Квалиметрический анализ и управление качеством нефтяных растворителей

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Квалиметрический анализ и управление качеством нефтяных растворителей

1. Актуальность, цели и задачи курсовой работы

Достоинством нефтяных растворителей является их доступность, дешевизна и малая токсичность, поэтому они широко используются для холодного обезжиривания крупногабаритных изделий. Обычно обезжиривание таких поверхностей проводят путем протирки ветошью, смоченной в уайт-спирите (маслянистая жидкость с запахом керосина), бензине. Эти растворители хорошо удаляют свежие и отработанные минеральные масла, консистентные минеральные масла, консистентные смазки, консервационные составы. При проведении обезжиривания в ваннах окунанием необходимо учитывать, что растворяющая способность нефтяных растворителей заметно снижается при содержании в обезжиривающем составе более 0,5 — 0,7% (масс.) масел. Недостатком нефтяных растворителей является горючесть, поэтому их часто заменяют хлорированными углеводородами.

В данной курсовой работе будет рассмотрена такая продукция, нефтяные растворители, определение, свойства, транспортировка и переработка, показатели качества, затраты на качество.

1.1 Нефтяные растворители. Общая характеристика

Растворители нефтяные — индивидуальные жидкие углеводороды или их смеси, получаемые из нефти и применяемые в качестве растворителей в промышленных производствах и при лабораторных работах. Нефтяные растворители хорошо растворяют все нефтяные фракции, растительные масла и жиры, органические соединения серы, кислорода и азота. Растворяющая способность растворителя возрастает с повышением содержания в нём ароматических углеводородов. Все нефтяные растворители плохо растворяют воду (сотые доли процента). Ароматические растворители плохо растворяют твёрдые парафины, а жидкий пропан — асфальтосмолистые вещества. Нефтяные растворители применяют в различных отраслях промышленности для растворения и экстракции органических соединений. Основной объем растворителей поставляют для нужд резиновой, лакокрасочной, лесохимической, маслоэкстракционной промышленности, а также для мойки и обезжиривания металлических поверхностей. Нефтяные растворители подразделяют на низкокипящие (бензиновые), выкипающие при температуре до 150 °C, и высококипящие (керосиновые), выкипающие при температуре более 150 °C.

В зависимости от углеводородного состава растворителя, исходного сырья и технологии получения нефтяные растворители подразделяют на следующие группы:

П — парафиновые, содер. более 50% (мас. доля) нормальных парафиновых углеводородов;

И — изопарафиновые, содержащие более 50% (мас. доля) изопарафиновых углеводородов;

Н — нафтеновые, содержащие более 50% (мас. доля) нафтеновых углеводородов;

А — ароматические, содержащие более 50% (мас. доля) ароматических углеводородов;

С — смешанные, содержащие не более 50% (мас. доля) углеводородов каждой из групп.

В условное обозначение растворителя, выпускаемого промышленностью, входят следующие данные: сокращенное название — нефрас, затем обозначение группы, номер подгруппы и пределы выкипания продукта, записанные через дробь. За нижний предел выкипания принимают температуру начала кипения, за верхний — конечную температуру, установленную техническими требованиями на соответствующий растворитель. Например, нефтяной парафиновый растворитель c содержанием ароматических углеводородов от 2,5 до 5,0% и выкипающий в пределах температур 30−80°С обозначают: нефрас-П3−30/80.

Важнейшими эксплуатационными свойствами нефтяных растворителей являются:

— способность растворять органические соединения;

— способность удалять органические загрязнения с поверхности металлов;

— способность быстро испаряться;

— способность к минимальному образованию отложений своих компонентов;

— коррозионная агрессивность (определяется наличием в растворителях сернистых соединений);

— стабильность качества нефтяных растворителей, которая характеризуется их гарантийным сроком хранения;

— степень токсичности растворителей, характеризующая их воздействие на человека и окружающую среду.

Для характеристики нефтяных растворителей, объединяемых термином Нефрас (нефтяной растворитель), рекомендуется использовать признаки, характеризующие углеводородный и фракционный составы, последние же определяют основные физико-химические свойства растворителей. Указываются также и другие параметры, например температура вспышки.

