Выполнение СЧ НИОКТР по теме: «Создание высокотехнологичного производства трубопроводной арматуры c интеллектуальной системой управления и применением композиционных материалов для повышения эрозионной и коррозионной стойкости»

Межотраслевой инжиниринговый центр «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана ОБЪЯВЛЯЕТ СБОР ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТЕЙ на выполнение СЧ НИОКТР по теме: «Создание высокотехнологичного производства трубопроводной арматуры c интеллектуальной системой управления и применением композиционных материалов для повышения эрозионной и коррозионной стойкости» в рамках договора
№ 218.1209/03 от 12.09.2019 г.

Наименование объекта закупки (предмет Договора): Выполнение СЧ НИОКТР по теме: «Создание высокотехнологичного производства трубопроводной арматуры c интеллектуальной системой управления и применением композиционных материалов для повышения эрозионной и коррозионной стойкости» в рамках договора № 218.1209/03 от 12.09.2019 г.

Место выполнения работы или оказания услуги: г. Москва, Лефортовская наб., д. 1

Сроки оказания услуг, выполнения работ, в том числе по этапам:

1 Этап: с даты подписания договора – по 25.06.2020 г.;

2 Этап: с 01.07.2020 г. по 31.09.2020 г.;

3 этап: с 31.09.2020 г. по 25.12.2020 г.

Описание объекта закупки:

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

1.           Цель выполнения НИОКТР

В ходе выполнения комплексного проекта должны быть созданы:

— многооборотный электропривод с интеллектуальной системой управления для трубопроводной арматуры, которые должны быть определены на этапе эскизного проектирования.

— высокоэффективный запорный клапан;

— кран шаровой;

— высокотехнологическое производство запорного клапана (крана шарового) и электропривода к нему с интеллектуальной системой управления.

-Создание блока управления электроприводом с интеллектуальной системой, предназначенный для управления запорной арматурой.

-Изготовление элементов электропривода

2 Технические требования

2.1 Состав продукции

2.1.1 в состав блока управления с интеллектуальной системой, предназначенного для управления запорной арматурой, должны входить:

— микропроцессорный модуль;

— контроллер электропривода;

— интерфейс информационного взаимодействия;

— программное обеспечение.

2.2 Требования к показателям назначения

2.2.1 Выполняемые функции

2.2.1.1 Разрабатываемый электропривод с интеллектуальной системой управления должен обеспечивать:

— перемещение запорного органа арматуры с пульта управления;

— перемещение запорного органа арматуры с помощью ручного дублера электропривода;

— остановку запорного органа арматуры в любом промежуточном положении нажатием кнопки «СТОП»;

— исключение самоперемещения запорного органа арматуры под влиянием среды в трубопроводе и внешних факторов (температура, вибрация, сейсмические воздействия и т.п).

Интеллектуальная система управления должна выполнять:

1) Управление приводом:

— включение на открытие, закрытие и останов привода от местного и удаленного пульта управления;

— позиционирование выходного вала;

— пошаговое перемещение выходного вала.

2) Прием и передача данных:

— прием и передача информации по средствам интерфейса;

— прием дискретных сигналов управления от удаленного пульта.

3) Защитное отключение:

— выключение двигателя при обрыве одной и более фазы;

— выключение при превышении допустимого значения момента;

— выключение при отсутствии движения на заданное время;

— выключение при превышении температуры двигателя;

— перевод вала в назначенное положение и выключение двигателя при потере связи в режиме удаленного управления.

4) Выполнение функций диагностики состояний привода и арматуры.

5) Выполнение функции адаптивного управления приводом (автоматической настройки локального ПИД — регулятора, встроенного в привод).

2.2.1.2 Функции высокоэффективного запорного клапана и крана шарового:

1) Перекрытие движения потока рабочей среды в трубопроводах АС.

2) Защита оборудования в трубопроводных системах при эксплуатации, ремонтных работах и диагностике.

2.2.2 Нормы и количественные показатели

Нормы и количественные показатели, предъявляемые к продукции:

2.2.2.1 Нормы и количественные показатели, предъявляемые к электроприводу с интеллектуальной системой управления:

— 4 группа исполнения тех. средств по ГОСТ 32137-2013, критерий качества функционирования А;

— Сейсмостойкость по кат.I мп-031-1.

