (RT) şi

complete systems (RC) sunt valabile: 128, 256, 1024, 8K şi 64K PowerTags.

Globalizarea şi competiţia persistentă face a fi necesar a avea un flux consistent

de informaţii peste toate nivelele companiei şi la toate staţiile de lucru. În această

conexiune, soluţiile scalabile client –server în conjuncţie cu integrarea IT furnizează o

vedere generală şi formează baza optimizării proceselor consistente . Opţiunile de server

permit setarea staţiilor de operare. Scalabilitatea consistentă foloseşte până la 12 servere

WinCC şi 32 clienţi WinCC pe server.

Aceste servere pot fi configurate ca sisteme distribuite. Distribuirea unei aplicaţii

complete sau a unui proces la câteva servere face posibil un profil de performanţă mai

înalt.

Pachetul WinCC/WebNavigator permite operarea şi monitorizarea aplicaţiilor

WinCC prin Web, fără a fi necesare schimbări ale proiectelor. Se poate seta un server

Web la orice client SCADA. Aceasta înseamnă că un client Web care este conectat la

serverul Web poate accesa proiectele la toate serverele WinCC (până la 12) de oriunde de

pe glob. Dacă clientul Web porneşte mai multe instanţe a browserului, aceasta face

posibilă de a vedea mai multe procese simultan. WinCC/WebNavigator oferă următoarele

avantaje:

- operare şi monitorizare prin distanţe mari, cu până la 50 de clienţi simultani;

- particularizări în mod optim (operare şi monitorizare, evaluare, service,

diagnoză);

- costuri de întreţinere minimală datorită administrării centrale;

- securitate mărită prin separarea WinCC de WebServer;

- mecanisme uzuale de securitate;

- clienţi terminali pot fi conectaţi în orice moment.

WinCC încoporează pachetul „Historian” bazat pe sistemul de bază Micosoft SQL

Server 2000. Acesta oferă utilizatorilor o mare varietate de opţiuni bazate pe arhivarea





datelor şi evenimentelor din proces pe timp îndelungat şi nivel înalte de compresie a

datelor şi funcţii de backup

Pachetul „Historian” arhivează datele de proces, evenimentele şi alarmele, cu

nivele înalte de performanţă, până la 10.000 de valori măsurate şi 100 mesaje pe secundă.

Funcţiile eficiente de compresie nu necesită resurse importante de memorie.

Până la 11 servere Wincc, servere OPC DA şi baze de date distribuite, la fel si

accesul direct I/O prin WinCC DataManager, sunt folosite ca surse de date. În sistemul de

bază WinCC se pot configura până la 512 variabile de arhivă. Powerpacks permite

creşterea acestui număr până la 80.000 de tag-uri.

Datele corespunzătoare proceselor industriale pot fi vizualizate din arhivele

WinCC prin imaginile de proces WinCC, folosind „WinCC Trend Control” sau „WinCC

Alarm Control”, sau pot fi utilizate unelte speciale WinCC:

- WinCC Dat@Monitor;

- Historical Data Display cu Simatic IT PPA;

- PM Analyse.

Aceasta înseamnă că un mare număr de diferiţi clienţi pot fi luaţi în considerare:

- clienţi WinCC SCADA pentru operare şi monitorizare;

- clienţi WinCC Web cu acces deplin pentru operare şi monitorizare;

- clienţi WinCC Dat@Monitor (pentru vizualizarea proceselor curente şi

efectuarea statisticilor cu MS Excel);

- orice client care accesează online baza de date (prin OPC sau OLE DB).

Interfeţele bazelor de date deschise (ADO, OLE DB, ODBC, SQL), interfeţele de

programare (VBScript şi ANSI-C cu acces la obiecte COM şi funcţii API) şi alte opţiuni

diferite sunt baza soluţiilor IT flexibile şi eficiente.

2.3.3 Specificaţii funcţionale

Aplicaţia realizată pentru monitorizarea şi controlul procesului tehnologic de

generare a aburului cu cazanul CR16 este dezvoltată în mediul de programare SIMATIC

WinCC al firmei Siemens, unul din cele mai cunoscut pachet SCADA de pe piaţa actuală

a automatizărilor industriale. WinCC este un sistem neutru industrial şi tehnologic utilizat

pentru monitorizarea şi controlul proceselor tehnologice din industrie.





Prin aplicaţia realizată operatorul are posibilitatea de a urmări procesul tehnologic

de generare a aburului, atât local cât şi de la distanţă. De asemenea, parametrii

tehnologici monitorizaţi pot fi centralizaţi într-o bază de date SQL şi se pot urmări sub

formă de grafice sau tabele.

Prin aplicaţia SCADA realizată, operatorul este capabil de a urmări variaţiile

următorilor parametri tehnologici:

- Starea echipamentelor;

- Nivelul apei în cazanul CR16;

- Presiunea aburului în cazanul CR16;

- Presiunea aerului de combustie în arzătorul SGB-400-GM;

- Presiunea gazului metan în rampa arzătorului.

Interfaţa om – maşină trebuie să furnizeze utilizatorului parametrii procesului

tehnologic în timp real. Pentru aceasta se va construi un ecran principal care va cuprinde

schema tehnologică de funcţionare a cazanului CR16. Prin intermediul unor controale

„I/O field”, operatorul poate urmări aceşti parametri prin vizualizarea valorilor

instantanee a acestora.

Nivelul apei în cazan, presiunea aburului în cazan, presiunea aerului de combustie

în arzător şi presiunea gazului metan în rampa arzătorului sunt mărimi ale procesului care

sunt preluate de la senzori analogici. Semnalul de la senzori este achiziţionat şi prelucrat

de automate programabile din proces care sunt interoghate periodic de sistemul SCADA.

În lipsa automatelor programabile se va construi un simulator care va lua locul senzorilor

din proces.

Parametrii sus menţionaţi sunt înregistraţi de asemenea într-o bază de date SQL şi

pot fi urmăriţi prin intermediul unor tabele şi grafice construite în WinCC. Din ecranul

principal al aplicaţiei se vor construi butoane pentru accesul a încă patru ecrane care vor

conţine graficele şi tabelele mărimilor simulate în timp real.





3. CAIET DE SARCINI

3.1 Generalităţi

Prin instrucţiunile tehnice cuprinse în caietul de sarcini se stabilesc condiţiile tehnice minime ce trebuiesc îndeplinite pentru realizarea în condiţii de calitate corespunzătoare a lucrărilor de instalaţii şi de automatizare din prezentul proiect.

Prezentele instrucţiuni tehnice sunt specifice lucrărilor necesare pentru execuţia lucrărilor şi completează prevederile caietului de sarcini.

3.2 Caiet de sarcini pentru execuţia lucrărilor

Instrucţiunile elaborate în cadrul caietului de sarcini reprezintă operaţiile necesare pentru executarea şi ulterior operarea, instalaţiilor necesare pentru funcţionarea în regim automat sau manual a generatorului de abur CR16.

Lucrarea trebuie executată în modul cel mai corect şi complet, astfel încât să conducă la îndeplinirea condiţiilor beneficiarului. Acesta va avea dreptul să respingă orice lucrare şi materiale care nu corespund specificaţiei proiectului sau normelor în vigoare.

Lucrările cuprinse în prezentul proiect vor fi efectuate în conformitate cu normele şi standardele în vigoare. Executantul va asigura obţinerea aprobărilor de execuţie, controlul organelor departamentale şi a avizelor acestora.

Modernizarea cazanului se va face de către o firmă autorizată ISCIR pentru efectuarea lucrărilor de acest gen. Firma reparatoare va asigura dotarea materială şi cu personal calificat necesar operaţiunilor de modernizare şi de adaptare.

Lucrările prezentate în planurile de execuţie vor fi atent verificate de executant, în ceea ce priveşte toate gabaritele, condiţiile de pe teren, respectarea condiţiilor de arhitectură şi coordonarea corespunzătoare cu toate specialităţile de pe şantier. Orice contradicţie va fi semnalată din timp proiectantului, înainte de începerea lucrărilor.

Montarea, exploatarea, întreţinerea şi depanarea instalaţiei de ardere se va realiza numai de personal calificat, special instruit în acest scop.

Schema tehnologică de automatizare a cazanului CR16 este prezentată în planşa STA anexată. Echipamentele care se regăsesc în schema tehnologică sunt:

- 1 – robinet manual de închidere rapidă; - 2 – filtru de gaz; - 3 – manometru; - 4 – robinet de izolare manometru; - 5 – cuplaj antivibraţii; - 6 – clapetă de aer; - 7 – ventilator; - 8 – cutie de comandă cu automat de ardere; - 9 – clapetă explozie; - 10 – coş de fum; - LSL – traductor de nivel apă în cazan;





- PSH2.1 – presostat de maxim abur; - PCH2.1 – presostat de maxim-maximorum abur; - PC2.1 – presostat pentru reglare sarcină; - LC – traductor de nivel apă în cazan; - PAL3.1 – presostat de minim gaz; - PAH3.1 – presostat de maxim gaz; - PGV – presostat sesizare etanşeitate circuit gaz metan; - LDU – detector de etanşeitate gaz metan; - MS – servomotor comandă came – aer combustie; - PSL1.1 – presostat de minim aer; - J – transformator de aprindere; - QRA2 – detector flacără; - V1 – ventil de blocare; - V2 – ventil principal gaz metan; - V3 – ventil aerisire circuit gaz metan; - P1 – pompa nr. 1 alimentare apă; - P2 – pompa nr. 2 alimentare apă. Funcţionarea în regim manual sau automat a procesului tehnologic se realizează

prin intermediul tabloului electric şi de automatizare TA. Schema electrică desfăşurată a tabloului electric TA este prezentată în planşa SIA anexată.

Tabloul electric şi de automatizare TA va avea dimensiunile de 600x400x300 mm. Amplasarea echipamentelor electrice de comandă, control şi semnalizare pe uşa frontală a tabloului TA şi pe contrapanoul acestuia se va executa conform planşei TA anexate.

3.2.1 Execuţia lucrărilor

3.2.1.1 Materiale şi echipamente

Executantul va procura toate materialele, utilajele şi va asigura manopera şi supravegherea pentru furnizarea şi instalarea tuturor lucrărilor cuprinse în proiect, conform cu planurile, schemele şi specificaţiile anexe.

Înainte de trecerea la execuţie se va face o examinare a materialelor pentru a corespunde cerinţelor din proiect. Punerea în operă se va face în următoarele condiţii:

- lipsa de praf; - temperatura aerului şi a pieselor metalice între +5 ˚C şi +40 ˚C. Umiditatea relativă trebuie să fie sub 70 %, dacă producătorul materialului nu

specifică şi alte condiţii. După contactarea utilajelor, executantul va pune la dispoziţia proiectantului

documentaţia tehnică necesară pentru întocmirea eventualelor modificări faţă de proiectul înaintat.

În timpul execuţiei lucrărilor, dacă este cazul, se vor întocmi dispoziţii de şantier prin care se dau derogări sau modificări la soluţia proiectului.

Dispoziţiile de şantier vor fi predate prin proces verbal dirigintelui de şantier.





La executarea lucrărilor se vor utiliza numai materialele consemnate prin proiect. Orice propunere de înlocuire trebuie motivată de contractant şi aprobată de proiectant şi beneficiar.

Toate aparatele care au aplicate sigilii de protecţie vor fi montate ca atare, păstrând intact sigiliul în vederea recepţiei.

