Диссертация (Совершенствование методики управления качеством узла учета газа с позиций электромагнитной совместимости)

На правах рукописиЗолотаева Мария ВикторовнаСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМУЗЛА УЧЕТА ГАЗА С ПОЗИЦИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙСОВМЕСТИМОСТИ05.02.23 – «Стандартизация и управление качеством продукции»Авторефератдиссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукМосква – 20122Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Российский государственныйуниверситет нефти и газа имени И.М.

Губкина».Научный руководитель:доктор технических наук, профессорКершенбаум Всеволод ЯковлевичОфициальные оппоненты:Шильдин Вячеслав Витальевичдоктор технических наук, профессор,ООО КИП «Метрологическийэнергоресурсов»центрСидорюк Павел Александровичкандидат технических наук,ФБУ «12 ЦНИИ Минобороны России»Ведущая организация:АНО «Радиооборонтест»Защита диссертации состоится «09» октября 2012 г. в ауд.

202 в ____часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатскихдиссертаций Д 212.200.01 созданного на базе ФГБОУ ВПО «Российскийгосударственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина» по адресу:119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, д. 65, корп. 1, ауд. 202.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО«Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.Губкина».Автореферат разослан «___» __________ 2012г.Ученый секретарьдиссертационного совета,кандидат технических наукТ.А. Чернова3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. Важной составляющей в системе «поставщикпотребитель» газа является уровень доверия, который обеспечиваетсядостоверностью результатов измерений количественных и качественныххарактеристик поставляемого газа.Достоверностьполученныхрезультатовнапрямуюзависитотнадежного функционирования технических средств, являющихся основойсовременных систем автоматического управления, контроля и защитыоборудованияиподверженныхвоздействиюразличногородаэлектромагнитных помех.Одним из приоритетных направлений развития газовой отраслиявляется совершенствование системы измерения и учета природного газа.Функционально узлы учета газа предназначены для автоматическогоизмерения, учета расхода и контроля качества газа с определением егоосновных характеристик.Дляэтихустройствимеетместопроблемаэлектромагнитнойсовместимости.Электромагнитные помехи представляет опасность для техническихсредств, поэтому обеспечение требований электромагнитной совместимостинепосредственно связано с обеспечением качества функционированиятехнических средств.При этом нужно выделить, именно, помехоустойчивость узлов учетагаза, и важную роль в устойчивости к электромагнитным помехам играетустойчивость к радиочастотным помехам, в связи с тем, что вопросымолниезащиты, кондуктивных помех к настоящему моменту достаточнопроработаны, а радиочастотные помехи постоянно изменяются, сигналынасыщаются и, в основном, носят импульсный характер.4В то же время национальными стандартами на устойчивость крадиочастотному магнитному полю установлен только один испытательныйсигнал и не заданы характеристики импульсного сигнала, который наиболееприсущ современным системам радиосвязи.В связи с этим возникает необходимость проведения исследований,направленных на изучение влияния электромагнитных помех на узлы учетагаза и выработке мероприятий по повышению качества функционированияузлов учета газа при воздействии данного вида факторов.Объектом исследования является узел учета газа и совокупностьэлектромагнитных помех, образованных за счет совместной работыэлектронныхсистемидругихисточниковнепреднамеренныхэлектромагнитных помех в точке расположения узла учета газа.Цель работы заключается в совершенствовании методики управлениякачеством функционирования узлов учета газа (подразумевается достоверноеотражениереальныхтранспортируемогоколичественныхгаза)путемикачественныхсовершенствованияпоказателейиспытанийнаэлектромагнитную совместимость.Основные задачи исследования: проведение анализа зарубежной и отечественной нормативной итехнической документации в области электромагнитной совместимостиоборудования; сбор и анализ информации об оснащенности объектов нефтегазовогокомплекса узлами учета газа и требований документации, предъявляемых кузлам учета газа; проведение анализа электромагнитной обстановки узла учета газа иусловий эксплуатации, выявление наиболее значимых электромагнитныхпомех;5 обоснование признаков и формирование критерия адекватностисигналов различной структуры с точки зрения идентичности испытательноговоздействия и его результатов на узел учета газа; разработкапредложенийкхарактеристикамстандартизованныхсигналов, обеспечивающие адекватные показатели технического средства вреальной электромагнитной обстановке для различных воздействий; проведение экспериментальных исследований по оценке адекватностииспытательных воздействий различной структуры; разработка проекта стандарта на устойчивость узлов учета газа крадиочастотным электромагнитным излучениям.Алгоритм проведения исследований представлен на рисунке 1.Рисунок 1.

