Автоматизированное управление безопасностью технологических трубопроводов

• Автор: Костров, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ аварий на химически опасных объектах в России и за рубежом.

1.2. Обзор и анализ методов управления безопасностью.

1.2.1. Обзор постоянных методов обеспечения безопасности.

1.2.2. Обзор периодических методов обеспечения безопасности

1.3. Обзор автоматизированных систем контроля и управления в трубопроводном транспорте

1.4. Литературный обзор по автоматизации и управлению трубопроводных систем.

1.5. Формулировка научной задачи и частных задач исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ТРУБОПРОВОДА.
2.1. Математическая модель безопасности технологического трубопровода.
2.2. Моделирование случайной величины допустимых значений напряжений материала трубопровода
2.3. Определение действующих напряжений в стенке трубопровода
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ
3.1. Модель управления безопасностью технологических трубопроводов
3.2. Анализ соотношения случайной величины допустимых значений и случайной величины действующих значений
3.3. Кластерный анализ параметров безопасности.
3.4. Алгоритм функционирования системы управления безопасностью технологического трубопровода.
3.5. Разработка программного средства автоматизированного управления безопасности технологического трубопровода
3.6. Определение необходимого количества реализаций методом МонтеКарло.
ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА И ПОЛУЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.1. Общая характеристика хлора.
4.2. Технологический трубопровод хлора на
территории ОАО АВИСМА.
4.3. Описание экспериментального макета системы управления
4.4. Проверка работоспособности системы. Обработка результатов эксперимента
4.5. Методика построения автоматизированных систем управления безопасностью.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработан оригинальный программный продукт, предназначенный для расчета показателя безопасности технологического трубопровода с использованием паспортнотехнической документации по трубопроводам предприятия. Разработана методика построения систем автоматизированного управления безопасностью технологического оборудования. Практическая ценность работы состоит в разработке и реализации программного средства «СигмаПро», предназначенного для расчета действующих напряжений в стенке трубопровода, определения показателя безопасности и сигнализации приближения технологических параметров к предельным значениям. ХОО. Математическая модель безопасности технологического трубопровода. Структурная модель управления безопасностью ХОО. Созданный программный продукт управления безопасностью «СигмаПро». Методика создания автоматизированных систем управления безопасностью ХОО. Апробация работы. ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» (г. Пермь, апрель г. Международная научно-техническая конференция «Нефтегазовое и горное дело» (г. Пермь, - ноября г. II—я Всероссийская научно-техническая конференция с зарубежным участием: «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» (г. Санкт-Петербург, - апреля г. Результативная инновационная деятельность как фактор обеспечения национальной безопасности» (г. Ижевск, 3-4 июня г. Международная научно-техническая конференция «Проблемы безопасности в промышленности, строительстве и на транспорте», г. Пермь, - октября . Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ (в том числе 2 статьи в изданиях, указанных в перечне ВАК), получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 3 наименований, приложения. Основная часть работы изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунка и 9 таблиц. В первой главе произведен анализ аварий на химически опасных объектах в России и за рубежом, проведен анализ аварий на трубопроводном транспорте в России за год, представлен обзор средств и методов обеспечения безопасности. Сформулированы цель и задачи диссертационного исследования. Во второй главе представлена математическая модель безопасности технологического трубопровода. Модель позволяет контролировать техническое состояние трубопровода, прогнозировать и оценивать его предельное техническое состояние. Произведено моделирование перехода действующих значений напряжений материала трубопровода через свои допустимые значения, имеющие случайный разброс значений. Обосновано применение метода тензометрии для непрерывного контроля состояния трубопровода. В третьей главе разработана и представлена обобщенная структурная схема модели управления безопасностью технологических трубопроводов и алгоритм функционирования системы управления. Разработана структура программного средства «СигмаПро», предназначенного для автоматизированного контроля безопасности технологического трубопровода хлора и дана его краткая характеристика. В четвертой главе описан макет технологического трубопровода хлора, на данном макете поставлена серия опытов, произведена обработка статистики экспериментальных данных. Разработана методика построения автоматизированных систем управления безопасностью технологического оборудования. В заключении сформулированы основные выводы и результаты диссертационной работы. ГЛАВА 1. В настоящее время в быту, в сельском хозяйстве и в промышленности используется более миллионов химических соединений, которые в естественной природе не существуют, но человеком используются, и с каждым годом количество таких соединений возрастает. Повышаются человеческие потребности, соответственно растет химическое производство, наращиваются производственные мощности, увеличивается количество химически опасных объектов (ХОО). ХОО - объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды [1].