Разработка автоматизированной системы управления химическим составом циркулирующей масляной смазочно-охлаждающей жидкости с целью повышения экологичности и безопасности технологического процесса

Выводы по четвертой главе.

В четвертой главе разработана структура автоматизированной системы управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ на основе результатов экспериментального исследования, обоснованы основные аспекты и особенности автоматизированной системы управления химическим составом СОЖ. А так же были указаны и обоснованы особенности структуры автоматизированной системы управления для системы циркулирующей масляной СОЖ на машиностроительном заводе на примере обработки глубоких отверстий.

Заключение

.

В работе решена научная задача, имеющая большое значение для машиностроения, автоматизации управления химическим составом циркулирующей масляной СОЖ с целью повышения экологичности и безопасности технологического процесса на примере обработки глубоких отверстий.

Установлены связи между химическим составом циркулирующей масляной СОЖ, который предложено регулировать путем установления определенного температурного градиента, и такими показателями качества технологического процесса как экологичность и безопасность.

Разработан алгоритм минимизации воздействия вредных компонентов масляной СОЖ на окружающую среду и человека, где температурный градиент циркулирующей СОЖ выбирается в зависимости от содержания в ней ПАУ и других стойких органических загрязнителей.

На основе установленных связей создана схема автоматизированной системы, включающей в себя хроматограф, сигнал от которого поступает на персональный компьютер с дальнейшей обработкой и анализом данных и принятием решения о необходимости изменения температурного градиента циркулирующей СОЖ посредством контура охлаждения.

Включенный в схему автоматизации хроматограф, имеющий масс-спектрометрический детектор, позволяет идентифицировать определяемые вещества при произвольно изменяемом и практически неограниченном выборе селективности детектирования.

Автоматизированная схема управления химическим составом масляной циркулирующей СОЖ позволяет вести непрерывный контроль химического состава циркулирующей масляной СОЖ с требуемым временным интервалом в зависимости от марки используемой СОЖ и соответственно корректировать температурный градиент.

Показано, что самыми вредными примесями в СОЖ марки МР-3 являются гомологи бензола — этилбензол и м-ксилол, в СОЖ марки МР-ЗК — ПАУ 3-метилфенантрен, 9- и 2-метилантрацен, а в СОЖ марки СП-4 и индустриальном масле марки И-40А — галогеносодержащие органические соединениянамечены пути снижения указанных выше примесей.

Полученные в работе результаты рекомендуется использовать в машиностроительном производстве в случае применения системы циркуляции масляной.

СОЖ, а также в учебном процессе по направлениям 220 700 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 280 700 «Техносферная безопасность».

1. Аксенов B.C., Камьянов В. Ф. (1980) Состав и строение сернистых соединений нефтей. Нефтехимия. 20, № 3, 324−345.

2. Акопова Г. С., Власенко H. JL, Шарихина JI.B. Образование полициклических ароматических углеводородов и их содержание в окружающей среде.//Безопасность жизнедеятельности. 2002. — № 9. — С. 21 — 27.

3. Бердичевский Е. Г. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. — 334 с.

4. Веселов О. В., Кобзев A.A. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах управления: Учебное пособие. Владимир: Владим. политехнич. ин-т, 1987. — 96 с.

5. Воробьева Н. С., Земскова З. К., Петров Ал.А. Изопренаны Т-образной структуры// Нефтехимия. 1986. — Т. 26, № 5. — С. 579 — 582.

6. Гликоли и опыт их применения в нефтяной и газовой промышленности/ Н. М. Байков, И. И. Тейгузин, Т. А. Сайфеев и др. М.: ВНИИОЭНГ, 1970. — 152 с.

7. Домшлак М. Г. Бенз (а)пирен М.: Центр международных проектов ГКНТ, 1983. — 32 с.

8. Евдокимов А. Ю., Фукс И. Г., Шабалина Г. Н., Багдасаров J1.H. Смазочные материалы и проблемы экологии. МГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000 — 424 с.

9. Елфимов В. Я., Архипов H.A., Каменский Э. А. Практика экологизированного ресурсосберегающего применения смазочно-охлаждающих жидкостей. // Черная металлургия: Бюлл. научно-технич. и экономич. информации. 2005. — Вып. 5 (1265). — С. 62 — 65.