3.2.1.2 Efectuarea montajului de instalaţii de conducte

Conductele se vor monta după ce în prealabil s-a făcut trasarea lor. Etanşarea îmbinărilor se va face cu materiale specializate, omologate. Garniturile îmbinărilor cu flanşe nu vor obtura secţiunea de trecere a conductei. În cazurile în care sunt necesare intervenţii frecvente în timpul exploatării se vor folosi îmbinări demontabile. Se vor face îmbinări cu racorduri olandeze sau flanşe, numai în locuri accesibile, vizitabile. În porţiunile în care conductele traversează elementele de construcţii nu se admit îmbinări. Faţă de conductorii electrici (≤ 1000 V) sau conducte de gaze combustibile, traseele conductelor instalaţiilor de apă vor fi montate la distanţele normate prin normativul I7-02. Conductele vor fi susţinute prin suporţi suspendaţi. Suporţii ficşi, dacă nu sunt precizaţi ca poziţie prin proiect, se vor monta conform normativului I13-02. Suporţii ficşi se vor realiza conform detaliilor omologate prevăzute în normative. Se pot utiliza suporţi propuşi de constructor cu condiţia acceptării lor de către proiectant. La montarea suporţilor se va ţine seama de pantele conductelor. Suporţii de susţinere a conductelor trebuie să asigure deplasarea conductelor prin dilatare, fără modificarea geometriei traseului. Se vor respecta cu stricteţe toate măsurile împotriva transmiterii zgomotelor şi anume:

- brăţări de susţinere la conducte din metal cu strat antifonic (cauciuc sau pâslă 0.3 … 0.8 mm);

- racorduri elastice între conductele de distribuţie şi agregatele hidromecanice (pompe, compresoare etc.);

- izolarea fonică prin tampoane de cauciuc a soclului flotant al cazanelor, pompelor etc. de elementele fixe ale construcţiei (pardoseli, socluri din beton etc.).

Toate agregatele, aparatele, conducte de agent termic, precum şi armăturile reţelelor exterioare aeriene se vor izola termic cu grosimea de 40 mm, protejate cu folie de aluminiu. Izolarea termică a conductelor şi aparatelor se va aplica numai după curăţirea şi protejarea lor cu straturi anticorozive.

3.2.1.3 Specificaţii detaliate de instalaţii electrice

Montajul echipamentelor se va executa cu respectarea prescripţiilor fabricantului (consemnate în cărţile tehnice).

Se vor lua măsuri pe timpul execuţiei şi în exploatare pentru protecţie împotriva electrocutărilor prin atingere directă şi atingere indirectă.





Legarea la pământ este folosită ca mijloc principal de protecţie iar ca mijloc auxiliar legarea la nulul de protecţie.

Se va verifica rezistenţa de dispersie a instalaţiei de legare la pământ, care nu trebuie să depăşească valoarea de 4 ohmi, in situatia ca instalatia este folosita impotriva socurilor electrice si de 1 ohm, in situatia ca este folosita in comun cu instalatia de protectie impotriva trasnetului. Legarea la pamant se realizeaza in doua moduri:

a) prin conductorul de cupru introdus in circuitul de alimentare al echipamentelor, care racordeaza masa echipamentului la borna PE a tabloului electric. La randul ei, aceasta borna se racordeaza la centura interioara de legare la pamant cu platbanda de otel zincat de 25x4mm. b) direct la centura de legare la pamant in situatia tablourilor si a utilajelor fixe. Racordul se face cu platbanda de otel zincat 25x4mm pentru tablouri si 20x4mm sau conductor de cupru 10mm2, pentru utilaje. Se interzice spargerea de goluri in elementele de beton, daca nu este prevazut in

proiect, in vederea amplasarii instalatiilor electrice, fara acordul proiectantului. Se va evita amplasarea instalatiilor electrice (conducte, cabluri) pe trasee comune

cu ale conductelor altor instalatii. Se interzice montarea directa a circuitelor electrice pe elemente de constructie din

materiale combustibile. Se interzice montarea dispozitivelor de protectie electrica pe conductele

instalatiilor de protectie la pamant sau nulul de protectie. Conductele electrice vor fi marcate in codul culorilor si la capete, in doze si

tablouri vor avea inscriptionata destinatia pe tub varnis colorat. Culorile obligatorii pentru conductoarele de protectie si care nu trebuie sa se mai regaseasca la alte destinatii de conductoare sunt: a) pentru conductorul de nul de protectie - verde/galben b) pentru conductorul de nul de lucru alb sau cenusiu deschis

Imbinarile intre caile de curent, precum si intre acestea si bornele aparatelor se vor face prin metode care sa asigure posibilitatea de trecere a curentului electric, corespunzator sectiunii curente, rezistenta mecanica necesara si pastrarea in timp a calitatii mecanice si electrice a contactului.

Cablurile vor fi montate astfel incat in timpul executiei si exploatarii sa nu fie supuse la solicitari mecanice.

Pozarea cablurilor si tuburilor de protectie se va face numai dupa ce toate constructiile metalice aferente au fost montate, vopsite si legate la pamant. Se interzic suduri dupa instalarea cablurilor.

Deconectarile si conectarile de la si la retea se va face numai de personal autorizat pentru acest tip de lucrari.

Se vor lua masuri de protectia muncii prin inscriptii avertizoare, inprejmuiri de protectie, control anticipat al lipsei tensiunii din zonele de lucru.

Corpul tablourilor electrice trebuie sa fie executat numai din materiale incombustibile C0 sau greu combustibile din clasele C1 si C2, dupa cum urmeaza:

- metal pentru corpul propriuzis ca element de protectie si elementele de suport ale aparatelor electrice.

- textolit, pertinax, pe suporturi incombustibile, dar numai pentru contrapanouri. Se recomanda utilizarea contrapanourilor din tabla, cu g = 2mm.





Tablourile electrice trebuie sa fie astfel construite incat sa permita racordarea cablurilor si tevilor de protectie ale circuitelor, respectandu-se schema electrica si gradul de protectie al instalatiei.

Tablourile vor fi prevazute cu usa frontala, asigurata cu sistem special de incuiere, care sa permita numai accesul personalului specializat.

Conexiunile interioare tablourilor se vor executa cu conductoare izolate de cupru. Spatiul disponibil pentru legaturile exterioare trebuie sa permita racordarea

corecta a conductoarelor, iar in cazul mai multor cabluri, desfasurarea acestora. Conductoarele nu trebuie sa fie supuse unor solicitari, care sa le reduca durata de

viata. Borna de racordare a conductorului neutru trebuie sa fie montata langa bornele

fazelor asociate ale circuitului respectiv, si marcata prin semnul de protectie. Tablourile electrice vor fi prevazute cu intrerupatoare generale a caror pozitie de

conectare - deconectare va fi vizibila. Echipamentul electric introdus in tablouri trebuie sa fie de tipul cu legaturi fata. In interiorul tabloului, aparatele cu functiuni sau tensiuni diferite, se vor grupa

vizibil si marca in consecinta. Aparatele, conectorii si conductoarele din interiorul tablourilor vor fi astfel

instalate si etichetate incat sa fie usor accesibile si de identificat, pentru manevre, verificari si interventii.

Tablourile electrice vor fi insotite in mod obligatoriu de: - dispozitive auxiliare de manevra; - elementele de asamblare ale aparatelor auxiliare care se transporta searat,

pentru a fi montate la fata locului; - piese de rezerva a caror frecventa de inlocuire reclama acest lucru; - date tehnice despre aparatajul de masura, comanda si automatizare din

componenta tabloului, inclusiv certificatele de calitate de la furnizorii acestora;

- cartea tehnica a tabloului, care va cuprinde schemele electrice monofilare si desfasurate, buletinele de incercare, certificatul de calitate, si elemente de identificare a tabloului (denumire, furnizor, data fabricatiei, etc.).

Tabloul electric trebuie sa fie prevazut cu o placuta indicatoare pe care se marcheaza vizibil cel putin urmatoarele date:

- marca de fabrica a intreprinderii producatoare; - modul de identificare al tabloului (tip, denumire); - seria si data fabricatiei; - tensiunea, frecventa, curentul nominal. Tablourile electrice se instalează astfel încât înălţimea laturii de sus a acestuia faţă

de pardoseală să nu depăşească înălţimea de 2.2 m. Înălţimea de amplasare faţă de pardoseală se stabileşte astfel încât să fie îndeplinite condiţiile:

- realizarea razei de curbură a cablurilor, luându-se în considerare cablul cu diametrul cel mai mare;

- accesul optim la dispozitivele de manevră, la aparatele din interior şi de pe faţa tabloului.

Tablourile se montează în poziţie verticală şi se fixează sigur pentru a se evita vibraţiile.





Pentru executarea instalatiilor electrice se vor utiliza numai aparate si materiale omologate. Fiecare aparat trebuie sa fie prevazut cu o placuta indicatoare care sa cuprinda datele sale tehnice si un indicator de semnalizare.

Alegerea materialelor (conducte, cabluri, tuburi de protectie, etc.) a aparatelor, a echipamentelor si a utilajelor electrice din import se va face prin asimilarea caracteristicilor acestora cu cele ale produselor indigene omologate, respectiv prin incadrarea lor in prevederile standardurilor si normativelor romanesti in vigoare.

Aparatele electrice individuale care se instaleaza in teren, conform proiectului vor fi insotite in cazul celor de fata, de certificat de calitate si dupa caz de garantie.

Se vor verifica la fiecare aparat, tensiunea nominala si ceilalti parametri prevazuti in mod expres in proiect si in mod special gradul de protectie.

Se va evita montarea aparatelor electrice in locuri in care exista posibilitatea deteriorarii lor in exploatare, ca urmare a loviturilor mecanice sau actiunii agentilor corozivi.

3.2.1.4 Aparate locale

Pentru executarea instalatiilor electrice se vor utiliza numai aparate si materiale omologate. Fiecare aparat trebuie sa fie prevazut cu o placuta indicatoare care sa cuprinda datele sale tehnice si un indicator de semnalizare.

Alegerea materialelor (conducte, cabluri, tuburi de protectie, etc.) a aparatelor, a echipamentelor si a utilajelor electrice din import se va face prin asimilarea caracteristicilor acestora cu cele ale produselor indigene omologate, respectiv prin incadrarea lor in prevederile standardurilor si normativelor romanesti in vigoare.

Aparatele electrice individuale care se instaleaza in teren, conform proiectului vor fi insotite in cazul celor de fata, de certificat de calitate si dupa caz de garantie.

Se vor verifica la fiecare aparat, tensiunea nominala si ceilalti parametri prevazuti in mod expres in proiect si in mod special gradul de protectie.

Se va evita montarea aparatelor electrice in locuri in care exista posibilitatea deteriorarii lor in exploatare, ca urmare a loviturilor mecanice sau actiunii agentilor corozivi.

3.2.2 Standarde, normative şi prescripţii de referinţă privind executarea

lucrărilor

C204 – 80 – Normativ cadru privind verificarea calităţii lucrărilor de montaj al utilajelor şi instalaţiilor tehnologice pentru obiectivele de investiţii; C56-85 – Normativ pentru verificarea calităţii şi recepţia lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente; P118 – 99 – Norme tehnice de proiectare şi realizare a construcţiilor privind protecţia la acţiunea focului; C300-94 – Normativ de prevenire şi stingere a incendiilor pe durata executării lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente; Norme generale de prevenire şi stingere a incendiilor aprobate cu ord. MI nr. 775/98; I13-94 – Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de încălzire centrală;





STAS 1519-87 – Robinete cu ventil PN6; STAS 1357-87 – Robinete cu ventil PN6; SR 3317-2003 – Gaze combustibile; I9 – 94 – Normativ pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor sanitare; STAS 6854-90 – Acoperiri metalice; SR EN 60068-1:1995 – Incercări climatice şi mecanice. Prescripţii generale; SR EN 60204-1:2000 – Echipament electric pentru maşini industriale. Condiţii tehnice generale; ISCIR C11-74 – Montare, instalare, punere în funcţiune, service şi reparare sisteme de automatizare la cazanele de abur, cazane de apă fierbinte şi instalaţii termomecanice anexe; STAS 10110-85 – Alimentarea cu apă. Staţii de pompare. Prescripţii generale de proiectare; STAS 12604/4-1989 şi STAS 12604/5-1990. Protecţia împotriva electrocutării: prescripţii de proiectare şi execuţie; STAS 2612-1987 – Protecţia împotriva electrocutării – limite admisibile; STAS 8275-1987 – Protecţia împotriva electrocutării – terminologie; STAS 11054-1978. Aparate electrice. Clase de protecţie contra electrocutării; STAS 8778/1.2 – 1985 – Cabluri de energie cu izolaţie şi manta din PVC; I7-2002 – Normativ republican privind proiectarea şi executarea instalaţiilor electrice la consumatori cu tensiuni până la 1000 V; PE 119-1990 – Norme de protecţia muncii pentru instalaţiile electrice privind protecţia la acţiunea focului; PE 116 – Normativ de încercări şi măsurători la echipamente şi instalaţii electrice; Legea 10 – 1995 – Calitatea în construcţii; EN 60051 – Instrumente electrice de măsură cu afişare analogică şi accesorii; EN 60255 – Relee electrice; EN 60688 - Traductoare de măsură electrice; EN 61082-3 – Diagrame de conexiuni, tabele şi liste; EN 50170 – Simboluri grafice pentru diagrame de automatizare; IEC 60625 – Instrumente de măsură programabile; IEC 60381 – Semnale analogice pentru sisteme de control a proceselor;

3.2.3 Măsuri de protecţia muncii şi PSI

3.2.3.1 Măsuri pentru protecţia muncii

Personalul muncitor trebuie sa aiba cunostintele profesionale si cele de protectia muncii specifice lucrarilor ce se executa, precum si cunostinte privind acordarea primului ajutor in caz de accident.

