авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Методологические основы совершенствования автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса с применением видеоте

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Демехин Феликс Владимирович

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИДЕОТЕХНОЛОГИЙ

05.26.03 – пожарная и промышленная безопасность

(нефтегазовая отрасль)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2008

Работа выполнена в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Членов Анатолий Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шебеко Юрий Николаевич
доктор технических наук, профессор Таранцев Александр Алексеевич
доктор технических наук, профессор Куватов Валерий Ильич
Ведущая организация: Институт по проектированию предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности «Ленгипронефтехим»

Защита состоится 27 марта 2009 года в 14:00 на заседании диссертационного совета Д 205.003.01 в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 196105, Санкт-Петербург, Московский пр., 149.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России.

Автореферат разослан "___" ____________2009 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук,

доцент Хорошилов О.А.

ВВЕДЕНИЕ

Пожаровзрывоопасность нефтеперерабатывающих производств определяется содержанием на технологических установках и в емкостном оборудовании большого количества пожароопасных веществ, которыми являются сырье, промежуточные и конечные продукты производства. К осложняющим факторам относятся вертикальная и горизонтальная уплотнительные застройки территории предприятий, увеличение мощностей применяемых установок и аппаратов, приближение технологических параметров проведения процессов к критическим по пожарной опасности. Уровень пожарной безопасности указанных объектов неразрывно связан с комплексным решением рассматриваемых проблем всей нефтеперерабатывающей отрасли, включая следующие основные направления:

  • анализ опасности и оценка пожарного риска объектов нефтепереработки;
  • разработка методов, технологий и технических средств, позволяющих вести процесс в области допустимого пожарного риска;
  • совершенствование существующих и разработка новых принципов построения систем противопожарной защиты;
  • построение автоматизированных систем управления процессом производства и процессом обеспечения пожарной безопасности с использованием последних достижений в области микроэлектроники и вычислительной техники.

Основные работы в рассматриваемых направлениях проводились Ю.Н. Шебеко, Н.Г. Топольским, А.А. Абросимовым, В.А. Федоровым и другими учеными России.



За последние 10 лет существенное развитие в информационных технологиях получило направление автоматизации с применением программируемых логических контроллеров и промышленных компьютеров. Данная техника позволяет максимально автоматизировать процесс управления, прогнозировать и своевременно предотвращать аварийные ситуации, взрывы и пожары. При достаточно сложной аппаратной и программной структуре современная автоматизированная система управления противопожарной защитой для конечного пользователя является вполне простой и наглядной. Кроме этого в последнее время существует четкая тенденция к автоматизации и взаимной интеграции технологических, инженерных и охранно-пожарных систем на предприятиях нефтепереработки, однако четкие методики по интеграции, а также законодательная база по данному направлению отсутствует.

Учитывая рост производительности отдельных микропроцессорных устройств и компьютерных систем в целом, существенное удешевление компонентов ввода/вывода информации, модернизацию и применение перспективных физических интерфейсов обмена данными, становится возможным передача и обработка большого объема данных, которым является видеоинформация, имеющая незаменимый эффект при ее применении в автоматизированных системах противопожарной защиты. Актуальность данного направления особенно остро строит в области защиты крупных наружных технологических установок и резервуаров с нефтепродуктами на современных нефтеперерабатывающих заводах, где применение традиционных средств пожарной автоматики либо не достаточно оправдывают себя с экономической точки зрения, либо приводят к нагромождению системы и уменьшению надежности ее функционирования.

Приведенные вопросы в комплексе составляют основу серьезной проблемы и определяют новое направление научных исследований по созданию современной и эффективной автоматизированной системы противопожарной защиты с использованием видеотехнологий, которая при применении на предприятиях нефтеперерабатывающего комплекса внесет значительный вклад в развитие экономики страны.

Процесс исследования рассматриваемой научно-технической проблемы позволит установить закономерности проявления и развития, методы и средства превентивного и текущего управления техногенными явлениями разрушительного и пожароопасного характера, которые могут сопровождаться значительным ущербом, социальной и экологической опасностью на предприятиях нефтеперерабатывающей отрасли, а также других отраслях промышленности, гражданского строительства и транспорта. Решение данной проблемы необходимо для разработки нормативной базы и вывода автоматизированных систем противопожарной защиты рассматриваемых объектов на качественно новый уровень, который обеспечит существенное сокращения времени обнаружения пожара средствами пожарной сигнализации, позволит реализовать новые технологии управления пожаротушением и обеспечением безопасности людей при пожаре, а также будет являться незаменимым средством для предотвращения террористических актов, заметно участившихся в последнее время.

Цель диссертационной работы: разработка научно обоснованных технических и технологических решений по совершенствованию автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса с применением видеотехнологий.

