Расчет регламентированного количества выносных датчиков газосигнализаторов вокруг открытых установок нефтеперерабатывающих заводов прямоугольной формы

Введение. Отмечена значимость датчиков сигнализаторов довзрывных концентраций в процессе обеспечения необходимого уровня пожарной безопасности (ПБ) на пожаровзрывоопасных объектах нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Обоснована важность процедуры технического обслуживания (ТО) приборов первого (нижнего) уровня информирования, входящих в состав автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), установленных вокруг открытых технологических установок (ОТУ) НПЗ.

Теоретические основы. Утверждается, что два встречно идущих подпроцесса (разрушительный и созидательный (восстановительный)) обеспечения ПБ могут описать снижение эффективности подсистем АСУТП по контролю уровня ПБ, а также их восстановление на объектах НПЗ. Дисциплина ТО газосигнализаторов представлена в виде дискретного созидательного подпроцесса. Показана связь пространственного расположения датчиков стационарных газосигнализаторов и возможности расчета их числа в зависимости от периметра открытой установки.

Результаты исследования. С целью математического описания процедуры ТО стационарных газосигнализаторов в работе проведена расчетная оценка зависимости количества их выносных датчиков от периметра ОТУ НПЗ прямоугольной формы, вокруг которой они установлены, а также от регламентированных расстояний установки датчиков.

Выводы. Полученная в работе оценка отражает особенности установки датчиков газосигнализаторов любых типов по классификации в соответствии с физическими методами анализа. Сделан вывод, что данные о периметре ОТУ могут помочь в расчете количества рядов для установки приборов, длины каждого из рядов, нормативно установленного количества ВД газосигнализаторов в каждом из рядов.

1. Kidam K., Hussin N.E., Hassan O., Ahmad A., Johari A., Hurme M. Accident prevention approach throughout process design life cycle // Process Safety and Environmental Protection. 2014. Vol. 92. Issue 5. Pp. 412–422. DOI: 10.1016/j.psep.2014.05.006

2. Milov V.R., Suslov B.A., Kryukov O.V. Intellectual management decision support in gas industry // Automation and Remote Control. 2011. Vol. 72. Issue 5. Pp. 1095–1101. DOI: 10.1134/S0005117911050183

3. De Cillis F., Inderst F., Pascucci F., Setola R., Tesei M., Bragatto B.A. Improving the safety and the operational efficiency of emergency operators via on field situational awareness // Chemical Engineering Transactions. 2016. Vol. 53. Pp. 331–336. DOI: 10.3303/CET1653056

4. Salameh H.B., Dhainat M., Benkhelifa E. A survey on wireless sensor network-based IoT designs for gas leakage detection and fire-fighting applications // Jordanian Journal of Computers and Information Technology (JJCIT). 2019. Vol. 5. Issue 02. Pp. 60–72. DOI: 10.5455/jjcit.71-1550235278

5. Gaur A., Singh A., Kumar A., Kulkarni K.S., Lala S., Kapoor K. et al. Fire sensing technologies: A review // IEEE Sensors Journal. 2019. Vol. 19. Issue 9. Pp. 3191–3202. DOI: 10.1109/JSEN.2019.2894665

6. Топольский Н.Г., Самарин И.В., Строгонов А.Ю. Методика оценки готовности к работе оборудования АСПВБ первого уровня информирования на объектах ТЭК в особых условиях // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2019. Т. 28. № 1. С. 35–46.

7. Прохоров А.М. Большая советская энциклопедия. 3-е изд. М. : Сов. Энциклопедия. 1969.