10. Иванова Н. А. Минимизация химического загрязнения как один из способов обеспечения экологической безопасности технологических процессов с применением СОТС // Безопасность жизнедеятельности. 2006. — № 6. — С. 16 — 18.

11. Иванова H.A. Улучшение условий труда на примере снижения химического фактора при реализациитехнологических процессов с применением СОТС// Производство. Технология. Экология: Монография. Выпуск № 14. М.: ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2011. — С. 42 — 48.

12. Инструменты для обработки точных отверстий/ С. В. Кирсанов, В. А. Гречишников, А. Г. Схиртладзе, В. И. Кокарев. М.: Машиностроение, 2005. — 336 с.

13. Камьянов В. Ф. Основы химии нефти. Часть 1. / Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1981. -132 с.

14. Камьянов В. Ф., Головко А. К., Кураколова Е. А., Коробицина J1.JI. Высококипящие ароматические углеводороды нефтей: Препринт № 4. Томск: Институт химии нефти, 1982.-52 с.

15. Кирсанов C.B. Обработка глубоких отверстий в машиностроении. — М.: Машиностроение, 2009. 296 с.

16. Клар Э. Полициклические углеводороды. М.: Химия, 1971. — Т. 1 — 456 е.- Т. 2 -456 с.

17. Клауч Д. Н., Кущева М. Е. Применение новых конструкций режущего инструмента и смазочно-охлаждающих сред в энергомашиностроении //Энергомашиностроение. -1986.-№ 7.-С. 47−48.

18. Крачун А. Т., Морарь В. Е., Крачун C.B. Исследование смазочных свойств некоторых растительных масел// Трение и износ. 1990. — Т. 11, № 5. — С. 929 -932.

19. Кузнецова А. В. Топливо и смазочные материалы. М.: КолосС, 2004. — 200 с.

20. Лавров Ю. А. Экологические проблемы энергетики. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. технич. ун-та, 1998. — 114 с.

21. Магарил Е. Р., Магарил Р. З. Моторные топлива: Учебное пособие. М.: КДУ, 2010. — 160 с.

22. Майстренко В. Н., Хамитов Р. З., Будников Г. К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. — 319 с.

23. Майстренко В. Н., Клюев Н. А. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. — 323 с.

24. Малиновский Г. Т. Масляные смазочно-охлаждающие жидкости для обработки металлов резанием: свойства и применение. М.: Химия, 1993. — 160 с.

25. Малиновский Г. Т., Лебедев Е. В., Маскаев А.К.и др. Классификация смазочно-охлаждающих технологических средств для обработки металлов резанием//Химия и технология топлив и масел. 1981. — № 9. — С. 20 — 22.

26. Матвеевский Р. М. Повышение экологической чистоты смазочных масел/ Р. М. Матвеевский // Трение и износ. 1994. — Т. 15, № 5. — С. 843 — 848.

27. Нейланд О. Я. Органическая химия. М.: Высш. шк., 1990. — 751 с.

28. Обработка глубоких отверстий / Н. Ф. Уткин, Ю. И. Кижняев, С. К. Лужников и др. — Л.: Машиностроение, 1988. 269 с.

29. Овсеенко А. Н., Серебряков В. И., Гаек М. М. Технологическое обеспечение качества изделий машиностроения. М.: «Янус-К», 2003. — 296 с.

30. Основы автоматизации производства/ Е. Р. Ковальчук, М. Г. Косов, В. Г. Митрофанов и др.- Под общ. Ред. Ю. М. Соломенцева, 1995. М.: Машиностроение. -312 с.

31. Основы аналитической химии. В 2-х кн. Кн. 1. Общие вопросы. Методы разделения / Ю. А. Золотов, E.H. Дорохова, В. И. Фадеева и др. М.: Высш. шк, 1999. — 351 с.

32. Попова Т. В. Исследование загрязнений воздушной среды при металлообработке// Безопасность жизнедеятельности. 2006. — № 6. — С. 19 — 21.

