Автореферат (Автоматизированный комплекс контроля и испытаний систем управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств)

На правах рукописиГАПЛАЕВ АЗИЗ АХМЕД-БЕШИРОВИЧАВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТОЙНЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВСпециальность: 05.13.06 «Автоматизация и управлениетехнологическими процессами и производствами»(технические науки, отрасль – промышленность)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2018Работа выполнена на кафедре пожарной автоматики ФГБОУ«Академия Государственной противопожарной службы МЧС России»Научный руководитель:Федоров Андрей Владимирович,доктор технических наук, профессор,заведующий сектором пожарной безопасностиООО «НИИ Транснефть»Официальные оппоненты:Демёхин Феликс Владимирович,доктор технических наук,технический директор ООО «Пожинжиниринг»ВОХафизов Ильдар Фанилевич,доктор технических наук, доцент,профессор кафедры пожарной и промышленнойбезопасности ФГБОУ ВО «Уфимский государственныйнефтяной технический университет»Ведущая организация:ФГБУ «Всероссийский ордена «Знак Почёта» научноисследовательский институт противопожарной обороны» МЧС РоссииЗащита диссертации состоится 28 июня 2018 года в 15:00 на заседании диссертационного совета Д.205.002.01 при Академии Государственной противопожарнойслужбы МЧС России по адресу: 129366, г.

Москва, ул. Бориса Галушкина, 4,зал диссертационного совета.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии Государственнойпротивопожарной службы МЧС России и на сайте:http://academygps.ru/upload/iblock/71f/71f48049257bde027172c085c65806f3.pdfАвтореферат разослан « 27» апреля 2018 года.Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направитьв Академию Государственной противопожарной службы МЧС России по указанномуадресу.Ученый секретарьдиссертационного советакандидат технических наук, доцентР.Ш. ХабибулинОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

Важность развития проблемной области разработки и создания автоматизированных комплексов научных исследований, контроля и испытаний систем противопожарной и противоаварийной автоматики, их народнохозяйственное значение обусловлено увеличением масштабов работ по интенсификации и компьютеризации систем противопожарнойи противоаварийной защиты потенциально опасных нефтеперерабатывающихобъектов, комплексной автоматизации производства и интегрированногоуправления функционированием как сетью отдельных технологических процессов, так и отдельным предприятием и целой отраслью народного хозяйства.Создание на научной основе автоматизированного комплекса контроля и испытаний (АККИ) автоматизированной системы управления противопожарной защитой (АСУ ППЗ), систем управления технологическими процессами, их последовательная увязка по иерархическим уровням и интеграция в единую систему сбора и обработки данных и оперативного управления повышает уровеньпожаровзрывобезопасности, качество и продуктивность работы всех звеньевпроизводства в нефтеперерабатывающей отрасли.По данным статистики ВНИИПО МЧС России за 2005–2016 гг.

40 % систем противопожарной защиты (СППЗ) на промышленных объектах не выполнили свою задачу. До конца еще не удалось решить задачи автоматизации контроля и испытаний АСУ ППЗ нефтеперерабатывающих производств на этапахпроектирования, монтажа, эксплуатации, а также при поставках на объекты нового оборудования систем пожарной и противоаварийной автоматики. До сихпор не разрешены проблемы в повышении уровня автоматизации, надежности иинформативности систем противопожарной защиты (ППЗ).В связи с тем, что отсутствует возможности проведения полномасштабныхэкспериментов на технологических установках нефтеперерабатывающих объектов по отработке сценариев аварийных ситуаций, отработки документов организационного обеспечения и тренинга персонала необходимо создание подсистемы АККИ, которая реализует функцию диагностирования и прогнозирования аварийных (пожароопасных) ситуаций в технологических процессахнефтепереработки.

