Введение к работе
Актуальность темы
Переходы магистральных газопроводов (МГ) через автомобильные и железные дорога явчяются одними из кришчных, с точки зрения безопасной эксплуатации, объектов газотранспортной системы в силу значительных давлений транспортируемого газа (до 7,5 МПа) и взрывоопасное транспортируемой среды Диаметр МГ большинстве случаев составляет 1020-1420 мм, а количество трубопроводов, проложенных параллельно, достигает 10-12 шт Промышленный характер большинства регионов РФ определяет наличие разветвленной сети автомобильных и железных дорог и одновременно наличие большого количества газопроводов-отводов к населенным пунктам, предприятиям Данные факторы определяют обилие взаимных пересечений МГ с дорогами
Серьезной проблемой при эксплуатации магистральных газопроводов является обеспечение безопасности при эксплуатации переходов через электрифицированные железные дорога Здесь, в случае образования взрывоопасной концентрации газа, высока вероятность его воспламенения из-за искры, возникающей в токосъемнике проходящего локомотива, последствия которого могут быть катастрофическими (авария в Башкирии 4 июня 1989 г, когда в результате утечки из продуктопровода и последующего взрыва погибло более 500 человек) С ростом плотности транспортных потоков степень тяжести последствий при аварии возрастает
Причинами возникновения аварийных ситуаций на переходах магистральных газопроводов могут быть
коррозионные повреждения газопровода,
деформации, возігакающие от температурных колебаний и смещения грунта, в котором располагается газопровод, карстовых процессов, а также от механических нагрузок на данный участок трубопровода, вызванных воздействиями от транспорта,
утечка газа, как конечная стадия развития различных дефектов
В настоящее время одним из основных способов обеспечения промышленной безопасности объектов единой системы газоснабжения (ЕСГ) Российской Федеращіи является реализация методов периодического контроля информативных параметров опасного производственного объекта, являющихся «индикаторами» его технического состояния, и реализация корректирующих мероприятий (ремонтов, изменения режимов эксплуатации и др ) при их выходе за допустимые интервалы
Традиционному способу обеспечения промышленной безопасности, основанному на периодических выездах на объекты диагностических бригад, присущи следующие основные недостатки
-задержка от момента возникновения возможной неисправности до момента обнаружения и оповещения о ней эксплуатирующего персонала, населения и оперативных служб,
- возможность неверных заключений о техническом состоянии перехода
из-за ошибок аналитика, обрабатывающего данные натурных измерений,
-возможность искажения информации из-за неверного применения методик измерения или из-за несвоевременности контроля метрологической исправности используемых средств измерений,
- отсутствие численных критериев оценки качества обеспечения
промышленной безопасности, что может стимулировать недостатки, указанные
выше
Целью настоящей диссертационной работы является разработка и создание информационно-измерительной системы обеспечения промышленной безопасности переходов магистральных газопроводов через автомобильные и железные дороги, позвотяющей
повысить качество обеспечения промышленной безопасности переходов,
существенно уменьшить влияние человеческого фактора на процессы обеспечения промышленной безопасности переходов,
- реализовывать автоматические процедуры анализа показателей качества
обеспечения промышленной безопасности с передачей сводной информации в
вышестоящую организацию,
-реализовывать функции оперативної о оповещения эксплуатирующей организации, а также иных заинтересоватіьгч сторон о фактах неудовлетворительного технического состояния перехода
Основными задачами работы являются
- синтез общей структ} ры информационно-измерительной системы
обеспечения промышленной безопасности переходов магистральных
газопроводов через автомобильные и железные дороги, интегрированной в
процессы обеспечения промышленной безопасности переходов,
-разработка способа чистеннои оценки показателей качества обеспечения промышленной безопасности переходов, основанного їй методах теории распознавания образов,
- создание на основе современных технологий автоматических
аппаратно-программных комплексов контроля информативных параметров
переходов,
-анализ результатов промышленного внедрения информационно-измерительных сие і ем обеспечения промышленной безошености переходов магистральных газопроводов через автомобильные и железные дорога в ряде дочерних обществ ОАО «Газпром»
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения
Методы исследования. В работе применяются методы теории распознавания образов, математической статистики, теории систем автоматического управления При программной реализации предлагаемых принципов и алгоритмов использована теория реляционных баз данных, а также технологии объектно-ориентированного программирования
