Моделирование системы безопасности в составе АСУ ТП переработки газоконденсата

• Автор: Шершукова, Ксения Петровна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1 . Обзор научных работ по безопасности
1.1. Проблема промышленной безопасности в нефтегазовой отрасли
1.2. Обзор научно-исследовательских работ по обеспечению безопасности опасных производственных объектов
Глава 2 Анализ функционирования технологических процессов в нефтегазовой отрасли с целью определения степени их защищённости.
2.1. Особенности исследуемого класса технологических процессов
2.2. Алгоритм анализа опасностей и рисков технологических процессов
2.2.1. Анализ технологических процессов с целью выявления возможных опасных последствий
2.2.2. Таблица классификации рисков
2.2.3. Определение класса риска
2.3. Пример определения класса риска процесса переработки газоконденсата
Глава 3 . Система безопасности технологического процесса
3.1. Обоснование необходимости установки системы безопасности
3.2.Система безопасности
3.2.1. Структура системы безопасности
3.2.2. Система противоаварийной защиты
3.2.3. Анализ применяемых систем, обеспечивающих безопасность в нефтегазовой промышленности
3.3. Алгоритм определения коэффициента снижения риска
3.4. Пример расчёта
Г лава 4 Математическая модель распределённой системы управления как слоя защиты
4.1. Процесс функционирования
4.2. Математическая модель
4.3. Определение исходных данных
4.3.1. Определение интенсивностей <3,(д, э) , <32 0= э)
4.3.2. Определение интенсивностей И-О^)
4.3.3. Определение вероятностей Р](ц б) ,РцО,з)
4.4. Упрощённая математическая модель

4.5. Пример расчёта
Г лава 5 . Математическая модель технологического блока и обслуживающей его системы противоаварийной защиты
5.1. Базовая модель системы (ТБ+ПАЗ)
5.1.1. Процесс функционирования системы (ТБ+ПАЗ)
5.1.2. Базовая модель
5.1.3. Алгоритм нахождения показателей системы (ТБ+ПАЗ)
5.1.4. Базовая модель и расчёт показателей с учётом длительности контрольной проверки
5.2. Частный вид базовой модели системы (ТБ+ПАЗ)
5.2.1. Укрупнение состояний базовой модели
4.2.2. Определение показателей безопасности
5.2.3. Расчёт показателей по упрощённой модели с учётом длительности контрольной проверки
5.3. Метод определения интенсивностей отказов подсистем с различными типовыми архитектурами
5.3.1. Особенности функционирования подсистем ПАЗ
5.3.2. Расчёт интенсивности необнаруженных отказов
5.3.3. Расчёт интенсивности обнаруженных отказов
5.3.4. Расчёт интенсивности ложных срабатываний
5.5. Пример расчёта
Заключение
Библиографический список литературы
Приложение 1. Технологическая схема
Введение.
Актуальность проблемы. Все технологические процессы в нефтегазовой промышленности относятся к категории опасных производственных процессов. Эти процессы характеризуются тем, что на технологических объектах, входящих в их состав, могут возникать аварийные ситуации, способные привести к опасным последствиям: нанести вред производственному персоналу, населению и окружающей среде; привести к разрушению технологического оборудования; серьезным экономическим потерям и т.п. Значительная часть технических систем, предназначенных для защиты от опасных последствий, входит в состав автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Они осуществляют функцию защиты технологических объектов и образуют систему безопасности (СБ) в составе АСУ ТП.
В соответствии с данными Ростехнадзора только в 2012 г. в Российской Федерации на опасных производственных объектах нефтегазовой промышленности произошло 18 аварий. Ущерб от одной аварии может составлять от десятков тысяч до нескольких миллионов долларов.
Анализ статистических данных по аварийности на этих объектах, приведённый в справочнике Фёдорова Ю.Н. по проектированию АСУ ТП, показал, что более 59% аварийных ситуаций возникают из-за ошибок в техническом задании и проектировании систем, обеспечивающих безопасность технологических процессов.
Таким образом, актуальной проблемой является повышение уровня защищенности опасных технологических объектов за счет улучшения качества проектирования СБ.

технического задания, корректность этой интерпретации будет влиять на правильность полученных данных, а, как следствие, отразится на качестве функционирования проектируемой системы безопасности. В зависимости от класса рассматриваемого технологического процесса или вида производства меняется тяжесть каждой группы опасных последствий.
Одним из важных обстоятельств является такой внешний фактор, как географическое расположение объекта. Например, если производство расположено в населённом пункте, то такие последствия, как взрывы, должны быть отнесены к группе Б. Однако если производство находится в удалённом от крупных населённых пунктов месте, то взрывы могут быть отнесены к группе С. Хотя катастрофические опасные последствия, как правило, требуют проведения дополнительного анализа. Этот анализ может, например, проводиться группой экспертов-технологов, которые участвовали в эксплуатации аналогичных процессов и обладают достаточной квалификацией для проведения анализа столь высокой сложности. В частности, для некоторых особо опасных процессов проводят анализ рисков и рассматривают сценарии развития такой внештатной ситуации, которая может привести к экологическим ущербам, т.е. к последствиям из группы Б. Поэтому в данной работе рассматриваются процессы, расположенные на малолюдной территории (см. раздел 2.1). Эта особенность будет учитываться при определении групп опасных последствий, которые могут возникнуть на объекте исследования.
На стадии проектирования важно, как можно более точно, определить группу опасных последствий и частоту их возникновения. Конечно, можно рассматривать самый пессимистичный вариант, т.е. принять, что все опасные последствия относятся к группам С и И, но этот вариант нежелателен по ряду причин. Во-первых, в этом случае проектируемая система безопасности будет очень дорогостоящей из-за завышенных требований к безопасности. Конечно же, одной из основных