Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ предметной области и формулировка задач исследования 11
1.1. Описание процесса технического обслуживания трубопроводов 11
1.2. Обзор программных средств автоматизации и управления процессами проектирования и технического обслуживания трубопроводов 15
1.3. Литературный обзор исследований по моделированию, управлению и автоматизации трубопроводных систем 21
1.4. Формулировка задач исследования 26
1.5. Выводы 28
Глава 2. Разработка модели, описывающей техническое состояние и эволюционирование трубопроводной системы предприятия во времени 29
2.1. Общее описание и структура модели трубопроводной системы 30
2.2. Определение предельного состояния трубопровода с учетом действия внутреннего давления и весовых нагрузок 35
2.3. Прогнозирование технического состояния трубопровода от действия коррозионно-эрозионного износа 42
2.4. Оценка технологических и конструктивных параметров трубопровода требованиям нормативно-технической документации 54
2.5. Способ составления модели трубопроводной системы 56
2.6. Выводы 61
Глава 3. Постановка на модели задач управления ремонтами трубопроводов с учетом опенки технического состояния 62
3.1. Задачи управления ремонтами одного трубопровода 63
3.2. Задачи управления ремонтами трубопроводов производственного блока предприятия 70
3.3. Задача управления ремонтами трубопроводов с учетом стоимости демонтажа элементов 77
3.4. Задача управления ремонтами трубопроводов производственного блока с учетом вероятностной оценки ресурса элементов 78
3.4. Выводы 81
Глава 4. Разработка алгоритма для решения задач управления ремонтами трубопроводной системы 82
4.1. Использование метода ветвей и границ в задачах выбора оптимальной замены изношенных участков трубопроводов 83
4.2. Описание алгоритма для решения задач управления ремонтами трубопроводов с учетом оценки технического состояния 87
4.3. Выводы 93
Глава 5. Разработка структуры программного средства автоматизации и управления процессом технического обслуживания трубопроводов 94
5.1. Общее описание программного средства 95
5.2. Структура программного средства и описание подсистем 97
5.3. Основные функциональные схемы информационно-модельной подсистемы 107
5.4. Выводы 120
Заключение 121
Список литературы 122
Приложение 134
- Обзор программных средств автоматизации и управления процессами проектирования и технического обслуживания трубопроводов
- Прогнозирование технического состояния трубопровода от действия коррозионно-эрозионного износа
- Задачи управления ремонтами трубопроводов производственного блока предприятия
- Основные функциональные схемы информационно-модельной подсистемы
Введение к работе
Актуальность темы. В нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности одними из самых металлоемких и ответственных конструкций являются технологические трубопроводы, определяющие в значительной мере эффективность и безопасность функционирования предприятия. В течение всего периода эксплуатации трубопроводов выполняется большой объем работ технического обслуживания, в число которых входит формирование и ведение паспорт-но-технической документации, выполнение прочностных расчетов, определение остаточного ресурса, планирование сроков проведения ревизий и ремонтов, подбор необходимых для ремонта комплектующих. На сегодня указанные работы выполняются преимущественно вручную или с эпизодическим использованием программных средств, не связанных между собой. При этом каждая из перечисленных работ производится с периодичностью от одного года до трех лет и сопровождается выполнением достаточно большого числа вспомогательных операций, связанных с поиском и обработкой паспортно-технической информации. Дополнительно обслуживание осложняется большим количеством трубопроводов, достигающим на крупном предприятии нескольких тысяч единиц. Следствием этого является ряд проблем, среди которых можно выделить следующие: низкая производительность при обработке результатов работ и сложность их контроля со стороны руководства, неизбежность появления ошибок и искажения информации, многократное дублирование одних и тех же действий, необходимость привлечения большого количества специалистов, субъективность в принятии решений и экономическая неэффективность проведения ремонтов.