Este necesar sa se faca instructajul tuturor oamenilor care iau parte la procesul de realizare a investitiei, precum si verificarile cunostintelor referitoare la N.T.S. Instructajul este obligatoriu pentru intreg personalul muncitor din santier, precum si pentru cel din alte unitati care vin pe santier in interes de serviciu sau interes personal.





Pentru evitarea accidentelor sau a imbolnavirilor, personalul va purta echipament de protectie corespunzator in timpul lucrului sau de circulatie prin santier.

Aparatele de sudura ( grupuri de sudura ) precum si generatoarele de acetilena vor trebui controlate inainte de inceperea executiei si in timpul ei de serviciul “Mecanic Sef” al intreprinderii sau al santierului respectiv.

Nu se vor deplasa sarcini suspendate pe deasupra muncitorilor. In timpul transportului pe verticala, elementele de constructie vor fi asigurate contra deplasarilor longitudinale sau transversale. Operatiile de incarcare si descarcare manuala se vor face prin rostogolire pe plan inclinat cu ajutorul unor dispozitive corespunzatoare sarcinilor respective si controlate inainte de inceperea lucrarilor.

In cazul folosirii utilajelor de ridicat se va respecta sarcina admisa a acestora. Efectuarea operatiilor de incarcare - descarcare se va face sub conducerea sefului

de echipa care raspunde de asezarea macaralelor in raport cu greutatea materialelor de constructii si cu capacitatea acestora, precum si de intreaga manevra de coborare.

Se vor monta placute avertizoare pentru locurile periculoase. Se interzice prezenta personalului muncitor in santuri, puturi sau goluri cand se

coboara sau se ridica, in acestea sau prin acestea, tevi, accesoriile lor sau alte materiale. In timpul montajului se vor evita manevrele langa stalpii electrici aerieni pentru a

nu se produce avarierea acestora. Aceleasi norme vor fi respectate de beneficiar si executant. La intocmirea prezentului proiect nu s-au prevazut tehnologii noi de executie. În toate operaţiile de execuţie se vor respecta cerinţele esenţiale referitoare la

protecţia, siguranţa şi igiena muncii. Principalele măsuri şi acţiuni pentru asigurarea protecţiei, siguranţei şi igienei

muncii sunt: − Luarea măsurilor tehnice şi organizatorice pentru asigurarea condiţiilor de

securitate a muncii. − Realizarea instructajelor de protecţie a muncii întregului personal de

exploatare şi întreţinere şi consemnarea acestora în fişele individuale sau formulare specifice, semnate individual.

− Controlul aplicării şi respectării normelor specifice de către întregul personal − Verificarea periodică a personalului privind cunoaşterea normelor şi a

măsurilor de protecţie a muncii. − Pe toată durata execuţiei, în lungul tranşeelor trebuie asigurată o zonă de lucru

şi de protecţie. Lăţimea acestor zone se stabileşte funcţie de tipul lucrărilor şi de condiţiile locale. În interiorul zonei de lucru şi de protecţie nu este permis accesul persoanelor şi al utilajelor străine de şantier.

Prevederi legale privind protecţia muncii:

− “Normele generale de protecţie a muncii” elaborate de Ministerul Muncii şi Protecţiei Sociale în colaborare cu Ministerul Sănătăţii - 1996

− “Regulamentul privind protecţia şi igiena muncii în construcţii”, aprobat cu ordinul nr.9/N/15.03.93 al Ministerului Lucrărilor Publice şi amenajării Teritoriale.





− Ord. Nr. 136 din 1995 al M.M.P.S. “Norme specifice de securitate a muncii pentru prepararea, transportul, turnarea betoanelor şi execuţia lucrărilor de beton armat şi precomprimat”.

− Ord. Nr. 116 din 1996 al M.M.P.S. “Norme specifice de securitate a muncii pentru lucrări de zidărie, montaje prefabricate şi finisaje în construcţii”.

3.2.3.2 Măsuri pentru prevenirea şi stingerea incendiilor

Respectarea reglementărilor de prevenire şi stingere a incendiilor, precum şi echiparea cu mijloace de prevenire şi stingere a incendiilor sunt obligatorii la execuţie.

Răspunderea pentru prevenirea şi stingerea incendiilor revine antreprenorului, precum şi şantierului care asigură execuţia.

Înainte de executarea unor operaţii cu foc deschis (sudură, lipirea cu flacără, topirea de materiale izolante, etc.), se face instructajul personalului realizează aceste operaţii, având în vedere prevederile normativului C 300/94.

În timpul lucrărilor de vopsitorii, izolaţii, se iau măsuri de evitare a contactului substanţelor inflamabile cu sursele de foc prin crearea unei zone de siguranţă de minimum 30 m.

Se interzice fumatul sau lucrul cu foc deschis în zonele unde se execută izolaţii sau operaţii cu substanţe inflamabile. Lucrările de sudură nu se execută în zonele în care se execută vopsitorii sau izolaţii.

Se interzice depozitarea la sediul local de organizare a şantierului a carburanţilor necesari funcţionării utilajelor. Utilajele se prezintă la program alimentate cu combustibili necesari.

Pentru lucrările de execuţie în spaţii închise (cămine, galerii edilitare, etc), se prevăd măsurile necesare pentru prevenirea şi stingerea incendiilor în funcţie de natura lucrărilor şi a condiţiilor locale. Conducătorul formaţiei de lucru asigură instruirea personalului şi urmăreşte permanent respectarea măsurilor de prevenire şi stingere a incendiilor.

Normativele avute in vedere la intocmirea prezentei documentatii sunt: − O.G. nr. 60/28.08.97 Ordonanta Guvernului privind apararea impotriva

incendiilor, emisa in temeiul articolului 1, litera (i) din Legea nr. 134/1997. − Norme de prevenire si stingere a incendiilor si norme de dotare cu masini,

instalatii, utilaje, aparaturi , echipament de protectie si substante chimice pentru prevenirea si stingerea incendiilor in unitatile M.C.Ind. -aprobate cu ord. 742/D /1981.

− Norme tehnice de proiectare si realizare a constructiilor privind actiunea focului, indicativ P-118-83.

− Norme metodologice de avizare privind prevenirea si stingerea incendiilor aprobate cu Ordinul Ministerului de Interne nr. 791/ 02.09.1988.

− Norme generale de prevenire si stingere a incendiilor aprobate cu O.G. 775/ octombrie 1998.

− Norme generale de protectie impotriva incendiilor la proiectarea si realizarea constructiilor si instalatiilor aprobate cu Decret nr. 290 /1977.





− Norme generale de prevenire si stingere a incendiilor aprobate de Ministerul de Interne cu nr. 381/ 04.03.1994 si MLPAT cu nr. 1219 /M.C./94.

− Normativ pentru prevenirea si stingerea incendiului pe durata executiei lucrarilor de constructii si instalatii – indicativ C300 –1994, aprobat cu ordinul MLPAT nr. 20/N/1994.

La executia proiectului, executantul si beneficiarul au obligatia sa respecte cu strictete, pe toata durata desfasurarii lucrarilor toate prevederile cuprinse in normele de prevenire si stingere a incendiilor sus mentionate care vizeaza activitatea pe santier.

3.2.3.3 Dotări cu materiale PSI

În conformitate cu Legea 10/95 şi H.G. 273/1994, centralele termice vor fi dotate cu echipament PSI şi pichet PSI, echipamentul PSI fiind cel din tabelul 3.1:

NR.

CRT. DENUMIREA MATERIALELOR CANTITATE UNITATE

DE MĂSURĂI Hidrant interior 1. Racord fix, mărimea C (Ø 2”) 1 buc. 2. Racord de refulare C (Ø 2”) 2 buc. 3. Ţeavă de refulare de manta tip C cu ajutaj Ø16

mm 1 buc.

4. Furtun tip C din fire poliesterice, cauciucat la interior Ø 2” pentru racord C

20 ml

II Hidrant interior 1. Racord fix, mărimea C (Ø 2”) 1 buc. 2. Racord de refulare C (Ø 2”) 2 buc. 3. Ţeavă de refulare de manta tip C cu ajutaj Ø16

mm 1 buc.

4. Furtun tip C din fire poliesterice, cauciucat la interior Ø 2” pentru racord C

30 ml

5. Racord demontabil 1 buc. 6. Cheie manevră robinet 1 buc. III Pichet de incendiu 1. Cheie A,B,C 4 buc. 2. Găleţi metalice 2 buc. 3. Lopeţi cu coadă 4 buc. 4. Cazmale 4 buc. 5. Toporaş PSI 2 buc. 6. Rangă 1 buc. 7. Scară 2 buc. 8. Căngi cu coadă 1 buc. 9. Mănuşi 1 pereche 10. Cizme cauciuc 1 pereche 11. Cască de protecţie 1 buc. 12. Centură de siguranţă 1 buc.





NR. CRT.

DENUMIREA MATERIALELOR CANTITATE UNITATE DE MĂSURĂ

13. Stingător P8-P10 4 buc. 14. Stingător C9 4 buc. 15. Stingător carosabil C90 2 buc. 16. Stingător carosabil C180 2 buc. 17. Ladă cu nisip 1 buc.

Tabel 3.1 Dotări cu materiale PSI

3.2.3.4 Măsuri de tehnica securităţii muncii

În toate operaţiile de execuţie se vor respecta cerinţele esenţiale referitoare la protecţia, siguranţa şi igiena muncii.

Conducătorii unităţilor de execuţie precum şi reprezentanţii beneficiarului care urmăresc realizarea lucrărilor, au obligaţia să aplice toate prevederile legale privind protecţia muncii.

Principalele măsuri şi acţiuni pentru asigurarea protecţiei, siguranţei şi igienei muncii sunt:

− Luarea măsurilor tehnice şi organizatorice pentru asigurarea condiţiilor de securitate a muncii, în special cel privind lucrul la înălţime.

− Nu se va lucra suprapus, pe aceaşi verticală. − Nu se va lucra după lăsarea întunericului. − Realizarea instructajelor de protecţie a muncii întregului personal de

exploatare şi întreţinere şi consemnarea acestora în fişele individuale sau formulare specifice, semnate individual.

− Controlul aplicării şi respectării normelor specifice de către întregul personal − Verificarea periodică a personalului privind cunoaşterea normelor şi a

măsurilor de protecţie a muncii. − Instructajul de protecţie a muncii la execuţie se referă cu prioritate la:

Semnalizarea şi supravegherea lucrărilor Semnalizarea devierii circulaţiei, iluminatul pe timpul nopţii Manevrarea materialelor grele manual sau cu utilaje de ridicat Obligativitatea folosirii echipamentului de protecţie şi de lucru Folosirea utilajelor de execuţie

− Prevederi legale privind protecţia muncii care trebuiesc obligatoriu respectate: “Normele generale de protecţie a muncii” elaborate de Ministerul

Muncii şi Protecţiei Sociale în colaborare cu Ministerul Sănătăţii - 1996

“Regulamentul privind protecţia şi igiena muncii în construcţii”, aprobat cu ordinul nr.9/N/15.03.93 al Ministerului Lucrărilor Publice şi amenajării Teritoriale.