2.2.2.2 Нормы и количественные показатели, предъявляемые к запорному клапану под привод:

— коэффициент гидравлического сопротивления <7,5;

— сохранение работоспособности при скоростях разогрева и охлаждения до 150 Со в час;

— коррозионная стойкость;

— эрозионная стойкость;

2.2.2.3 Нормы и количественные показатели, предъявляемые к шаровому крану:

— коэффициент гидравлического сопротивления <0,5;

— сохранение работоспособности при скоростях разогрева и охлаждения до 150 Со в час;

— коррозионная стойкость;

— двустороннее направление потока среды.

2.2.3 Технические характеристики (параметры)

2.2.3.1 Технические характеристики и параметры электропривода с интеллектуальной системой управления:

1) ряд максимальных крутящих моментов выключения, Н*м — 15, 25, 60, 100, 250, 320, 630, 1000;

2) конструктивное исполнение корпуса — модульное;

3) тип электропривода — многооборотный и четвертьоборотный;

4) частота вращения привода, об/мин — 9…50;

5) пределы регулирования муфты ограничения крутящего момента, Н·м — 5..320;

6) интервалы чисел оборотов выходного вала электропривода, необходимых для закрывания (открывания) запорной арматуры, об — 1..50;

7) вид климатического исполнения — УХЛ, М, Т по ГОСТ 15150; категория размещения – 3, 4;

8) электродвигатель — трехфазный, асинхронный с короткозамкнутым якорем, охлаждение естественное; двигатель снабжен охлаждающими ребрами;

9) электродвигатель имеет свою собственную клемную коробку. Степень защиты IP 54;

2.2.3.2 Технические характеристики и параметры запорного клапана и крана шарового:

1) номинальное давление Рр до 4,0 МПа;

2) номинальный диаметр прохода ДN 10-150 мм;

3) герметичность затвора — класс А, B по ГОСТ 9544;

4) уплотнение в затворе клапанов — металл по металлу, кранов шаровых – металл-фторопласт;

5) присоединение к трубопроводу — приваркой, фланцевое, штуцерное;

6) установочное положение арматуры с электроприводом — любое, в верхней полусфере;

7) направление подачи рабочей среды — любое;

8) способ управления — электропривод с интеллектуальной системой управления и дублирующее ручное управление;

9) рабочая среда: теплоноситель I контура, парогазовая смесь, пар, дистиллят, вода контура многократной принудительной циркуляции, питательная вода, конденсат, вода охлаждения контура системы управления защиты, кислота, щелочь, азот, газовые сдувки, воздух, инертные газы, растворы дезактивации и промывки, масла, трапные воды.

10) Материал основных деталей:

корпус – сталь 08Х18Н10Т с наплавкой ЦН-12М;

золотник – сплав ХН35ВТ с наплавкой ЦН-12М;

шпиндель – сталь 08Х18Н10Т;

шпилька – сталь 20Х13;

гайка – сталь 12Х18Н10Т.

11) Электрическая часть арматуры должна отвечать общим требованиям безопасности и электромагнитной совместимости, и иметь степень защиты согласно нормативного документа «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)»:

— не ниже IP 55 — для арматуры, устанавливаемой под оболочкой и в боксах;

— не ниже IP 44 — для арматуры, устанавливаемой в обслуживаемых помещениях.

2.2.4 Требования к порядку и способам взаимодействия с сопрягаемыми изделиями

2.2.4.1 Монтажные фланцы для установки электропривода с интеллектуальной системой управления на трубопроводную арматуру, должны быть выполнены в соответствии со стандартом EN ISO 5210, с возможностью выполнения присоединения по ОСТ 26-07-763.

2.2.4.2. Краны и клапаны монтируются к трубопроводной системе фланцевым соединением, либо сваркой в соответствии с ГОСТ 33.259-2015 и ГОСТ 14771-76

2.2.5 Требования к совместимости

2.2.5.1 Типовой ряд разрабатываемых электроприводов должны быть полностью взаимозаменяемыми на аналоги российского и зарубежного производства как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации.

2.2.5.2 Разрабатываемый электропривод должен иметь возможность соединения с системами сбора данных и управления АСУТП посредством стандартных средств связи и протоколов информационного взаимодействия.

2.2.5.3 Электроприводы должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 50746-2000 «Совместимость технических средств электромагнитная».

2.2.5.4. Электроприводы должны быть совместимы с клапанами и кранами соответствующей номенклатуры.

