Система поддержки принятия решений в аварийных ситуациях на объектах нефтегазовой отрасли на примере установки газофракционирования

• Автор: Чикуров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Оглавление
Введение
Г лава 1. Анализ аварийных ситуаций на установке газофракционирования И
1.1 Характеристика установки газофракционирования с точки зрения промышленной безопасности
1.2 Анализ характерных отказов и аварий на установке ГФУ с применением метода HAZOP
1.3 Анализ существующих количественных методов оценки риска при аварийных ситуациях применительно к Г ФУ
1.4 Анализ современных методов построения систем оперативного принятия
решений при аварийных ситуациях на ГФУ
Глава 2. Разработка теоретических основ создания системы поддержки принятия решений при авариях на примере ГФУ
2.1 Методология обнаружения отказов элементов АТК с применением методов искусственного интеллекта
2.2 Методика оперативной количественной оценки риска аварии
2.3 Процедура принятия решений при обнаружении отказа
Глава 3 Разработка алгоритмов и моделей для применения в СППР
3.1 Разработка имитационной модели процесса в UniSim Design
3.2 Построение нейросетевой модели на основе выборок из USD для обнаружения факта и места отказа
3.3 Разработка алгоритма расчета количества выброса и определения зон потенциальной опасности
3.4 Принятие решений при обнаружении отказа
Глава 4. Реализация системы поддержки принятия решений в аварийных ситуациях в виде программного комплекса
4.1 Архитектура системы поддержки принятия решений в аварийных ситуациях
4.2 Программная реализация системы поддержки принятия в аварийных ситуациях

4.3 Тестирование системы поддержки принятия в аварийных ситуациях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список сокращений и условных обозначений
Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение
Актуальность
В настоящее время в нефтегазовой отрасли эксплуатируется большое количество объектов, характеризующихся как высокой сложностью протекающих в них технологических процессов, так и высокой степенью потенциальной опасности, которую эти объекты представляют для обслуживающего персонала, населения близлежащих районов и окружающей среды. Управление технологическими процессами зачастую сопряжено с необходимостью мониторинга большого количества технологических параметров и принятия точных и своевременных решений при возникновении нештатных ситуаций, способных привести к отказам оборудования и инициировать аварийные сценарии.
Проблемам обеспечения промышленной безопасности на объектах нефтегазовой отрасли посвящены работы А.А. Абросимова, A.IO. Абызгильдина, П.Г. Белова, М.В. Бесчастнова, А.П. Веревкина, Г. Кистера, Е.Ф. Егорова, Е.В. Кловач,
A.М. Козлитина, В.А. Котляревского, И.Р. Кузеева, Н.В. Лазарева, М.В. Лисанова,
B. Маршалла, В.П. Мешалкина, А.И. Попова, Т.В. Савицкой, С.П. Сущева, P.P. Тляшевой, М.Х. Хусниярова и др.
В настоящее время в отрасли широко внедряются современные средства управления технологическими процессами, системы противоаварийной защиты, образующие вместе с технологическим оборудованием автоматизированные технологические комплексы (АТК) и позволяющие в значительной степени снизить риски возникновения аварийных ситуаций. Однако, до сих пор принятие решений в нештатных ситуациях выполняется обслуживающим персоналом. Статистика показывает, что 70% промышленных аварий вызвано ошибочными действиями персонала в нестандартных ситуациях. В этой связи актуальной является задача разработки научных основ системы поддержки принятия решений (СППР), спо-

Цизвозд. ~ суммарный тепловой поток излучением от окружающего воздуха к жидкости на единицу поверхности, Дж/(м2-с);
Цв возд. - суммарный тепловой поток излучением из пролива в воздух на единицу поверхности, Дж/(м2-с);
Цсоя. - суммарный тепловой поток солнечной радиации, поступающей в пролив, на единицу поверхности, Дж/(м2-с);
/ - время, с;
тж - масса испаряющейся жидкости, кг;
ЛЯ-скрытая теплота парообразования испаряющейся жидкости, Дж/(кг-К).
1.4 Анализ современных методов построения систем оперативного принятия решений при аварийных ситуациях на ГФУ
Широкое внедрение средств автоматизированного управления технологическими процессами и систем противоаварийной защиты позволило в последние годы повысить уровень безопасности технологических объектов. Однако в настоящее время значительная часть работы по мониторингу технологических процессов и своевременному выявлению отказов все еще выполняется человеком-оператором. Статистика показывает, что 70% промышленных аварий вызвано ошибками персонала [19]. Авторами многочисленных исследований в области обеспечения промышленной безопасности указывается необходимость создания и внедрения интеллектуальных систем обеспечения безопасности (СОБ) [21, 29, 55, 56]. Интеллектуальные автоматизированные СОБ позволяют осуществлять мониторинг состояния технологического оборудования, а также аппаратных и программных средств управления технологическим процессом, оперативно выявлять отказы и предаварийные ситуации, оценивать риск и последствия аварий [40]. СОБ позволяют за счет применения алгоритмов искусственного интеллекта уменьшить погрешности существующих моделей оценки риска и последствий