СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБЧАТЫХ ПЕЧЕЙ НЕФТЕГАЗОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ

Алик Мусаевич Хафизов, Зухра Хасановна Павлова, Мусса Гумерович Баширов, Константин Алексеевич Крышко

Аннотация


Трубчатые печи являются одним из наиболее опасных объектов нефтегазовых производств, в них протекают реакции по превращению жидких и газообразных нефтепродуктов, высокотемпературный нагрев сырья. Для обеспечения их безопасной эксплуатации применяются самые совершенные на сегодняшний день информационно-управляющей системы. В то же время анализ аварийности на предприятиях нефтегазовой отрасли показывает, что доля аварийных ситуаций на них составляет более 11 % от всех аварий в отрасли, из которых 85 % приходится на пожары и взрывы. Большинство аварий возникает в результате разгерметизации змеевиков из-за прогаров в зонах внутренних отложений. Современные информационно-управляющие системы обеспечения пожарной и промышленной безопасности трубчатых печей срабатывают при достижении одним из контролируемых параметров значения, которое может привести к аварии, т.е. по факту возникновения аварийной ситуации. Поэтому для снижения аварийности необходимо их совершенствование, направленное на предотвращение возникновения аварийных ситуаций. В статье предлагаются способы совершенствования информационно-управляющих систем обеспечения безопасности трубчатых печей путем применения технологии APCS («усовершенствованное управление и обеспечение безопасности»), прогнозирующих моделей и генетических алгоритмов. Для количественной оценки уровня закоксованности змеевиков трубчатых печей в режиме реального времени предложен оценочный критерий – скорость коксообразования, формируемый из совокупности технологических и технических параметров с использованием эмпирических зависимостей и генетического алгоритма.С целью повышения квалификации и тренинга персонала разработан компьютерный тренажер-имитатор, совместимый с информационно-управляющей системой трубчатой печи, позволяющий моделировать аварийные сценарии развития событий и оптимальные решения по прекращению их развития, позволяющий снизить влияние человеческого фактора на безопасность трубчатых печей.

Ключевые слова


трубчатая печь;авария;генетический алгоритм;компьютерный тренажер;трубчатый змеевик;скорость коксообразования;виртуальные анализаторы;Kew words: tube furnace;emergency;genetic algorithm;computer simulator;the tubular coil;the rate of coking;virtual analyzers;

Полный текст:

PDF

Литература


Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: учеб. пособие / C.А. Ахметов, Т.П. Сериков, И.Р. Кузеев, М.И. Баязитов. CПб.: Недра, 2006. 868 с.

Баширов М.Г., Павлова З.Х., Закирничная М.М., Хафизов А.М. Совершенствование систем автоматического управления и противоаварийной защиты трубчатых печей на основе мониторинга параметров процесса коксообразования // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2018. № 1. С. 120-144. Режим доступа: http://ogbus.ru/ files/ogbus/issues/1_2018/ogbus_1_2018_p120-144_BashirovMG_ru.pdf.

Веревкин А.П., Слетнёв М.С. Усовершенствованное управление (APC) нефтехимическим производством на основе многоуровневой нейросетевой системы поддержки принятия решений // Нефтегазовое дело. 2012. № 10, № 2. С. 61-64.

Веревкин А.П., Матвеев Д.С., Галеев Т.Х., Андреев К.В.,Ахмадов Э.А., Максименко А.А. Задачи и методы разработки продвинутых систем обеспечения промышленной безопасности // Территория Нефтегаз. 2016. № 4. С. 78-85.

Генетические алгоритмы: учеб. пособие / Л.А. Гладков, В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. М.: Изд-во ФИЗМАЛИТ, 2006. 320 с.

Баширов М.Г., Павлова З.Х., Хафизов А.М. Разработка виртуального тренажера-имитатора для отработки навыков действия персонала при нештатных и аварийных режимах работы трубчатой печи // Сетевое издание «Нефтегазовое дело». 2018. № 4. С. 161-181. Режим доступа: http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/4_2018/ogbus_4_2018_p161-181_ BashirovMG_ru.pdf.

Хафизов Ф.Ш., Шевченко Д.И., Кофанов А.В., Николаев И.А. Оптимизация использования тренажеров для специалистов нефтегазового комплекса // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2011. № 6. С. 488-500. Режим доступа: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/KhafizovFSh /KhafizovFSh_7.pdf.

Веревкин А.П., Матвеев Д.С., Хуснияров М.Х., Чикуров А.В. Построение математической модели трубчатой печи пиролиза для целей оптимизации режимов и диагностики прогаров змеевика // Нефтегазовое дело. 2010. Т. 8, № 1. С. 70-73.

Матвеев Д.С. Диагностирование состояния элементов автоматизированных технологических комплексов на примере трубчатой печи: автореф. … канд. тех. наук. Уфа, 2011. 165 с.

Хафизов А.М., Баширов М.Г., Чурагулов Д.Г., Аслаев Р.Р. Разработка системы «усовершенствованное управление» для оценки ресурса трубчатой печи и повышения эффективности противоаварийной автоматической защиты // Фундаментальные исследования. 2015. № 12-3. С. 536-539.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-1-104-124

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.