Ord. Nr. 136 din 1995 al M.M.P.S. “Norme specifice de securitate a muncii pentru prepararea, transportul, turnarea betoanelor şi execuţia lucrărilor de beton armat şi precomprimat”.





Ord. Nr. 116 din 1996 al M.M.P.S. “Norme specifice de securitate a muncii pentru lucrări de zidărie, montaje prefabricate şi finisaje în construcţii”.

Norme republicane de protecţie a muncii Înainte de începerea lucrărilor întregul personal va fi instruit pe specific de

lucrări, prevăzute în normativele şi legislaţia în vigoare. Toţi muncitorii vor fi dotaţi cu echipamente de protecţie şi de lucru şi vor fi obligaţi să le utilizeze. Constructorul este obligat să ia orice alte măsuri pe care le consideră necesare în timpul execuţiei, pentru prevenirea oricăror accidente umane şi tehnice.

3.3 Caiet de sarcini pentru furnizorii de materiale

Caietul de sarcini prezintă condiţiile tehnice, modul de verificare a îndeplinirii lor şi condiţiile de marcare, ambalare, transport şi depozitare.

Executantul şi beneficiarul vor solicita furnizorilor certificate de calitate, conformitate şi garanţie. Acestea vor fi prezentate comisiei de recepţie.

3.3.1 Condiţii tehnice

4.3.1.1 Execuţia echipamentului se va realiza în condiţiile respectării standardelor, a reglementărilor în vigoare şi a prezentului proiect. 4.3.1.2. Toate aparatele şi materilalele folosite vor fi agrementate tehnic conform legii. 4.3.1.3. Suprafeţele metalice vor fi protejate prin vopsire şi acoperire metalică şi vor fi prevăzute cu şuruburi de legare la pământ; echipamentul va fi prevăzut cu şurub de legare la centura de pământare. 4.3.1.4. Suprafaţa de contact cu şuruburile de legare la bara de nul va fi realizată conform normelor în vigoare. 4.3.1.5. Simbolurile de punere la pământ trebuie să fie marcate vizibil cu vopsea de culoare roşie pe o suprafaţă albă cu diametrul de 20 mm. 4.3.1.6. Conductoarele de legătură din interiorul echipamentului vor fi din cupru, flexibile, cu izolaţie PVC de secţiuni şi culoare conform proiectului şi standardelor în vigoare. Legăturile între aparatele amplasate pe uşile echipamentului vor fi executate în mănunchiuri. Pentru conductorii de legătură dintre aparatele situate pe contrapanou se vor folosi jgheaburi din PVC. Pentru legăturile la bara de nul se vor folosi obligatoriu conductori de culoare galben – verde. Rezistenţa între borna de legare la pământ şi orice parte metalică a aparatului sau echipamentului nu va depăşi 0.1 Ω. 4.3.1.7. Cablurile electrice de legătură dintre elementele locale şi echipament vor fi din cupru, vor fi marcate şi vor avea secţiunile conform jurnalului de cabluri. Protecţia mecanică se va realiza cu ţevi şi profiluri din oţel sau tuburi metalice flexibile. Pentru reţelele de cabluri se va respecta normativul PE107. 4.3.1.8. Aparatele montate în echipamente şi local vor fi marcate cu simboluri conform specificaţiilor de aparate şi schemelor desfăşurate. 4.3.1.9. Gradul de protecţie minim pentru echipament va fi IP41 iar pentru aparatele locale IP54.





4.3.1.10. Temperatura din interiorul echipamentului trebuie să fie de maxim 10 ˚C. 4.3.1.11. Rezistenţa de izolaţie faţă de masă trebuie să fie de minim 20 MΩ. 4.3.1.12. Echipamentul va fi prevăzut cu etichetă de produs, care să indice producătorul, anul fabricaţiei, tensiunea nominală şi curentul maxim absorbit.

3.3.2 Verificări şi metode de verificare

4.3.2.1. Verificarea dimensiunilor de gabarit – se efectuează vizual. 4.3.2.2. Verificarea calităţii aparatelor se efectuează visual, pe baza certificatelor de calitate şi conformitate emise de furnizori şi a specificaţiilor tehnice din proiect. 4.3.2.3. Verificarea acoperirilor prin vopsire şi a acoperirilor metalice – se efectuează conform STAS 6854 şi STAS 60068-1:1995. 4.3.2.4. Verificarea prinderilor prin şuruburi se efectuează vizual. 4.3.2.5. Verificarea şuruburilor de punere la pământ se efectuează vizual. 4.3.2.6. Verificarea suprafeţelor de contact a şuruburilor de legătură se efectuează vizual. 4.3.2.7. Verificarea conductorilor de legătură se efectuează vizual. 4.3.2.8. Verificarea marcajului cablurilor şi aparatelor se efectuează vizual. 4.3.2.9. Verificarea rezistenţei de izolaţie se efectuează cu un megohmetru de mare precizie. 4.3.2.10. Verificarea rigidităţii dielectrice şi a condiţiilor de supraîncălzire se efectuează conform SR EN 60204-1:2000. 4.3.2.11. Verificarea corespondeţei conexiunilor electrice cu documentaţia de proiectare se efectuează cu o lampă de test sau cu un buzzer de tensiune redusă. 4.3.2.12. Verificarea legăturilor de protecţie se efectuează vizual şi cu un multimetru de mare precizie. 4.3.2.13. Verificarea condiţiilor de vibraţii şi scuturături se efectuează transportând echipamentele ambalate ca pentru transport pe un drum de categorie medie şi o distanţă de 50 km. 4.3.2.14. Verificarea funcţională în gol a echipamentului se efectuează alimentând echipamentul numai cu tensiune de comandă, simulând condiţiile de funcţionare reală a acestuia şi urmărindu-se realizarea funcţiilor conform schemei electrice desfăşurate. 4.3.2.15. Verificarea funcţionării în sarcină şi de durată se efectuează cu instalaţia deservită în funcţiune pentru a proba capacitatea de realizare a programului de automatizare în condiţiile unei exploatări normale, precum şi comportarea în regim de durată şi în caz de alarmă (declanşare de protecţie). Verificările se vor efectua conform cu programul de verificări.

3.3.3 Marcare, ambalare, transport şi depozitare

4.3.3.1. Subansamblele vor fi astfel marcate încât să fie uşor identificate. 4.3.3.2. Transportul echipamentelor se va face în condiţii lipsite de şocuri mecanice, umezeală etc. Aparatele care se demontează în vederea transportului se ambalează în ambalajul original. 4.3.3.3. Depozitarea echipamentelor se face în încăperi închise, lipsite de praf, agenţi corozivi şi mucegai. Temperatura de depozitare trebuie să fie cuprinsă între +5 ˚C şi + 35 ˚C, iar umiditatea relativă maxim 80%.





4.3.3.4. Ambalarea tablourilor electrice se face individual în folie de polietilenă. Ambalajele trebuie să fie prevăzute cu etichete conţinând următoarele date:

- marca de fabrică a intreprinderii furnizoare; - date de identificare (tip, denumire); - semnul avertizor pentru produse fragile.

4.3.3.5. Manipularea tablourilor electrice se face cu grijă, evidându-se loviturile şi zdruncinăturile. Depozitarea tablourilor se face în locuri lipsite de agenţi corozivi, respectând instrucţiunile de utilizare. Astfel depozitarea se va face în încăperi cu atmosferă neutră, la o temperatură cuprinsă între +5 ˚C şi +40 ˚C. 4.3.3.6. Păstrarea materialelor de instalaţii se face în magazii sau spaţii de depozitare, organizate în acest scop, în condiţii care să asigure buna lor conservare şi securitate deplină conform I9-94, şi anume:

- în spaţii libere materialele feroase, profile, asupra cărora intemperiile nu au influenţă practică;

- în spaţii acoperite cele care se deformează datorită acţiunii directe a soarelui, ploii etc., tablă, materiale de izolaţii, accesorii;

- în spaţii închise, armături, aparate diverse, utilaje etc.

3.4 Caiet de sarcini pentru teste, probe, verificări şi puneri în funcţiune

Prezentul caiet de sarcini se referă la încercările şi probele necesare a se efectua asupra instalaţiilor de ardere pe combustibil gazos, destinate cazanelor CR16.

Caietul de sarcini se adresează atât beneficiarului cazanului, cât şi constructorului în vederea probelor pe stand sau cazan.

Încercările prevăzute în prezentul caiet de sarcini de încercări, respectă prevederile prescripţiilor tehnice ISCIR C11-74.

Examinările, determinările şi încercările minime necesare la care va fi supusă instalaţia de ardere, precum şi ordinea efectuării lor sunt prezentate în cele ce urmează, avându-se în vedere următoarele situaţii:

- prototipul în vederea omologării; - la introducerea unor modificări privind procesul tehnologic sau calitatea

materialului care pot influenţa caracteristicile de funcţionare ale instalaţiei de ardere;

- periodic la intervale de cinci ani, la fabricaţia serie.

3.4.1 Procedura de pornire a instalaţiei

Operaţia de pornire a instalaţiei cazanului CR16 constă din succesiunea următoarelor secvenţe:

- se pregătesc circuitele tehnologice (apă, combustibil, aer); - se cuplează întrerupătorul IG, punând sub tensiune pupitrul de comandă. Se

acţionează butonul B4 pentru anularea semnalului sonor; - se comută selectorul S2 pe poziţia “M” (regim manual);





- se comută selectorul S3 pe poziţia “1” (se selectează pompa de apă nr. 1). În acest moment pompa nr. 1 trebuie să pornească. Se verifică şi dacă este cazul, se schimbă sensul de rotaţie (la prima pornire a pompei);

- se comută selectorul S3 pe poziţia “2” (se selectează pompa de apă nr. 2) şi se procedează analog ca pentru pompa nr. 1;

- se verifică funcţionarea automată a pompelor până la atingerea nivelului maxim de reglare, când pompa aflată în funcţiune trebuie să se oprească. Se purjează apoi cazanul până la atingerea nivelului minim de reglare, când pompa selectată pentru funcţionare trebuie să pornească;

- se comută selectorul S1 pe poziţia “M” (ventilaţie), se verifică sensul corect de rotaţie al motorului ventilatorului (la prima pornire, la pornirile curente preventilarea focarului se va realiza conform instrucţiunilor aferente instalaţiei de ardere şi a cazanului);

- se comută selectorul S1 pe poziţia “0” (oprit). Se aşteaptă ca turaţia ventilatorului să scadă astfel încât presostatul de aer să nu fie comutat înainte de pornirea arzătorului;

- se comută selectorul S1 pe poziţia “A” (automat); - se acţionează butonul B6 verificându-se existenţa condiţiilor de pornire

(stingerea lămpii H5). În acest moment încep secvenţele de pornire pe gaz, care se desfăşoară după următorul program:

porneşte ventilatorul de aer; servomotorul MS deschide clapeta de aer în poziţie maximă; are loc preventilarea focarului timp de 36 secunde; clapeta de aer revine în poziţia de pornire; transformatorul de aprindere J produce scânteia; după o prescânteie de 4 secunde are loc acţionarea ventilelor

pilot VP1 şi VP2. În timp de 2 secunde trebuie să aibă loc aprinderea flăcării. Dacă flacăra este sesizată de detectorul de flacără QRA2, ventilele pilot vor fi acţionate în continuare timp de 8 secunde, dacă nu are loc blocarea automatului de ardere;

după 8 secunde de la acţionarea ventilului pilot, ventilul de siguranţă V1 3.1, ventilul principal V2 3.1 şi ventilul de aerisire V3 3.1 vor fi acţionate permiţând accesul gazului principal. În timp de 2 secunde trebuie sesizată flacăra principală, în caz contrar are loc blocarea automatului de ardere;

după 8 secunde de la aprinderea flăcării principale se sfârşesc secvenţele de aprindere.