Классификация и обозначения нефтяных растворителей определены стандартом, в соответствии с которым для них установлено единое название — Нефрас, и они отнесены к пяти группам и шести подгруппам. []

1.2 Нефтяной растворитель Нефрас С2−80/120

Нефрас С2−80/120 представляет собой органическое соединение. Является продуктом перегонки нефти. Причем Нефрас С-2 представляет собой обезвоженный продукт перегонки нефти.

Нефрас С2−80/120 — это бензиновый продукт, предназначенный для растворения органических соединений. Другое название этого вещества — БР-2 или «калоша». Получают Нефрас путем каталитического риформинга. Готовый растворитель представляет собой бензиновую фракцию и имеет низкую точку кипения. В составе Нефраса содержится не более 50% углеводородов из разных групп. Продукт имеет прозрачный цвет и обладает характерным запахом.

Нефрас С2−80/120 отличается высоким качеством и соответствует ТУ 38. 401−67−108−92.

Среди свойств Нефраса данного типа стоит выделить:

— быструю испаряемость;

— коррозионную активность;

— легкую воспламеняемость;

— токсичность;

— легкую вскипаемость (диапазон вскипания от 80 до 120 градусов).

При работе с продуктом следует соблюдать меры безопасности.

Меры безопасности при работе с растворителем Нефрас С2−80/120

Используя данный растворитель, следует соблюдать следующую технику безопасности:

1. Применять средства индивидуальной защиты во время контакта с данным веществом;

2. В случае превышения концентрации паров данного продукта в воздухе, надевать противогаз;

3. Помещение, где используется Нефрас, должно быть вентилируемым;

4. При попадании на кожу этого токсичного вещества, необходимо сразу промыть место поражения мыльной водой;

5. Поскольку растворитель легко воспламеняется, в случае возникновения пожара следует использовать пену или углекислый газ для тушения;

6. Защищайте дыхательные органы с помощью респиратора, если наносите краску, предварительно разбавленную Нефрасом, с помощью распылителя.

1.3 Транспортировка нефтяных растворителей

Как и любые другие наливные грузы, нефтепродукты требуют внимательного к себе отношения и специального транспорта, который предназначен для перевозки именно жидкостных грузов. Если речь идет об автомобильном или железно-дорожном транспорте, то в качестве емкостей используются особые цистерны, тип которых отличается в зависимости от объема груза и от типа перевозимой продукции.

Чаще всего услуги перевозки нефтепродуктов используют для доставки автомобильного бензина, чуть реже транспортирую авиационный керосин и сырую нефть. Если же говорить о видах нефтепродуктов, которые перемещаются по территории нашей страны, то это, прежде всего светлые нефтепродукты, как наиболее востребованные простыми людьми. К светлым нефтепродуктам относятся и нефтяные растворители или нефрасы.

Нефтяные растворители это большая группа веществ, которая обладает общим свойством растворения или удаления. В зависимости от типа разные нефрасы могут использовать в разных сферах деятельности, но так как растворители это опасные вещества, то чаще всего они применяются на промышленных предприятиях и во время производства. То есть данное вещество является сугубо промышленным товаром, хотя и в этой группе нефтепродуктов есть исключения, такие как нефрас С2−80/120.

В стандартных условиях купить нефрас С2 80/120 можно в любом строительном магазине, и он представляет собой прозрачную жидкость с характерным бензиновым запахом, которая прекрасно растворяет органические загрязнения с любых поверхностей. Это его свойство позволяет часто использовать нефрас С2−80/120 в автомастерских для протирки металлических деталей и в быту для протирки поверхностей перед нанесением на них клея. Для работы с нефрасов С2−80/120 рекомендуется выбирать хорошо проветриваемое помещение, так как его концентрации могут раздражать глаза и дыхательные пути. В больших концентрациях растворитель способен вызвать головокружение и головную боль. Попадания бензин калоши вовнутрь организма может вызвать отёк лёгких. Все эти последствия заставляют внимательно работать с нефтепродуктом, как во время его перевозки, так и в период его хранения.