Научная новизна настоящей диссертационной работы заключается в том, что
-
Предложена научно-методическая основа синтеза и проектирования информационно-измерительных систем обеспечения промышленной безопасности переходов МГ через дороги, инвариантная к номенклатуре и количеству измеряемых информативных параметров, что позволяет проводить адаптацию системы в случае изменения свода нормативной документации по эксплуатации переходов
-
Предложен и обоснован способ численной оценки показателей качества обеспечения промышленной безопасности переходов МГ через дороги
-
Разработана структура информационно-измерительной системы обеспечения промышленной безопасности переходов, инвариантная к номенклагуре и типу измеряемых параметров контролируемых объектов
-
На основе анализа массивов измерительной информации, полученной от созданных информационно-измерительных систем обеспечения промышленной безопасности переходов МГ через дороги, установленных на более чем 200 переходах, предложены способы выявления неисправностей на ранних стадіих и способы прогнозной оценки технического состояния на основе данных долговременных телеизмерений
-
Новизна предложенных технических решений подтверждена 7 патентами на изобретение и положительным решением о выдаче патента на изобретение
Практическая ценность работы:
На основе современных технологий создана информационно-измерительная система обеспечения промышленной безопасности переходов МГ через дороги с выпуском комплекта конструкторской и программной документации на серийное производство, проведен цикл опытно-промышленных испытаний, ведомственная приемка, получены сертификат соответствия, разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ на применение системы на опасных
производственных объектах, 1 диплом выставки, системой оснащено более 200 переходов МГ через дорога в различных регионах РФ
Все установленные системы приняты в промышленную эксплуатацию и продолжают сбор и накопление информации о техническом состоянии переходов, которая может быть использована в дальнейшем при проведении исследований происходящих на данных объектах процессов за длительный интервал времени Установленные системы интегрированы в организационные процессы обеспечения промыштенной безопасности переходов и с заданной периодіиностью генерируют отчеты о техническом состоянші контролируемых переходов, коюрые представляются в вышестоящую организацию
Личный вклад автора
Все теоретические положения настоящей диссертационной работы получены лично автором
Автор принимал непосредственное участие в разработке коїщепции построения системы, схемотехники узлов и блоков системы, алгоритмов работы программного обеспечения, проведении натурных испытаний системы
Основные положения, выносимые па защиту:
-
Структура информационно-измерительной системы обеспечения промышленной безопасности переходов магистральных газопроводов через автомобильные и железные дороги, интегрировашюй в замкнутый цикл обеспечения промышленной безопасности, принятого в эксплуатирующих МГ организациях
-
Структура автоматического аппаратно-программного комплекса, устанавливаемого на переходах МГ через дороги
-
Способ численной оценки показателей качества обеспечения промышленной безопасности переходов МГ через дороги
-
Способ повышения достоверности обнаружения загазованности переходов с использоваїшем методов резервирования первичных преобразователей
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях
1 VI научно-техническая конференция «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», посвященная 75-летию Российского Государственного университета нефти и газа им И М Губкина, 2005
2. III Международная научно-техническая конференция «DISCOM 2007», ВНИИГАЗ, г Москва, Россия, 10-13 апреля 2007 г
-
V Международная конференция «Актуальные проблемы промышленной безопасности' от проектирования до страхования», Городской центр экспертиз, г Санкт-Петербург, Россия, 6-7 июня 2007 г
-
V Отраслевая научно-производственной конференция «Техническое диагностирование трубопроводов и технологического оборудования объектов газотранспортных систем», г Яремче, Украина, 15 апреля 2008 г
-
VI Международная конференция «Актуальные проблемы промышленной безопасности от проектирования до страхования», 10-12 июня 2008 г
-
Научно-практическая конференция «Обеспечение эффективного функционирования Уренгойского нефтегазодобывающего комплекса», г Анапа, 26-28 мая 2008 г
Публикации.
По результатам исследований и разработок опубликовано 7 статей (в т ч 4 статьи в рецензируемых научных журналах), 4 тезиса докладов международных и российских научно-технических конференций, получено 7 патентов на изобретение и 1 положительное решение о выдаче патента на изобретение
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и содержит 144 страницы, включает 19 таблиц, 57 рисунков Список литературы включает 82 источника
