Модели и алгоритмы автоматизации технологических процессов специализированного нефтеналивного порта

• Автор: Жерновков, Василий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ВведениеСтр.

1. Анализ технологического процесса специализированного нефтеналивного порта.

1.1.Общая структура и технология перегрузки нефти и нефтепродуктов

1.2.0беспсчение безопасности реализации грузовых операций в специализированных нефтеналивных портах.

1.3.Способы восстановления работоспособного состояния

специализированного нефтеналивного порта на основе моделей отказоустойчивости сложных систем.
1.4. Анализ причин и модели оценки потерь нефтепродуктов в специализированных нефтеналивных портах.

1.5.Основные результаты исследований, содержащиеся в первой главе.

2. Модели и алгоритмы параметрической идентификации нефти на основе оценки электропроводимости и диэлектрической проницаемости
2.1. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость как параметры оценок переменных состояния нефти в автоматизированных технологических производствах.
2.2. Модели и алгоритмы оценки удельной электропроводности и диэлектрической проницаемости жидкостей.
2.3.Модель датчика информации ячейки для измерения параметров жидкостей.
2.4. Модели параметрической идентификации
2.5. Основные результаты, представленные во второй главе.
3.Моделирование и идентификация рабочих параметров технологической схемы налива вакуумного газойля в танкеры.
3.1. Модель закольцованной технологической схемы заполнения танкера вакуумным газойлем за счет перепада высот между резервуарным парком и танкером
3.2. Оценка параметров элементов модели технологической схемы по данным измерений
3.3.Идентификация параметров разветвленной схемы линии при заполнении танкера вакуумным газойлем
3.4. Моделирование сопротивления ветвей технологической линии по данным измерений полного расхода и напоров в узлах.
3.5. Основные результаты третьей главы
4.Модели и алгоритмы совершенствования и оптимизации
производственных и технологических процессов нефтеналивного порта в условиях ограниченных ресурсов.
4.1.Модель и алгоритм открытого поиска для ресурсосбережения в порту
4.2.Численный алгоритм для оптимального распределения ресурсов в порту
4.3. Модель и алгоритм минимизации электроэнергетических потерь в порту методом линейного программирования.
4.4. Информационная поддержка определения минимальных потерь электроэнергии в порту.
4.5. Основные результаты четвертой главы
Заключение.
Список использованных источников


Реализация на моделях системы обеспечения безаварийного питания грузовых насосов, насосной станции, комплекса по перевалке нефти и нефтепродуктов, а также контроль уровней заполнения буферных емкостей. Разработка моделей и алгоритмов для внедрения энергосберегающих технологий и принятия, эффективных мер по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, вследствие нарушений герметичности соединений перекачивающих насосов, арматуры стендеров, узлов измерения количества нефтепродуктов, отгруженных в нефтеналивные суда. Разработка концепции информационного обеспечения состава мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций, обусловленных разливами нефти и нефтепродуктов, на объектах комплекса, а также мероприятий по максимально возможному снижению ущерба и потерь в случае возникновения опасных ситуаций. Количественные оценки последствий наиболее вероятных разливов нефтепродуктов. Исследование способа и автоматизация процесса измерения состава нефти и нефтепродуктов путем оценки их проводимости и диэлектрической проницаемости в рабочем диапазоне частот. Оценка параметров и состояния поступающей в порт нефти из различных месторождений по экспериментальным данным. Составление схем замещения для анализа рабочих характеристик датчика информации ячейки с раствором, оценка оптимальных значений электрических параметров, требуемых для определения диэлектрической проницаемости электролитов. Разработка модели и алгоритма оценки удельной электропроводности и диэлектрической проницаемости различных растворов. Разработка модели и алгоритма для автоматизации и оценки параметров разветвленной технологической схемы трубопроводов, используемых для подачи вакуумного газойля в танкеры. Разработка программы и алгоритма для оценки переменных состояния отметок уровней в буферных емкостях, в узлах трубопроводной системы и расходов в трубопроводах за счет перепада высот между резервуарным парком и танкером. Разработка алгоритма распределения потоков нефти и нефтепродуктов в разветвленных рукавах трубопроводов нефтеналивного комплекса, основанного на использовании принципа наименьшего действия. Реализация процедуры поиска зависимости расходов в ветвях разветвления от полного расхода в нагнетательном трубопроводе с помощью программы, обеспечивающей итерационный сходящийся вычислительный процесс и оценку коэффициентов матрицы Якоби на каждом шаге. Разработка многошаговой модели распределении ресурса объема топлива для нагрева теплоносителя до заданной температуры в течение заданного времени по процессам потребителям теплоносителя и алгоритма е функционирования в условиях ограничений. Модель и алгоритм ресурсосбережения электроэнергии в нефтеналивном порту и их реализация с помощью стандартных функций вычислительных систем. Разработка математической модели и вычислительного алгоритма оптимизации технологических процессов в нефтеналивном порту путем распределения изменяющихся в каждой конкретной ситуации ресурсов по процессам в условиях ограничений и структурных изменений модели. Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертационной работе использовались фундаментальные положения современной теории управления и автоматизации технологических процессов, теория и математические методы идентификации структуры и параметров моделей, методы математического программирования и исследования операций, теория принятия решений, практические методы оптимизации, методы планирования эксперимента, коммерческой производственной деятельности, методы организации и проведения машинного эксперимента. В работе применялись теоретические положения финансовой аналитики и оценки бизнеса предприятий в рыночных условиях. Научные результаты исследований отличаются существенной новизной и представляют собой выводы и положения совершенствования и автоматизации технологических процессов нефтеналивных терминалов. Модели и алгоритмы, представленные в диссертации, могут рассматриваться как конкретные решения, нацеленные на повышение эффективности и качества процессов погрузки и выгрузки нефтепродуктов в порту.