Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Филоненко Александр Васильевич. Идентификация предаварийных ситуаций установки получения серы методом Клауса : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Астрахань, 2005 139 с. РГБ ОД, 61:05-5/2662

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ МЕТОДОМ КЛАУСА И ПОСТАНОВКА
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
10

  1. Описание технологического процесса получения серы методом Клауса 10

  2. Возможные аварийные положения на объекте и меры ію их ликвидации 17

  3. Состояние вопросов обеспечения безопасности процесса получения серы метом Клауса (литературный обзор) 19

  4. Постановка задачи исследования 25 ,

Выводы по первой главе 28

ГЛАВА 2. ПРОЦЕДУРА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРЕДАВАРИЙНЫХ
СИТУАЦИЙ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ
УПРАВЛЕНИЯ
29

  1. Ситуационная модель технологического процесса как источника предаварийных ситуаций 29

  2. Идентификация причин предаварийных ситуаций па объектах управления 36

  3. Вычислительная процедура обработки качественной информации в режиме реального времени 39

  4. Функциональная структура системы идентификации

предаварийных ситуаций 54

Выводы по второй главе 57

ГЛАВА 3. СИСТЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРЕДАВАРИЙНЫХ

СИТУАЦИЙ УСТАНОВКИ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ МЕТОДОМ КЛАУСА58

3.1. Методика анализа технологического объекта управления как
источника предаварийных ситуаций 58

  1. Анализ термического реактора установки Клауса как источника предаварииных ситуаций 63

  2. Верификация процедуры идентификации предаварииных

ситуаций методом имитационного моделирования 77

Выводы по третьей главе 93

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ
ПРЕДАВАРИИНЫХ СИТУАЦИЙ УСТАНОВКИ КЛАУСА
94

  1. Алгоритмическая структура системы идентификации предаварииных ситуаций 94

  2. Интеграция программного обеспечения системы идентификации предаварииных ситуаций и SCADA-систем 102

  3. Техническая структура системы идентификации предаварииных

ситуаций 106

Выводы по четвертой главе 109

ВЫВОДЫ по

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 111

ПРИЛОЖЕНИЯ 122

&

Введение к работе:

Экономическое развитие России в большой степени определяется положением дел в газоперерабатывающей отрасли. Существенную долю в этой отрасли занимает производство серы из углеводородного сырья» По оценкам экспертов содержание серы в нефти и природном газе составляет 2*109 т. В углеводородном сырье сера представлена в основном в виде сероводорода, меркаптанов и других сероорганических соединений, В нашей стране находится семнадцать сероводородсодержащих газоносных бассейнов. Концентрация сероводорода в них составляет от 0,015 до 26>5%.

Сера находит широкое применение в народном хозяйстве. Она применяется в производстве серной кислоты, различных видов резины и пластмасс, а также для изготовления взрывчатых веществ» Самым распространенным способом получения серы является производство по методу Клауса, Свыше 90% мирового производства серы приходится на эту технологию [94]. В нашей стране метод Клауса применяется для получения серы на Астраханском, Оренбургском и других газоперерабатывающих заводах. Таким образом, в настоящее время регенерация серы из сероводорода является основным источником ее получения.

В последние годы наблюдается тенденция увеличения мощности и количества установок получения серы. При этом безопасность процесса обеспечивается системой аварийных сигнализаций и блокировок. Автоматическая остановка процесса осуществляется в течении 5 мин. При номинальной мощности установки 95000 м3/ч за это время в атмосферу выбрасывается 8000 м не переработанного кислого газа. Это приводит к кратковременному стократному превышению ПДК. На Астраханском газоперерабатывающем заводе установка получения серы по методу Клауса используется для переработки продуктов реакций всех остальных

л, производств. Поэтому ее остановка может привести к остановке всего

завода, что связано с большими экономическими потерями.

В таких условиях использование традиционной системы аварийных
блокировок не может служить гарантией обеспечения достаточного уровня
безопасности и экологической чистоты производства. Необходимо
использование систем позволяющих заблаговременно идентифицировать
возможный переход процесса в аварийный режим и предотвратить его
остановку.
,ч Разработка таких систем сопряжена с определенными трудностями.

Это связано с отсутствием адекватных математических моделей процессов, развитие которых может привести к аварии. Основными препятствиями на пути создания математического описания этих процессов являются большое число факторов определяющих положение на объекте и необходимость обработки качественной информации. К ней можно отнести информацию о составе сырья, состоянии технологического оборудования и др.

Таким образом, создание системы идентификации пред аварийных
ситуаций для установки получения серы методом Клауса, позволяющей
повысить безопасность процесса, является, несомненно, актуальной научной
и практической проблемой,
ь Целью настоящей работы является повышение безопасности процесса

получения серы методом Клауса за счет раннего распознавания предаварийных ситуаций.