Транспортировка нефраса С2−80/120 выполняется в цистернах большого объема, если речь идет о крупной партии нефтепродуктов. Если речь идет о небольшой партии до 20 м, то транспортировка такого объема производится после разлива растворителя в индивидуальную упаковку. Нефрас в индивидуальной стеклянной или пластиковой упаковке может транспортировать с помощью любого грузового транспорта.

Вывод: Нефтяные растворители применяют в различных отраслях промышленности для растворения и экстракции органических соединений. Наиболее распространены: нефрас-А-63/75 и нефрас-А-65/75 (узкая гексановая фракция деароматизированного бензина каталитич. риформинга); нефрас-С2−80/120 (легкокипящая фракция деароматизир. бензина каталитич. риформинга); нефрас-С3−80/120 (бензин прямой

перегонки малосернистых нефтей). В зависимости от типа разные нефрасы могут использовать в разных сферах деятельности, но так как растворители это опасные вещества, то чаще всего они применяются на промышленных предприятиях и во время производства. То есть данное вещество является сугубо промышленным товаром, хотя и в этой группе нефтепродуктов есть исключения, такие как нефрас С2−80/120.

2. Расчет затрат на качество

2.1 Расчет затрат на качество высшего руководства

По данным статистики доля затрат на качество может составлять от 2% до 20% от объема продаж. Отчеты по затратам на качество являются эффективным инструментом не только управления качеством, но и инструментом управления предприятием.

На основе отчета по затратам на качество высшему руководству (табл. 1):

1) Вычислите общие затраты на качество

2) Постройте график зависимости каждой из категорий затрат по периодам

3) Рассчитайте экономию («качество приносит деньги»), которая возникла в результате усиления предупредительных мер и за счет снижения затрат на брак: Экономия = снижение затрат на брак — увеличение затрат на предупредительные меры

4) Постройте график изменения экономии по периодам

Решение:

Общие затраты = затраты на предупредительные мероприятия + затраты на контроль + затраты на внутренние потери + затраты на внешние потери.

Вычисляются для каждого периода.

Экономия = (затраты на внутренние потери + затраты на внешние потери) — затраты на предупредительные мероприятия

Вывод: на основе полученных данных можно сделать вывод о том что при уменьшении затрат на качество высшим руководством эффективность предупредительных мероприятий за данные периоды снизилась на 2%

2.2 Расчет общих затрат на качество по каждому участку

В табл. 2 представлены данные отчета по затратам для руководителей среднего звена. Предположим, что у начальника цеха три производственных участка X, Y, Z, которые различаются между собой только производительностью. Сравните категории затрат на участках и по периодам, сделайте вывод:

о действиях начальника цеха по улучшению качества; рассчитайте экономию на каждом участке и постройте графики изменения экономии по периодам.

На основе приведенных данных:

1) вычислите общие затраты на качество по каждому участку;

2) сравнивая категории затрат на участках и по периодам, сделайте вывод о действиях начальника цеха по управлению качеством;

3) рассчитайте экономию по каждому участку и постройте графики изменения экономии по периодам.

Таблица 2

Периоды

Затраты, усл. ед.

1

2

3

4

На участке Х

Предупредительные

2370

2080

2190

2610

На контроль

6030

6262

6160

6240

На внутренние потери

9950

10 260

7680

7540

На внешние потери

5130

5380

4920

4370

Общие на качество

23 480

23 982

20 950

20 760

Экономия

12 710

13 560

10 410

9300

На участке Y

Предупредительные

2160

2390

3500

4070

На контроль

9040

9590

9260

9350

На внутренние потери

19 130

19 450

10 440

9580

На внешние потери

6300

6080

6230

6420

Общие на качество

36 630

37 510

29 430

29 420

Экономия

23 270

23 140

13 170

11 930

На участке Z

Предупредительные

1940

2520

3090

3570

На контроль

8250

8690

8410

8120

На внутренние потери

11 970

12 010

9200

9030

На внешние потери

11 110

10 760

7320

5780

Общие на качество

33 270

33 980

28 020

26 500

Экономия

21 140

20 250

13 430

11 240

Вывод: на основе полученных данных за 4 периода можно сделать вывод о том что на участке Z при уменьшении затрат на качество средним звеном эффективность предупредительных мероприятий снизилась. Начальник цеха на участке Z должен предпринять корректирующие действия чтобы не допустить снижения качества продукции.