La pornirea de la “rece” se va funcţiona pe sarcină minimă circa 20 minute pentru a nu crea tensiuni în sistemul fierbător, datorită variaţiilor bruşte de temperatură.





3.4.2 Oprirea instalaţiei

Instalaţia de generare a aburului se va opri în următoarele situaţii: - la dispariţia tensiunii electrice, la revenirea tensiunii electrice, dacă restul

condiţiilor sunt îndeplinite, repornirea arzătorului este posibilă numai prin acţionarea butonului B6;

- la declanşarea prin protecţie. În acest caz are loc blocarea instalaţiei (repornirea se poate realiza numai la intervenţia operatorului) şi semnalizarea optică şi acustică. Operatorul trebuie să intervină imediat şi să efectueze următoarele:

să comute selectorul S1 în poziţia “M” (ventilaţie); să analizeze şi să elimine cauzele declanşării, repornirea fiind

permisă numai după efectuarea ventilării manuale a focarului şi deblocării instalaţiei prin butonul B6.

Operaţiile de oprire vor fi în acord cu instrucţiunile privind cazanul deservit.

După oprire, instalaţia va fi în continuare supravegheată cât timp este necesar. Orice intervenţie în instalaţie se va efectua numai după întreruperea vizibilă a alimentării cu energie electrică (separarea de protecţie).

3.4.3 Exploatarea instalaţiei

Exploatarea instalaţiei se va face numai de personal specializat al firmei beneficiare, instruit, verificat şi autorizat în acest scop. Personalul trebuie să cunoască condiţiile de exploatare ale agregatului deservit şi ale aparatelor din instalaţie. Instalaţia este considerată ca fiind cu supraveghere permanentă de către operator.

Vasele nivostatelor se purjează după 8 ore de funcţionare, verificându-se astfel protecţia de nivel în fiecare schimb de lucru. Purja continuă va fi menţinută în condiţii optime de funcţionare. Parametrii apei de alimentare vor fi menţinuţi în limitele cerute de norme, calitatea apei fiind esenţială pentru funcţionarea corectă a aparaturii care realizează protecţia, reglarea şi semnalizarea de nivel.

3.4.4 Întreţinerea instalaţiei

Întreţinerea instalaţiei se va face numai de către personal calificat, special însărcinat cu această misiune. Principalele operaţii pe care personalul de întreţinere le va efectua sunt:

- verificări în cazul apariţiei unui defect; - înlocuirea aparatelor defecte nereparabile; - verificări periodice ale aparatelor de automatizare. Conducerea tehnică a firmei beneficiare va întocmi un program de încercări

profilactice. Aparatura de automatizare va fi verificată lunar.





3.4.5 Verificarea instalaţiei de automatizare

La punerea în funcţiune şi o dată la şase luni se va realiza verificarea instalaţiei de automatizare conform următorului program de verificări:

Pornirea Nr. crt.

Funcţia verificată Metoda de verificare Răspunsul instalaţiei

1. Pornirea arzătorului Conform procedurii de pornire a instalaţiei din caietul de sarcini pentru teste, probe, verificări şi puneri în funcţiune

Conform procedurii de pornire a instalaţiei din caietul de sarcini pentru teste, probe, verificări şi puneri în funcţiune

Protecţii 2. - Prezenta nedorită a

unei flăcari false în timpul preventilării

- Rateu aprindere flacără

- Dispariţie flacără

- Se expune detectorul de flacără unei flăcări false în timpul preventilării

- Se porneşte arzătorul cu detectorul scos

- Se scoate detectorul de flacără în timpul func-ţionării

Sună hupa H, se blochează automatul de ardere LFL1.322, se aprinde lampa H4, (pentru anularea semnalului sonor se acţionează butonul B4; pentru deblocarea automatului se acţionează butonul B3; debloearea este urmata de reluarea secvenţelor de aprindere, dacă restul condiţiilor de funcţionare sunt îndeplinite)

3. Scăderea nivelului apei în cazan

Se efectuează manevrele necesare astfel încât nivelul apei să atingă valoarea de 35 mm

Se aprinde lampa H6; se stinge flacăra arzătorului, sună hupa H; . se aprinde lampa H5; după verificare trebuie acţionat butonul de confirmare B6

4. Creşterea presiunii aburului (presostatul PCH 2.1)

Se închide robinetul de abur şi se aşteaptă ca presiunea să atingă 14,5 bar

Se stinge flacăra arzătorului, sună hupa H; se aprinde lampa H5; dupa verificare trebuie acţionat butonul de confirmare B6

5. Creşterea presiunii aburului (presostatul PCH 2.1)

Se modifică reglajul presostatatului PCH 2.1, se îichide robinetul de abur şi se aşteaptă ca presiunea să atingă 15 bar

Se stinge flacăra arzătorului, sună hupa H; se aprinde lampa H5; dupa verificare trebuie acţionat butonul de confirmare B6





6. Scăderea presiunii aerului (presostatul PSL 1.1)

Se obturează progresiv aspiraţia ventilatorului pâ-nă la scăderea presiunii aerului sub valoarea de reglare a presostatului PSL 1.1.


7. Scăderea presiunii gazului metan(presostatul PAL 3.1)

Se modifică reglajul regulatorului de gaz până când presiunea gazului scade sub valoarea de reglare a presostatului PAL 3.1

Se stinge flacăra arzătorului, sună hupa H; se aprinde lampa H5; după verificare trebuie acţionat butonul de confirmare B6

8. Creşterea presiunii gazului metan (presostatul PAH 3.1)

Se modifică reglajul regulatorului de gaz până când presiunea gazului creşte peste 200 mbar

Se stinge flacăra arzătorului, sună hupa H; se aprinde lampa H5; după verificare trebuie acţionat butonul de confirmare B6

9. Defectarea electrică a circuitului de comandă motor ventilator

Se micşorează curentul de reglaj la releul temic RT1 până la declanşarea contactorului C1


10. Dispariţia tensiunii electrice; defect în circuitele de comandă

Se deconectează pentru scurt timp siguranţa F13

La revenirea tensiunii electrice se aprinde lampa H6 şi sună hupa H; repornirea se poate face acţionând butonul de confirmare B6





Reglări 11. Reglarea discontinuă a

nivelului apei în tambur Se purjează cazanul până la atingerea nivelului de pornire a pompei selectate pentru funcţionare

Porneşte pompa selectată; la atingerea nivelului de oprire se opreşte, nivelul apei menţinându-se între valorile -20…..+20 mm

12. Reglarea discontină a sarcinii arzătorului (presostatul PC 2.1)

Se funcţionează în regim normal sau se manevrează lent robinetul de ieşire abur

La presiunea aburului de 14 bar servomotorul MS va comanda trecerea pe sarcină minimă, revenirea sarcină maximă va avea loc la 13 bar (considerând diferenţialul presostatului de 1 bar)

Tabel 3.2. Program de verificări a instalaţiei de automatizare

3.4.6 Examinarea constructivă a instalaţiei

Se va verifica corectitudinea execuţiei elementelor componente ale instalaţiei, conform cu proiectul din punct de vedere al dimensiunilor, formelor, precum şi realizarea corectă a montajului.

De asemenea se va verifica dacă se respectă toate condiţiile prevăzute în prescripţiile tehnice ISCIR C11-74 şi C38. Se verifică montarea corectă a instalaţiei de ardere pe cazan.

3.4.7 Încercarea etanşeităţii conductelor de combustibil şi aer

Înainte de efectuarea probelor funcţionale ale instalaţiei se vor executa încercările de etanşare a traseelor de combustibil, abur şi aer.

3.4.8 Încercările de etanşare ale traseului de combustibil

Se va verifica mai întâi ca pe conducte să nu existe murdărie, zgură de la operaţiuni de sudare, câlţi etc. Se inistă asupra acestui lucru, deoarece atât pompa de combustibil, cât şi ventilele electromagnetice sunt sensibile la murdărie. Verificarea se va face prin demontarea fitingurilor de legătură şi suflarea cu aer comprimat. Operaţiunea se va face pentru toate conductele de gaz pentru aprindere. Nu se admit scăpări de gaz în timpul probelor.

3.4.9 Verificarea circuitului de aer

Verificarea circuitului de aer se va efectua la beneficiar. Nu se vor admite scăpări de aer.





3.4.10 Încercări de funcţionare la cald

Încercările la cald se fac cu instalaţia de ardere montată pe cazanul CR16. Scopul acestor încercări este verificarea realizării în regim a parametrilor funcţionali ai instalaţiei de ardere (consum de combustibil şi energie, calitatea arderii) şi verificarea dispozitivelor de protecţie şi automatizare pentru diferite sarcini.

Înainte de pornirea instalaţiei de ardere se vor verifica dacă au fost remediate toate defectele constatate cu prilejul încercărilor la rece.

Asupra instalaţiei de producere a aburului se vor face cel puţin următoarele încercări la cald:

4.4.10.1. Încercarea de pornire şi aprindere În prealabil, se va verifica dacă electrodul de aprindere este instalat conform proiectului şi dacă legăturile de înaltă tensiune sunt corect efectuate. Încercarea de pornire şi aprindere se efectuează cu focarul în stare rece şi cu arzătorul pe sarcină minimă. Se comandă pornirea şi se verifică desfăşurarea programului conform diagramei de funcţionare. În cadrul verificării se vor urmări: - modul de amorsare a flăcării aprinzătorului şi flăcării injectorului la

sarcină minimă, precum şi stabilitatea acestor flăcări; - realizarea timpului de siguranţă la aprindere, respective la stingere,

precum şi derularea secvenţelor de pornire şi oprire; - comportarea elementelor de echipare ale instalaţiei în tot timpul

aprinderii şi pornirii. Se vor efectua 10 aprinderi şi 10 stingeri consecutive cu interval de câte două minute de funcţionare şi respective două minute de oprire. Amorsarea flăcării trebuie să se producă sigur, fără răbufniri, pulsaţii sau tendinţe de rupere. Flacăra trebuie să se propage uniform pe întreaga secţiune de ardere. Flacăra aprinzătorului trebuie să fie suficient de mare şi corect orientată, astfel încât amorsarea injectorului să se realizeze în condiţii optime. Stingerea flăcării trebuie să se producă prompt şi fără răbufniri sau întoarceri. După 10 aprinderi şi stingeri, nu trebuie să se producă: - încălziri inadmisibile ale echipamentului electric; - neetaşeităţi pe circuitele de gaz metan; - ancraşarea dispozitivului (bujiei) de aprindere a aprinzătorului sau

capului de vizare a flăcării (detectorul de flacără) de natură să diminueze siguranţa de funcţionare a instalaţiei.

4.4.10.2. Încercări de calitate a arderii Verificarea calităţii arderii se face cu cazanul în regim permanent, conform prevederilor normelor ISCIR. La ieşirea din focar, la priza de măsurare se determină excesul de aer din gazele de ardere.





Excesul maxim de aer în gazele de ardere pentru sarcini ale arzătorului apropiate de sarcină nominală, inclusiv aceasta trebuie să fie α = 1.1 la funcţionarea pe gaz metan. Excesul maxim de aer în gazele de ardere pentru sarcini ale arzătorului apropiate de sarcina minimă, inclusiv aceasta trebuie să fie α = 1.2 la funcţionarea pe gaz metan. Conţinutul de CO în gazele de ardere trebuie să fie de maxim 0.1 % pentru α = 1. Se recomadă să se folosească pentru analiza gazelor următoarele aparate: - analizor ORSAT – pentru analiza CO2; - analizor de absorbţie de raze infraroşii care să permită determinarea

conţinutului de CO sub 0.1 % precizie de cel puţin ±0.002 % volum; - analizor paramagnetic pentru analiza O2. Se pot folosi orice fel de aparate, dar care să permită determinarea cu cel puţin aceeaşi precizie a celor menţionate mai sus pentru verificarea acurateţei analizelor, excesul de aer se va stabili atât pe baza conţinutului de CO, CO2, cât şi conţinutul de O2, atunci când CO = 0.1% pentru α = 1, fiind valabilă relaţia:

2ef 2

max 2

O2121

COCO

−==α

Unde: CO2 max – conţinutul maxim procentual de CO2 ce se poate obţine prin

arderea teoretică a combustibilului utilizat la încercare. Valoarea se va determina pe baza analizei elementelor combustibilului;

CO2 ef – valoarea procentuală a CO2 efectiv, determinată în gazele de ardere;

O2 – valoarea procentuală a O2 efectiv, determinată în gazele de ardere;

Pentru fiecare sarcină a instalaţiei de ardere la care se face verificarea calităţii arderii, durata de funcţionare va fi de cel puţin două ore. Este obligatoriu efectuarea încercărilor de calitate pentru sarcina nominală minimă şi câteva sarcini intermediare făcându-se reglajul sarcinii pe tot domeniul de funcţionare. În timpul încercărilor nu trebuie să apară nici un fel de depuneri sau arderi căzute în vatra focarului.