Кроме того, современные условия организации производственного процесса требуют сокращения времени простоя и увеличения межремонтного пробега всех трубопроводов. Однако старение парка технологического оборудования, происходящее в настоящее время, приводит к неминуемому увеличению частоты, продолжительности и объемов ремонтов. В результате управление ремонтами значительно осложняется выполнением операций анализа и прогнозирования технического состояния трубопроводной системы. При этом выбор управляющих воздействий, заключающихся в замене изношенных участков трубопроводов, должен обеспечивать максимальный межремонтный пробег произ-
водственных блоков предприятия с заданными материальными и временными затратами.
Одним из путей решения вышеуказанных проблем является разработка модели, позволяющей автоматизировать и управлять с её помощью обслуживанием сложной трубопроводной системы крупного предприятия. Реализация данной модели в виде специализированного программного средства позволит значительно повысить оперативность обслуживания и уменьшит затраты на проведение ремонтных работ.
Цель работы — разработка и реализация системы, предназначенной для поддержки принятия решений управления ремонтными работами и автоматизации процесса технического обслуживания технологических трубопроводов на протяжении всего периода эксплуатации.
В соответствии с поставленной целью определены следующие подзадачи.
1. Разработка модели, позволяющей:
описывать техническое состояние сложной трубопроводной системы и её эволюционирование во времени в зависимости от кинетики коррозионно-эрозионного износа и управляющих воздействий;
определять предельное состояние трубопровода с учетом воздействия внутреннего давления и весовых нагрузок;
прогнозировать износ и остаточный ресурс трубопровода во времени;
оперативно планировать работы обслуживания по результатам прогнозирования;
проверять соответствие технологических и конструктивных параметров трубопровода требованиям нормативно-технической документации;
экономически эффективно формировать варианты замены изношенных участков трубопровода с учетом требований по технологии проведения ремонта, обеспечения прочности и заданного ресурса.
Постановка и решение на полученной модели задач управления ремонтами трубопроводной системы с учетом оценки технического состояния, проводимых в период запланированных остановок производственных блоков.
Разработка структуры программного средства для автоматизации управления процессом технического обслуживания сложной трубопроводной системы.
Объект исследования — процесс технического обслуживания стальных технологических трубопроводов крупных предприятий нефтеперерабатывающего, нефтехимического и химического профиля.
Предмет исследования — моделирование и комплексная информационно-компьютерная поддержка процесса технического обслуживания, включающая управление ремонтными работами.
Методы исследования. В диссертации использовались методы системного анализа, концепция информационной поддержки жизненного цикла изделий, теоретико-множественный подход, статистический анализ, исследование операций, метод ветвей и границ, функциональное моделирование.
Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов обеспечена корректным применением вышеуказанных методов, согласованностью результатов моделирования с выводами экспертов и нормативными требованиями.
Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем.
Разработана комплексная модель, позволяющая определять предельное состояние трубопровода с учетом действия внутреннего давления и весовых нагрузок, планировать процесс технического обслуживания и управлять ремонтными работами на основе объектно-топологического описания и результатов прогнозирования технического состояния трубопроводной системы.
Впервые осуществлена постановка и решение задач управления ремонтами трубопроводов производственного блока, обеспечивающих максимальный межремонтный пробег с заданными затратами, с учетом вероятностной оценки ресурса и стоимости демонтажа элементов.
Разработана структура программного средства, предназначенного для поддержки принятия решений управления ремонтами на протяжении всего периода эксплуатации с использованием базы данных пас-портно-технической информации по трубопроводам предприятия.
Практическое значение работы. Разработанная модель реализована в виде двух информационно-программных средств АСОД «Трубопровод» и «ЭЛПАС-Т», которые предназначены для информационной поддержки процесса технического обслуживания трубопроводов и создания паспортной документации соответственно. При этом АСОД «Трубопровод» используется на предприятии ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез»
и в учебном процессе кафедры «Машины и аппараты производственных процессов» Пермского государственного технического университета.
Разработаны и реализованы следующие информационные структуры: база данных паспортно-технической информации по трубопроводам, нормативная база данных по элементам трубопровода.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту
Описание, структура и способ составления комплексной модели трубопроводной системы предприятия, позволяющей определять предельное состояние трубопровода и прогнозировать его техническое состояние во времени от действия коррозионно-эрозионного износа.