2.2.6 Требования по мобильности

Все изделия и комплектующие, разработанные в рамках проекта, должны иметь габариты, вес, присоединительные размеры и разъемы, обеспечивающие легкость доставки, монтажа и обслуживания.

2.3 Требования к электропитанию

3.3.1 Электропитание разрабатываемого электропривода с интелектуальной системой управления должно осуществляться от источника переменного тока частотой 50 (60) Гц и напряжением однофазной сети 220 (240) В; трехфазной сети 380/220 (415/240) В. Нейтраль — глухозаземленная. При этом падение напряжения на замкнутых контактах не должно превышать 0,25 В, время срабатывания при замыкании и размыкании должно быть не более 0,04 с.

2.3.2 Потребляемая мощность в рабочем режиме должна составлять 15кВт, не более.

2.3.4 Напряжение питания цепей сигнализации и управления:

24DC – для цепей постоянного тока 24 В;

48DC – для цепей постоянного тока 48 В;

АС – для цепей переменного тока 220 В, 50 Гц.

2.4 Требования надёжности

2.4.1 Требования по безотказности

Разрабатываемый электропривод с интеллектуальной системой управления должен удовлетворять следующим требованиям:

Вероятность безотказной работы 0,98 при доверительной вероятности 0,9, при этом не менее 0,998 на 25 циклах при доверительной вероятности 0,95.

Разрабатываемые клапан запорный и кран шаровой должны удовлетворять следующим критериям:

Вероятность безотказной работы за назначенный ресурс по совокупности критических и некритических отказов для клапанов:

— с электроприводом – 0,95.

2.4.2 Требования по долговечности

Разрабатываемый электропривод с интеллектуальной системой управления должен удовлетворять следующим требованиям:

1) назначенный срок службы 40 лет;

2) назначенный ресурс 15000 циклов;

Разрабатываемые клапан запорный и кран шаровой должны удовлетворять:

— полный назначенный срок службы корпусных деталей – 50 лет;

— назначенный срок службы внутрикорпусных (выемных) частей — 15÷20 лет;

— назначенный ресурс клапана, крана – 1500 циклов (160 000 ч);

— средний срок службы до капитального ремонта (105 000 ч) – 12 лет;

-средний ресурс до капитального ремонта – 1500 циклов.

2.4.3 Требования по сохраняемости

Разрабатываемый электропривод с интеллектуальной системой управления должен удовлетворять следующим требованиям:

средний срок сохраняемости 12 лет, не менее.

Разрабатываемые клапан запорный и кран шаровой должны удовлетворять:

средний срок сохраняемости 6 лет, не менее.

2.4.4 Критерии отказов и предельного состояния изделия

2.4.4.1 Отказом разрабатываемого электропривода с интеллектуальной системой управления считают:

1. Отсутствие включения ручного дублера или автоматического отключения ручного дублера при пуске электродвигателя.

2. Отсутствие вращения выходного органа электропривода от ручного дублера или при включении электродвигателя.

3. Несоответствие крутящего момента на выходном органе электропривода моменту, установленному при наладке в соответствии с эксплуатационными документами.

4. Несрабатывание одного из концевых, путевых или выключателей ограничителей наибольшего момента выходного органа.

5. Потеря герметичности арматуры по отношению к внешней среде по корпусным деталям и сварным соединениям.

6. Потеря герметичности клапана по отношению к внешней среде.

7. Невыполнение функции «открытие-закрытие».

2.4.4.2 Предельным состоянием разрабатываемого электропривода с интеллектуальной системой управления считают:

1) Несоответствие времени срабатывания.

2) Несоответствие гидравлических и гидродинамических характеристик арматуры.

3) Отклонение параметров регулирования.

4) Несоответствие комплекса точностных характеристик при регулировании и дросселировании.

5) Отсутствие или искажение сигналов от элементов дистанционной сигнализации.

3.4.4.3 Критерии отказов разрабатываемых клапана запорного и крана шарового:

Критические отказы:

— потеря герметичности клапана/крана по отношению к внешней среде по материалу корпусных деталей и сварным соединениям;

— потеря герметичности клапана/крана по отношению к внешней среде по подвижным и неподвижным соединениям (неустраняемая подтяжкой).

— невыполнение функций «открытие-закрытие»;

— непредусмотренное регламентом выполнение функций «открытие-закрытие».