2.3 Расчет затрат на качество внутренних потерь на диаграмме Парето

При проведении предупредительных мероприятий начальник цеха использовал не только данные отчета (табл. 3), но попросил более детальную информацию об источниках затрат на внутренние потери на участке Y (табл. 2).

По данным табл. 5:

1) построить диаграмму Парето в координатах условные единицы — элементы (источники) затрат;

2) определить наиболее существенные элементы затрат, которые необходимо уменьшить.

Таблица 3

Код

Источник затрат на внутренние потери

сумма, усл. ед.

Доля, %

Суммарное воздействие

С1

Отходы производства

12 240

62,9%

62,9%

С2

Переделки и ремонт

5730

29,5%

92,4%

С3

Анализ неисправностей и отказов

730

3,8%

96,2%

С5

Снижение сорта

260

1,3%

98,7%

С6

Отходы, переделки, ремонт, возникшие по вине поставщиков

480

2,5%

100%

Итого:

19 440

100%

Вывод: На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что необходимо уменьшить затраты на переделки и ремонт, усилив контроль за производством и качеством продукции. А отходы необходимо превращать в доходы.

2.4 Расчет затрат на качество на стратифицированной диаграмме Парето — этапы производства

Начальник цеха продолжает двигаться дальше («копать глубже») по пути объяснения причин дефектов, их устранения и, значит, снижения затрат на внутренние потери.

В табл. 4 представлена дополнительная информация о том, на каких этапах производства возникают отходы, то есть проведена стратификация (расслоение) первого элемента на предыдущей диаграмме Парето.

По данным табл. 4 построить стратифицированную (расслоенную) диаграмму Парето в координатах условные единицы — этапы производства;

Таблица 4

Этапы производства

Сумма, усл. ед.

Доля, %

Суммарное воздействие

Складирование

2063

16,7%

16,7%

Литье

1158

9,4%

26,1%

Обрезка листовых заготовок

1006

8,1%

34,2%

Механообработка

4604

37,2%

71,4%

Сборка узлов

1474

11,9%

83,3%

Установка электроаппаратуры

722

5,8%

89,1%

Окончательная сборка

823

6,6%

95,7%

Остальное

529

4,3%

100,0%

Итого

100,0%

Диаграмма Парето в координатах условные единицы — этапы производства;

1. На основе полученных данных можно сделать вывод о том, что необходимо уменьшить затраты на механообработку производства (37,2%) и складирование (16,7%), потому что на это уходит большая часть затрат и следует выработать конкретные меры, направленные на совершенствование этих процессов

2. Потери на выделенных этапах возникают из-за морально устаревшей техники и неактуальной документации, которые необходимы на современном этапе развития предприятия.

Термины к первому домику качества:

Массовая доля компонентов — безразмерная физическая величина, характеризующая концентрацию и равная отношению массы компонента смеси к массе смеси.

Массовая концентрация — это отношение массы растворенного вещества к объему раствора.

Масса механических примесей — содержание воды и концентрация хлористых солей.

Второй Домик Качества. Проектирование продукции.

Данный этап выполняется специалистами инженерно-технических служб (проектировщиками, технологами, конструкторами, дизайнерами). Проектирование продукции требует творческих и инновационных идей. На этапе 2 разрабатывается концепция будущей продукции, и документируются спецификации (чертежи, схемы, технические требования) всех компонентов и составных частей. Второй домик качества помогает перевести технические характеристики изделия в целом в технические спецификации компонентов.

В графе ожидания потребителя взяты показатели анализируемой продукции, а именно нефтяных растворителей. В графе требования к компонентам — взяты из международных стандартов. Все данные и их взаимосвязи показаны на втором домике качества.

