|
219 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертации осуществлено решение крупной научно-технической задачи, имеющей большое значение для потенциально опасных отраслей промышленности разработка автоматизированной системы управления противопожарной защитой технологической установки висбрекинга 1ГПЗ, позволяющая повысить уровень пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих и нефтехимических комплексов. Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему. 1. Проведен комплексный анализ пожаровзрывоопасности технологического процесса углубленной переработки нефтепродуктов. включающий анализ параметров и их взаимосвязей, определяющих развитие потенциально опасных режимов; опенку уровня опасности основных технологических блоков и элементов установки висбрекинга и последствий возможных аварий на примере Московского НПЗ. 2. Представлены результаты моделирования возможных аварийных ситуаций и прогнозирования параметров зон дои взрывоопасных концентраций на территории исследуемого объекта и за его пределами; приведены алгоритмы, программы расчетов динамики полей ТВС и результаты вычислительных экспериментов в соответствии с принятыми сценариями аварий. 3. Разработаны теоретические основы построения сетевых моделей прогнозирования пожароопасных ситуаций объектов углубленной переработки нефтепродуктов на базе тензорного метода моделирования и расчета сложных систем с использованием двойственных сетей, обеспечивающих одновременное представление как процессов, протекающих в системе, так и структуры связей ее элементов. Проведено построение сетевой модели пожаровзрывоопасного процесса висбрекинга, с учетом структуры связей и параметров потоков продуктов в процессе переработки с целью определения последствий и изменений параметров процессов при изменении структуры и выработки управляющих воздействий для вывода системы из предаварийного режима или снижения последствий аварии. 4. Произведен расчет сетевой модели висбрекинга для составляющей потоков продуктов, протекающих в разомкнутых путях установки и расчет |
190 отдельных ветвях, а затем, умножая на массовый расход по каждой отдельной ветви, получим тепловые потоки; iac = С“ «ia = С“ a (М“'р') ’V a (С“ „ t Map С“ а) •’ С“ a t ea° 7’ 8’ 6 7 8 -1 1 1 1 Т 8’ 6 7 8 Умножим на массовый расход по каждой отдельной ветви, получим тепловые потоки, вызванные сгоранием кокса на катализаторе е« = М“р ia' 6 7 8 6 =7 8 492 52 4 6 7 8 28698.36 -252.72 252.76 6 7 8 Полные тепловые потоки получаются сложением тепловых потоков, * полученных при расчете узловой подсети и контурной подсети. Именно эти полные значения тепловых потоков в отдельных элементах установки, показанные здесь на простейшем примере, аналитическая система должна сравнивать с ПДЗ,ф определять опасное изменение температуры и обеспечивать пожарную безопасность объекта. Выводы Разработана математическая модель прогнозирования пожароопасных ситуаций объектов «переработки, основанная на применении тензорных методов моделирования и расчета сложных систем с использованием обеспечивающих одновременное представление как процессов, протекающих в системе, так и структуры связей и ее элементов, что позволяет рассчитывать о последствия отключении, подключении, выхода из строя отдельных элементов или подсистем, а также возникающие при этом значения параметров технологических процессов, их соответствие предельно допустимым значениям. Расчет позволяет определить набор управляющих воздействий по выводу системы из предаварийной ситуации и возвращении ее в нормальный режим функционирования. Даны основы построения математических моделей в виде двойственных сетей, которые предназначены для IIсовременного описания как структуры, так и процессов в структуре сложной системы. Двойственные сети являются математической основой тензорного метода расчета и анализа сложных систем, 191 использующего инварианты измеряемых величин, которые преобразуются при изменении структуры связей по линейным законам. Рассмотрена технология применения тензорного метода, которая обеспечивает расчет процессов при изменении структуры сетей, сетевых моделей сложных систем. На основе двойственных сетей даны алгоритмы расчета сетей по частям, которые позволяют исключить итерации по расчету взаимодействия подсистем. Проведено построение сетевых моделей основных процессо нефтепереработки: ректификации и каталитического крекинга (реакторнорегенераторный блок) с учетом структуры связей и параметров потоков продуктов в процессе переработки с целью определения последствий изменений параметров * процессов при изменении структуры и выработки управляющих воздействий для вывода системы из предаварийного режима или снижения последствий аварии. Показано, что сетевые модели массообмена в процессе переработки нефти позволяют рассчитать параметры процессов при изменении структуры установки, связанной с выходом из строя отдельных элементов, подсистем; ускорить принятие решении для анализа и предотвращения аварийных противопожарных ситуации на объектах нефтепереработки. С учетом полученных результатов дальнейшим этапом работы явилась разработка обобщенной структуры автоматизированной системы управления противопожарной защиты нефтеперерабатывающих производств. промышленных зданий 311 * и последствия возможных аварийных взрывов. Представлен анализ условий образования огневого шара по различным сценариям развития аварий, даны расчеты плотности теплового потока излучения и зон поражения от огневого шара. 4. Проведено моделирование аварийных ситуаций и прогнозирование эволюции зон загазованности промышленной территории и за ее пределами. В соответствии с принятыми сценариями аварий для всех потенциально опасных технологических установок Московского НПЗ проведены расчеты по истечения и выбросов нефтепродуктов. многофакторные исследования загазованности промышленной и регламентном режиме работы технологических установок, разработаны карты содержания углеводородного санитарно-защитнои зон НПЗ при изменения концентрации загрязнителя оптимизировано расположение точек пробоотбора воздушной среды для анализа загазованности территории пожароопасными компонентами. 6. Проведены исследования динамики содержания нефтепродуктов в сточных водах технологических установок НПЗ, что является показателем соблюдения технологии и условий эксплуатации оборудования, а, следовательно, и показателем пожароопасности объектов. Показано, что нефтепродукты, попавшие в почву и грунтовые воды, могут быть причиной пожароопасных ситуации. 7. Разработана математическая модель прогнозирования пожароопасных ситуаций объектов нефтепереработки, основанная на применении тензорных методов моделирования и расчета сложных систем с использованием двойственных сетей, обеспечивающих одновременное представление как процессов, протекающих в системе, так и структуры связей ее элементов. Проведено построение сетевых моделей основных процессов нефтепереработки: ректификации, каталитического крекинга (реакторно-регенераторный блок) с учетом структуры связей и параметров потоков продуктов в технологическом процессе. Показано, что сетевые модели массобмена в процессе переработки нефти позволяют рассчитывать параметры процессов при изменении структуры |