Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 [ 116 ] 117 118 119 120 121

10.3. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ 1РУБ0ПР0В0ДНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

I систему технического диагностирования (СТД) ТС обычно включают объект диагностирования (сам трубопровод), диагностическое обеспечение, технические средства диагностирования и, в общем случае, человека-оператора.

Диагностическое обеспечение ТС включает перечень оцениваемых показателей, методы их оценки, условия работоспособности, признаки дефектов, и, наконец, алгоритмы, программы и аппаратные средства диагностирования. Оно может быть получено в результате анализа одной или нескольких диагностических моделей трубопроводной системы, которая является формальным ее представлением, учитывающим Еозможные изменения состояний ее элементов.

Технические средства СТД реализуют процесс диагностирования. Существует два принципа проведения диагностирования - тестовый, I ри котором на элементы трубопровода подается специальное тестовое Еоздействие и по искажению выходных переменных делается вывод ( его исправности, и функциональный, когда для заклгочения о состоянии трубопровода используются только имеющиеся внешние воз-лействия.

Информация о техническом состоянии трубопровода и его оборудо-наиин обеспечивается соответствующими измерительными и вычислительными устройствами, поэтому точность их имеет важное значение для построения адекватных моделей. При этом могут применяться прямые и косвенные методы проведения измерений: давления, расхода, температуры и т. д.

При синтезе структуры системы диагностирования ТС необходимо выбрать: состав контрольных точек для подключения системы диагностирования и принятия решения, состав технических средств, методы [еализации проверочных функций и согласования их с целями, общими для системы, распределить проверочные функции по узлам и блокам.

Процесс диагностирования, в котором определенные функции выполняет человек-оператор, предполагает тесную взаимосвязь магистрального трубопровода и технических средств диагностирования. При этом действие оператора определяется принятой степенью автоматизации процесса трубопроводного транспорта. Высокая эфектив-костьСТД трубопроводного транспорта может быть достигнута только 1Т0М случае, когда в процессе диагностирования будет максимально учтена специфика процесса транспорта нефти. Это требует тщательного проектирования СТД для различных объектов трубопроводного транспорта. Разработана достаточно обоснованная последователь-юсть действий при создании СТД различного назначения, которую хегко автоматизируется с использованием современной вычислитель-! ой техники. Эта последовательность включает три этапа. На первом I ассматривается процесс диагностирования и на основе выбранного критерия организации с учетом специфики использования и эксплуатации трубопроводов определяются требования ко всем элементам

СТД. На втором этапе осугцестпляется параллельное во времени создание техннческ! X средств диагностнровапия и нланированпя деятельности оператора. На этом этапе могут участвовать различные организации, проектирующие и эксплуатирующие трубопровод, разрабатывающие технические средства диагностирования и планирующие деятельность операторов. Наконец, на третьем этапе должны быть оценены эффективность диагностирования СТД, ТС.

Разработка систем диагностирования - процесс сложный. В результате проектирования должны быть разработаны в принципе различные элементы (магистральный трубопровод, технические средства и оператор), которые тесно взаимодействуют между собой при диагностировании. Это обстоятельство обусловливает нeoбxoдиюcть в согласовании действ)1й организаций, проектирующих объект, технические средства диагностирования и деятельность оператора.

Планирование .чеятельности оператора предусматривает корректировку, прнииыагмых технических penjcnnn при эксплуатации объекта и технических средств диагиостироваиия. Подробное рассмотрение функции оператора в процессе диагиостироваиия позволяет предъявить обосиовантле т)ебования к его ирофессиональион под)отовке и квалификации.

--Достоверность результатов nponio.uip уюицм-о лиагиостп[)ования зависит от следу1от,их факторои: достоиериости исходно!! !1!!с:юрма!1ии (точность и отсутств1!е случа1П1Ь!х i! с!!С!ематическнх оп!ибок !ipn !!ЗМе-реиии давлений ti расходов); вероятиост!! !!склк)че1!ия или ис!1равлс!!ия случаЙ!!Ь!х оип!бок, !ЮЗ!1Ика!ощих в це!1траль!!ом !!роцессоре СТД при расчете показателей дпагностпрован!!я; 1!адеж1!ости работ!>1 устройств и каналов ввода-В1>!во,ча; соответствия моделей, заложеин!.1Х в основу функционирования устройства, реаль!1ь!М процессам, происходящим в ТС при его эксилуатащ!!!; точ!!ост!! 0!!ределс!1ия начальных показателей диаг1!остирова!!ия (г!редела дл!<!тельной и кратковременной прочности, структуры !! фазового состава металла, налич!гя микротрещи!!, пор и !!х !!араметров).