Постановка и решение задачи управления ремонтом трубопровода, при котором он отработает заданный период времени с наименьшими затратами.
Постановка и решение задач управления ремонтами всех трубопроводов производственного блока, обеспечивающих максимальный межремонтный пробег с заданными затратами.
Структурная схема программного средства автоматизации управления процессом технического обслуживания трубопроводной системы.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы автомобильного, железнодорожного, трубопроводного транспорта в Уральском регионе» (г. Пермь, 2005); межрегиональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения комплексной безопасности производства» (г. Пермь, 2007); всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе» (г. Йошкар-Ола, 2007); VII конкурсе на лучшую научно-техническую разработку молодых ученых и специалистов ОАО «ЛУКОЙЛ» (III место, г. Бургас, 2007); XVI конкурсе научно-технических разработок среди молодежи по проблемам топливно-энергетического комплекса (г. Москва, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ (в том числе 3 статьи в изданиях, указанных в перечне ВАК), получено 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 119 наименований, приложения. Основная часть работы изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков и 14 таблиц.
Обзор программных средств автоматизации и управления процессами проектирования и технического обслуживания трубопроводов
В настоящее время существует ряд программных средств зарубежного производства, предназначенных для автоматизации проектных и монтажных работ. К их числу относятся такие программные средства как AutoPlant фирмы Bently, Omni-Series фирмы Rebis, Plant4D фирмы СЕА Technology, PlantSpace фирмы Jacobus Technology. Данные программные средства позволяют проектировать в трехмерном пространстве технологическое оборудование и сеть трубопроводов производственных блоков предприятия. При этом каждый проектируемый объект представляет собой трехмерную параметрическую модель с различной степенью детализации, все элементы которой связаны между собой.
Как правило, в вышеуказанных программных средствах задачи проектирования и монтажа трубопроводов решают встроенные или интегрируемые модули. Например, модуль 3D Piping, интегрируемый в программное средство AutoPlant, предназначен для проектирования трубопроводов, выбора его элементов и подбора изоляции. Модуль Omni-Pipe, интегрируемый в программное средство MicroStation, предназначен для создания трехмерных моделей трубопроводов, а также автоматического получения из созданных моделей изометрических чертежей и спецификаций установленного образца. Модуль Piping, включенный в программное средство PlantSpace, предназначен для проектирования трубопроводов, элементы которых выбираются из пополняемой нормативной базы данных с учетом определяемых пользователем ограничений, а вся информация по проекту хранится в базе данных. Модуль ISOGEN фирмы Alias ltd, встраиваемый в программные системы на базе графических редакторов AutoCAD или MicroStation, предназначен для создания изометрических чертежей с полным оформлением, нанесением размеров и автоматическим получением спецификаций материалов. Модуль L/ISO фирмы Logos работает в графической среде MicroStation и предназначен для построения изометрических чертежей трубопроводов. Этот модуль имеет базу данных элементов трубопровода, выполненных по различным стандартам, в том числе и отечественным, а также средства для её дополнения и корректировки.
Программные средства AutoPipe фирмы Bently и CAESAR II фирмы COADE предназначены для выполнения сложных прочностных расчетов трубопроводных систем и фланцевых соединений, расчетов на вибрацию, анализа динамических и статических нагрузок, анализа конструкции по напряжениям и нагрузкам. При этом расчеты выполняются по методикам, изложенным в различных зарубежных стандартах.
Комплексное программное средство Pipeline Studio фирмы Energy Solutions предназначено для моделирования сложных систем магистральных трубопроводов, рассматриваемых как разветвленные сети, включающих источники, пункты потребления, газоперекачивающие агрегаты и другое оборудование. Моделирование основано на численных методах и детализированном описании оборудования посредством графических инструментов. Данное программное средство предназначено для проектирования, гидравлического анализа, реконструкции магистральных газопроводов, а также управления технологическими процессами транспортировки газа.