Третий Домик Качества. Планирование процесса.

Этап планирования процесса выполняется производственными службами предприятия (технологами, специалистами отдела закупок, специалистами по производству). В ходе работы осуществляются мероприятия по планированию, организации и подготовке производства. В результате этой фазы документируется порядок выполнения и параметры (ключевые характеристики) процесса. Третий домик качества дает возможность связать характеристики компонентов изделия с параметрами и характеристиками производственных процессов. В графе ожидания потребителя — взяты требования из международных стандартов. В графе требования к процессам взяты требования из стандартов, которые устанавливают требования к транспортировке. Все данные и их взаимосвязи показаны на третьем домике качества.

Термины к третьему домику качества:

Каталитический риформинг — каталитическая ароматизация нефтепродуктов (повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов). Риформингу подвергаются бензиновые фракции с пределами выкипания 85−180°С. В результате риформинга бензиновая фракция обогащается ароматическими соединениями и его октановое число повышается примерно до 85. Полученный продукт (риформат) используется как компонент для производства автобензинов и как сырье для извлечения ароматических углеводородов.

Гидроочистка — процесс химического превращения веществ под воздействием водорода при высоком давлении и температуре. Гидроочистка нефтяных фракций направлена на снижение содержания сернистых соединений в товарных нефтепродуктах. Побочно происходит насыщение непредельных углеводородов, снижение содержания смол, кислородсодержащих соединений, а также гидрокрекинг молекул углеводородов. Наиболее распространённый процесс нефтепереработки.

Каталитический крекинг — процесс термокаталитической переработки нефтяных фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина и непредельных жирных газов. Сырьем для каталитического крекинга служат атмосферный и легкий вакуумный газойль, задачей процесса является расщепление молекул тяжелых углеводородов, что позволило бы использовать их для выпуска топлива. В процессе крекинга выделяется большое количество жирных (пропан-бутан) газов, которые разделяются на отдельные фракции и по большей части используются в третичных технологических процессах на самом НПЗ. Основными продуктами крекинга являются пентан-гексановая фракция (т. н. газовый бензин) и нафта крекинга, которые используются как компоненты автобензина. Остаток крекинга является компонентом мазута.

Гидрокрекинг — процесс расщепления молекул углеводородов в избытке водорода. Сырьем гидрокрекинга является тяжелый вакуумный газойль (средняя фракция вакуумной дистилляции). Главным источником водорода служит газ риформинга. Основными продуктами гидрокрекинга являются дизельное топливо и т. н. бензин гидрокрекинга (компонент автобензина).

Коксование — процесс переработки твёрдого топлива нагреванием без доступа кислорода. При разложении топлива образуются твёрдый продукт — кокс и летучие продукты.

Изомеризация — процесс получения изоуглеводородов (изобутан, изопентан, изогексан, изогептан) из углеводородов нормального строения. Целью процесса является получение сырья для нефтехимического производства (изоп из изопентана, МТБЭ и изобутилен из изобутана) и высокооктановых компонентов автомобильных бензинов.

Алкилирование — введение алкила в молекулу органического соединения.

Четвертый Домик Качества. Управление процессом.

В реализации этого этапа принимают участие специалисты контролирующих и обеспечивающих служб, сотрудники службы качества. На выходе создаются документы, включающие в себя контролируемые показатели процесса производства продукции, графики обслуживания оборудования и планы подготовки операторов и рабочих, занятых в производстве. Также на данной фазе выявляются процессы, имеющие наибольший риск возникновения дефектов. Для таких процессов разрабатываются планы предупреждающих действий.

Термины к четвертому домику качества:

Время наработки на отказ — технический параметр, характеризующий надёжность восстанавливаемого прибора, устройства или технической системы.

Средняя продолжительность работы устройства между ремонтами, то есть показывает, какая наработка в среднем приходится на один отказ. Выражается обычно в часах.

где ti — наработка i-го объекта между отказами; m — число отказов.