Достоверность исходной и!1формац!!и о трубопроводе обеспечивается блоком измерений. Для этого в его состав вводится микропроцессорный блок, связанный с систем!1ой магистралью через блок сопряжения. Изб1!точность измеряемых микропроцессорным блоком измерений параметров трубопровода позволяет пон11!сить достоверность определен!я и прог!!озирова!1ия показателей диагностирования. Эффективность pa6oTi)i блока нзмерс!!ий зависит от ра!и!оиальности выбора точек коитрол5! и оби1,сго уров!!5! коитролепригод!!ости трубопровода. Блок измерений позволяет !!е только измерять и сравнивать показания нескольких датчиков, измер5пои1,их одш! и тот же параметр, но и определять этот параметр косвен!и,1м !!утеы, по резул!>татам измерений других параметров. Факт!!чсс!<ая !!змеряемая вел1!чина 0!1редс-ляется после допускового контроля, группировки и сглаживания. Кроме того, блок измерений, входя!Ций в состав СТД прогнозирующего диагностирова!11!я, позволяет г!ро[юл!1ть !!редвар1!тельниу!о статистическую обработку 1!ЗК!СрИТеЛ,!10Г1 !П!форыа!1!!!1 Д„!Я !!0В!>1!!1еНИЯ

ее достовер!!Ости. 54

Надежность функционирования СТД и исклгочение случайных ошибок, возиикаюпиьх в системе ири вычислении показателей работоспособности трубопровода, достп1ается путем введения в структуру СТД блока диагностирования, иредставляюш,его собой специализированный микропроцессорный блок, иод контролем которого находится вся работа системы, и надежность которого превышает надежность всех других блоков системы. Блок диагностирования осун1,ествляет функциональный и тестовый контроль отдельных узлов и решает следующие задачи: своевременное обнаружение неисправностей и он1ибок в работе СТД, анализ ошибок и сбоев, поиск дефекта с заданной точностью, принятие реш-ения по устранению последствий неправильной работы и обеспечение работы СТД.

Диагностическая информация (например, остаточный ресурс насосного агрегата) носит интегральный характер, поэтому даже незначительный сбой в работе СТД, приводящий к изменению результата диагностирования, не может быть исправлен. При этом может быть сведен на нет результат всей работы системы в течение длительного периода времени. Для исключения этого применяют методы резервирования долгосрочно хранящейся информации и ее периодическое обновление. Это позволяет умеиьншть влияние возможных сбоев СТД, при которых возможна утрата результирующей интегральной информации. Для этого резервируются накопители результирующей и некоторой промежуточной информации (иако1п-1тели па магнитных дисках или кассетных лентах). ....... Общая методика получения диагностированного обеспечения трубопроводных систем может состо>ггь нз следующих основных этапов:

составление математического описания магистрального трубопровода и его элементов;

получение диагностической модели тех1Юлогических процессов транспорта нефти;

анализ диагностической модели и выбор совокупности контролируемых показателей процесса трансгюрта нефти;

оценка достоверности выбранных показателей работы магистрального трубопровода;

разработка алгоритмов и программ тестирования СТД;

разработка средств для подготовки процесса диагностирования;

разработка средств проведения процесса диагностирования, в том числе выбор точек контроля па трубопроводе и средств связи.

Каждый из перечисленных этапов в свою очередь состоит из ряда операций. Так, этап осуществления процесса диагностирования текущего состояния трубопровода включает такие операции: выработку входных воздействий на трубопровод, подачу входных воздействий; управление магистральным трубопроводом при его диагностировании; съем выходных переменных (давления, расхода и др.); анализ выходных переменных и принятие решений по дальнейшей эксплуатации трубопровода.

Этап подготовки средств диагностирования, например, тестовых, состоит из подготовки тестовых всздействин (стимулирующих воздействий и эталонных реакций); составление словаря; оценки их качества;

:355