Программное средство PipelineCraft фирмы GreenPipe позволяет проводить проектирование и техническое обслуживание магистральных трубопроводов. В PipelineCraft действия пользователя, а также вся техническая информация по трубопроводам сохраняются в централизованную базу данных посредством локальной сети предприятия или Internet. В PipelineCraft реализованы средства оптимизации производительности трубопроводной сети, оптимизации конструкции при прокладке трассы трубопровода, диагностики процесса коррозионного износа, сохранения истории технического обслуживания, ГИС интерфейса. В программном средстве Pipeline Simulator фирмы PSI производится моделирование трубопроводных систем в задачах оперативного контроля технологического процесса и обучения оператора. Программное средство Pipeline Advisor фирмы PSI позволяет в реальном времени выполнять анализ технологического процесса, мониторинг и диагностику трубопроводов.
Необходимо отметить, что некоторые из перечисленных программных средств позволяют решать широкий спектр задач и являются более универсальными по сравнению с отечественными аналогами. Однако зарубежные программные средства для комплексного решения задач технического обслуживания технологических трубопроводов, не получили широко распространения на отечественных предприятиях по причине существенных различий в подходе к организации производства. Высокая стоимость и отсутствие поддержки отечественных стандартов затрудняет их. использование. При этом существенным недостатком некоторых программных средств, таких как Pipeline Studio, является закрытость («черный ящик»), их модификация под конкретные задачи крайне затруднительна [88]. Дополнительно к сказанному, общим недостатком всех зарубежных программных средств является удаленность разработчика от места внедрения, не позволяющая ему осуществлять эффективное сопровождение, крайне необходимое для успешного функционирования.
Прогнозирование технического состояния трубопровода от действия коррозионно-эрозионного износа
Как уже отмечалось ранее, в течение всего периода эксплуатации трубопровода происходит процесс естественного старения, вызванный коррозионно-эрозионным износом. В качестве данных, характеризующих техническое состояние трубопровода и отражающих информацию о процессе старения, в модели используются значения толщин стенок и твердости металла элементов, измеренные неразрушающими методами контроля при проведении таких периодических работ технического обслуживания как ревизия и диагностирование.
Измерение толщин стенок элементов проводится с целью оценки несущей способности конструкции трубопровода, которая, как известно, снижается в результате действия коррозионно-эрозионного износа. Фактические (измеренные) толщины стенки не должны достигать отбраковочных величин, если они оказываются меньше отбраковочных величин, то требуется произвести замену таких элементов. Согласно с вышесказанным оценка фактических толщин стенки в модели выполняется следующим образом
Измерение твердости предназначено для оценки механических свойств метала элементов. Значения твердости не должны выходить за пределы допустимых величин, указанных в нормативном источнике [87] в зависимости от марки стали. Согласно с этим, в модели оценка твердости элементов выполняется следующим образом
При принятии допущения о постоянных значениях механических свойств метала элементов, единственной характеристикой, которая позволяет прогнозировать техническое состояние трубопровода, является износ толщины стенки [46]. Для определения величины износа в модели используется согласованная с Ростехнадзором методика, позволяющая получать информацию о будущем состоянии трубопровода на основе результатов замеров толщины стенки в реперных точках [29]. Приведем краткое описание данной методики.
Для каждого элемента по двум последним датам замеров в реперной точке рассчитывается скорость коррозии. Если проведена только одна сессия замеров, то расчет выполняется относительно даты монтажа и номинальной толщины стенки. Замер толщины стенки называется реперным, если он производится в одном и том же месте элемента. Как правило, элемент имеет одну или несколько реперных точек, номера которых уникальны для трубопровода. Выполнение замера в реперной точке позволяет исключить из расчета погрешность, связанную с технологическим утонением элемента при его изготовлении.
Предварительно с целью отсева нерепрезентативных данных результаты замеров толщины стенки в модели обрабатываются следующим образом.
1. Даты сессий замеров на элементе с к-й позицией должны отвечать следующему соотношению: dkn dkJ dk0, где j - текущий номер сессии замеров, j = 1, п; dkB - дата монтажа элемента к -й позиции.
