АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ СУХОГО ТИПА В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 504.75 Гилимханова Э.Р., Туктарова И.О.

Гилимханова Э.Р.

Уфимский государственный нефтяной технический университет

(г. Уфа, Россия)

Туктарова И.О.

канд. техн. наук, зав. кафедрой охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов Уфимский государственный нефтяной технический университет

(г. Уфа, Россия)

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА БУРОВЫХ РАСТВОРОВ СУХОГО ТИПА В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Аннотация: статья посвящена вопросу автоматизации процесса производства сухих буровых растворов, который является ключевым фактором для повышения эффективности, точности. В настоящее время многие предприятия продолжают использовать ручной способ смешивания, что не только приводит к травмам на производстве, но и создает проблемы с экологией, приводит к значительным финансовым потерям из-за неизбежного образования отходов. Применение автоматизированного управления позволяет обеспечить стабильность и точность дозирования сырья, максимальную производительность узла, возможность ведения протоколов по учету и простоту управления процессом.

Ключевые слова: автоматизация, контроль, буровой раствор, производство, обеспечение безопасности.

Автоматизация процесса производства сухих буровых растворов представляет собой комплексное решение, направленное на повышение эффективности, точности и безопасности производственного процесса. Важность автоматизации заключается в достижении максимально безопасного

1638

производства с точки зрения охраны труда, повышении экологической безопасности производства и прилегающей местности, а также максимизации прибыли при снижении издержек [1, с. 54].

Процесс производства заключается в смешивании порошкообразных ингредиентов по установленной рецептуре. Автоматизированный процесс выглядит так: подача компонентов, загрузка смесителя, смешивание, контроль качества, упаковка (фасовка), маркировка и отгрузка.

В результате применения автоматического управления обеспечивается:

- качество смеси за счет стабильности и точности дозирования сырья,

- максимальная производительность узла за счет обеспечения работы оборудования в автоматическом режиме,

- возможность ведения протоколов по учету: соблюдения рецептуры в каждом замесе отгрузки смеси, расхода материалов за цикл работы узла,

- простота управления процессом,

- большее количество задаваемых рецептов приготовляемых смесей,

- возможность настройки любой последовательности подачи сырья,

- простота изменения рецепта по мере необходимости или ввод новых,

- возможность контролировать ход процесса и возникновение неисправностей в работе оборудования по мнемосхеме пульта управления.

Автоматизированное рабочее место обеспечивает [2, с.71]:

- автоматизированный пуск и остановку процессов подачи, дозирования, смешивания сырья и отпуска готовой продукции,

- визуальный контроль за ходом технологического процесса, состоянием оборудования, дозированием и смешиванием,

- контроль за изменением тока электродвигателей смесителей в период смешивания, температуры, влажности компонентов и других данных,

- получение информации по рецептуре смеси, о работе системы, мониторинг данных о работе смесительной установки, ведение архива и распечатка рапортов и другой информации из архива,

- оповещение в случае возникновения аварийных ситуаций.

1639

Весь процесс смешивания сухих компонентов может быть полностью контролируем и подвергнут мониторингу с использованием программного обеспечения, которое позволяет операторам управлять и отслеживать весь процесс на панели управления. Это позволяет повысить эффективность, точность и безопасность процесса производства. Упрощенная производственная линия чаще всего состоит из растаривателя крупнокалиберных мягких мешков (биг-бэгов), шнекового транспортера, шнекового смесителя, и весового шнекового дозатора (рисунок 1).

Рисунок 1. Производственная линия.

Данная система имеет ряд недостатков:

- кроме участка фасовки, остается открытым участок загрузки компонентов. Если смесь основной компонент (к примеру, КМЦ) в смеситель через растариватель без ручной помощи, то более мелкие по рецептуре объемы компонентов отмеряются и поступают в смеситель вручную. Такой принцип работы не только приводит к увеличению отходов, но и влияет на безопасность труда. Кроме того, данный принцип увеличивает время работы и нагрузку на сотрудников, а также может привести к ошибкам, критически недопустимым при производстве продукции,

- отсутствует транспортировочная линия для расфасованной продукции: транспортировка до погрузочных палет осуществляется вручную, в то время как вес единицы готовой продукции составляет 25 кг,

1640

- сильная запыленность участка. Фракция сырья для буровых растворов мельчайшая, что обуславливает необходимость доработки смесительных бункеров на месте производства, в целях уменьшения отходов.

В целях повышения эффективности можно предпринять следующее:

- изолировать участки наибольшего выхода «пыли» специальными рукавами: такими участками являются места состыковали оборудования, переход от транспортера к смесителю и переход от смесителя к дозатору.

- дополнительно оснастить линию подвижными мини-растаривателями с гибкими шнеками: автоматизация производства должна охватывать как можно больше доступных участков, подвижные растариватели полностью исключат прямой контакт работников с компонентами,

- предусмотреть швейную машину для закрытия мешка,

- оснастить линию транспортером для готовой продукции.

Модернизированная линия должна отвечать следующим требованиям:

- полностью герметичный смеситель с полипропиленовым бункером. Он не имеет сварочных стыков, что предотвращает выброс пыли,

- растариватели должны иметь модуль весового контроля,

- полное изолирование открытых участков, оснащение линии защитными рукавами оснащение линии транспортировочной лентой,

- участок фасовки должен быть оснащен автоматической швейной машиной, обеспечивающей автоматический шов-закрытие мешка.

Таким образом, автоматизированная линия производства буровых растворов представляет сложный механизм, требующий пристального внимания со стороны каждого участвующего в производстве субъекта. Вместе с тем, автоматизация помогает существенно снизить трудовые ресурсы одновременно повысив производительность труда.

1641

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Алексеев С.М. Автоматизация технологических процессов и производств / С.М. Алексеев. — Москва: Энергоатомиздат, 2019. — 256 с;

2. Пономаренко Д.А. Основы проектирования автоматизированных систем: учебное пособие / Д.А. Пономаренко, Н.И. Безгачин. — 2-е изд., испр. и доп. — Мурманск: МГТУ, 2016. — 154 с;

3. Shi, Y., & Xia, Y. (2016). Обзор последних достижений в области данных для промышленного интеллекта. I E E E Transactions on Industrial Informatics, 12(4), 1733-1743

Gilimkhanova E.R., Tuktarova I.O.

Gilimkhanova E.R.

Ufa State Petroleum Technical University (Ufa, Russia)

Tuktarova I.O.

Ufa State Petroleum Technical University (Ufa, Russia)

AUTOMATION OF PRODUCTION PROCESS OF DRY TYPE DRILLING MUDS TO INCREASE ENVIRONMENTAL SAFETY OF PRODUCTION

Abstract: the article is devoted to the issue of automation of the production process of dry drilling fluids, which is a key factor for increasing efficiency and accuracy. Currently, many enterprises continue to use manual mixing, which not only leads to injuries at work, but also creates environmental problems and leads to significant financial losses due to the inevitable generation of waste. The use of automated control makes it possible to ensure stability and accuracy ofraw material dosing, maximum unit productivity, the ability to maintain accounting records and ease of process control.

Keywords: automation, control, drilling fluid, production, safety.

1642