4.4.10.3. Încercarea de menţinere constantă a consumului de combustibil Această încercare se va face pentru sarcina nominală, minimă şi două sarcini intermediare egal distanţate de cele două. Pentru sarcina nominală se va face o încercare de cel puţin două ore, iar pentru celelalte sarcini o încercare de cel puţin o oră. Pentru aceste sarcini, se va urmări dacă instalaţia de ardere încercată îşi menţine constant consumul de combustibil.





Se vor face măsurători din 10 în 10 minute ale consumului de combustibil, presiunii combustibilului şi presiunii aerului înainte şi după clapetele de aer ale instalaţiei.

4.4.10.4. Determinarea încălzirii instalaţiei Se face măsurând temperatura diferitelor părţi componente ale instalaţiei care nu trebuie să depăşească 373 ˚K la gura arzătorului şi 313 ˚K în rest. Se va utiliza o trusă pentru determinarea temperaturilor de suprafaţă.

4.4.10.5. Determinarea consumului de energie electrică Se va face pentru sarcinile maximă şi minimă prin citirea consumului de energie electrică la cele două sarcini. Consumul de energie nu trebuie să depăşească consumul corespunzător puterii instalate.

3.4.11 Probe de anduranţă

Proba de anduranţă are ca scop atestarea comportării instalaţiei de ardere în ansamblu, precum şi fiecare element component în funcţionare de durată. Această probă se va face odată cu proba de anduranţă a cazanului CR16.

3.5 Caiet de sarcini pentru urmărirea comportării în timp a instalaţiilor

Toate intervenţiile asupra instalaţiei de ardere se vor realiza de către personal calificat şi autorizat în acest scop, respectându-se normele în vigoare pentru protecţia muncii.

Pentru o bună funcţionare a cazanului generator de abur CR16, trebuie respectate următoarele reguli de bază:

- controlul stării de etanşeitate a cazanului, canalului şi coşului de fum; - urmărirea aparatelor de măsură şi control şi menţinerea lor în permanentă

stare de funcţionare. Este necesară verificarea metrologică cu regularitate; - verificarea permanentă a stării depozitelor de combustibil pentru a se evita

scăpările de gaze; - verificarea şi curăţarea permanentă a dispozitivelor de ardere precum şi a

aparaturii de automatizare; - nu se permit instalaţii improvizate pentru alimentarea cu combustibil sau

energie electrică; - în jurul cazanului se va menţine curăţenie; - periodic se vor curăţi filtrele de combustibil, de apă sau de aer.

3.5.1 Întreţinerea zilnică a instalaţiei

Aceasta constă din: - verificarea vizuală a funcţionării corecte a tuturor subansamblelor instalaţiei; - verificarea vizuală a etanşeităţii conductelor de aer, gaz metan şi abur; - verificarea suprafeţelor exterioare (se curăţă de praf, murdărie etc);





În cazul unor zgomote suspecte, se va determina cauza lor. Zgomotele suspecte pot fi provocate de o uşoară dezechilibrare, datorită slăbirii şuruburilor de fixare a pompelor sau de ungere necorespunzătoare a axelor pompelor. Acest caz din urmă este pus în evidenţă de încălzirea corpului pompei din regiunea axului, datorită pătrunderii murdăriei în canalele de ungere. În cazul în care se constată că pompele se încălzesc, se va opri instalaţia de ardere şi se vor curăţa cu mare atenţie pompele.

Se va acorda atenţie deosebită la remontarea diferitelor piese, precum şi la centrarea pompelor. Se atrage atenţia că un centraj defectuos poate duce la ruperea axului pompei.

3.5.2 Controlul săptămânal

Controlul săptămânal presupune executarea următoarelor operaţii: - verificarea stării de funcţionare a robinetelor electromagnetice; - verificarea electrodului de aprindere al aprinzătorului gaz – electric; - verificarea etanşeităţii traseului de aer; - verificarea vizuală a paletajului ventilatorului.

3.5.3 Controlul lunar

Pentru controlul lunar se vor executa: - verificarea strângerii şuruburilor de fixare la diversele subansamble; - se vor înlocui garniturile uzate sau necorespunzătoare; - verificarea reglajelor elementelor de automatizare de către personal calificat; - verificarea orificiilor de gaz din distribuitor pentru a nu fi înfundate; - curăţarea filtrului de gaz de depuneri şi impurităţi mecanice.

3.5.4 Revizie generală

Se execută după circa 4500 ore de funcţionare şi constă din: - demontarea arzătorului de pe cazan; - demontarea robinetelor electromagnetice; - demontarea filtrelor de combustibil; - demontarea aprinzătorului; - demontarea injectorului; - toate piesele demontate se spală, se stabileşte gradul lor de uzură; - piesele necorespunzătoare se vor înlocui. Filtrele de combustibil se vor verifica pentru a se constata dacă există interstiţii

mai mari decât cele normale. Se va verifica starea bobinelor robinetelor electromagnetice. Se va verifica dacă electrodul de aprindere nu s-a uzat şi starea izolatorului de

porţelan. În cazul în care sunt străpunşi, aceştia se vor înlocui. Se vor unge lagărele axelor clapetelor de reglare aer şi gaz de la arzător. Se vor unge lagărele motoarelor electrice ale ventilatorului şi pompelor de apă,

conform instrucţiunilor uzinei producătoare. Se vor verifica, depana sau înlocui toate aparatele de automatizare şi se vor

verifica toate conexiunile. Conductorii electrici uzaţi se vor înlocui.





3.5.5 Piesele de schimb de uz curent în termen de garanţie

În lista pieselor de rezervă se indică piesele care sunt necesare în condiţiile unei exploatări normale a instalaţiei de ardere în perioada de garanţie stabilită de proiectantul instalaţiei de ardere.

3.6 Breviar de calcul

Alimentarea cu energie electrică este reglementată, în principal, de „Regulamentul de furnizare a energiei electrice” şi de Normativul I7-2002.

Consumatorii electrici ce deservesc cazanul de abur CR16 sunt alimentaţi dintr-un post de transformare propriu, aflat în imediata vecinătate ca clădirii centralei termice. Unele receptoare electrice absorb în anumite regimuri de funcţionarea lor cu durate relativ reduse, curenţi mai mari decât cei nominali, numiţi curenţi de vârf. Acest fapt poate fi observat la motoare electrice, care la pornire absorb un curent mult mai mare decât cel nominal. Pentru aceasta s-a stabilit regimuri de pornire a motoarelor electrice. Pornirea directă a motoarelor electrice este admisă în următoarele cazuri:

- suterea motoarelor să nu depăşească 20% din puterea transformatoarelor funcţionând în paralel, pentru consumatori alimentaţi prin posturi de tranformare proprii;

- se va determina pe bază de calcul puterea motoarelor care pot fi pornite direct în cazul instalaţiilor alimentate de la surse electrice proprii, verificându-se satisfacerea condiţiei de pierdere de tensiune admisă.

Condiţiile de pornire a motoarelor electrice cu puteri mai mari de 4 kW inclusiv sau 5.5 kW, după tensiunea de linie a reţelei de 400 V, la consumatorii racordaţi direct la reţeaua de joasă tensiune a furnizorului, se stabilesc de la caz la caz, pe baza unei analize în faza de proiectare ţinând seama de natura consumatorului şi numai cu avizul intreprinderii furnizoare de energie şi de tabelele 3.3 ÷ 3.5:

Secţ

iune

a co

nduc

toar

elor

[mm

2 ]

Intesitatea maxim admisă [A] Cabluri montate în pământ,

la temperatura mediului ambiant de +20 ˚C

Cabluri montate în aer, la temperatura mediului ambiant

de +30 ˚C Cupru Aluminiu Cupru Aluminiu

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1.5 37 30 27 - - - 26 21 18 - - - 2.5 50 41 36 - - - 35 29 25 - - - 4 65 53 46 52 42 36 46 38 34 36 30 27 6 83 66 58 68 52 45 58 48 44 46 38 34 10 110 88 77 86 69 60 80 66 60 63 52 47 16 140 115 100 113 90 78 105 90 80 82 70 63





Secţ

iune

a co

nduc

toar

elor

[mm

2 ]

Intesitatea maxim admisă [A] Cabluri montate în pământ,

la temperatura mediului ambiant de +20 ˚C

Cabluri montate în aer, la temperatura mediului ambiant

de +30 ˚C Cupru Aluminiu Cupru Aluminiu

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

1 co

nduc

tor

2 co

nduc

toar

e

3,4

cond

ucto

are

25 190 150 130 150 115 100 140 120 105 110 94 82 35 235 180 155 180 140 120 175 150 130 135 115 100 50 280 210 185 215 165 145 215 180 160 165 140 125 70 350 260 230 270 200 175 270 230 200 210 180 155 95 420 315 275 325 245 215 355 275 245 260 215 190 120 480 360 315 375 275 245 390 320 285 300 250 210 150 540 400 355 420 315 275 445 375 325 350 290 250 185 620 460 400 480 355 310 510 430 370 400 335 285 270 720 530 465 560 415 360 620 510 435 480 393 340 300 820 590 520 640 465 410 710 590 500 550 400 390

Tabel 3.3. Intensităţile maxime admise Iadm ale curenţilor în regim permanent pentru cabluri cu izolaţie PVC în manta de PVC

Secţiunea

nominală a conductorului

[mm2]

Sarcina admisibilă de durată [A] Cablu cu 3 şi 4 conductoare Cablu cu 5 conductoare

Pozare în Pozare în pământ, la +20 ˚C aer, la +30 ˚C pământ, la +20 ˚C aer, la +30 ˚C

Cu Al Cu Al Cu Al Cu Al 1.5 26 - 18.5 - 18 - 14 - 2.5 34 - 25 - 24 - 19 - 4 44 36 34 27 31 25 26 20 6 56 45 43 34 39 32 32 26

10 75 60 60 47 53 42 45 35 16 98 78 80 63 69 55 60 47 25 128 99 106 83 90 69 80 62 35 157 118 131 102 110 83 98 77 50 185 142 159 124 - - - - 70 228 176 202 158 - - - - 95 275 211 244 190 - - - -

120 313 242 282 220 - - - - 150 353 270 324 252 - - - - 185 399 308 371 289 - - - - 240 464 363 436 339 - - - - 300 524 412 481 377 - - - - 400 600 475 560 444 - - - - 500 - - - - - - - -

Tabel 3.4. Intensităţile maxime admise Iadm ale curenţilor în regim permanent pentru

cabluri în regim trifazat





Pn [kW] Pornire directă la 400 V If [A]

Fuzibil cu ardere: Is/It

(nominal/ reglat)

[A]

Sca(activ) [mm2]