Задачи исследования:

- провести комплексный анализ существующих и перспективных подходов к обеспечению пожарной безопасности предприятий нефтеперерабатывающего комплекса, эффективности применения систем автоматической противопожарной защиты на действующих и строящихся объектах отрасли, тенденций развития современных технических средств пожарной автоматики в России и за рубежом;

- определить и обосновать основные принципы совершенствования автоматизированных систем противопожарной защиты с использованием видеотехнологий;

  • исследовать процессы возникновения пожара на технологических установках повышенной опасности и способы его обнаружения с помощью современных технических средств пожарной сигнализации;
  • разработать способ и устройство обнаружения пожара с визуальным подтверждением факта срабатывания;
  • исследовать возможность обнаружения опасных факторов пожара методами видеодетекции;
  • разработать принципы построения пожарного видеоизвещателя;
  • разработать основные принципы концептуального проектирования автоматизированной системы противопожарной защиты нефтеперерабатывающего завода с применением видеотехнологий;
  • разработать обобщенную структуру интегрированной автоматизированной системы управления противопожарной защитой предприятия;
  • разработать метод и критерии оценки эффективности применения видеотехнологий в автоматизированных системах противопожарной защиты;
  • провести технико-экономическую оценку эффективности применения новых технических решений в системах противопожарной защиты объектов нефтепереработки.

Научная новизна:

- на основании проведенного экспертного анализа исследованы и обобщены причины, снижающие эффективность систем пожарной автоматики на стадиях их проектирования монтажа и эксплуатации;

- впервые определены принципы функциональной интеграции цифровых видеотехнологий в систему противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса;

- предложена новая теоретическая модель автоматического обнаружения пожара в емкостном оборудовании с пожароопасной жидкостью и наличием паровоздушного пространства, построенная на основе классических принципов теории «треугольника пожара»;

- предложен способ и устройство обнаружения пожара с визуальным подтверждением факта срабатывания (защищено патентом на полезную модель);

- на основе анализа существующих методов видеодетекции и практических проверок предложена функциональная схема алгоритмической обработки видеосигнала для целей пожарообнаружения;

- разработан способ и устройство комбинированного пожарного видеоизвещателя (защищено патентом на полезную модель);

- впервые предложен обобщенный алгоритм функциональной интеграции автоматической системы обнаружения и тушения пожара резервуарного парка с применением пожарных видеоизвещателей;

- предложена схема усовершенствованной интегрированной автоматизированной системы управления противопожарной защитой предприятия с использованием видеотехнологий (защищено патентом на полезную модель);

- на основе методов анализа иерархий предложен способ и определены критерии оценки эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты с применением извещателей пламени с визуальным подтверждением и пожарных видеоизвещателей.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена значительным объемом аналитических и рядом экспериментальных исследований, согласованностью полученных результатов с известными данными других исследований.

Практическая ценность работы. Практическая ценность работы определяется использованием результатов исследований при проектировании новых автоматизированных систем противопожарной защиты современных объектов нефтепереработки, при разработке нормативных документов в области обеспечения пожарной безопасности, а также в учебном процессе высших учебных заведений пожарно-технического профиля, в том числе следующих разработках:

- монография «Физические модели горения в системе пожарной безопасности»;

- монография «Новые методы и технические средства обнаружения пожара»;

- ГОСТ Р «Магистральные нефтепроводы. Системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения. Технические требования». Под общей ред. ОАО «ВНИИСТ» (в настоящее время в работе);

- НИР «Обоснование компенсирующих мероприятий в связи с вынужденными отступлениями от требований противопожарных норм нового нефтеперерабатывающего завода с выделением пускового комплекса» ООО «РН-Туапсинский НПЗ» ОАО «НК «Роснефть»;

- единая концепция проектирования систем противопожарной защиты Киришского комплекса гидрокрекинга завода глубокой переработки нефти ООО "ПО «Киришинефтеоргсинтез»" ОАО «Сургутнефтегаз»;

- специальные технические решения систем противопожарной защиты объектов 910-63, 910-65/2, 910-69 парка сырой нефти ООО "ПО «Киришинефтеоргсинтез»";

- специальные технические решения систем противопожарной защиты трех резервуаров сырой нефти РВСП-20000 с защитной стенкой ООО "РН-Туапсинский НПЗ";





- технико-экономическое обоснование системы пожарной безопасности «Таманьского нефтяного терминала";

- рекомендации по проектированию «Радиоканальная система охранно-пожарной сигнализации «Стрелец» ООО «Аргус-спектр» г.Санкт-Петербург;

- патент на полезную модель "Устройство для обнаружения пожара с визуальным подтверждением";

- патент на полезную модель "Устройство для обнаружения пожара на промышленных объектах";

- патент на полезную модель "Автоматизированная система управления противопожарной защитой";

- дополнения в курсы лекций по дисциплине «Производственная и пожарная автоматика» Академии ГПС МЧС России.

