Обеспечение безопасности технологической установки производства олигопипериленового синтетического каучука

• Автор: Кулаков, Петр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Содержание

Список условных обозначений и сокращений

Введение.

1 Системный анализ химических производств как опасных промышленных объектов.

1.1 Анализ особо сложных объектов предприятий химии и нефтехимии

1.2 Анализ нормативной базы обеспечения промышленной безопасности особо сложных объектов

1.3 Классификация опасностей и риска.

1.4 Факторы, влияющие на опасность эксплуатации установки производства олигопипериленового синтетического каучука СКОП
1.5 Существующая система обеспечения пожарной и промышленной безопасности установки производства СКОП

1.6 Пути решения проблемы

Выводы но первой главе.

2 Анализ возможных опасностей производства.
2.1 Методы анализа надежности
2.2 Описание методов анализа надежности
2.2.1 Прогнозирование интенсивности отказов.
2.2.2 Анализ дерева неисправностей
2.2.3 Анализ дерева событий.
2.2.4 Анализ структурной схемы надежности.
2.2.5 Марковский анализ.
2.2.6 Анализ сети Петри.
2.2.7 Анализ видов и последствий отказов
2.2.8 Исследование опасности и работоспособности
2.2.9 Анализ надежности человеческого фактора.
2.2. Анализ прочности и напряжений
2.2. Таблица истинности.
2.2. Статистические методы оценки вероятности безотказной работы
2.3 Идентификация опасностей
2.4 Оценка ущерба в результате аварии или инцидента.
Выводы по второй главе
3 Исследование опасностей, связанных с технологией производства.
3.1 Кинетика химических процессов при производстве СКОП.
3.2 Анализ методов управления сложными системами
3.2.1 Определение и классификация адаптивных систем
3.2.2 Поисковые адаптивные системы.
3.2.3 Постановка задачи и синтез адаптивных систем управления
3.3 Моделирование адаптивной системы управления.
3.3.1 Краткая характеристика пакетов программ для моделирования
3.3.2 Методика проведения эксперимента.
3.3.3 Результаты моделирования.
Выводы по третьей главе.
4 Методика безопасной эксплуатации установки СКОП.
4.1 Оценки безотказности
4.1.1 Вероятностная оценка возникновения нежелательных событий
4.1.2 Надежность сложных систем
4.1.3 Надежность системы из последовательных элементов.
4.1.4 Надежность системы параллельных элементов
4.1.5 Среднее время наработки на отказ.
4.1.6 Алгоритмы вычисления МТЗТ. МПТ последовательной сисгемы
4.1.7 Расчет надежности системы с восстановлением.
4.2 Расчет надежности системы
4.2.1 Оценка надежности средств измерения и автоматизации.
4.2.2 Оценка надежности системы автоматизации.
4.2.3 Оценка надежности технологической системы.
4.3 Повышение надежности установки.
4.4 Повышение безопасности за счет оптимизации АСУ ТП
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список использованных источников


Учитывая вышеперечисленные особенности технологического процесса производства КНПС СКОП, становится очевидным, что задачи повышения безопасности решаются в классе многоуровневых систем управления с использованием адаптивного регулирования [2, , , , , ]. Конкретизировать состав реагентов можно путем адаптивного подбора расходов сырья, в то время как измерить данные параметры в режиме реального времени невозможно. Таким образом, задача оперативного управления по показателям безопасности установкой СКОП является весьма актуальной, а ее разрешение позволяет заметно повысить эффективность эксплуатации химического производства []. Целыо работы является исследование условий развития аварийных ситуаций на установке СКОП и разработка теоретических положений и методических рекомендаций по обеспечению безопасности производственного процесса. Выявление специфических особенностей установки производства СКОП, определение логико-вероятностных связей опасных событий, оценка потенциальной опасности установки. Исследование динамических характеристик протекания химического процесса и определение момента возникновения опасной ситуации, исследование влияния реагентов на возникновение аварийной ситуации. Моделирование работы системы дозирования по показателям безопасности установки. СКОП. Большое количество публикаций, посвященных проблемам анализа риска [9, , , , , ] свидетельствует об актуальности данного вопроса. Сам процесс анализа рассматривается и реализуется с позиций системного анализа. Поэтому методологическую основу при разработке автоматизированных систем управления по показателям безопасности составляют методы системного анализа, направленные на развитие системы и структуры ее элементов [, , , ]. Определение надежности технологических систем производилось с использованием структурного подхода [, , , , 2], в соответствии с которым изучаются закономерности в строении системы, с целью установления взаимозависимости между их структурой и свойствами установки. Исследование стационарного состояния брутто-соолигомеризации непредельных углеводородов осуществлялось с использованием как аналитического подхода, предполагающего построение моделей на основе фундаментальных знаний, так и динамического, рассматривающего движение системы, используя моделирование этих процессов. Разработаны адекватные математические модели и сформулированы требования в виде критериев. Для этого используются методы построения адаптивных систем управления [8, , , , , , , , 6]. Результаты исследования условий развития аварийных ситуаций. Качественный и количественный анализ безопасности установки производства СКОІІ. Научные основы создания системы, автоматически стабилизирующей процесс протекания химической реакций брутто-соолигомеризации непредельных углеводородов для обеспечения промышленной и пожарной безопасности. Выявлены закономерности изменения технологических параметров от режима протекания реакции. Исследован момент возникновения аварийной ситуации и возможные пути протекания реакции олигомеризации. Выявлена зависимость развития аварийной ситуации от подачи компонентов в реактор олигомеризации. Создан алгоритм управления полимеризатором с использованием адаптивного управления, позволяющий снизить риск возникновения аварийной ситуации. Предложен метод одновременного дозирования нескольких компонент с изменяющимся составом в зависимости от давления. Разработанная методика безопасной эксплуатации установки СКОП применяется при производстве КНПС «пироль-ПС» в здании /1 ФКП «Авангард». Предлагаемый системный подход разработки математических моделей, базирующихся на кинетике химических реакций олигомеризации, позволяет разрабатывать системы управления по показателям надежности для данного класса химических процессов олигомеризации для вновь разрабатываемых или модернизируемых производств. Математическая модель процесса производства СКОП прошла опытно-промышленпые испытания на ЗАО «СХЫЗ» и ФКП «Авангард». Проведенные исследования позволили обосновать рациональность структуры модели для целей оперативного управления безопасностью данным химическим процессом.