Некритические отказы:

— потеря герметичности в затворе сверх допустимых пределов;

— несоответствие времени срабатывания, оговоренного КД или нарушение сигнализации.

2.4.4.4 Перечень предельных состояний клапанов запорных и кранов шаровых:

— начальная стадия нарушения целостности корпусных деталей;

— изменение геометрических форм, состояния поверхностей корпусных деталей свыше допустимых, как следствие эрозионного и коррозионного разрушений, препятствующее нормальному функционированию клапанов.

2.5 Конструктивные требования

2.5.1 Тип электропривода по присоединению к запорной арматуре по ОСТ 26 07 763 — М.

2.5.2 Исполнение электропривода по месту эксплуатации:

О – в герметичной зоне;

П – в обслуживаемых помещениях.

2.5.3 Исполнение выходного вала электропривода под соединение со шпинделем запорной арматуры:

К – «под кулачки»;

Ч – «под квадрат».

2.5.4 Наличие пульта местного управления.

2.5.5 Наличие перемычки на плате клеммника.

2.5.6 Исполнение электропривода по типу блока управления:

— электромеханический узел концевых выключателей;

— электронный блок концевых выключателей.

2.5.7 Максимальные наружные диаметры кабеля для цепей двигателя и кабеля цепей сигнализации и управления цепи — 9..24 мм.

2.5.8 Климатическое исполнение и категория размещения электропривода по ГОСТ 15150  — УХЛ, М, Т; категория размещения – 3,4.

2.5.9 Присоединительные размеры электрические. Электроприводы должны быть оборудованы клеммной коробкой для цепей управления, в которой находятся винтовые электрические зажимы, служащие для подключения внешних цепей управления. Зажимы должны обеспечивать возможность присоединять два медных провода сечением 1,5 мм2. Клеммная коробка должны быть снабжена двумя сальниковыми вводами, служащими для уплотнения подводящих кабелей. Один из них обеспечивает возможность ввести кабель с внешним диаметром в пределах от 21,5 до 23,5 мм, а второй — с внешним диаметром от 14 до 19 мм. Клеммная коробка поставляется с заглушенными вводами. Электродвигатель должны быть  снабжен своей собственной клеммной коробкой с кабельным вводом на наружный диаметр кабеля от 11 до 13,5 мм для электродвигателей с мощностью 0,25 и 0,37 кВт, у остальных электродвигателей кабельный ввод должны обеспечивать подводку кабеля наружным диаметром от 10 до 15 мм.  На корпусе привода находится зажим для заземления, который снабжён устройством против самоотвинчивания.

1) Электроприводы должны быть изготовлены в виде нескольких составных частей, объединяемых на месте монтажа (совместная компоновка).

2) Электроприводы совместной компоновки должны иметь конструктивные, монтажные и проводниковые элементы для сочленения отдельных частей на месте монтажа.

3) Преобразователь и управляющее устройство электроприводов должны быть размещены в шкафах (ящиках, щитах и пр.) в соответствии с ГОСТ 27043 и ГОСТ 10985. Вне шкафов допускается установка в соответствующих ограждениях трансформаторного и реакторного оборудования, а также двигателя.

4) Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса электроприводов и их составных частей должны быть установлены в ТУ на электроприводы конкретных типов.

5) Функциональные блоки и ячейки электроприводов должны иметь направляющие элементы, разъемы или штыри и соответствующие надписи на сборочных единицах и местах их установки, предотвращающие их неправильную установку и включение.

6) Конструкция корпуса электропривода должна удовлетворять следующим требованиям:

— должны быть установлены координаты и размеры отверстий для кабелей внешних электрических цепей и подвода охлаждающего агента;

— должно допускаться подключение силовых цепей к питающей сети и нагрузке шинами, выполненными как из меди, так и из алюминия, или кабелями как с медными, так и с алюминиевыми жилами;

— должно допускаться одностороннее или двустороннее обслуживание корпусов электроприводов, причем при одностороннем обслуживании должна быть предусмотрена возможность их установки необслуживаемыми сторонами вплотную друг к другу, а также к стенам помещений;

— должно быть обеспечено снятие днища или крышек днища корпусов электроприводов;

— должны быть обеспечены изгиб, разделка, подключение и крепление подводных кабелей внешних соединений внутри корпуса электропривода на высоте не менее 300 мм от днища, причем подключения следует осуществлять на зажимы, установленные на неподвижные части шкафов.