2. Проверяется соотношение sNk s,,k sFkn, характеризующее процесс износа (предполагается, что износ не может быть отрицательным), где sNk номинальная толщина стенки элемента к-й позиции; sFk - фактическая толщина стенки элемента к-й позиции в реперной точке, измеренная в у-ю сессию замеров.
Затем определяется следующие параметры. Скорость износа элементов:
Остаточный ресурс элементов: т0
Дата перехода элементов в предельное состояние: dm,k = dkn +т0к. Остаточный ресурс трубопровода: т0 - min(r04). В случае если на одном элементе выполнено несколько измерений толщины стенки в реперных точках, то в расчете используется замер с наибольшей скоростью коррозии.
Рассмотренная в предыдущем разделе методика определения скорости коррозии элементов вследствие простоты алгоритма расчета получила широкое распространение на производстве. Однако она имеет ряд существенных недостатков, которые заключаются в следующем:
- толщина стенки элемента должна измеряться в одной и той же точке, что не всегда удается реализовать для крупного предприятия, на балансе которого находится несколько тысяч трубопроводов;
- если измерения проводились в разных местах элемента, то появляется погрешность, связанная с тем, что при его изготовлении фактическая толщина стенки отличается от номинального размера (нормативное отклонение может достигать 20%);
- невозможность учитывать замеры толщины стенки, полученные ранее, т.к скорость износа определяется только по двум последним датам замеров, при этом на протяжении эксплуатации накапливается значительное количество замеров, которые целесообразно использовать для определения закона износа;
- невозможность распространения результатов прогнозирования, полученных по замерам толщины стенки в реперных точках, на однотипные элементы, для которых измерения толщины стенки не проводились;
- невозможность получить общий закон износа трубопровода и определять с его помощью допустимую величину износа и остаточный ресурс всех элементов.
Задачи управления ремонтами трубопроводов производственного блока предприятия
Рассмотрим две задачи управления ремонтами трубопроводов производственного блока. В задачах этого типа также как и для задач рассмотренных ранее, перечень ремонтируемых трубопроводов формируется на основе полученных посредством модели результатов прогнозирования остаточного ресурса и толщины стенки, а изношенные элементы определяются по соотношению (3-1).
Задача №3. Требуется определить такие варианты замены изношенных элементов, чтобы обеспечить заданный межремонтный пробег трубопроводов производственного блока предприятия с минимальными затратами на ремонты. Для формирования множества допустимых решений данной задачи в систему ограничений (3-2) введем дополнительный индекс — номер трубопровода. Тогда дополненная таким образом система ограничений примет следующий вид: а критерий оптимальности определится как: где j - порядковый номер трубопровода, j = \,пт. Данная задача аналогична задаче №1, представленной в предыдущем разделе, за исключением того, что имеет большее количество переменных. В этом случае допустимые решения, в отличие от примера к задаче №1, ограничены не трапецией, а выпуклой трехмерной областью, протяженность которой определяется числом изношенных элементов в каждом трубопроводе и количеством трубопроводов.
Задача №4. Требуется определить такую оптимальную стратегию проведения замены изношенных элементов, чтобы при заданных общих затратах на ремонт достигался максимальный суммарный межремонтный пробег трубопроводов производственного блока. Для этого изношенные элементы, определенные по соотношению (3-1), требуется заменить новыми, отвечающими следующим требованиям.
1. Допустимая разница в толщине стенки с соседними элементами при сборке стыков в сварном соединении не должна превышать значений, указанных в таблице 3.1.
2. Обеспечивалась прочность и заданный ресурс трубопровода (номинальная толщина стенки нового элемента должна быть больше отбраковочного размера с учетом расчетной прибавки на коррозию).
3. Для определения эффективности замены изношенных элементов без учета остаточного ресурса ранее установленных и не подлежащих замене элементов остаточный ресурс трубопровода принимается равным наименьшему остаточному ресурсу его новых элементов.
4. Количество межремонтных циклов, определяемое в зависимости от остаточного ресурса и коэффициента запаса трубопровода, а также межремонтного пробега производственного блока, не может быть меньше единицы, т.е. ремонтируемый трубопровод должен гарантированно отработать до следующего ремонта.