Rapidă Lentă Conductoare Cablu Cu Al Cu Al

200 - 630 400/385 - - 240 300 160 - 500 320/310 - - 150 240 132 - 400 250/245 120 - 95 150 110 - 400 250/205 95 150 95 120 100 - 315 200/190 95 120 70 95 90 - 315 200/171 70 120 70 95 75 630 315 160/150 70 95 50 70 55 500 250 160/111 50 70 35 50 45 400 200 100/92 35 50 25 35 40 315 200 100/82 25 35 16 25 37 200 160 100/77 25 35 16 25 30 200 125 100/64 16 25 16 25 22 160 125 63/48 10 16 10 16 18.5 125 100 63/42 10 16 10 16 15 100 80 40/35 10 16 10 16 11 80 63 32/26 6 10 6 10 7.5 63 50 25/19 4 6 4 6 5.5 50 35 20/14 2.5 4 2.5 4 4 35 25 15/11 2.5 4 2.5 4 3 25 25 11/9 2.5 4 2.5 4 2.2 25 20 8/6.5 1.5 2.5 1.5 4 1.5 20 16 6/4.8 1.5 2.5 1.5 4 1.1 20 10 4.5/3.8 1.5 2.5 1.5 4 0.75 16 10 3.3/2.8 1.5 2.5 1.5 4 0.55 10 6 2.4/2.2 1.5 2.5 1.5 4 0.37 6 4 1.8/1.6 1.5 2.5 1.5 4 0.25 4 4 1.3/0.9 1.5 2.5 1.5 4 0.18 4 2 1/0.7 1.5 2.5 1.5 4 0.12 2 2 0.75/0.5 1.5 2.5 1.5 4

Tabel 3.5. Alegerea circuitelor motoarelor asincrone trifazate cu tensiunea nominală de 400 V

Calculul curentului nominal pentru coloanele de alimentare Circuite monofazate: Curentul nominal este:

ηϕ ⋅⋅=

cosUP

If

in

Pi – puterea instalată a receptorului de forţă (puterea mecanică); cos φ – factorul de putere al acestuia; η – randamentul receptorului Circuite trifazate: Curentul nominal se determină cu relaţia:





ηϕ ⋅⋅⋅=

cosU3P

If

in

Pi – puterea instalată a receptorului de forţă (puterea mecanică). În cazul în care Pi reprezintă puterea electrică activă, din relaţie lipseşte randamentul η cos φ – factorul de putere al acestuia; η – randamentul receptorului Secţiunea cablurilor electrice Secţiunea cablurilor electrice pentru circuitele şi coloanele electrice se stabileşte ca secţiunea minimă care respectă următoarele condiţii:

1. în regimul de lungă durată încărcarea maximă admisibilă a secţiunii să fie: nma II ≥ unde In este curentul transportat de circuit sau coloană Ima se dă în funcţie de:

- natura conductoarelor (cupru sau aluminiu); - felul izolaţiei cablurilor electrice; - modul de montare – aparent, îngropat în sol, în tub de protecţie etc; - temperatura mediului ambiant. 2. secţiunea să fie mai mare sau cel puţin egală cu secţiunea minimă impusă de

Normativul I7 3. secţiunea aleasă va trebui să conducă la pierderi de tensiune sub valorile

admisibile impuse de norme Contactorul Pentru contactoare, curentul de rupere (Ir) este mult mai mare decât curentul nominal al acestuia (Inc): Ir = (8…10)Inc Alegerea contactorului se face punând condiţia: Inc = 1.1 x In Inc – curentul nominal al contactorului In – curentul nominal ce trebuie întrerupt de către contactor De asemenea, contactorul trebuie ales şi în funcţie de numărul de contacte auxiliare disponibile, tensiunea bobinei şi tipul de execuţie climatică. Bobina contactorului acţionează şi ca un releu de tensiune minimă, aceasta eliberând tensiunea mobilă când tensiunea de alimentare scade sub 0.7Un. Verificarea la pierderea de tensiune Se face pe traseul circuitului de alimentare cel mai lung şi cel mai încărcat, începând de la cofretul de racord şi în aval până la receptorul cel mai îndepărtat.

- Instalaţii monofazate:

SUlP

U i

⋅⋅⋅⋅⋅

=Δ 2%1002γ

Pi - puterea instalată în circuit, în W; l – lungimea liniei, în m;





γ - conductivitatea, în m/Ω*mm²; U – tensiunea de alimentare a instalaţiei, în V; S – secţiunea conductorului, în mm2.

- Instalaţii trifazate:

SUlP

U i

⋅⋅⋅⋅

=Δ 2%100γ

În conformitate cu Normativul I7-2002, art. 5.1.18, valoarea căderilor de tensiune, în regim normal de funcţionare faţă de tensiunea nominală a reţelei, trebuie să fie cel mult:

- 3% pentru receptoarele din instalaţiile de lumină; - 5% pentru restul receptoarelor.

3.6.1 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a ventilatorului

(V)

Calculul curentului pentru circuitul de alimentare al ventilatorului:

W22000=P

ηϕ ⋅⋅⋅=

cosU3P

If

in

A 5.419.085.04003

22000=

⋅⋅⋅=cI

Datorită existenţei postului de transformare propriu şi a faptului că puterea totală

a motoarelor nu depăşeşte 20% din puterea nominală a transformatorului, pornirea ventilatorului se va face direct.

Curentul de fuzibil:

A 5.41 ≥⇒≥ fcf III şi conform tabelului 3:

A 125=fI

Pentru alimentarea cu tensiune electrică a ventilatorului este necesar un cablu CYY-F 4x10 mm2. În instalaţiile electrice din centralele termice se vor utiliza cabluri cu întârziere la propagarea flăcării de tip CYY-F.





Alegerea contactorului:

A 65.4541.51.1 1.1 =⋅=⋅= nnc II

Se alege un contactor cu curentul nominal:

A 63=ncI

3.6.2 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a pompei de

apă nr. 1 (P1)

Calculul curentului pentru circuitul de alimentare al pompei de apă nr. 1:

W11000=P

ηϕ ⋅⋅⋅=

cosU3P

If

in

A 77.209.085.04003

11000=

⋅⋅⋅=cI





A 63=fI



A 84.22.77201.1 1.1 =⋅=⋅= nnc II


A 32=ncI





3.6.3 Calculul circuitului de alimentare cu energie electrică a pompei de

apă nr. 2 (P1)

Calculul curentului pentru circuitul de alimentare al pompei de apă nr. 2:

W11000=P

ηϕ ⋅⋅⋅=

cosU3P

If

in

A 77.209.085.04003

11000=

⋅⋅⋅=cI





A 63=fI



A 84.22.77201.1 1.1 =⋅=⋅= nnc II


A 32=ncI

3.6.4 Calculul circuitelor de alimentare sau comandă pentru echipamentele

de automatizare

Conform normativului I7-2002, anexa 6, poziţia 20, în cadrul instalaţiilor de automatizare, măsură şi control destinate unor receptoare sau instalaţii importante,





secţiunea minimă admisă pentru alimentarea echipamentelor de măsură şi control este 1 mm2.

Cablurile utilizate pentru alimentarea cu energie electrică sau pentru transmisia semnalelor între echipamentele de automatizare vor fi de tip CYY-F, în instalaţiile centralelor termice impunându-se utilizarea cablurilor cu întârziere la propagarea flăcării.

3.6.5 Puterea totală instalată pe tabloul electric şi de automatizare TA

W460002000110001100022000)()2()1((V) =+++=+++= EAiPiPiii PPPPP Unde: Pi – puterea electrică totală instalată pe tabloul electric şi de automatizare TA;

Pi(V) – puterea electrică instalată în circuitul de alimentare a ventilatorului V;

Pi(P1) – puterea electrică instalată în circuitul de alimentare a pompei de apă nr. 1;

Pi(P2) – puterea electrică instalată în circuitul de alimentare a pompei de apă nr. 2;

Pi(EA) – puterea electrică instalată în circuitele de alimentare a echipamentelor de automatizare;

Puterea de calcul:

W41400146000 =⋅=⋅= Sic CPP

A 2.7885.04003

146000=

⋅⋅

⋅=cI

Unde: Cs = 1 este coeficientul de simultaneitate


A 2.78 ≥⇒≥ fcf III

Având în vederea pornirea directă a motoarelor ventilotorului, pompei de apă nr. 1 şi pompei de apă nr. 2, se alege:

A 160=fI

Pentru alimentarea cu tensiune electrică a tabloului electric şi de automatizare TA este necesar un cablu CYY-F 4x16 mm2. În instalaţiile electrice din centralele termice





se vor utiliza cabluri cu întârziere la propagarea flăcării de tip CYY-F. La calculul circuitelor de alimentare a echipamentelor electrice şi de

automatizare s-a luat în calcul faptul că puterea transformatorului de alimentare cu energie electrică a centralei termice este de 400 kW.

3.6.6 Verificarea la pierderea de tensiune

Coloana de alimentare pentru tabloul TA are un traseu cu o lungime de 20 m iar circuitul de alimentare cel mai lung şi cel mai încărcat este cel pentru ventilatorul V, cu o lungime de 20 m şi o putere instalată de 22 kW.

Verificarea la pierderea de tensiune pe coloana de alimentare a tabloului TA:

% 63.016400572046000100100

22% =⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅

⋅⋅=Δ

SUlP

U iTA γ

Verificarea la pierderea de tensiune pe circuitul de alimentare a

ventilatorului V:

% 48.010400572022000100100

22% =⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅

⋅⋅=Δ

SUlP

U iV γ

Pierderea totală de tensiune:

3.7 Instrucţiuni de utilizare sistem SCADA

Pentru monitorizarea şi controlul procesului tehnologic de generare a aburului cu

cazanul CR16 s-a realizat o aplicaţie SCADA (supervisory control and data acquisition

system – sistem de control şi achiziţie de date pentru supervizare) în mediul de

programare SIMATIC WinCC al firmei Siemens.

Prin intermediul aplicaţiei SCADA, operatorul poate urmări variaţiile următorilor

parametri tehnologici:

- Starea echipamentelor (pornit / oprit / avarie); - Nivelul apei în cazanul CR16; - Presiunea aburului în cazanul CR16; - Presiunea aerului de combustie în arzătorul SGB-400-GM;

% 5 % 11.148.063.0% % % <=+=Δ+Δ=Δ VTA UUU





- Presiunea gazului metan în rampa arzătorului. Pentru lansarea aplicaţiei operatorul va executa următoarele operaţii: - Pornirea sistemului WinCC Explorer; - Activarea proiectului “CazanAbur” prin apăsarea butonului Run „”. În acest moment mediul WinCC încarcă aplicaţia în memoria calculatorului,

împreună cu librăriile aferente programului. La iniţializarea programului va fi afişat ecranul principal, care va oferi

operatorului informaţiile despre întregul proces de generare a aburului cu cazanul CR16. Ecranul principal este ilustrat în figura 3.1.

În ecranul principal este concepută schema sinoptică pentru procesul de

automatizare a cazanului de abur CR16, conţinând informaţii asupra următoarelor elemente din cadrul instalaţiei:

- cazanul de abur CR16; - ventilator; - traductori de nivel apă în cazan: (LC) şi (LSL); - presostate abur pentru maxim şi maxim-maximorum: (PCH2.1) şi (PSH2.1);

Figura 3.1. Ecran principal aplicaţie SCADA





- presostat pentru reglare sarcină (PC2.1); - arzătorul împreună cu rampa de gaz:

servomotorul comandă came – aer combustie (MS); detectorul de flacără (QRA2); presostat de minim aer (PSL1.1); ventilul de blocare (V1); ventilul principal de gaz metan (V2); ventilul de aerisire circuit gaz metan (V3); presostat sesizare etanşeitate circuit gaz metan (PGV); detector de etanşeitate gaz metan (LDU); presostat de minim gaz (PAL3.1); presostat de maxim gaz (PAH3.1); manometru monitorizare presiune gaz metan;

- instalaţie de alimentare cu apă: pompa alimentare cu apă nr. 1 (P1); pompa alimentare cu apă nr. 2 (P2);

- tablou electric şi de automatizare TA.

Interfaţa programului conţine două butoane “START APLICAŢIE” şi “STOP APLICAŢIE”, prin intermediul cărora operatorul porneşte, respectiv opreşte procesul SCADA de monitorizare şi control a procesului.