33. Развитие науки о резании металлов/ Ред. коллегия: Н. Н. Зорев, Г. И. Грановский, М. Н. Ларин и др. -М.: Машиностроение. 1987. — 416 с.

34. Ровинский Ф. Я., Теплицкая Т. А., Алексеева Т. А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. -224 с.

35. Рожковская Г. П. Гигиенические аспекты применения смазочно-охлаждающих технологических сред: Автореферат дисс. докт. мед. наук Киев: Киевск. НИИ гигиены труда и профзаболеваний МЗ УССР, 1990 — 44 с.

36. Рожковская Г. П., Поруцкий Г. В., Хохолькова Г. А. и др. Гигиеническая оценка условий труда в процессе применения СОЖ МР-3 и МР-5У // Нефтепереработка и нефтехимия Киев: Наукова думка, 1980. — Вып. 19 — С. 82 — 85.

37. Рябов В .Д. (2009) Химия нефти и газа. М.: Форум, 336 с.

38. Руденко Б. А., Шлихтер Э. Б. Полициклические ароматические углеводороды и их влияние на окружающую среду. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1994. — 44 с.

39. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием: Справочник / Под общ. ред. Л. В. Худобина. М.: Машиностроение, 2006. — 544 с.

40. Смазочные материалы и проблемы экологии/ А. Ю. Евдокимов, И. Г. Фукс, Г. Н. Шабалина и др. М.: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2000 — 424 с.

41. Солоненко В. Г., Рыжкин A.A. Резание металлов и режущие инструменты: Учеб. пособие. М.: ИНФРА-М, 2011. — 416 с.

42. Солоненко В. Г., Солоненко J1.A., Серикова М. Г., Бодовская J1.A. Смазочно-охлаждающая жидкость для лезвийной обработки// СТИН. 2004. — № 10. — С. 30 -33.

43. Справочник химика, т. 2/ Ред. коллегия Б. П. Никольский и др. Л.: Госхимиздат, 1963. 1168 с.

44. Технологические свойства новых СОЖ для обработки резанием/ Под ред. М. И. Клушина. М.: Машиностроение, 1979. — 192 с.

45. Троицкий Н. Д. Глубокое сверление. JL: Машиностроение, 1971. — 176 с.

46. Тютюнников Б. Н. Химия жиров. М.: Пищевая промышленность, 1966. — 632 с.

47. Физико-химические свойства органических соединений: Справочник / Под ред. А. М. Богомольного (2008) М.: ХимияКолосС. 543 с.

48. Формообразование и режущие инструменты: Учебное пособие/ А. Н. Овсеенко, Д. Н. Клауч, C.B. Кирсанов, Ю. В. Максимовпод ред. А. Н. Овсеенко. М.: ФОРУМ, 2010.-416 с.

49. Химия нефти и газа / Под ред. В. А. Проскурякова и А. Е. Драбкина (1981). JI.: Химия. 359 с.

50. Худошина М. Ю., Бугримова О. В. Принятие решений по экологически обоснованному выбору СОТС и систем их применения// Производство. Технология. Экология: Монография. Выпуск № 14. — М.: ГОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2011.-С. 110−114.

51. Худошина М. Ю., Бугримова О. В. Исследование взаимосвязей технологических и экологических параметров технологической системы с применением СОТС// Безопасность жизнедеятельности. 2011. — № 6. — С. 27 — 30.

52. Чеников И. В. Химия и физика нефти: учеб. пособие/ Кубан.гос.технолог.ун-т. — Краснодар: ГОУ ВПО «КубГТУ», 2010. 292 с.

53. Чередниченко Г. И., Фройштетер Г. Б., Ступак П. М. Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов, JL: Химия, 1986. — 224 с.

54. Чертков Я. Б., Спиркин В. Г. (1971) Сернистые и кислородные соединения нефтяных дистиллятов. М.: Химия. 312 с.

55. Чулков П. В., Чулков И. П. Топлива и смазочные материалы: Ассортимент, качество, применение, экономика, экология: Справ, изд. М.: Политехника, 1996. 304 с.

