Методологические принципы, модели и методическое обеспечение при автоматизации и оценивании характеристик технологических процессов в замкнутых системах наливных судов

• Автор: Костылев, Иван Иванович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 259 с. : ил. + Прил. (163 с.: ил. )

Содержание
Введение
Глава 1. Системный подход к исследованию эффективности использования грузового оборудования наливных судов

1.1. Организационные особенности системы Нефтяные грузопотокитанкерный флот

1.2. Основные факторы, определяющие эффективность и безопасность эксплуатации танкеров.
1.3. Анализ состояния исследований теплотехнических проблем транспортировки жидких грузов.

1.4. Задачи исследования

1.5. Основные результаты

Глава 2. Методологические принципы анализа и построение моделей

процессов теплообмена в танках наливных судов для целей автоматизации

контроля состояния груза

2.1. Процедурные особеннос ти подофева фуза на ншвных судах.
2.2. Модель естественного теплообмена в танках
для квазистационарного случая
2.3. Модель нестационарного процесса охлаждешя груза в замкнутой судовой
системе.
2.4. Оценивание с помощью моделей процессов
теплообмена в массах жидкости.
2.5. Процедурная модель подофева фуза в судовом танке.
2.6. Основные результаты.
Глава 3. Оценивание надежности оборудования судовых технологических
комплексов на основе математических моделей
3.1. Эксплуатационные режимы функционирования
технологического комплекса.
3.2. Информационное обеспечение автоматизированного оценивания надежности технологического комплекса
3.3. Модель надежности систем технологического комплекса танкеров
3.4. Алгоритмические аспекты расчета надежности
судовых котельных установок.
3.5. Алгоритм расчета надежности технологического комплекса танкера .
3.6. Алгоритмические основы оценивания надежности человекомашинной системы технологический комплекс танкера
3.7. Основные результаты
Глава 4. Методические принципы оценки эффективности и безопасности судовых комплексов по критериям надежности
4.1. Постановка задачи
4.2. Основные положения методики оценки влияния надежности технологического комплекса на эффективность танкера.
4.3. Принципы исследования причин аварий
судовых котельных установок.
4.4. Об оценке влияния надежности человекомашинной системы ТКТ на безопасность танкера
4.5. Основные результаты
Глава 5. Концепция организации работы обучающих комплексов при обеспечении надежности человекомашинной системы
5.1. Функции человека в современных судовых АСУ и роль человеческого фактора в аварийности морских судов
5.2. Современное состояние деятельности обучающих систем.
5.3. Концептуальные решения новой компыотернотрсиажсрной обучающей системы.
5.4. Имитационное моделирование производственных ситуаций.
5.5. Основные результаты
Заключение
Литература


Выводы, содержащиеся в этих работах, хорошо согласуются с результатами исследований других авторов (в основном зарубежных [3]). К сожалению, эти исследования ведутся разрозненно, без должной систематизации всех факгоров. Представляется целесообразным интенсифицировать исследования в этом направлении; начинать нужно со сравнительного анализа достоинств и недостатков двух альтернативных видов теплоносителей: водяного пара и органических теплоносителей. В процессе работы над диссертацией автор рассматривал вопросы надежности и безопасности судовых котлов [, 4], а также разрабатывал предложения по формированию стратегии контроля технического состояния и диагностики судовых котлов [, , 3, 4]. Предлагаемая стратегия представлена на рис. Грузовая и зачистная системы являются основой всею технологического комплекса и оказывают заметное влияние на эффективность перевозки грузов. Поэтому они требуют более подробного рассмотрения — как с позиций влияния на выбор паропроизводительности котельных установок, так и с позиций их надежности. Рис. Вопросам конструктивного исполнения ірузовьіх и зачистных систем, гидродинамическим особенностям их оборудования, типам и режимам работы грузовых и зачистных насосов посвящено достаточно много исследований, и в настоящее время проблема выбора насосной установки не стоит столь остро, как ранее [, 3,7,9,0, 0,3, 9 и др. На паротурбинных и на дизельных танкерах, перевозящих вязкие нефтепродукты, требующие подогрева, паропроизводительность котельной установки большая и обеспечивает подогрев груза и мойку танков, а эти процессы не совпадают по времени с выгрузкой. Это позволяет без особых проблем обеспечивать работу паротурбинных грузовых насосов, что убедительно иллюстрирует пример, приведенный в табл. В то же время, вопросы надежности грузовых и зачистных систем практически не исследовались, несмотря на имеющиеся данные по надежности грузовых и зачистных насосов различных типов [8, 7]. Таблица 1. Расходы пара на танкере дедвейтом 6 тыс. Зачистныс насосы 2,5 1,3 — 2,5 . Подогрев груза 8,6 ,6 8,6 - . Прочие 2? Выполненные автором исследования [] позволили установить зависимости: суммарной подачи грузовых насосов от дедвейта (рис. Это позволило оценить расходы топлива на котельную установку (рис. Таблица 1. Названия судов Среднемесячная продолжительность работы ВК на стоянке, сут. Рис. Рис. Рис. Рис. Выводы, сделанные автором, сводятся к следующему: в эксплуатации средняя суммарная потребность в паре для выгрузки ниже расчетной — вследствие необходимости снижать подачу насосов в начале и конце выгрузки, а также при переходе с одного танка на другой. Это обстоятельство позволяет оптимизировать паропро-изводитсльность установки с целью уменьшения суммарного расхода топлива []. Системы мойки танков занимают не последнее мес то по влиянию на безопасность танкеров и представляют собой заметные потребители пара, без учета расхода которого вряд ли возможно осуществить корректный выбор иароироизводительности котельной установки. В работах автора и других исследователей показано, что расход пара на подогрев воды при мойке танков сопоставим с расходами пара на подогрев груза и приводы грузовых насосов. Однако при выборе паропроизводительности котельной установки расход пара на мойку танков может иметь решающее значение только при электроириводных грузовых насосах и малых (или совсем отсутствующих) расходах пара на подогрев груза. Это не требует особых обоснований. Кроме того, наибольшие значения расхода пара на технологические нужды не совпадают но времени. Известно, что расход пара на мойку танков зависит от вида системы мойки (открытая, закрытая, система мойки сырой нефтью), от использования моющих препаратов, от температуры подогрева моющей среды, от количества одновременно моющихся танков и т. Традиционно применяемая в настоящее время закрытая система мойки требует значительно меньшего расхода пара, чем открытая []. Системы подогрева представляют собой неотъемлемую составную часть большинства танксров-сырьсвиков и всех танкеров-продуктовозов, без которых практически невозможна транспортировка вязких грузов.