Реализация результатов работы. Представленные в диссертации результаты исследований нашли практическое применение на промышленных объектах, в проектных и научно-исследовательских институтах, а также в учебном процессе высших учебных заведений пожарно-технического профиля, в том числе:

  • на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» – с целью повышения уровня взрывопожарной безопасности предприятия реализованы: методология комплексного подхода к обеспечению пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающего производства; разработана и предложена концепция построения систем противопожарной защиты вновь проектируемого и строящегося завода глубокой переработки нефти на территории ООО "КИНЕФ";
  • на ООО "РН-Туапсинский НПЗ" – с целью разработки комплексной системы пожарной безопасности с учетом вынужденных отступлений от действующего законадательства РФ, а также построения системы эффективного обнаружения пожара и противопожарной защиты объектов нового завода мощностью 12 млн. тонн в год;
  • в ООО "Ленгипронефтехим"­ – с целью разработки эффективных проектных решений систем противопожарной защиты с применением современных методов обнаружения и тушения пожара на основе видеотехнологий для проектируемых заводов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности;
  • в ООО "ВНИПИНефть" - с целью разработки эффективных проектных решений систем противопожарной защиты завода глубокой переработки нефти ООО "КИНЕФ";
  • в "СB&I-Lummus Global L.t.d" – с целью разработки основных проектных решений интегрированной автоматизированной системы управления противопожарной защитой Киришского комплекса гидрокрекинга и других заводов, в том числе за рубежом;
  • в ООО "НТЦ "Пожнефтегазпроект" - с целью разработки типовых проектных решений интегрированных автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтегазовой отрасли с применением видеотехнологий;
  • в ООО «Пожнефтехим» - с целью оптимизации инвестиций при проектировании и строительстве систем противопожарной защиты Таманьского нефтяного терминала с применением современных методов и средств;
  • в ООО «Пожинжиниринг» - с целью разработки оптимальной структуры обеспечения пожарной безопасности новых объектов ОАО «НК «Роснефть» с учетом технико-экономических показателей на современном этапе развития России.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы отражены в выступлениях, обсуждены и получили одобрение в 2004-2007 г.г. на научно-технических конференциях различного уровня в т.ч.: на 13-ой, 14-ой и 15-ой научно-технических конференциях «Системы безопасности» (Москва АГПС МЧС России 2005-2006); Международный опыт подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля (Санкт-Петербург, ИГПС МЧС России, 2004); Проблемы обеспечения безопасности при ЧС (Санкт-Петербург, ИГПС МЧС России, 2004); Здоровье риск и безопасность сотрудников (Санкт-Петербург, ИГПС МЧС РФ) и др., а также на совместных заседаниях кафедр пожарной автоматики, кафедры автоматизированных систем и связи в АГПС МЧС России и др.

Публикации. По результатам исследований опубликовано более 35 работ, 2 монографии, получено 3 патента на полезную модель.

Личный вклад автора. В совместных публикациях автору принадлежит: постановка и формализация задач исследования, разработка методов и конструктивных решений, теоретическое обобщение и прикладные расчеты, участие в технической реализации и внедрении разработок. В совместных публикациях и изданиях имеет место неделимое единство. Все результаты, представленные в диссертационной работе получены автором лично.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из ведения, пяти глав, заключения, списка использованных источников из 193 наименований, приложений. Основное содержание работы изложено на 253 листах машинописного текста, содержит 67 рисунков и 24 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Комплексный анализ обеспечения пожарной безопасности и определение принципов совершенствования систем противопожарной защиты объектов нефтеперерабатывающего комплекса с применением видеотехнологий» рассмотрены и проанализированы существующие подходы к применению систем пожарной автоматики вновь строящихся, реконструируемых и эксплуатируемых предприятий нефтеперерабатывающей отрасли. Проведена экспертная оценка эффективности применения систем пожарной автоматики на действующих предприятиях России, исследованы основные тенденции развития и предлагаются возможные направления использования видеотехнологий в автоматизированных системах противопожарной защиты предприятий нефтепереработки.

При проектировании систем пожарной автоматики типовых объектов различного назначения, как правило, используют стандартные способы и технические решения, порядок применения которых регламентируется действующей нормативной базой в области пожарной безопасности. На ряд технологически сложных, пожароопасных и уникальных объектов, на которые отсутствуют нормы проектирования, разрабатывают специальные технические условия по пожарной безопасности, однако, как правило, для реализации схем противопожарной защиты используют стандартные средства, предназначенные для типовых объектов.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.