Научная проблема - создание процедуры идентификации предаварийных ситуаций процесса получения серы методом Клауса.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- синтезировать интеллектуальную ситуационную модель процесса

получения серы методом Клауса, предназначенную для идентификации

предаварийных ситуаций и их причин;

к \ - создать быстродействующий алгоритм обработки количественной и

качественной информации в режиме реального времени;

разработать методику анализа технологического процесса как источника предаварийных ситуаций;

разработать в составе АСУ ТП процесса получения серы методом Клауса систему идентификации предаварийных ситуаций и соответствующую базу знаний;

оценить эффективность системы идентификации.

Л Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись

общая теория автоматического управления, математическое моделирование, теория нечетких множеств и методы искусственного интеллекта. Научная новизна работы состоит в следующем:

предложена процедура построения ситуационных моделей технологических процессов, использующих как количественную, так и качественную информацию;

разработана методика анализа технологического процесса как источника предаварийных ситуаций;

построена ситуационная модель термического реактора установки получения серы методом Клауса;

tir1 - разработан быстродействующий алгоритм обработки качественной

информации, для использования в режиме реального времени. Практическая ценность работы:

создана база знаний о термическом реакторе установки получения серы методом Клауса, как об источнике предаварийных ситуаций;

разработана система идентификации предаварийных ситуация установки получения серы методом Клауса.

Апробация работы. Основные теоретические и прикладные результаты
, диссертационной работы изложены в 12 публикациях.

(\ Результаты работы докладывались на XII Международной научной

конференции «Математические методы в технике и технологиях MMTT-XII» (г. Великий Новгород, 1999), XIII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-2000» (г. Санкт-Петербург, 2000), XIV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях MMTT-XIV» (г. Смоленск, 2001), XV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Тамбов, 2002), XVI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-Дон» (г. Ростов-на-Дону? 2003), XVII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях MMTT-XVII» (г. Кострома, 2004).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка используемой литературы и приложений. Она изложена на 139 страницах, содержит 22 рисунка. Список литературы включает в себя 96 наименований. Приложения объемом 17 страниц.

Во введении показана актуальность, сформулирована цель, определена
научная новизна и практическая ценность результатов данной работы,
^ приведено краткое содержание работы по главам.

В первой главе приведено описание технологического процесса получения серы методом Клауса, Дано описание возможных аварийных положений и мер по их ликвидации. Проведен обзор работ по обеспечению безопасности технологического процесса получения серы методом Клауса, Сформулирована цель исследования, поставлены задачи, решение которых необходимо для ее достижения.

Во второй главе приведена процедура построения ситуационной модели технологических процессов. Разработан быстродействующий

8
V\ вычислительный алгоритм обработки количественной и качественной

информации в режиме реального времени.

Проведено исследование вычислительных процедур, подтверждающее целесообразность использования модифицированного алгоритма. Разработана система идентификации предаварийных ситуаций, использующая предложенную ранее ситуационную модель процесса.

Третья глава посвящена вопросам построения системы идентификации предаварийных ситуаций для установки получения серы методом Клауса. Предложена методика анализа технологического объекта как источника предаварийных ситуаций. Проведен соответствующий анализ термического реактора установки Клауса, Создана база знаний о термическом реакторе как об источнике предаварийных ситуаций. Приведены результаты имитационного моделирования, подтверждающие корректность предложенной процедуры идентификации предаварийных ситуаций и созданной базы знаний.

В четвертой главе предложена реализация системы идентификации
предаварийных ситуаций для установки получения серы методом Клауса,
разработана алгоритмическая, функциональная и информационная структуры
системы идентификации, даны варианты выбора технической структуры.
^ Автор выносит на защиту следующие основные положения:

процедура построения интеллектуальных ситуационных моделей технологических процессов, использующих как количественную, так и качественную информацию;

интеллектуальная ситуационная модель термического реактора установки получения серы методом Клауса;

быстродействующи й алгоритм обработки количественной и качественной информации для использования в режиме реального времени;

методика анализа технологического объекта как источника предаварийных ситуаций;

система идентификации предаварийньтх ситуаций и база знаний для термического реактора установки получения серы методом Клауса,

*

*

Подобные работы
Кривин Валерий Вольфович
Автоматизация контроля и аттестации сварочного производства на основе методов идентификации ограниченно детерминированных процессов
Кузьмич Ирина Васильевна
Исследование методов локальной идентификации для автоматизации управления процессами прядильного производства
Болквадзе Гиви Ризаевич
Адаптивные методы дисперсионной идентификации технологических процессов
Томаков Максим Владимирович
Разработка и исследование методов и средств идентификации и контроля металлической ленты системы загрузки реактора
Львова Елена Ивановна
Методы и алгоритмы идентификации в системах управления промышленными объектами
Абзалов Альберт Вайсович
Идентификация предаварийных ситуаций на аммиачной холодильной установке на основе экспертной информации
Эльмурзаев Аюб Абдулаевич
Разработка методов улавливания аэрозольной серы и усовершенствование технологии прямого окисления сероводорода на твердых катализаторах
Хайруллина Ильвира Рифгатовна
Контроль и анализ методом ядерного магнитного резонанса влияния серы на свойства нефтей и топлив
Осипенко Лариса Петровна
Разработка методов идентификации рецептур тампонажных систем на основе метода вероятностного распознавания для повышения эффективности использования материалов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net