8. Fonollosa J., Solórzano A., Marco S. Chemical sensor systems and associated algorithms for fire detection: A review // Sensors. 2018. Vol. 18. Issue 2. P. 553. DOI: 10.3390/s18020553

9. Lewis A.C., Lee J.D., Edwards P.M., Shaw M.D., Evans M.J., Moller S.J. et al. Evaluating the performance of low cost chemical sensors for air pollution research // Faraday discussions. 2016. Vol. 189. Pp. 85–103. DOI: 10.1039/C5FD00201J

10. Szulczyński B., Gębicki J. Currently commercially available chemical sensors employed for detection of volatile organic compounds in outdoor and indoor air // Environments. 2017. Vol. 4. No. 1. P. 21. DOI: 10.3390/environments4010021

11. Храпский С.Ф., Стариков В.И., Рысев Д.В. Производственная и пожарная автоматика. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2013. 150 с.

12. Федоров А.В. Научные основы создания автоматизированной системы управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств. М. : Академия государственной противопожарной службы МВД России, 2000. 392 с.

13. Фомин В.И., Федоров А.В., Лукьянченко А.А., Костюченков Д.К. Автоматический аналитический контроль взрывоопасности воздушной среды промышленных объектов // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2004. Т. 13. № 4. С. 49–54. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18027450

14. Васьков Р.Е., Богач В.В. О некоторых вопросах планирования мероприятий по локализации и ликвидации аварий // Вестник Казанского технологического университета. 2015. Т. 18. № 2. С. 428–429. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23006585

15. Френкель Б.А. Промышленные анализаторы состава и свойств жидкостей и газов в процессах переработки нефти : Тематический обзор. М. : ЦНИИТЭнефтехим. 1995. 145 с.

16. Афанасьев Д.С., Бардакова Е.А., Быстряков Д.С. Аналитический обзор датчиков летучих веществ для интернета вещей // Информационные технологии и телекоммуникации. 2016. Т. 4. № 4. С. 1–12. URL: https://www.sut.ru/doci/nauka/review/20164/1-12.pdf

17. Мотин А.В., Вергазов И.Р., Чапанов Н.С., Федоренко В.В. Анализ и выбор методов преобразования концентрации компонентов ракетного топлива в воздухе рабочих мест и окружающей среды // Информационно-управляющие и измерительные системы : мат. XI отраслевой науч.-техн. конф. приборостроительных организаций ГК «РОСКОСМОС» : посвящ. 30-летию полета многоразовой транспортной космической системы «Энергия – Буран». М. : Спутник+, 2018. С. 92–96.

18. Кондратьева О.Е., Росляков П.В. Сравнительный анализ газоаналитических систем для проведения непрерывного мониторинга выбросов ТЭС // Теплоэнергетика. 2017. № 6. С. 48–62. DOI: 10.1134/S0040363617060029

19. Самарин И.В., Крючков А.В., Строгонов А.Ю. Модель оценки готовности термохимических газосигнализаторов // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2020. Т. 29. № 6. С. 61–74. DOI: 10.22227/PVB.2020.29.06.61-74

20. Shrivastava N., Shukla V. Fire detection & alarm system in oil & gas refinery // International Journal of Scientific Research & Engineering Trends. 2019. Vol. 5. Issue 1. Pp. 26–31.

21. Самарин И.В., Крючков А.В., Строгонов А.Ю. Расчет времени и состава бригады для мероприятий калибровки термохимических датчиков на открытых установках НПЗ // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2020. № 12. С. 38–43. DOI: 10.33285/0132-2222-2020-12(569)-38-43

22. Rad A., Rashtchian D., Badri N. A risk-based methodology for optimum placement of flammable gas detectors within open process plants // Process Safety and Environmental Protection. 2017. Vol. 105. Pp. 175–183. DOI: 10.1016/j.psep.2016.10.012

23. Korotcenkov G. Handbook of gas sensor materials. Volume 1: Conventional Approaches. New York : Springer, 2013. 442 p. DOI: 10.1007/978-1-4614-7165-3

24. Хаматдинова А.В., Смородова О.В. Приборный контроль состояния газовоздушной среды на предприятиях нефтепереработки // Технологии техносферной безопасности. 2015. № 4 (62). С. 325–331.