Повышение безопасности промышленных объектов на основе совершенствования методов и средств дистанционного детектирования газовых утечек

• Автор: Власов, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 126 с. : ил

Введение
1 Анализ современного состояния и путей повышения эффективности мониторинга промышленной безопасности на основе методов

и средств детектирования газовых утечек

1.1 Система управления промышленной безопасностью

1.2 Обзор методов детектирования газовых утечек, используемых для обеспечения безопасности производственных объектов

1.2.1 Классификация методов детектирования

1.2.2 Пробоотборные методы

1.2.3 Методы локального контроля утечек

1.2.4 Оптикоэлектронные методы дистанционного мониторинга утечек

1.2.5 Особенности построения дистанционных детекторов

1.2.6 Классификация и отличительные особенности дистанционных методов детектирования газовых утечек
1.3 I Остановка задачи исследования
1.3.1. Сопоставление укрупненных методов детектирования утечек газов
1.3.2. Постановка задачи исследования
2 Разработка методологии оценки эффективности методов и средств мониторинга утечек
2.1 Традиционньте подходы к оценке эффективности
2.2 Развитие методологии оценки эффективности
2.2.1 Этапы оценивания эффективности методов и средств мониторинга
2.2.2 Разработка специфических критериев оценки эффективности
2.3 Сравнительный анализ методов детектирования на базе предложенных критериев
2.3.1 Качественный анализ методов детектирования утечек
2.3.2 Количественные оценки методов детектирования утечек
2.4 Сравнительный анализ средств детектирования утечек
2.5 Разработка специализированного алгоритма оценки эффективности методов и средств, используемых для мониторинга безопасности
Выводы по главе
3 Разработка методов повышения безопасности промышленных объектов на основе анализа и совершенствования дистанционных методов детектирования газовых утечек
3.1 Анализ эффективности и моделирование предельных возможностей детектирования утечек абсорбционными методами
3.1.1 Принцип действия дистанционного абсорбционного детектора утечек
3.1.2 Обобщение параметров дистанционных детекторов утечек
3.1.3 Закономерности изменений верхнего предела детектируемых концентраций
3.1.4 Закономерности изменений порога чувствительности системы
3.1.5 Закономерности изменения диапазона детектируемых концентраций
3.1.6 Особенности детектирования узкого газового шлейфа
3.1.7 Методика выбора требуемого детектора утечки
3.2 Анализ источников погрешности дистанционного мониторинга утечек
3.2.1 Точностные характеристики мониторинга с разнесенным приемопередатчиком с учетом реальных условий промышленного производства
3.2.1.1 Точность измерения концентрации
3.2.1.2 Вибрационные характеристики
3.2.1.3 Фоновые характеристики
3.2.1.4 Оптимизация углового поля приемной системы
3.2.1.5 Влияние оптических параметров окружающей среды
3.2.2 Модельные вычислительные эксперименты по восстановлению
пространственного распределения концентрации утечки
3.3 Аппаратурные методы повышения точности измерений
3.3.1 Особенности алгоритмической обработки эхосигналов при детектировании утечек
3.3.2 Структура детектора и методика измерений
Выводы по главе
4 Техническая реализация дистанционных детекторов утечек
4.1 Возможности дистанционных методов детектирования утечек
4.2 Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек аммиака
4.2.1 Принципы построения и особенности технической реализации
4.2.2 Структура прибора
4.2.3 ерсяающий тракт дистанционного детектора
4.2.4 Приемный тракт дистанционного детектора
4.2.5 Результаты испытаний
4.3 Особенности технической реализации дистанционного детектора утечек предельных углеводородов
4.3.1 Возможности и ограничения дистанционного детектирования утечек предельных углеродов
4.3.2 Структура дистанционного детектора
4.3.2 Конструкция дистанционного детектора
4.3.3 Результаты испытаний
Выводы по главе
Заключение
Литература


В экспериментальных исследованиях использованы современные средства цифровой и аналоговой измерительной техники и микроЭВМ. Практическая значимость результатов исследований Разработанная методология оценки эффективности методов и средств контроля утечек позволяет обосновать их выбор с учетом специфики задачи обеспечения безопасности и конкретного производства. Результаты теоретического и экспериментального анализа дистанционных систем мониторинга, разработанные методы повышения их эффективности являются базой для широкого использования этих средств с целью надежного обеспечения безопасности производственных объектов. Основные результаты работы доведены до уровня инженерных формул, алгоритмов и методик, облегчающих их использование. Разработанные макеты дистанционных детекторов угечки успешно прошли натурные испытания в промышленности. По сравнению с традиционными они имеют большую дальность действия и разрешающую способность при высокой чувствительности. Это значительно повышает пространственный масштаб, информативность и точность результатов мониторинга промышленной безопасности. Результаты работы в виде методик дистанционного мониторинга, методик сопоставительного анализа эффективности методов и средств, результатов испытаний разработанных систем внедрены в ПО Казанский молочный комбинат, НПО Нижнекамскнефтехим, ОАО Таттрансгаз, ООО Газпром, а также в учебном процессе КГТУ им. А.Н. Туполева в курсовом и дипломном проектировании. Результаты исследований и разработок могут быть использованы в химической, нефте, газодобывающей и перерабатывающей промышленности. Международная научнотехническая конференция Безопасность жизнедеятельности, Казань, г. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе 9 статей в центральных и международных журналах, 3 статьи в научнотехнических сборниках и 3 тезисов докладов получен патент РФ. Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 5 страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками и 9 таблицами. Состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из наименований и приложения. Метод оценки техникоэкономической эффективности методов и средств, используемых для мониторинга состояния воздушной среды на опасных производственных объектах, построенный на основе сформулированных критериев и разработанного специализированного алгоритма. Результаты анализа эффективности дистанционных абсорбционных детекторов утечек для мониторинга промышленной безопасности. Разработка обобщенного технического показателя их качества, рбзультаты математического моделирования закономерностей изменения концентрационной чувствительности и дальности уверенного детектирования, методика выбора параметров детектора утечки. Результаты анализа влияния искажающих факторов на точность определения пространственного распределения концентрации утечек. Разработка метода оптимизации параметров и эффективных алгоритмов обработки эхосигналов дистанционного детектора. Глава 1. Обеспечение промышленной безопасности является одной из важнейших проблем, стоящих перед обществом в условиях интенсификации и усложнения производства и требующих безотлагательного решения. Совершенно очевидно, что надежное безаварийное функционирование современных промышленных производств может быть реализовано только на основе широкого круга социальноэкономических, организационнотехнических и других мероприятий, базирующихся на новейших научнотехнических достижениях. Завершающий приведенный перечень мероприятий текущий мониторинг является важнейшим звеном системы управления промышленной безопасностью и должен осуществляться на основе самых современных методов и средств контроля и диагностики 1,3,,. Мониторинг промышленной безопасности должен определить источники и факторы техногенных воздействий. Это достигается организацией наблюдения, текущего контроля, оценки, прогноза и контроля динамики. На его основе проводится оценка безопасности объектов. Причем должны быть проработаны ситуации, как при регламентном функционировании промышленных объектов, так и при техногенных авариях.