Алгоритм проведения исследованийНаучная новизна заключается в совершенствовании методикиуправлениякачествомобъектов,уязвимыхсточкизрения,6помехоустойчивости, путем разработки алгоритма сопоставления сигналовпри проведении испытаний и получения характеристик ранее неизвестногосигнала, что позволяет унифицировать радиосигналы импульсного ианалогового характера, действующих на узел учета газа и обеспечитьадекватность испытательных воздействий на узел учета газа.Основные защищаемые положения:1. Модель электромагнитной обстановки узла учета газа.2. Критерий адекватности испытательных воздействий.3. Характеристики полученного амплитудно-импульсного сигнала.4.

Проект стандарта по испытаниям узлов учета газа в части устойчивостик радиочастотному электромагнитному полю.Практическая значимость выражается в подготовленном проектестандарта по испытаниям узлов учета газа в части устойчивостирадиочастотным электромагнитным излучениям, позволяющего повыситьадекватность испытательных воздействий, который прошел предварительноерассмотрение и получил одобрение в Росстандарте.Достоверность теоретических выводов исследования доказана иподтверждена результатами экспериментальных исследований.Публикации. Результаты исследований отражены в четырех научныхпубликациях и материалах конференций, в том числе в двух публикациях визданиях, включенных в «Перечень…» ВАК Минобрнауки РФ.Апробация работы.

Основные результаты и положения настоящейдиссертационной работы были доложены на следующих конференциях: IX Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов истудентов по проблемам газовой промышленности России, Москва, 4-7октября 2011 г.7IX Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальныепроблемы развития нефтегазового комплекса России», Москва, 30 января – 1февраля 2012 г.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глави заключения, изложенных на 132 страницах машинописного текста,включает 31 таблицу и 26 рисунков.

Список литературы содержит 74наименования.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВовведенииобоснованаактуальностьтемыдиссертации,сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и основныезащищаемые положения.В первой главе для анализа состояния и уточнения требований кобъему испытаний для оценки электромагнитной совместимости узла учетагаза проанализированы основные вопросы, связанные с электромагнитнойсовместимостью и управлением качеством в области электромагнитнойсовместимости.Вопросы управления качеством широко рассмотрены такими авторамикак Э. Деминг, Дж.

Джуран, К. Исикава, Ф. Кросби, Дж. Стинг, А.Фейгенбаум, Дж. Харрингтон, В. Шухарт, Г. Г. Азгальдов, Б. Л. Бенцман,В.Б. Бойцов, В. Г. Версан, В. А. Винокуров, А.В. Гличев, Б. И. Дубовиков,В.Я. Кершенбаум, С. В. Кривенков, М. И. Круглов, В. М. Ларин, Д. С. Львов,В. В. Окрепилов, В. И. Синько, Б. З. Султанов, Л. Я. Шухгальтер и др.Проблемы электромагнитной совместимости описывается такими авторамикак Г. Отт, Т. Уилльямс, Д. Уайт, Кечиев JI.H., Князев А.Д., Князь А.И.,Гурвич И.С., Кармашев B.C., Балюк Н.В. и др., однако часть вопросов,связанныхсуправлениемкачествомвобластиэлектромагнитнойсовместимости не нашли своего практического применения.8Рассмотренапроблемаэлектромагнитнойсовместимостикакспособности технического средства функционировать с заданным качествомв заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимыхэлектромагнитных помех другим техническим средствамПроанализированы и представлены механизмы и пути распространенияпомех, а также то, как осуществляется воздействие электромагнитных помехна технические средства.

Приведена классификация электромагнитныхпомех.Достижение электромагнитной совместимости технических средствобеспечивается путем проведения испытаний.Напредприятиидолжныразрабатыватьсяпланыобеспеченияэлектромагнитной совместимости и испытаний (документ, применяемый приразработке нового изделия), которые обеспечивают достижение соответствиятребованиям электромагнитной совместимости.Проанализирована деятельность международных и отечественныхорганизаций по стандартизации в области электромагнитной совместимости.МеждународныестандартывобластиЭМСразрабатываютсяМеждународной электротехнической комиссией (МЭК).ОсновнымдокументомявляетсяДиректива2004/108/EECнаэлектромагнитную совместимость.Какизвестно,вРоссииосновнымнациональныморганомстандартизации является Росстандарт.Отдельные стандарты в области электромагнитной совместимостистали появляться в конце 80-х – начале 90-х гг.

К концу 90-х гг.сформировался значительный набор стандартов по электромагнитной9совместимости, хотя все еще меньший, чем в странах, где действуетЕвропейская Директива.Представленаструктурастандартовпоэлектромагнитнойсовместимости, которые делятся на базовые, общие и распространяющиесяна семейство продукции и конкретный вид продукции.Анализуровнястандартизациивобластиэлектромагнитнойсовместимости показывает, что отечественная база стандартов отстает поуровню развития от европейской базы стандартов (около 130 международныхи 40 национальных). Уровень корпоративных стандартов опирается нанациональные стандарты и не отражает внедрение новых международныхстандартов.Основные стандарты в области электромагнитной совместимости(помехоустойчивости) приведены в таблице 1.Таблица 1.