Înainte de pornirea aplicaţiei operatorul va trebui să selecteze pompa care va fi utilizată pentru alimentarea cu apă a instalaţiei. Acest lucru se va face prin intermediul unei căsuţe “check-box” situată în partea dreapta – jos a ecranului principal.

La apăsarea butonului “START APLICAŢIE” se va activa un simulator al mărimilor de proces. Datorită lipsei conexiunii reale între sistemul SCADA şi instalaţia de producere a aburului s-a realizat un simulator al mărimilor de proces care va genera semnale simulate pentru următoarele echipamente:

- Starea echipamentelor (pornit / oprit / avarie): ventilator, arzător, pompe alimentare cu apă;

- Nivelul apei în cazanul CR16: traductori de nivel (LC) şi (LSL); - Presiunea aburului în cazanul CR16: presostate (PCH2.1), (PSH2.1), (PC2.1); - Presiunea aerului de combustie în arzătorul SGB-400-GM: presostat

(PSL1.1); - Presiunea gazului metan în rampa arzătorului: presostate (PAL3.1) şi

(PAH3.1). - Detectorul de flacără (QRA2). Simulatorul mărimilor de proces este prezentat în figura 3.2. La activarea

simulatorului operatorul va avea posibilitatea selectării a două scenarii de simulare a procesului: unul în care mărimile de proces generate de către simulator se încadrează în limitele de funcţionare şi unul în care mărimile de proces depăşesc limitele de funcţionare, caz care conduce la blocarea automatului de ardere.





1) Pentru selectarea scenariului de simulare în care mărimile de proces se încadrează în limitele de funcţionare, operatorul va urma următoarele comenzi: “File” → “Open” → “CR16_Run.sim” În acest caz mărimile de proces au fost simulate conform tabelului 3.6:

Nr. Crt.

Mărime simulată Limite de funcţionare

Tip semnal simulat

Parametri semnal

1. Nivel apă în cazan -20 ... +20 mm Rampă - Valoare de start: 30; - Valoare de stop: 70.

2. Presiune abur în cazan

8 ... 14.5 bar Sinus - Amplitudine: 4; - Punct de zero: 10; - Perioada de

oscilaţie: 25. 3. Presiune gaz metan 15 ... 195 mbar Semnal

aleatoriu - Limita inferioară:

15; - Limita superioară:

195. 4. Presiune aer de

combustie ≥ 785 Pa Sinus - Amplitudine: 100;

- Punct de zero: 200; - Perioada de

oscilaţie: 25.

Tabel 3.6. Mărimi simulate în situaţia încadrării în limitele de funcţionare

2) Pentru selectarea scenariului de simulare în care mărimile de proces nu se încadrează în limitele de funcţionare, operatorul va urma următoarele comenzi: “File” → “Open” → “CR16_Alarme.sim”

Figura 3.2. Simulatorul mărimilor de proces





În acest caz mărimile de proces au fost simulate conform tabelului 3.7: Nr. Crt.

Mărime simulată Limite de funcţionare

Tip semnal simulat

Parametri semnal

1. Nivel apă în cazan -20 ... +20 mm Rampă - Valoare de start: 30; - Valoare de stop: 70.

2. Presiune abur în cazan

8 ... 14.5 bar Sinus - Amplitudine: 4; - Punct de zero: 12; - Perioada de

oscilaţie: 25. 3. Presiune gaz metan 15 ... 195 mbar Semnal

aleatoriu - Limita inferioară: 0; - Limita superioară:

210. 4. Presiune aer de

combustie ≥ 785 Pa Sinus - Amplitudine: 140;

- Punct de zero: 200; - Perioada de

oscilaţie: 25.

Tabel 3.7. Mărimi simulate în situaţia neîncadrării în limitele de funcţionare

Starea echipamentelor (pornit / oprit / avarie) este semnalizată operatorului prin schimbarea culorilor acestora:

- galben → echipament în repaus; - verde → funcţionare echipament; - roşu → avarie sau depăşire limită de funcţionare în process.

Fiecare traductor de măsură are în partea superioară o căsuţă de dialog, care

afişează valoarea măsurată (simulată) operatorului şi unitatea de măsură. În situaţia în care valoarea simulată depăşeşte limitele de funcţionare, operatorul va fi informat despre acest lucru prin afişarea unei căsuţe suplimentare care va indica valoarea depăşită prin căsuţa respectivă, care va avea culoarea roşu intermitent.

Pentru cazanul CR16 a fost implementat un manometru analogic, operatorul fiind capabil de a urmări presiunea aburului în cazan în timp real.

De asemenea, pentru nivelul apei în cazan a fost implementat un nivelmetru, prin intermediul căruia operatorul poate urmări funcţionarea alimentării cu apă a cazanului. Pe nivelmetru sunt indicate şi limitele de funcţionare a procesului tehnologic.

Operatorul poate urmări prin aplicaţia SCADA prezenţa sau absenţa flăcării de ardere. Acest lucru este realizat printr-o căsuţă de dialog care confirmă prezenţa sau absenţa flăcării prin afişarea textului “DA” sau “NU”.

În situaţia în care unul din parametrii simulaţi depăşeşte limitele de funcţionare a procesului tehnologic, aceasta va conduce la blocarea automatolui de ardere. Blocarea automatului de ardere este semnalizată operatorului în partea din stânga – jos a ecranului principal, pe tabloul electric şi de automatizare TA. Această avarie se manifestă prin pâlpâire roşu – intermitent şi afişarea textului „BLOCARE AUTOMAT DE ARDERE!!!”. De asemenea, în locul hupei de avertizare a fost introdus un mesaj „WARNING” în faţa tabloului TA, în cazul blocării automatului de ardere.





Aplicaţia SCADA oferă operatorului posibilitatea monitorizării grafice sau tabelare a parametrilor de funcţionare a procesului tehnologic. Ecranul principal conţine 4 butoane, prin intermediul cărora operatorul poate trece în alte ecrane în care vor fi afişate grafic şi tabelar mărimile de proces simulate:

- buton „ECRAN1 – MONITORIZARE DATE” – afişarea grafică şi tabelară a nivelului apei în cazan;

- buton „ECRAN2 – MONITORIZARE DATE” – afişarea grafică şi tabelară a presiunii aburului în cazan;

- buton „ECRAN3 – MONITORIZARE DATE” – afişarea grafică şi tabelară a presiunii aerului în arzător;

- buton „ECRAN4 – MONITORIZARE DATE” – afişarea grafică şi tabelară a presiunii gazului metan. În situaţia în care operatorul comandă trecerea în ecranul de monitorizare a

nivelului apei în cazan, va fi afişat ecranul din figura 3.3. Dacă operatorul comandă trecerea în ecranul de monitorizare a presiunii aburului

în cazan, va fi afişat ecranul din figura 3.4.

Figura 3.3. Ecran 1 – Monitorizare Date. Monitorizarea nivelului apei în cazan





Monitorizarea presiunii aerului în arzătorul SGB-400-GM se face prin activarea

butonului “ECRAN 3 – MONITORIZARE DATE”, fiind afişat ecranul din figura 3.5.

Figura 3.5. Ecran 3 – Monitorizare Date. Monitorizarea presiunii aerului în arzătorul SGB-400-GM

Figura 3.4. Ecran 2 – Monitorizare Date. Monitorizarea presiunii aburului în cazan





În situaţia în care operatorul comandă trecerea în ecranul de monitorizare a presiunii gazului metan, va fi afişat ecranul din figura 3.6.

Din fiecare ecran se poate reveni la ecranul principal prin activarea butonului

“ECRAN PRINCIPAL”. De asemenea, din fiecare ecran se poate trece în orice ecran secundar prin activarea butonului corespunzător.

Fiecare buton a fost realizat prin folosirea uneltei “Tooltip text”, ceea ce se concretizează prin faptul ca la poziţionarea cursorului mouse-ului pe un anumit buton este afişat un text de ajutor, care indică operatorului informaţii referitoare la ecranul corespunzător butonului respectiv.

Informaţiile despre sistemul SCADA realizat sunt cuprinse în ecranul nr. 5, pe care operatorul îl poate accesa prin activarea butonului “DESPRE SISTEM”. Aici este prezentată legenda sistemului şi autorul sistemului SCADA. Ecranul nr. 5 este prezentat în figura 3.7.

Figura 3.6. Ecran 4 – Monitorizare Date. Monitorizarea presiunii gazului metan





Oprirea aplicaţiei SCADA de monitorizare şi control al procesului tehnologic se

face prin activarea butonului “STOP APLICAŢIE” din ecranul principal.

Figura 3.7. Ecran 5 – Informaţii despre sistemul SCADA





4. LISTELE CANTITATILOR DE LUCRARI





5. PROGRAM DE CONTROL PRIVIND CONTROLUL CALITATII

LUCRARILOR

MODERNIZAREA INSTALAŢIEI DE AUTOMATIZARE A CAZANULUI DE ABUR

SATURAT CR16

Pentru controlul calitatii lucrarilor conform Legi nr. 10/1995, normativul C56/85 şi HG 273/95.

0 1 2 3 4 5 1 Predare amplasament,

stabilirea traseelor si corelarea cu elementele de constructii si cu celelalte instalatii

PV B, E, P

2 Probe PV B, E, P 3 Lucrari ascunse PVLA B, E, P 4 Receptia la terminarea

lucrarilor PVR B, E, P, I

Notatii utilizate:

− PV - Proces-verbal; − PVLA - Proces-verbal de lucrari ascunse; − PVR - Proces-verbal de receptie la terminarea lucrarilor.

Nota: 1. Executantul va anunta in scris factorii interesati pentru participarea la

verificarea fazei determinante, cu minim 10 zile inainte de atingere a fazei determinante;

2. In conformitate cu prevederile legale se interzice trecerea la faza urmatoare de executie inainte de receptionare lucrarilor ajunse in faze determinante;

3. Coloana cu nr. si data actului incheiat se completeaza la data incheierii documentului scris.

Proiectant, Executant, Beneficiar, Dociu Alina U.T.C-N





6. PROGRAM DE CONTROL AL LUCRARILOR IN FAZE DETERMINANTE

Vizat, Inspecţia pentru construcţii Cluj-Napoca

Program de control al calităţii pe faze determinante În conformitate cu prevederile Legii nr. 10/1995, privind calitatea în

construcţii şi a Ordinului M.L.P.T.L.nr. 31/N/1995 privind controlul Statului în fazele de execuţie determinante pentru rezistenţa şi stabilitatea construcţiilor: Obiectivul de investiţie: MODERNIZAREA INSTALAŢIEI DE

AUTOMATIZARE A CAZANULUI DE ABUR

SATURAT CR16

OBIECTUL: INSTALAŢIA DE AUTOMATIZARE

INVESTITOR: UNIVERSITATEA TEHNICĂ CLUJ-NAPOCA

PROIECTANT: DOCIU ALINA

Stadiu fizic premergător efectuării probei sau

verificării Observaţii

Stadiul fizic premergator incercarii de etanseitate la presiune la rece a condcutelor de apa rece si efectuarii probei de calitatea a potabilitatii apei

Beneficiar, Proiectant, Executant,





7. BIBLIOGRAFIE

1. Cazane şi recipiente sub presiune – M. Aldea, I. Chitu – Editura Tehnică

Bucureşti, 1982

2. Simatic WinCC v6.2 – New Perspectives on Process Visualisation

3. Simatic WinCC – Documention CD

4. Carte tehnică arzător pe gaz SGB-400-GM, SC GB-Ganz Romania

Termotehnica SRL, 2004

5. Prescripţie tehnică PT C 11 – 2003. Cerinţe tehnice privind sistemele de

automatizare aferente centralelor termice – Inspecţia de Stat pentru

Controlul Cazanelor, Recipientelor sub presiune şi instalaţiilor de ridicat

6. Prescripţie tehnică PT C 9 – 2003. Cerinţe tehnice privind proiectarea,

construirea, montarea, instalarea, exploatarea, verificarea tehnică şi

repararea cazanelor de apă caldă şi a cazanelor de abur de joasă presiune

lucrare

Documents