Автоматизация и управление процессом технического обслуживания системы технологических трубопроводов

• Автор: Мырзин, Глеб Семенович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Описание процесса технического обслуживания трубопроводов

1.2. Обзор программных средств автоматизации и управления процессами проектирования и технического обслуживания трубопроводов .
1.3. Литературный обзор исследований по моделированию, управлению и автоматизации трубопроводных систем

1.4. Формулировка задач исследования

1.5. Выводы.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ, ОПИСЫВАЮЩЕЙ ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ЭВОЛЮЦИОНИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЯ ВО ВРЕМЕНИ.

2.1. Общее описание и структура модели трубопроводной системы

2.2. Определение предельного состояния трубопровода с учетом действия внутреннего давления и весовых нагрузок
2.3. Прогнозирование технического состояния трубопровода от действия коррозионноэрозионного износа.
2.4. Оценка технологических и конструктивных параметров трубопровода требованиям нормативнотехнической документации
2.5. Способ составления модели трубопроводной системы.
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. ПОСТАНОВКА НА МОДЕЛИ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ РЕМОНТАМИ ТРУБГРОВОДОВ С УЧЕТОМ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
3.1. Задачи управления ремонтами одного трубопровода
3.2. Задачи управления ремонтами трубопроводов производственного блока предп риятия.
3.3. Задача управления ремонтами трубопроводов с учетом стоимост и
ДЕМОНТАЖА ЭЛЕМЕНТОВ.
3.4. Задача управления ремонтами трубопроводов производственного
БЛОКА С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ОЦЕНКИ РЕСУРСА ЭЛЕМЕНТОВ.
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ РЕМОНТАМИ ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Использование метода ветвей и границ в задачах выбора
ОПТИМАЛЬНОЙ ЗАМЕНЫ ИЗНОШЕННЫХ УЧАСТ КОВ ТРУБОПРОВОДОВ.
4.2. Описание алгоритма для решения задач управления ремонтами
ТРУБОПРОВОДОВ С УЧЕТОМ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
4.3. Выводы.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ.
5.1. Общее описание программного средства.
5.2. Структура программного средства и описание подсистем.
5.3. Основные функциональные схемы информационномодельной
подсистемы.
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Описание, структура и способ составления комплексной модели трубопроводной системы, позволяющей определять предельное состояние трубопровода и прогнозировать его техническое состояние во времени от действия коррозионно-эрозионного износа. Постановка и решение задачи управления ремонтом трубопровода, при котором он отработает заданный период времени с наименьшими затратами. Постановка и решение задач управления ремонтами трубопроводов производственного блока, обеспечивающих максимальный межремонтный пробег с заданными затратами. Структурная схема программного средства автоматизации и управления процессом технического обслуживания трубопроводной системы. Апробация работы. Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного, трубопроводного транспорта в Уральском регионе» (г. Актуальные проблемы обеспечения комплексной безопасности производства» (г. Пермь, ); всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе» (г. Йошкар-Ола, ); VII конкурсе на лучшую научно-техническую разработку молодых ученых и специалистов ОАО «ЛУКОЙЛ» (III место, г. Бургас, ); XVI конкурсе научно-технических разработок среди молодежи по проблемам топливно-энергетического комплекса (г. Москва, ). Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ (в том числе 3 статьи в изданиях, указанных в перечне ВАК), получено 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 9 наименований, приложения. Основная часть работы изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. В первой главе рассмотрен процесс технического обслуживания технологических трубопроводов, сделан обзор текущего состояния программных средств, предназначенных для автоматизации и управления технического обслуживания трубопроводных систем, а также исследований по их разработке. Сформулированы цель и задачи диссертационного исследования. Во второй главе представлена модель трубопроводной системы предприятия и способ её составления. Модель позволяет определять предельное состояние трубопровода, прогнозировать и оценивать его техническое состояние, определять потребность в проведении ремонтов и формировать список возможных вариантов замены изношенных элементов, планировать процесс обслуживания. В четвертой главе описан алгоритм, предназначенный для решения задач управления ремонтами трубопроводной системы на основе метода ветвей и границ. Алгоритм позволяет уменьшить затраты на замену изношенных участков при обеспечении прочности и заданного ресурса трубопроводов или увеличить межремонтный пробег трубопроводов при заданных общих затратах на ремонт. В пятой главе представлена структура, описание подсистем и функции программного средства, предназначенного для автоматизации, управления и информационной поддержки процесса технического обслуживания технологических трубопроводов на протяжении всего периода эксплуатации. В заключении сформулированы основные выводы и результаты диссертационной работы. ГЛАВА 1. Стальные технологические трубопроводы относятся к наиболее протяженным, металлоемким и ответственным конструкциям на крупных предприятиях машиностроительного, химического, нефтехимического и нефтеперерабатывающего профиля. Технологические трубопроводы, как правило, находятся в пределах промышленных предприятий, транспортируют сырье, полуфабрикаты и готовые продукты, обеспечивают ведение технологического процесса и эксплуатацию оборудования. Область применения исследований, проводимых в данной диссертации применительно к трубопроводам, представлена в таблице 1. Таблица 1. Нормативные требования ПБ5-, РТМ . На протяжении всего периода эксплуатации трубопровода происходит процесс естественного старения, вызванный коррозионно-эрозионным износом толщины стенки и деградацией механических свойств металла. Износ обусловлен коррозионной активностью транспортируемой среды и процессом эрозии, вызванным её перемещением.