7) Составные части однотипных корпусов электроприводов должны быть взаимозаменяемыми. При замене допускается проводить подрегулировку выходных параметров электроприводов.

8) Охлаждение преобразователей и управляющих устройств электроприводов должно быть воздушное: естественное или принудительное (по разомкнутому циклу с помощью индивидуальных вентиляторов либо общей вентиляции для группы электроприводов). В преобразователях электроприводов большой мощности может быть применено водяное охлаждение либо охлаждение другого вида.

2.2 Требования по программному обеспечению

2.2.1 Требования по назначению

Программное обеспечение блока управления должно:

1) вычислять текущее положение выходного вала электропривода на основании данных, полученных от вышестоящей системы управления;

2) осуществлять управление электроприводом, посредством выдачи сигналов в силовую схему управления электродвигателем;

3) хранить полученные по каналам связи, измеряемые и вычисляемые параметры и параметры конфигурации прибора;

4) осуществлять индикацию параметров на встроенном пульте и прием команд с местных органов управления;

5) поддерживать работу с трансивером беспроводного канала связи;

6) обеспечивать передаче информации о положении и моменте электропривода в вышестоящую систему управления;

7) обеспечивать передаче информации о нештатных и аварийных ситуациях в вышестоящую систему управления;

8) поддерживать первичное программирование и перепрограммирование на предприятии изготовителе;

9) поддерживать конфигурирование по местному технологическому интерфейсу с помощью технологического программного обеспечения;

10) выполнять функцию самодиагностику электропривода.

2.2.2 Конструктивные требования к программному обеспечению

1) Программное обеспечение должно быть построено по модульному принципу.

2) ПО должно обладать невысокой ресурсоемкостью, т.е быть способным функционировать на аппаратном обеспечении, характерном для современного развития микропроцессорной техники.

3) Архитектура программного обеспечения должна поддерживать короткий цикл разработки, отладки и внедрения нового функционала.

4) ПО должно иметь возможность обновления в автоматическом режиме без остановки работы системы управления.

2.2.3 Требования к надежности ПО:

1) Вероятность сбоев должна быть такой, чтобы гарантировать работоспособность ПО с вероятностью не менее 0.98.

2) ПО должно иметь возможность ведения журналов критических ошибок.

2.2.4 Требования по стандартизации, информационной и программной совместимости:

1) Разрабатываемое ПО должно быть построено на базе стандартных программно-технических решений и поддерживать наиболее распространенные форматы и стандарты обмена данными.

2) Средства разработки ПО должны предоставляться разработчиками предприятию изготовителю или представлять собой свободно-доступное программное обеспечение.

2.2.5 Требования к технологическому программному обеспечению:

Для обеспечения полноценной работы и технического обслуживания электропривода должно быть разработано технологическое сервисное ПО, с помощью которого могут быть осуществлены операции конфигурирования и диагностики электропривода. Данное ПО должно функционировать под управлением OC Windows.

2.2.6 Требования к документации ПО:

1) Разработчики передают предприятию изготовителю полные и актуальные исходные тексты программного обеспечения на электронных и бумажных носителях. 

2) Разрабатываемое ПО должно быть хорошо документировано, снабжено комментариями и описаниями.

3 Требования к разрабатываемой документации

3.1 Виды, состав и комплектность разрабатываемой технической документации должны быть установлены документом «Комплектность разрабатываемой технической документации по теме «Создание высокотехнологичного производства трубопроводной арматуры c интеллектуальной системой управления и применением композиционных материалов для повышения эрозионной и коррозионной стойкости», разрабатываемом на первом этапе.

3.2 Техническая (конструкторская, технологическая, программная, эксплуатационная) документация должна соответствовать требованиям стандартов ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД.6

2. Календарный план

В случае заинтересованности в выполнении вышеуказанных работ, просим составить Коммерческое предложение с указанием функциональных характеристик, стоимости и сроков выполнения на имя Заместителя директора МИЦ «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана Бородулина Алексея Сергеевича.

Коммерческие предложения и запросы по разъяснению технического задания просим направлять на почтовый адрес: purchase@emtc.ru

Срок сбора заинтересованностей – до 17.03.2020 г.  не позднее 18:00 по московскому времени.