Для алгоритмической структуры математического обеспечения АККИ необходимо создание модели процесса нефтепереработки, анализдинамики изменений пожароопасных параметров для определения потенциальной возможности возникновения аварийной ситуации. Значимость разработкитакой модели состоит в необходимости определять и динамически оцениватьсостояние системы, изменение параметров процессов при изменении структурысвязей ее элементов. Существующий математический аппарат моделированиятаких ситуаций не способен в полной мере обеспечить комплексное решениеданных задач, так как применяемые в настоящее время модели не учитываютодновременное описание изменений структуры связей элементов (трубопроводы, коммуникации) и изменений процессов (пожароопасные параметры) внутриструктуры сложной системы.Перечисленные проблемы в комплексе подтверждают необходимость создания АККИ автоматизированной системы управления противопожарной за3щитой (АСУ ППЗ) на примере одной из самых опасных технологических установок ЭЛОУ АВТ-6 АО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания»(АО «РНПК»)).

Данная научно-техническая задача является актуальной, и еерешение направлено на повышение промышленной и пожарной безопасностинефтеперерабатывающих производств.Диссертационное исследование выполнено в соответствии с планом реконструкции технологической установки ЭЛОУ АВТ-6 АО «РНПК» и в соответствии с планом научной деятельности Академии ГПС МЧС России.

В основедиссертационной работы – результаты, полученные автором в ходе исследований, проводимых по планам научно-исследовательских работ Академии Государственной противопожарной службы МЧС России в период 2013–2017 гг.Степень разработанности. Существенный вклад в разработку теоретических основ создания АСУ ППЗ и автоматизированных комплексов (АК)контроля, тренинга и испытаний систем противопожарной защиты внесли такиеученые, как Н.Г. Топольский, А.В. Федоров, А.Н. Членов, А.А. Таранцев,Н.Н.

Брушлинский, И.Ф. Хафизов, Ф.В. Демёхин, А.А. Абросимов и др.Несмотря на достигнутые результаты в исследованиях, посвященных разработкам автоматизированных научно-исследовательских и обучающих комплексов, в настоящее время не разработаны и не реализованы структурныеи технические решения, модели и алгоритмы контроля и испытаний элементовАСУ ППЗ нефтеперерабатывающих производств с учетом результатов моделирования аварийных ситуаций в потенциально опасных технологических процессах НПЗ.Объект исследования – автоматизированная система управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств.Предмет исследования – автоматизация контроля и испытаний автоматизированной системы управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств.Цель исследования – разработка и реализация модели и алгоритмов контроля и испытаний автоматизированной системы управления противопожарнойзащитой нефтеперерабатывающих производств.Для достижения поставленной цели в работе решаются следующиезадачи:─ комплексный анализ пожаровзрывоопасности объектов нефтепереработки и существующих структурных и технических решений по автоматизациизадач контроля и испытаний элементов установок пожарной сигнализациии установок пожаротушения;─ проведение формализованного описания общесистемных решений,и алгоритмизация функциональной структуры автоматизированного комплексаконтроля и испытаний АСУ ППЗ объектов нефтепереработки;─ разработка сетевых моделей и алгоритмов контроля аварийных ситуаций в технологическом блоке первичной переработки нефти ЭЛОУ АВТ-6АО «РНПК» с применением тензорных методов на основе двойственных сетейи проведение вычислительных экспериментов по прогнозированию поведения4опасных технологических блоков при аварийном изменении параметров технологических процессов и разрушения элементов конструкции (изменение структуры) сетевой модели установки;─ разработка структуры технического и программного обеспечения автоматизированного комплекса контроля и испытаний АСУ ППЗ с представлениемсхем алгоритмов задач верхнего и нижних уровней управления, расчет уровняавтоматизации.Научная новизна диссертационного исследования:1.

Получены новые структурные и технические решения по автоматизации задач контроля и испытаний элементов установок пожарной сигнализациии установок пожаротушения на примере испытаний спринклерных оросителейи пожарных извещателей.2. Произведено формализованное описание общесистемных решенийи выполнена алгоритмизация функциональной и технической структур автоматизированного комплекса контроля и испытаний АСУ ППЗ объектов нефтепереработки.3. Разработаны модель и алгоритмы контроля аварийных ситуаций в технологическом блоке установки первичной переработки нефти ЭЛОУ АВТ-6с применением тензорных методов на основе двойственных сетей и полученыновые результаты вычислительных экспериментов по прогнозированию поведения опасных технологических блоков при аварийном изменении параметровтехнологических процессов и разрушении элементов конструкции (измененииструктуры) сетевой модели установки.4.