Комплексный показатель качества — показатель качества продукции, характеризующий несколько ее свойств. (коэффициент готовности Кг,)

где-То — средняя наработка изделия на отказ (показатель безотказности); Тв — среднее время восстановления работоспособности (показатель ремонтопригодности).

Интегральный показатель качества — показатель качества продукции, который отражает отношение суммарного полезного эффекта от эксплуатации или потребления продукции к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление:

где Э — суммарный полезный эффект от эксплуатации продукции; Зс — суммарные затраты на создание продукции (разработку, изготовление, монтаж и другие единовременные затраты); Зэ — суммарные эксплуатационные затраты (техническое обслуживание, ремонт и другие текущие затраты).

Индексом качества продукции называется комплексный показатель качества разнородной продукции, равный среднему взвешенному значению относительных показателей качества различных видов продукции за рассматриваемый период. Для нескольких s видов продукции индекс качества вычисляется по формуле:

где Ki-относительный показатель качества i-го вида продукции; Ni-количество изделий i-го вида или объём i-й продукции в текущем периоде; Цi — оптовая цена продукции i-го вида, руб.

Коэффициент сортности продукции — это отношение суммарной стоимости продукции, выпущенной за рассматриваемый интервал времени, к суммарной стоимости этой же продукции в пересчете на наивысший сорт.

Заключение

В ходе проведенного квалиметрического анализа были получены следующие выводы:

При уменьшении затрат на качество высшим руководством эффективность предупредительных мероприятий за данные периоды снизилась на 2%

На участке Z при уменьшении затрат на качество средним звеном эффективность предупредительных мероприятий снизилась на 25%. Начальник цеха на участке Z должен предпринять корректирующие действия чтобы не допустить снижения качества продукции.

Необходимо уменьшить затраты на переделки и ремонт, усилив контроль за производством и качеством продукции. А отходы необходимо превращать в доходы.

Необходимо уменьшить затраты на механообработку производства (37,2%) и складирование (16,7%), потому что на это уходит большая часть затрат и следует выработать конкретные меры, направленные на совершенствование этих процессов.

Потери на выделенных этапах возникают из-за морально устаревшей техники и неактуальной документации, которые необходимы на современном этапе развития предприятия.

Из схемы Исикавы видно, что наиболее важную роль играет оборудование и материал, сырье, необходимые для производства, потому как они являются самыми важными процессами в производстве и его затратах, связанные с ними действия возможных факторов и выделение из них важных причин порождают конкретные следствия и поддаются управлению.

Список литературы

1. Шишкин И. Ф., Станякин В. М. Квалиметрия и управление качеством: Учебник для вузов. — М.: Изда-во ВЗПИ, 1992.

2. «Менеджмент систем качества», Учебное пособие/ М. Г. Круглов, С. К. Сергеев, В. А. Такташов и др., 1997.

3. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. — Л.: Химия, 1977.

4. Оценка факторов эффективности и применения композиций растворителей и применения композиций растворителей на основе статистического анализа / И. А. Гуськова // Нефтяное хозяйство. — 2010. — № 11. — С. 98−99. — Библиогр.: с. 99.

5. Эффективность действия растворителей на асфальтосмолопарафиновые отложения в системе переработки углеводородного сырья / Э. М. Мухаметова, Г. А. Мусавирова, В. В. Кравченко // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2005. — № 12. — С. 29−34. — Библиогр.: с. 34

6. http: //www. izopropanol. ru/

7. Аналитический журнал «Нефть и Капитал"/№ 4, 2010 г. «Для нефтегазовой отрасли нужно фундаментальное образование», Мартынов В. Г., 19с

8. Азгальдов Г. Г. Квалиметрия в машиностроении // Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа, 2001, № 2

9. Азгальдов Г. Г. Возможные направления использования квалиметрии в сфере производства и эксплуатации оборудования для нефти и газа // Надежность и сертификация оборудования для нефти и газа, 2001, № 4.

10. Азгальдов Г. Г. Теория и практика оценки качества товаров (основы квалиметрии). — М.: Экономика, 1982.

парето нефтяной растворитель качество

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой