Автореферат (1172940), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разработана структура технического и программного обеспечения автоматизированного комплекса контроля и испытаний АСУ ППЗ с представлением схем алгоритмов задач верхнего и нижнего уровней управления.Теоретическая и практическая значимость работы заключается:─в повышении уровня пожаровзрывобезопасности объектов нефтепереработки на основе разработки обобщенной структуры, формализованногоописания и алгоритмизации АККИ АСУ ППЗ, а также в технических решениях,позволяющих разработать исходные данные и техническое задание на проектирование и изготовление автоматизированных стендов контроля и испытаний;─в построении математических моделей прогнозирования аварийныхи пожароопасных ситуаций в виде двойственных сетей;─в создании банка расчетных и аналитических данных по всем потенциально возможным видам аварийного (т. е.
пожароопасного) разрушенияконструкции установки в целях подготовки персонала и внесения измененийв действующие руководящие документы, технические требования и инструкциипо действиям персонала в конкретной ситуации;─в разработке полезной модели для автоматизации процесса контроля и испытаний «Устройство автоматизированного контроля и испытанийтехнических средств и систем пожарной сигнализации и автоматики», защищенной патентом;─в разработке комплекса программ контроля и диагностики системыпротивопожарной защиты потенциально опасных производств.5Методология и методы исследования. Для решения поставленных задачиспользуются методы моделирования и оптимизации АСУ ППЗ; системногоанализа и синтеза, тензорные методы моделирования аварийных ситуаций с использованием теории двойственных сетей.На защиту выносятся:─новые структурные и технические решения по автоматизации задачконтроля и испытаний установок пожарной сигнализации и установок пожаротушения;─результаты формализованного описания общесистемных решенийи алгоритмизации функциональной и технической структур автоматизированного комплекса контроля и испытаний АСУ ППЗ объектов нефтепереработки;─модель и алгоритмы контроля аварийных ситуаций в технологическом блоке первичной переработки нефти ЭЛОУ АВТ-6 с применением тензорных методов на основе двойственных сетей на примере АО «РНПК».
Новые результаты вычислительных экспериментов по прогнозированию поведенияопасных технологических блоков при аварийном изменении параметровтехнологических процессов и разрушении элементов конструкции (измененииструктуры) сетевой модели установки;─структура технического и программного обеспечения автоматизированного комплекса контроля и испытаний АСУ ППЗ с представлением схемалгоритмов задач верхнего и нижних уровней управления.Достоверность достигнута за счет применения апробированных математических методов, аналитических исследований и вычислительных экспериментов, согласованности полученных результатов с известными данными исследований.Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на следующих международных научно-практических конференциях:– «Системы безопасности», Москва, Академия Государственной противопожарной службы МЧС России (2013–2017 гг.).– «Пожаротушение, проблемы, технологии, инновации», Москва, Академия Государственной противопожарной службы МЧС России (2014–2016 гг.).– «Актуальные проблемы обеспечения комплексной безопасности и путиих решения», Воронежский институт ГПС МЧС России (2013 г.).– «Актуальные проблемы современной науки и образования», Липецк,Липецкая региональная общественная организация «Всероссийское обществоизобретателей и рационализаторов» (2015 г.).Публикации.
По тематике диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 4 статьи из перечня изданий, рекомендованных ВАК, 7 докладов на конференциях, получен один патент на полезную модель, 4 свидетельства «Роспатента» о государственной регистрации программы для ЭВМ.Личный вклад автора. В совместных публикациях автору принадлежат:постановка и формализация задач исследования, разработка методов и конструктивных решений, теоретические обобщения и прикладные расчеты, разработка модели и алгоритмов, участие в технической реализации и внедренииразработок.6Внедрение результатов работы. Представленные в диссертации результаты исследований нашли практическое применение на промышленных объектах, а также в высших учебных заведениях пожарно-технического профиля,в том числе:– в плане реконструкции АО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания» (АО «РНПК») на технологической установке (ТУ) ЭЛОУ АВТ-6 в составеАСНИ интегрированной информационно-управляющей системы завода;– в ООО «СТАЛТ» в научных исследованиях, в подготовке и тренингеперсонала, осуществляющих его деятельность в области монтажа и эксплуатации установок противоаварийной защиты, пожаротушения и пожарной сигнализации.– при проведении научно-исследовательской работы в Академии ГПСМЧС России по теме «Автоматизация научных исследований систем противопожарной защиты потенциально опасных производств» (план научнотехнической деятельности АГПС МЧС России 2015, 2016 гг.– п.
118, 2017 г. –п. 82).Практическое применение результатов исследования подтверждаетсяактами внедрения.Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоитиз введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 137 наименований и 6 приложений на 49 страницах. Содержание работы изложенона 226 страницах машинописного текста, содержит 54 рисунка и 26 таблиц.Приложения к диссертации содержат 43 рисунка и 10 таблиц.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обозначена актуальность темы исследования, основныепроблемы в области промышленной и пожарной безопасности объектов нефтепереработки, а также излагается состояние современной противоаварийнойи противопожарной защиты на опасных производственных объектах нефтеперерабатывающей промышленности.
Представлены основные результаты диссертационной работы и сформулированы положения, выносимые на защиту.В первой главе «Комплексный анализ пожарной опасности и особенностей контроля и испытаний автоматизированной системы управленияпротивопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств как объекта автоматизации» проведен комплексный анализ состояния техническихсредств противопожарной и противоаварийной защиты на промышленныхпредприятиях как объекта автоматизации, включающий как статистическуюоценку опасности аварийных ситуаций, так и основные причинно-следственныесвязи их возникновения, а также анализ особенностей процесса контроля и испытаний АСУ ППЗ на объектах нефтеперерабатывающей промышленности.Показано, что причиной возникновения большинства пожаров и взрывов являлась разгерметизация технологического оборудования (рисунок 1).
Авторомнастоящего исследования было предложено, во-первых, провести исследование(вычислительные эксперименты) поведения процессов в наиболее опасномтехнологическом блоке при изменении конструкции, структуры и динамикитехнологических параметров установки и, во-вторых, выполнить мате7 матическое моделирование аварийных ситуаций на потенциально взрывопожароопасной технологической установке...На объектах нефтепереработки и нефтехимии, согласно аналитическимданным за последние 5 лет (2013–2017 гг.), произошел 84 аварийный случай,из которых 25 аварий связаны со взрывом, что составляет 30 % от общего количества аварий, 34 аварии – с пожаром (40 %) и 25 аварий связаны со выбросомопасных веществ, что составляет 30 % от общего количества произошедшихаварий.
Материальный ущерб от общего количества аварий только за 2016 годсоставил больше 14 млрд руб.Результаты проведенного комплексного анализа подтверждают актуальность и необходимость создания АККИ АСУ ППЗ интегрированного в автоматизированную систему научных исследований (АСНИ) противопожарной защиты как первого звена обеспечения промышленной и пожарной безопасностинефтеперерабатывающих производств.Разработаны принципы построения АККИ для нефтеперерабатывающихпроизводств и представлена конфигурация комплекса технических средствпротивопожарной и противоаварийной защиты объектов нефтепереработки.3,8 %8,5 %31,2 %11,2 %11,4 %18,9 %15 %Рисунок 1 – Распределение аварий по видам технологического оборудования:технологические трубопроводы; насосные станции;емкостные аппараты (теплообменники, дегидраторы); печи;колонны (ректификационные, вакуумные, прочие); прочие;резервуарные паркиНеобходимость создания высокоэффективных автоматизированных системуправления технологическими процессами, обеспечивающих стабилизацию материальных и тепловых потоков в оптимальном режиме, повышение оперативности обслуживающего персонала в аварийных ситуациях, улучшении качествапродукции, обеспечение экологической и пожаровзрывобезопасности производства, – всё это обусловлено сложностью технологических процессов нефтепереработки и значительной мощностью установок.