5. Основные паспортно-технические параметры нового элемента (стандарт на элемент, стандарт на сталь, марка стали, номинальная толщина стенки, тип элемента, условное давление и др.) для заданных рабочих условий в трубопроводе должны отвечать нормативным требованиям [75,85].
6. Соблюдались требования по технологии проведения ремонта и свариваемости с соседними элементами (соседние элементы должны иметь одинаковый условный диаметр и марку стали).
7. После замены должна сохраняться ремонтопригодность сварных и фланцевых соединений.
8. Суммарная стоимость новых элементов для всех ремонтируемых трубопроводов не должна превышать заданной величины.
В результате множество допустимых решений G задачи описывается следующей системой ограничений: „, —Ast s„. s„t +As.
Остаточный ресурс и количество межремонтных циклов трубопровода; ср — заданные затраты на ремонт; ] [- целая часть числа. В данной системе ограничений первое неравенство соответствует требованию №1, второе уравнение - требованиям №2-3, третье уравнение и четвертое неравенство - требованию № 4, пятое соотношение - требованиям № 5-7, шестое неравенство - требованию № 8.
Критерий оптимальности задачи будет определяться из соотношения: - тах
С учетом неравенства nMj 1 общее количество межремонтных циклов должно быть не меньше количества ремонтируемых трубопроводов. Поэтому оптимальная стратегия замены изношенных элементов будет состоять в том, чтобы при заданных общих затратах на ремонт максимизировать межремонтный пробег каждого трубопровода и тем самым увеличить общее количество межремонтных циклов.
Рассмотрим пример для задачи №4. Требуется заменить изношенные элементы, принадлежащие трубопроводам I и III категории, при условии, что затраты на ремонт не должны превышать 40 тыс. руб. Исходными данными задачи являются результаты замеров толщины стенки изношенных элементов, приведенные в таблице 3.4, при межремонтном пробеге производственного блока три года. Также в таблице 3.4 приведены, определенные в соответствии с системой ограничений (3-4), остаточный ресурс г [год] и скорость коррозии [мм/год].
Основные функциональные схемы информационно-модельной подсистемы
Для описания информационно-модельной подсистемы, принадлежащей рассмотренному выше программному средству, используется методология структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysis & Design Technique) [25]. Эта методология широко используется при разработке сложных систем и приводится в стандартах семейства IDEF0 [118], которые являются неотъемлемой частью CALS технологий и утверждены в качестве стандартов различных стран, в том числе и отечественных [78,79,81].
Структурный анализ представляет собой метод исследования систем, включающий их общий обзор и последующую детализацию, порождающий иерархическую структуру модели исследуемого объекта [104]. В соответствии с SADT рассматриваемые процессы представляют в виде графического описания, элементами которого выступают SA блоки, описывающие функции моделируемого объекта (рис. 5.6). Совокупность взаимосвязанных SA блоков представляет собой функциональную модель, которая описывает взаимодействие и функции элементов исследуемого объекта при выполнении какого-либо процесса. В результате совокупность взаимодействующих функциональных моделей представляет собой иерархический набор диаграмм, описывающий структуру и функции разрабатываемой системы, а также потоков информации и материальных объектов.
Применительно к процессу технического обслуживания технологических трубопроводов определим цель построения функциональной модели (структурной схемы функционирования информационно-модельной подсистемы) как разработку, предназначенную для описания операций формирования и ведения паспортно-технической информации по трубопроводу в программном средстве. При этом точка зрения, что и в каком разрезе следует рассматривать в содержании модели, принята со стороны специалистов служб предприятия, проводящих техническое обслуживание трубопроводов.
Функциональная модель, описывающая операции создания трубопровода и формирования его паспортно-технических параметров в информационно-модельной подсистеме, представлена на рис. 5.6. Участниками этой операции является технологический персонал установки, специалисты службы отдела технического надзора (ОТН), а в качестве предписывающей информацией (управлением) выступают нормативные источники [73,74,75,85].