56. Шабад J1.M. Поступление в атмосферу и циркуляция в окружающей среде химических канцерогенов (ПАУ) //Комплексный глобальный мониторингзагрязнения окружающей природной среды: Труды Международного симпозиума, Рига. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -С. 231 -239.

57. Шабад J1.M. О химических канцерогенах в окружающей человека среде // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды.- JI.: Гидрометеоиздат, 1982. С. 69 — 77.

58. Шандала М. Г., Янышева Н. Я., Киреева И. О., Черниченко И. А. Опыт и перспективы исследования химических канцерогенов в окружающей среде// Гигиена и санитария. 1985. — № 6. — С. 7 — 10.

59. Шварцбург Л. Э. Инженерная экология, безопасность труда и жизнедеятельности в МГТУ «Станкин"// Безопасность жизнедеятельности. 2006. — № 6. — С. 2 — 4.

60. Шварцбург Л. Э. Особенности защиты окружающей среды в производственных условиях// Безопасность жизнедеятельности. 2006. — № 6. — С. 9 — 13.

61. Шишкин Ю. Л. Определение компонентного состава смесей методами минии микродистилляции. Новые подходы. Теория, аппаратура, примеры применений// Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2009. — № 5. — С. 40 — 53.

62. Шишкин Ю. Л. Сканирующая калориметрия и термогравиметрия в анализе нефтяных систем //Химия и технология топлив и масел. 2006. — № 4. — С. 48 — 52.

63. Bisht R.P.S., Sivasankaran G.A., Bhatia V.K. Vegetable Oils as Lubricants and Additives// J. Sci.Ind.Res. 1989. — V. 48, № 4. — P. 174 — 180.

64. Buse В., Fu? H., Bolle D. Proze? begleitende Temperaturmessungen an den Stutzleisten von BTA Tiefbohrwerk zeugen // Industrie — Anzeiger, 1987/ - B. 109, № 53. — S. 42 -43.

65. Carcinogenesis, Vol. 3: Polynuclear Aromatic Hydrocarbons/ Ed. by P.W.Jones, R.I.Freudenthal. New York: Raven Press, 1978. — 487 p.

66. Dooley J.E., Hirsch D.E., Thompson C.J. Analyzing heavy ends of crude// Hydrocarbon Proc. 1974. — V. 53, № 7. — P. 141 -146.

67. Edwin N.L. Evaluating and Communicating the Carcinogenic Hazards of Petroleum Derived Lubricant Base Oils and Products// Lubrication Engineering, 1986. V. 42, № 5. P. 272 277.

68. Jennings W. Analytical Gas Chromatography. San Diego: Academic Press, 1997. — 394 P.

69. Keith L.H. Organic pollutants in water: identification and analysic//Environ. Sei. Technol. -1981. V. 15, № 2. — P. 156 — 162.

70. Knobloch H. KUhlschmierstoffreinigung beim Tiefbohren and Honen//Technische Zentrallblatt fur praktische Metallbearbeitung, 1974. V.68, № 11. — S. 409 — 412.

71. Liu Jin-fei, Li Hu-zeng. Разработка метода представления знаний для ЭС. Jisuanji jichtng zhizao xitong. Comput. Integr. Manuf. Syst. 2008. 14, № 6. P. 1155 — 1161.

72. Mair B.J. Hydrocarbons isolated from petroleum// Oil and Gas J. 1964. — V. 62, № 37. -P. 130 — 134.

73. McKay J.F., Latham D.R. Polyaromatic hydrocarbons in high-boiling petroleum distillates// Anal.Chem. 1973. — V. 45, № 7. — P. 1050 — 1055.

74. McMahon C.K., Tsoukalas S.N. Polynuclear Aromatic Hydrocarbons in Forest Fire Smoke// Carcinogenesis, Vol. 3: Polynuclear Aromatic Hydrocarbons/Ed. by P.W. Jones, R.I.Freudenthal. New York: Raven Press, 1978. — P. 61 — 73.

75. Suess M. J. The Environmental Load and Cycle of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons // Sci. Tot. Environ. 1976. — V.6, № 3. — P. 239 — 250.

76. Zwingmann G. Industrie Anzeiger, 1974. — V. 96, № 107 — 108. — S. 2388 — 2391.