В результате при построении модели выполняются следующие действия. 1. Вносится информация о транспортируемой среде:
- название транспортируемой среды;
- рабочее давление, МПа;
- рабочая температура, С;
- температура кипения, С;
- плотность среды, кг/м3;
- название j-го компонента среды (выбирается из списка), j = l,n где п — количество компонентов;
- класс опасности j -го компонента из справочника, составленного на основе источника [10] (определяется автоматически);
- процентный состав / -го компонента.
2. Определяется группа, подгруппа, категория трубопровода по введенным параметрам транспортируемой среды (давлению, температуре, % содержанию компонентов). Группа трубопровода определяется по компоненту, имеющему наивысший класс опасности.
3. Вносится информация о конструкции трубопровода и параметрах его элементов (формирование конфигурации трубопровода, см. п.п. 5.3.2).
4. Вносится эксплуатационная информация по трубопроводу (формирование эксплуатационных параметров, см. п.п. 5.3.3).
Функциональная модель построения конфигурации трубопровода приведена на рис. 5.7. Участниками данной операции является технологический-персонал установки. Предписывающей информацией являются источники [5Л1ДЗ].
При построении модели формируется конструкция трубопровода, устанавливаются параметры элементов и соединений. Внесение информации по элементам рассмотрено на примере выбора параметров элемента «труба» (рис. 5.8). Участниками этой операции также является технологический персонал установки, а в качестве предписывающей информацией выступают источники [5,85,86,91].
Аналогичным образом получены схемы выбора параметров следующих элементов: отвод, переход, тройник, заглушка, фланец, арматура, компенсатор, опора, подвеска, шпилька, гайка, шайба, прокладка, штуцер, бобышка [53,57].
Функциональная модель процесса формирования эксплуатационных параметров приведена на рис. 5.9. Участниками этой операции является персонал технологической установки и инженеры службы ОТН. Предписывающей информацией являются источники [74,75,85].
В результате формирования эксплуатационных параметров трубопровода выполняются следующие действия.
1. Вносится в диалоговом режиме информация, описывающая паспортные и эксплуатационные параметры, сведения об испытаниях и сварке, информацию о проекте и монтаже.
Информация о паспортных параметрах:
- название трубопровода;
- назначение трубопровода;
- регистрационный № трубопровода на предприятии (определяется автоматически);
- тип трубопровода (технологический, паропровод);
регистрационный № в Ростехнадзоре (только для паропровода);
- инвентарный № трубопровода;
- проектная скорость коррозии, мм/год;
- фактическая скорость износа, мм/год;
- проектный ресурс, час;
- остаточный ресурс, час (определяется по методикам [29,46]);
- склонность к межкристаллитной коррозии (Да или Нет);
- периодичность ревизии, год (определяется автоматически);
- лицо, ответственное за трубопровод;
- номер приказа о назначении ответственного лица;
- дата приказа о назначении ответственного лица;
Информация о испытаниях:
- вид испытаний (гидравлические, пневматические);
- время выдержки при испытаниях на герметичность, час;
- давление испытаний, МПа (определяется автоматически);
- падение давления за время испытания, % в час;
- расчетное давление, МПа (определяется автоматически).
Информация о сварке:
- тип сварки (выбирается из списка);
- коэффициент прочности сварного шва;
- сварочный материал (выбирается из списка);
- Ф.И.О. j -го сварщика, у" = 1,и где п — количество сварщиков;
- № удостоверения j -го сварщика;
- стандарт на сварку (выбирается из списка).
Информация о проекте:
- разработчик проекта;
- название проекта;
- № рабочего чертежа;
- название проекта на опоры и подвески.
Информация о монтаже:
- название монтажной организации;
- температура монтажа, С;
- способ прокладки трубопровода (выбирается из списка);
- перечень документов, предъявляемых при сдаче трубопровода в эксплуатацию.
2. Вносятся сведения о результатах замеров толщины стенки. Функциональная модель формирования базы данных замеров толщины стенки представлена на рис. 5.10. Участниками этой операции является инженеры службы ОТН. Предписывающей информацией являются источник [75].
